《液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)》指導(dǎo)書(shū)

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1、機(jī)制及模具制造專(zhuān)業(yè) 《液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)》指導(dǎo)書(shū) 徐 慧編寫(xiě) 湖南工學(xué)院（籌） 2006年6月修訂 第部分： 《液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)》內(nèi)容 1、設(shè)計(jì)的臥式鉆鏜組合機(jī)床的液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)要求完成 ： 快進(jìn)一工進(jìn)一快退一停止；切削推力 25000N,快進(jìn)行程400mm工進(jìn)行程50mm V快 =6m/min、V工進(jìn)=0.05-0.10m/min,運(yùn)動(dòng)部件重G=9800N試確定液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸。靜摩擦系 數(shù)：fj=0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)：fd=0.1，液壓缸機(jī)械效率： =0.9，快速起動(dòng)時(shí)間不大于0.2s. 1、大泵，2、小泵，3、濾油器，4、外控順序閥，5、15、單向閥，6、

2、溢流閥，，7、電液換向閥，8、 單向行程調(diào)速閥，，9、壓力繼電器，10、主液壓缸，11、二位三通電磁換向閥， 12、背大壓閥，13、 二位二通換向閥，14、減壓閥，16、帶定位裝置的二位四通電磁換向閥， 17、單向順序閥，18、定位 液壓缸，19、夾緊液壓缸 A、工件夾緊：5YA通電 （1） 、先定位： 壓力油f減壓閥14—單向閥15—電磁閥f定位缸19無(wú)桿腔 定位缸19有桿腔f電磁閥f油箱 （2） 、再夾緊 工件定位后，壓力油升高到單向順序閥開(kāi)啟的壓力，單向順序閥開(kāi)啟， 壓力油f單向順序閥f夾緊缸18無(wú)桿腔 夾緊缸18有桿腔f電磁閥f油箱 工件夾緊到位，壓力油壓力升高到壓力

3、繼電器調(diào)定壓力，繼電器發(fā)信， 1YA通電, 主系統(tǒng)快進(jìn)。 B、快進(jìn)：1YA通電，電液換向閥左位工作， 大泵f單向閥5ff電液換向閥7f行程閥14f主液壓缸無(wú)桿腔 小泵2ff 液壓缸有桿腔f電磁閥11f電液換向閥7f單向行程調(diào)速閥8f主缸（差動(dòng)換接） C:工進(jìn)： 3YA通電，切斷差動(dòng)油路， 快進(jìn)行程到位，擋鐵壓下行程閥8,切斷快進(jìn)油路，3YA通電，切斷差動(dòng)油路，快進(jìn) 轉(zhuǎn)工進(jìn)，液壓系統(tǒng)工作壓力升高到溢流閥 5調(diào)定壓力，進(jìn)油路高壓油切斷單閥 5供油路, 打開(kāi)外控順序閥4,大泵卸荷，接通經(jīng)背壓閥12通油箱油路。 大泵f外控順序閥5 （卸荷閥）f油箱（大泵卸荷） 小泵2 >>電液換向閥

4、7f單向行程調(diào)速閥8f主液壓缸無(wú)桿腔 主液壓缸有桿腔f電磁閥11^電液換向閥7—背壓閥12^油箱 D 快退：1YA斷電，2YA、3YA、4YA通電 工進(jìn)結(jié)束，液壓缸碰上死擋鐵，壓力升高到壓力繼電器調(diào)定壓力， 壓力繼電器發(fā)出信 息，1YA 斷電，2YA、3YA、4YA通電 大泵f單向閥5—電液換向閥7—電磁閥11 —主液壓缸有桿腔 小泵2—T 主液壓缸無(wú)桿腔f單向行程調(diào)速閥 8f電液換向閥7f電磁閥13—油箱 小泵2—T 主液壓缸無(wú)桿腔快退到位碰行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)發(fā)信， 6YA通電，下步工件松夾。 E工件松夾：6YA通電 壓力油—減壓閥14—單向閥15—電磁閥—定位缸19和定位

5、缸18的有桿腔 定位缸19無(wú)桿腔—電磁閥—油箱 夾緊缸18無(wú)桿腔—單向順序閥的單向閥—電磁閥—油箱 工件松夾后發(fā)出信息，操作人員取出工件。 一、行工況分析，確定液壓缸推力 1、工況分析及液壓缸的推力： (1) 、工況分析 切削推力： F切=25000N 靜摩擦力： F j= fjG= 動(dòng)摩擦力： F d= f dG= 啟動(dòng)慣性力： F g=ma = 啟動(dòng)推力 加速推力 快進(jìn)推力 工進(jìn)推力 (2) 、液壓缸的推力(液壓缸效率 耳=0.9) F 啟=Fj/ n = F 加=(Fd+Fg) / n = F 快=F d/ n F 工=(F 切 + Fd) / n =

6、反向啟動(dòng)過(guò)程作用力與F啟、F加、F快大小相同，方向相反。 速度循環(huán)圖 圖4-18 :臥式鉆鏜組合機(jī)床液壓缸工況圖 工況運(yùn)行圖如下: 快進(jìn) ［工講 決退 二、確定液壓缸工作壓力、結(jié)構(gòu)尺寸、初定液壓缸流量 2、選取工作壓力及背壓力 F工==xxxx N 在XXXX - xxxx N之間,P1=3-4MPa 選取,P1=X . X MPa為防 止加工結(jié)束動(dòng)力頭突然前沖,設(shè)回油路有背壓閥或調(diào)速閥，取背壓 P2=0.8 MPa。 3、確定液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸 取液壓缸無(wú)桿腔作工作腔列液壓缸力的平衡方程： 一V] —V? D ——F d' Pl

7、 陰 圖4-19 :臥式鉆鏜組合機(jī)床液壓缸力的平衡圖 F=RA- P 2/A= Ai ( Pi- P 2 A A 1) 快進(jìn)速度V快=乂 m/min,工進(jìn)速度V工進(jìn)=0.0 x m/min,相差很大,應(yīng)進(jìn)行差動(dòng)換接,取 k= A2/ A i=x . x ,貝卩： 4F工 ■: (Pi - kp2) 取液壓缸筒標(biāo)準(zhǔn)值：D= d 取活塞桿標(biāo)準(zhǔn)值：d= 4、認(rèn)證液壓缸筒壁厚 中低壓液壓系統(tǒng)，由其切削加工性能確定液壓缸筒壁厚，按薄壁圓筒計(jì)算壁厚: 額定工作壓力： P n=x . x MPa<16MPa 試驗(yàn)壓力為： P y=1.5Pn=1.5 x 3.4=5.1MPa 許

8、用應(yīng)力取： 'c -1 - 11000N /mm2 H -、二n取安全系數(shù)n=5) 5、定液壓缸筒的長(zhǎng)度 活塞桿工作行程： 活塞桿伸出長(zhǎng)度不少于 取活塞桿長(zhǎng) 取液壓缸筒長(zhǎng)：L= 6、求最少活塞桿直徑 取 1 - 108N /m2 d xx比80少x . xx倍，穩(wěn)定性足夠安全可靠。 7、校核活塞桿的穩(wěn)定性 (1)、求活塞桿的臨界半徑rk (2)、求活塞桿的臨界負(fù)載Fk L/0 = 選用45#鋼，取其柔性系數(shù)打=85 液壓缸的安裝方式采用一端固定，一端自由，其末端系數(shù) 篤=1/4 活塞桿細(xì)長(zhǎng)比： L rk =100 ?:二2 取： Fk二[:EJ 二 45#鋼的彈

9、性模量：取E = 2.06 1011N/m2 活塞桿橫截面慣性矩：J二二d4 64 活塞桿伸出長(zhǎng)度：L= 該液壓缸活塞桿的穩(wěn)定性能好，可靠性高。 (3) 、求活塞桿臨界負(fù)載的安全系數(shù) 其安全系數(shù)：nk= 8液壓缸各截面積 2 A =(二/4)D = A3 =(二 /4)d2 = A2 =(二 /4)(D2 —d2)= 9、初定液壓缸流量 快進(jìn)： Qi 二 vAi = Q2 = vA2 = Qp = Q1 —Q2 = 工進(jìn)Q工=v2A-i =: 10、液壓缸的負(fù)載、壓力、流量、功率的工況表 工 況 負(fù)載 (N) 液 壓 缸 計(jì)算公式 油壓力 5 P1

10、X 10 回油壓力 5 P2X 10 輸入流量 Q(L/mi n) 入功率 P(kw) 快進(jìn) 差動(dòng) 啟動(dòng) P1=(Fi+ △ pA2)/A 3 加速 恒速 Q=(A 1-A 2) X v 快 P=p1Q 工 進(jìn) P1=(Fi+p2A?)/A1 Q=v 工 A1 P=p1Q 工 快退 啟動(dòng) 加速 恒速 P1=(Fi+p2A)/A2 Q=A 2X v 快 P=P2Q 三、確定定位夾緊液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸及流量 1、定位夾緊力設(shè)計(jì)計(jì)算

11、F夾=KFx/(fi - f2) K = k1k2k3k^ 2.4 Ki—安全系數(shù) K1 =1.5-2 K2—加工系數(shù) K3—刀具鈍化系數(shù) K3 =1.2 -1.3 K4 —斷位切削系數(shù) K4=1.2 根據(jù)實(shí)用經(jīng)驗(yàn)，夾緊支撐系數(shù)fi=0.2, f2=0.7 F夾=KF工 /(fi - f2)二 根據(jù)實(shí)用經(jīng)驗(yàn)，推薦夾緊工作壓力 P夾二20 x 105Pa 4F夾 V叩 取兩個(gè)液壓缸筒直徑標(biāo)準(zhǔn)值： D= 設(shè)定活塞桿承受拉力，取活塞桿標(biāo)準(zhǔn)直徑： d= 四、設(shè)計(jì)臥式鉆鏜組合機(jī)床的液壓動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)圖 1S 19 W 人\\ To DPI 呵

12、■丄 17 11 3YA 6YA 16 亠 14 12 13 2 2YA 15YA 也 1YA 15 rTr htt A 電磁鐵動(dòng)作表 動(dòng)作 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 6YA DP1 DP2 工件夾緊 + + 快 進(jìn) + 工 進(jìn) + + + 快 退 + + 工件松夾 + 五、液壓元件設(shè)計(jì)計(jì)算與選擇 1、液壓泵工作壓力、流量、驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算 (1) 、高壓小流量泵工作壓力P1

13、計(jì)算 高壓小流量泵工作循環(huán)過(guò)程中，最大工作壓力 105Pa，采用調(diào)速閥進(jìn)口節(jié)流調(diào) 速，設(shè)定工進(jìn)最大壓力損失為 八卩二，則 (2) 、低壓大流量泵工作壓力P2計(jì)算 低壓大流量泵的快速進(jìn)退工作表得知快退工作壓力為 .105Pa，高于快進(jìn)工作壓 力.105Pa取 ：105Pa為快速進(jìn)給工作壓力,設(shè)定快進(jìn)最大壓力損失為 ：p =5 105Pa，則: P2 = p ：p = (3) 、液壓泵的流量及規(guī)格 由工況表得知快速進(jìn)給流量為 Q = 1.2Q = 工進(jìn)最大流量 ? L/min，溢流閥最少穩(wěn)定流量為3L/min，即高壓小流量泵的流 量最少要4L/min，選YB-DXX / X

14、X ,額定壓力p "宀MPa，轉(zhuǎn)速n -1000r/min。 (4) 、電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率 從液壓缸的負(fù)載、壓力、流量、功率的工況表得知，液壓缸最大輸出功率為：P = p2Q 快速進(jìn)退最大工作壓力：p =， 取電機(jī)效率：「-0.75，則電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率為 Pt= pQ/ 選Y90L -2型 KW交流異步電動(dòng)機(jī)。 2、確定液壓缸的輸入輸出流量和移動(dòng)速度 工步 輸入流量L/min 輸出流量L/min 移動(dòng)速度m/min 快 進(jìn) A? F) 「A” A2 q2 = q1 〒 A1 A1 - A2 工 進(jìn) q1 = A qT入 q1 v2 = Ai 快

15、 退 q =qp1 +qp2 V3 = q1 / A 3、根據(jù)工作壓力和通流量選取液壓元件 序號(hào) 元件名稱(chēng) 實(shí)際通流量 元件規(guī)格 數(shù)量 備註 01 雙聯(lián)葉片泵 L/min YB-D36/5 1 02 濾油器 L/min WU-63 X F 1 03 油 箱 L/min （容積） 1 04 外控順序閥 L/min X4F-B20D-Y1 1 05 單向閥 L/min DF-B20H2 1 06 先導(dǎo)式溢流閥 L/min YFB6B 1 07 電液換向閥 L/min 34EYOB25H-T 1 08 單向程行調(diào)速

16、閥 w 1L/min 1QCA3-D16 1 09 壓力繼電 DP-63 型 2 10 液壓缸（主缸） 1 11 電磁換向閥 L/min 23E1B25C 1 12 P型背壓閥 w 1L/min P-D6B 1 13 電磁閥 L/min 22E1B25C 1 14 減壓閥 L/min JF3-C10B 1 15 單向閥 L/min DF-B10H2 1 16 電磁換向閥 L/min 24EB10H-ZZ 1 17 單向順序閥 19L/min XD2F-B10E-Y1 1 18 夾緊液

17、壓缸 19 定位液壓缸 20 壓力表開(kāi)關(guān) YK2-6 1 3、 油管尺寸 1 1 （圖上未標(biāo)） 自制(300L/min ) 按標(biāo)準(zhǔn)化元件計(jì)算液壓油管內(nèi)徑尺寸如下: d =2_Q ~v = 取液壓油管內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)值 d=20 （外徑d=25） 4、油箱容積 V=6Qp = 六、液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性論證 1、液壓泵工作壓力穩(wěn)定性校核 （1）、系統(tǒng)快進(jìn)液壓泵工作壓力穩(wěn)定性校核 A、進(jìn)油路壓力損失 經(jīng)計(jì)算油管內(nèi)徑d=，液壓裝置未安裝前，設(shè)置進(jìn)、回油管長(zhǎng)度L=x . X m,選取L-AN32 號(hào)機(jī)油40°C的運(yùn)動(dòng)粘度咚-3

18、.2ST 1）、進(jìn)油路流態(tài)判別 v=4Q.二d2 = 4 77.4 10”/(60 二 0.022/s R廠&令d/xXXXX <2000為層流 2）、進(jìn)油路沿程阻力損失 75 L \2 Red 2 3）、進(jìn)油路局部阻力損失 AP局=AP沿沢1000,— 4） 、進(jìn)油路液壓閥阻力損失 Qi 2 Q行 卩閥=巾7（-） 卩行（ Q額 Q額 5） 、進(jìn)油路總阻力損失 P進(jìn)=沿? “P局「中閥— B、回油路壓力損失 1）、回油路流態(tài)判別 v = 4Q ；d2 — Re = —— .2 d/： =XXXX <2000 為層流 v 兀/d 2）、回油路沿程阻力損失

19、 、—2 75 L ?—2 = 2 Re d 2 3）、回油路局部阻力損失 P局=巾沿1000 — 4） 、回油路液壓閥阻力損失 卩閥=Pii（-Qk）2 — Q額 5） 、回油路總阻力損失 邛回=巾沿? 'P局一巾閥— C、系統(tǒng)快進(jìn)總壓力損失 P = P進(jìn) P回玉- Ai D系統(tǒng)快進(jìn)液壓泵工作壓力 卩大=p p — 系統(tǒng)快進(jìn)工作性能穩(wěn)定可靠。 （2）、系統(tǒng)工進(jìn)液壓泵工作壓力穩(wěn)定性校核 A、系統(tǒng)工進(jìn)液壓泵壓力損失 工進(jìn)流量Q工max=0.95L/min，其沿程、局部壓力損失可略去不計(jì)，只有調(diào)速閥、背 壓閥的壓力損失納入計(jì)算如下: A A A A

20、 邛工=.巾調(diào)■ =p背 -二 Al B、系統(tǒng)工進(jìn)高壓小流量液壓泵工作壓力 巳、=P 巾= 系統(tǒng)工進(jìn)工作性能穩(wěn)定可靠。 (3) 、校核系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率 卩電=pQ / 選Y90L-2型.KW交流異步電動(dòng)機(jī)，系統(tǒng)可靠性穩(wěn)定。 -系統(tǒng)熱能工況的穩(wěn)定性校核 (1) 、系統(tǒng)效率 1) 、快進(jìn)、工進(jìn)、快退時(shí)間 由設(shè)計(jì)依據(jù)，主液壓缸快進(jìn)行程xx cm,工進(jìn)行程xx cm,則 快進(jìn)時(shí)間：ti = L快/ v快進(jìn)= 工進(jìn)時(shí)間：t^ L 工 / vx = 快退時(shí)間：t3 ( L快-L工)/v快退= 2) 、快進(jìn)、工進(jìn)、快退所占的時(shí)間效率 快進(jìn)時(shí)間效率：ti /(ti t- t3)

21、= 工進(jìn)時(shí)間效率：t2 /(t1 t2 t3) = 快退時(shí)間效率：t3 /(t1 t2 t3) = 快進(jìn)快退占進(jìn)給決時(shí)間的16.36%系統(tǒng)熱能穩(wěn)定性校核主要校核工進(jìn)時(shí)區(qū)。 3) 、系統(tǒng)工進(jìn)效率 系統(tǒng)輸出功率： P。二P小Q工= 系統(tǒng)輸入功率： R = R小+也卩大=p小Qp +^P順額(戎)2Q順 Q順額 系統(tǒng)工進(jìn)效率： =Po / Pi = (2) 、系統(tǒng)熱能工況的穩(wěn)定性校核 工進(jìn)時(shí)間30.00s,占總進(jìn)給時(shí)間35.87s的83.64%是系統(tǒng)熱能工況的穩(wěn)定性校核區(qū)域。 液壓缸工進(jìn)負(fù)載： F 工=(F 切 + Fd) / n = 大進(jìn)給速度： vx = 系統(tǒng)輸

22、出功率： Po = F 工 vx = 系統(tǒng)輸入功率： VQ ［順 2 P（P小+也P大）=（P小Qp "P順額（—）Qp大）/口 Q順額 系統(tǒng)能耗功率: P 二 R - P。 系統(tǒng)工質(zhì)升高的溫度: 上"0 3v2 通過(guò)校核，該液壓系統(tǒng)在夏季具有良好的工作穩(wěn)定性，符合可靠性設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求完成： （1） 、求出液壓缸快進(jìn)、工進(jìn)、快退推力，繪制快進(jìn)、工進(jìn)、快退工作循環(huán)圖，繪制 快進(jìn)、工進(jìn)、快退液壓缸推力循環(huán)圖，繪制快進(jìn)、工進(jìn)、快退液壓缸速度循環(huán)圖及液壓系 統(tǒng)圖； （2） 、確定液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸，液壓泵的流量，系統(tǒng)輸入輸出功率和系統(tǒng)的效率； （4） 、列出液壓元件規(guī)格

23、表 （5） 、進(jìn)行液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性校核，確定液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)，油液發(fā)熱升溫狀態(tài)，其中 包括油箱體積； （6） 、用3#圖紙繪制液壓系統(tǒng)圖。 2、設(shè)計(jì)一臺(tái)YA32-1000KN型四柱萬(wàn)能液壓機(jī)，設(shè)該四柱萬(wàn)能液壓機(jī)下行移動(dòng)部件 重G= 1噸，下行行程1.0-1.2m，其液壓系統(tǒng)圖如下 ~1 12 1XK 16 ￡0 L±J 4 YA32-1000KN型四柱萬(wàn)能液壓機(jī) ￡2 I 24 11 -15 nl8 ~I h ￡1 013 1、主液壓泵（恒功率輸出液壓泵），2、齒輪泵，3、電機(jī)，4、濾油器，5、7、8、22、25、溢流閥，6、 18、 24、電磁換向閥，

24、9、21、電液壓換向閥，10、壓力繼電器，11、單向閥，12、電接觸壓力表，13、 19、 液控單向閥，14、液動(dòng)換向閥，15、順序閥，16上液壓缸，17、順序閥，20、下液壓缸，23節(jié)流 器，26、行程開(kāi)關(guān) A、 啟動(dòng)：電磁鐵全斷電，主泵卸荷。 主泵（恒功率輸出）-電液換向閥 9的M型中位一電液換向閥21的K型中位-T B、 液壓缸16活塞快速下行：2YA、5YA通電，電液換向閥9右位工作，道通控制 油路經(jīng)電磁換向閥18,打開(kāi)液控單向閥19,接通液壓缸16下腔與液控單向閥19的通道。 進(jìn)油路：主泵（恒功率輸出）-電液換向閥 9-單向閥11-液壓缸16上腔 回油路：液壓缸16下腔—

25、電液換向閥9—電液換向閥21的K型中位—T 液壓缸活塞依靠重力快速下行：大氣壓油—吸入閥 13—液壓缸16上腔的負(fù)壓空腔 A、液壓缸16活塞接觸工件，開(kāi)始慢速下行 （增壓下行）： 液壓缸活塞碰行程開(kāi)關(guān)2XK使5YA斷電，切斷液壓缸16下腔經(jīng)液控單向閥19快速回 油通路，上腔壓力升高，同時(shí)切斷（大氣壓油 -吸入閥13 -上液壓缸16上腔）吸油 路。 進(jìn)油路：主泵（恒功率輸出）-電液換向閥 9-單向閥11-液壓缸16上腔 回油路： 液壓缸16下腔—順序閥17—電液換向閥9—電液換向閥21的K型中位—T D、 保壓： 液壓缸16上腔壓力升高達(dá)到預(yù)調(diào)壓力，電接觸壓力表 12發(fā)出信息，2Y

26、A斷電，液 壓缸16進(jìn)口油路切斷，（單向閥11和吸入閥13的高密封性能確保液壓缸16活塞對(duì)工件 保壓，利用液壓缸16上腔壓力很高，推動(dòng)液動(dòng)換向閥14下移，打開(kāi)外控順序閥15,防 止控制油路使吸入閥1誤動(dòng)而造成液壓缸16上腔卸荷）當(dāng)液壓缸16上腔壓力降低到低于 電接觸壓力表12調(diào)定壓力，電接觸壓力表12又會(huì)使2YA通電，動(dòng)力系統(tǒng)又會(huì)再次向液 壓缸16上腔供應(yīng)壓力油……。 主泵（恒功率輸出）主泵-電液換向閥 9的M型中位-電液換向閥21的K型中位-T， 主泵卸荷。 E、 保壓結(jié)束、液壓缸16上腔卸荷后： 保壓時(shí)間到位，時(shí)間繼電器發(fā)出信息， 1YA通電（2TA斷電），液壓缸16上腔壓力 很高

27、，推動(dòng)液動(dòng)換向閥14下移，打開(kāi)外控順序閥15,主泵1 —電液壓換向閥9的大部分 油液經(jīng)外控順序閥15流回油箱，壓力不足以立即打開(kāi)吸入閥13通油箱的通道，只能先打 開(kāi)吸入閥13的卸荷閥（或叫卸荷閥的卸荷口），實(shí)現(xiàn)液壓缸16上腔（只有極小部分油液 經(jīng)卸荷閥口回油箱）先卸荷，后通油箱的順序動(dòng)作，此時(shí)： 主泵1大部分油液—電液壓換向閥9—外控順序閥15—T F、 液壓缸16活塞快速上行： 液壓缸16上腔卸壓達(dá)到吸入閥13開(kāi)啟的壓力值時(shí)，液動(dòng)換向閥14復(fù)位，外控制順 序閥15關(guān)閉，切斷主泵1大部分油液—電液換向閥9—外控順序閥15—T的油路，實(shí)現(xiàn)： 進(jìn)油路：主泵1—電液換向閥9—液控單向閥19—液

28、壓缸16下腔 回油路：液壓缸16上腔-吸入閥13-T G、 頂出工件： 液壓缸16活塞快速上行到位，碰行程開(kāi)關(guān)1XK，1YA斷電，電液換向閥9復(fù)位，4YA 通電，電液換向閥21右位工作 進(jìn)油路：主泵1—電液換向閥9的M型中位—電液換向閥21 —液壓缸20下腔 回油路：液壓缸20上腔-電液換向閥21-T H、 頂出活塞退回：3YA通電，4YA斷電，電液換向閥21左位工作 進(jìn)油路：主泵1-電液換向閥9的M型中位-電液換向閥21-液壓缸20有桿腔 回油路：液壓缸20無(wú)桿腔一電液換向閥21-T K、壓邊浮動(dòng)拉伸： 薄板拉伸時(shí)，要求頂出液壓缸20無(wú)桿腔保持一定的壓力，以便液壓缸20活塞

29、能隨液 壓缸16活塞驅(qū)動(dòng)動(dòng)模一同下行對(duì)薄板進(jìn)行拉伸，4YA通電，電液壓換向閥21右位工作， 6YA通電，電磁閥24工作，溢流閥25調(diào)節(jié)液壓缸20無(wú)桿腔油墊工作壓力。 進(jìn)油路：主泵1 —電液換向閥9的M型中位—電液換向閥21—液壓缸20無(wú)桿腔 吸油路：大氣壓油一電液壓換向閥 21一填補(bǔ)液壓缸20有桿腔的負(fù)壓空腔 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求完成： (1) 、求出液壓缸快進(jìn)、工進(jìn)、快退推力，繪制快進(jìn)、工進(jìn)、快退工作循環(huán)圖， ，繪 制快進(jìn)、工進(jìn)、快退推力循環(huán)圖，繪制快進(jìn)、工進(jìn)、快退速度循環(huán)圖及液壓系統(tǒng)圖； (2) 、確定液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸，液壓泵的流量，系統(tǒng)輸入輸出功率和系統(tǒng)的效率； (4) 、列出液壓元

30、件規(guī)格表 (5) 、進(jìn)行液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性校核，確定液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)，油液發(fā)熱升溫狀態(tài)，其中 包括油箱體積； (6) 、用3#圖紙繪制液壓系統(tǒng)圖。 YA32-5000KN四柱壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算題 設(shè)計(jì)一臺(tái)YA32-5000KN型四柱萬(wàn)能液壓機(jī)，設(shè)該四柱萬(wàn)能液壓機(jī)下行移動(dòng)部件重 G= 1 噸，下行行程1.0-1.2m， 一、液壓系統(tǒng)最高工作壓力 P=32mPa —般選用P=20-25mPa 主液壓缸公稱(chēng)噸位5000KN ; 主液壓缸用于沖壓的壓制力與回程力之比為 5- 10%，塑料制品的壓制力與回 程力之比為2% 取1000KN 頂出缸公稱(chēng)頂出力取主缸公稱(chēng)噸位的五分之一，取 1

31、000KN 頂出缸回程力為主液壓缸公稱(chēng)噸位的十五分之一 ,315KN。 行程速度 主液壓缸 快速空行程 V=60mm/s 工作行程 V=10mm/s 回程 V=60mm/s 頂出液壓缸 頂出行程 V=60mm/s 回程 V=120mm/s 4、油箱體積 低壓系統(tǒng) V= (3-6) qp 中壓系統(tǒng) V= (5-8) qp 高壓系統(tǒng) V= (8-12： )qp 、設(shè)計(jì)計(jì)算主液壓缸、頂出液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸: 1、主液壓缸 A、主液壓缸內(nèi)徑D: D主 根據(jù)GB/T2346- 1993,取

32、標(biāo)準(zhǔn)值 D主= B主液壓缸活塞桿徑d: d主-D2 根據(jù)GB/T2346- 1993,取標(biāo)準(zhǔn)值 d主 C主液壓缸有效面積: 71 兀 2 A d2 4 D主液壓缸實(shí)際壓制力和回程力: R壓制 = PAi = E主液壓缸的工作力： (1)、主液壓缸的平衡壓力 p平衡= A2 (2)、主液壓缸工進(jìn)作壓力 (3) 、主液壓缸回程壓力 R回程 A2 2、頂出液壓缸 A、頂出液壓缸內(nèi)徑: D頂= 【4氏頁(yè) V up 根據(jù)GB/T2346 - 1993,取標(biāo)準(zhǔn)值 B頂出液壓缸活塞桿徑d頂: 2 4R頂回 根據(jù)GB/T2346- 1993,取

33、標(biāo)準(zhǔn)值 C、頂出液壓缸有效面積: 兀 2 A頁(yè)1二汙2 A頂2 D2 —d2 二 4 A頂 3 d = 4 D頂出液壓缸實(shí)際頂出力和回程力: R頂出=PAi = E主液壓缸的工作力: P頂出=25 106 R頂回 三、液壓缸運(yùn)動(dòng)中的供油量 A、主液壓缸的進(jìn)出油量 1、主液壓缸空程快速下行的進(jìn)出油量: q快進(jìn)=Aivi = q快回=A2vi = 2、主液壓缸工作行程的進(jìn)出油量: q工進(jìn)=Aiv2 - q工回=A2V2 二 3、主液壓缸回程進(jìn)出油量: q回進(jìn)=A>v3 二 q回出=A1V3 - B頂出液壓缸的進(jìn)出油量 1、頂出液壓缸頂出行程

34、的進(jìn)出油量: q頂進(jìn)=AV4 - q 頂回=A2V4 = 2、頂出液壓缸退回行程的進(jìn)出油量: q 退進(jìn)=A2V5 二 q退回=A1V5 - 四、確定快速空程供油方式，液壓泵的規(guī)格，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率 1、液壓系統(tǒng)快速空程供油方式： q快進(jìn)=A1V1 - 由于供油量大，不宜采用由液壓泵供油方式，利用主液壓缸活塞等自重快速下行, 形成負(fù)壓空腔，通過(guò)吸入閥從油箱吸油，同時(shí)使液壓系統(tǒng)規(guī)格降低檔次。 2、選定液壓泵的流量及規(guī)格： 設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)最咼工作壓力 P = 25 106 Pa主液壓缸工作行程，主液壓缸的無(wú)桿腔 進(jìn)油量為： q工進(jìn)=AiV = 主液壓缸的有桿腔進(jìn)油量為：

35、q回進(jìn)=A2v3 口 頂出液壓缸頂出行程的無(wú)桿腔進(jìn)油量為： q頂進(jìn)=Av4 = 設(shè)選主液壓缸工作行程和頂出液壓缸頂出行程工作壓力最高( P = 25 106Pa )工件頂出 后不需要咼壓。主液壓缸工作行程(即壓制)流量為 118L/min,主液壓缸工作回程流量為 XXX L/min,選用x xx BGY14-1B型電液比例斜盤(pán)式軸向變 量柱塞泵。雖然在 P 7 106 Pa只有xxx L/mi n,主液壓缸活塞返回速度有所降低，在工作壓力為 P=25 106Pa時(shí)，流量降低40%仍可獲xxx L/min的流量，基本滿足主液壓缸工作回 程xxx L/mi n、滿足工進(jìn)流量118L/m

36、in的進(jìn)給設(shè)計(jì)要求。由于選用電液比例控制，獲節(jié) 能高效效益。 3、液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率及電動(dòng)機(jī)的選擇： 主液壓缸的壓制與頂出液壓缸的頂出工作壓力均為 P=25x 106；主液壓缸回程工作壓 力為P=xx Pa頂出液壓缸退回行程工作壓力xxx Pa,液壓系統(tǒng)允許短期過(guò)載，因此， 快速進(jìn)退選P=xxx Pa,q=200L/min,工進(jìn)選P=25x 106Pa,q= xxx L/min,液壓泵的容積 效率n v=0.92，機(jī)械效率n m=0.95，兩種工況電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率為： Pq 60 v m 60Vmm P工＞ P快 電動(dòng)機(jī)允許短期過(guò)載，選取xx KW的xxxx型電機(jī)。若設(shè)定工作壓力 在

37、 (25-32)x 106Pa,選取xx KW的xxxxxx型電機(jī)。 五、設(shè)計(jì)選取液壓系統(tǒng)圖 1、液液壓系統(tǒng)圖： 2、電磁鐵動(dòng)作表: 動(dòng)作順序 1yA 2yA 3yA 4YA 5YA 6YA 7YA 主 液 壓 缸 快速下行 + + 慢速加壓 + 保 壓 卸壓回程 + + 停 止 頂 出 缸 頂 出 + 退 回 + + 壓 邊 + 浮動(dòng)拉伸

38、 + 3、油箱容積: 上油箱容積： V上=：：'：L 下油箱容積： V下=9qp二 L上油箱容積 五、計(jì)算和選取液壓元件 液壓缸流量表： 動(dòng)作 順序 流進(jìn) L/min 流出 L/min 主液 快速下行 XXX + xxx=xxx XXX 壓缸 工作行程 XXX XXX 回 程 xxx XXX 頂出 頂出行程 XXX XXX 液壓缸 退回行程 XXX XXX 液壓元件表 序號(hào) 元件名 稱(chēng) 實(shí)際流量 規(guī) 格 1 斜盤(pán)式軸向柱塞泵 xxxL/min xxxBGY1

39、4-1B 2 齒輪泵 xxxL/min CB- XX 3 電動(dòng)機(jī) 選取XX KW的xxxxxx型電機(jī) 4 濾油器 xxxL/min WU — xxx X 180F 5 先導(dǎo)式溢流閥 xxxLmi n FY-BxxH 6 二位二通電磁換向閥 xxxL/min 22D-xxB 7 遠(yuǎn)程調(diào)壓閥 xxL?mi n FY-xxB 8 直動(dòng)式溢流閥 xxL/mi n Y-HbxF 9 三位四通電液換向閥 xxxL/min 34BYM-Hxx-T 10 壓力繼電器 IPD01- H c6L-Y2 11 單向閥 xxL/min DFBxxK3 12 電接觸壓力表 KF-L

40、8/30E 13 吸入閥（液控單向閥） xxxL/min 自制 可外購(gòu) 14 二位三通液動(dòng)換向閥 xxxL/min 23Y-xxB 15 卸荷閥（外控序閥） xxxL/min X4F-BxxD-Y 16 主液壓缸 外購(gòu) 17 內(nèi)控外泄式順序閥 xxxL/min X2F-BxxF-Y 1 18 二位四通電磁換向閥 xxxL/min 24D-xxB 19 頂出液壓缸 外購(gòu) 20 液控單向閥 xxxL/min DFY-BxxH2 21 三位四通電液換向閥 xxxL/min 34BYK-Hxx-T

41、 22 先導(dǎo)式溢流閥 xxxL/min FY-BxxH 23 阻尼器 自制 可外購(gòu) 24 二位二通電磁換向閥 xxxL/min 22D-xxB 25 直動(dòng)式溢流閥 xxL/min 六、液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性論證 YA32-5000KN型四柱萬(wàn)能液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，采用 xxxBGY14-1B型 電液比例控制斜盤(pán)式軸向變量柱塞泵，選用電液比例控制的變量泵和液壓缸組成容積 調(diào)速系統(tǒng)，無(wú)節(jié)流損失，系統(tǒng)高效節(jié)能。 3、設(shè)計(jì)一臺(tái)YA32-3150KN型四柱萬(wàn)能液壓機(jī)，設(shè)該四柱萬(wàn)能液壓機(jī)下行部件 G= 1.5噸, 下行行程1.2m-1.5m，其液

42、壓系統(tǒng)圖如下： 3150KN通用壓機(jī)液壓系統(tǒng) 圖 1、主液壓泵， 2、齒輪泵， 4、濾油器， 5、電液比 例溢流閥， 6、 20、 21、 溢流閥，7、 17、電液換 向閥， 8、單向閥，9、 電接觸壓力 表, 10、外控順序閥11、13、 液控單向閥，12、19、電磁 閥，14、順序閥，15、主液 壓缸，，16頂出缸，18、液壓缸，22、行程開(kāi)關(guān) A、 啟動(dòng)：電磁鐵全斷電，主泵卸荷。 主泵（恒功率輸出）-電液換向閥 7的M型中位一電液換向閥21的K型中位-T B、 液壓缸16活塞快速下行： 2YA、5YA通電，電液換向閥7右位工作，控制油路經(jīng)電

43、磁換向閥 12,打開(kāi)液控單 向閥13,接通液壓缸16下腔與液控單向閥19的通道。 進(jìn)油路：主泵（恒功率輸出）—電液換向閥 7—單向閥8—液壓缸15上腔 回油路：液壓缸15下腔—電液換向閥7—電液換向閥17的K型中位—T 液壓缸活塞依靠重力快速下行形成負(fù)壓空腔： 大氣壓油—吸入閥11—液壓缸15上腔 的負(fù)壓空腔 B、液壓缸15活塞接觸工件，慢速下行 （增壓行程）： 液壓缸活塞碰行程開(kāi)關(guān)2XK使5YA斷電，切斷液壓缸15下腔經(jīng)液控單向閥13快速回 油通路，上腔壓力升高，同時(shí)切斷（大氣壓油 —吸入閥11 —上液壓缸15上腔）吸油 路。 進(jìn)油路：主泵（恒功率輸出）—電液換向閥 7—單向閥8

44、—液壓缸15上腔 回油路： 液壓缸15下腔—順序閥14—電液換向閥7—電液換向閥17的K型中位—T D、 保壓： 液壓缸15上腔壓力升高達(dá)到預(yù)調(diào)壓力，電接觸壓力表 9發(fā)出信息，2YA斷電，液壓 缸15進(jìn)口油路切斷，（單向閥8和吸入閥11的高密封性能確保液壓缸15活塞對(duì)工件保 壓，利用液壓缸11上腔壓力很高，打開(kāi)外控順序閥 10的目的是防止控制油路使吸入閥 11誤動(dòng)而造成液壓缸15上腔卸荷）當(dāng)液壓缸15上腔壓力降低到低于電接觸壓力表 9調(diào) 定壓力，電接觸壓力表9又會(huì)使2YA通電，動(dòng)力系統(tǒng)又會(huì)再次向液壓缸15上腔供應(yīng)壓力 油……。 主泵（恒功率輸出）主泵—電液換向閥 7的M型中位—電液換向

45、閥17的K型中位—T， 主泵卸荷。 E、 保壓結(jié)束、液壓缸15上腔卸荷后： 保壓時(shí)間到位，時(shí)間繼電器發(fā)出信息， 1YA通電（2TA斷電），液壓缸15上腔壓力 很高，打開(kāi)外控順序閥10，主泵1 —電液壓換向閥7的大部分油液經(jīng)外控順序閥10流回 油箱，壓力不足以立即打開(kāi)吸入閥11通油箱的通道，只能先打開(kāi)吸入閥11的卸荷閥（或 叫卸荷閥的卸荷口），實(shí)現(xiàn)液壓缸15上腔（只有極小部分油液經(jīng)卸荷閥口回油箱） 先卸荷， 后通油箱的順序動(dòng)作，此時(shí)： 主泵1大部分油液—電液壓換向閥7—外控順序閥10—T F、 液壓缸15活塞快速上行： 液壓缸15上腔卸壓達(dá)到吸入閥11開(kāi)啟的壓力值時(shí)，外控制順序閥15關(guān)

46、閉，切斷主 泵1大部分油液—電液換向閥7—外控順序閥10— T的油路，實(shí)現(xiàn)： 進(jìn)油路：主泵1—電液換向閥7—液控單向閥13—液壓缸15下腔 回油路：液壓缸15上腔—吸入閥11— T G、 頂出工件： 液壓缸15活塞快速上行到位，碰行程開(kāi)關(guān)1XK，1YA斷電，電液換向閥7復(fù)位，4YA 通電，電液換向閥17右位工作 進(jìn)油路：主泵1—電液換向閥7的M型中位—電液換向閥17—液壓缸16下腔 回油路：液壓缸16上腔—電液換向閥17— T H、 頂出活塞退回：3YA通電，4YA斷電，電液換向閥17左位工作 進(jìn)油路：主泵1—電液換向閥7的M型中位—電液換向閥17—液壓缸16有桿腔 回油路：液壓缸

47、16無(wú)桿腔—電液換向閥17— T K、壓邊浮動(dòng)拉伸： 薄板拉伸時(shí)，要求頂出液壓缸16無(wú)桿腔保持一定的壓力，以便液壓缸16活塞能隨液 壓缸15活塞驅(qū)動(dòng)動(dòng)模一同下行對(duì)薄板進(jìn)行拉伸，4YA通電，電液壓換向閥17右位工作， 6YA通電，電磁閥19工作，溢流閥21調(diào)節(jié)液壓缸16無(wú)桿腔油墊工作壓力。 進(jìn)油路：主泵1-電液換向閥7的M型中位一電液換向閥17-液壓缸16無(wú)桿腔 吸油路：大氣壓油一電液壓換向閥17-填補(bǔ)液壓缸16有桿腔的負(fù)壓空腔 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求完成： (1) 、求出液壓缸快進(jìn)、工進(jìn)、快退推力，繪制快進(jìn)、工進(jìn)、快退工作循環(huán)圖， ，繪 制快進(jìn)、工進(jìn)、快退推力循環(huán)圖，繪制快進(jìn)、工進(jìn)、快退速

48、度循環(huán)圖及液壓系統(tǒng)圖； (2) 、確定液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸，液壓泵的流量，系統(tǒng)輸入輸出功率和系統(tǒng)的效率； (4) 、列出液壓元件規(guī)格表 (5) 、進(jìn)行液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性校核，確定液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)，油液發(fā)熱升溫狀態(tài)，其中 包括油箱體積； (6) 、用3#圖紙繪制液壓系統(tǒng)圖。 4、設(shè)計(jì)一臺(tái)YA32-1000KN型四柱立式液壓板料彎拆成型機(jī)，液壓板料彎拆成型 機(jī)工作循環(huán)為：快速下行-慢速加-快速提升回程。 最大彎曲壓制力1000X 103N,上下移 動(dòng)滑塊重G= 15000N，快速下行行程600mm，慢速下行行程300mm，快速下行速度V快 =25mm/s，慢速下行速度V慢=10mm/s，制動(dòng)時(shí)間厶

49、t=0.2s，上下移動(dòng)滑塊液壓支撐平衡， 其液壓系統(tǒng)圖如下： 1、柱塞變量泵，2、單向閥，3、電液比例溢流閥，4、減壓閥，5、電液換向閥，6、電磁 換向閥，7、液控單向閥，8、10、順序閥，9、外控順序閥，11、電接觸壓力表，12、吸 入閥，13、主液壓缸 A、啟動(dòng)：電磁鐵全不通電，主泵卸荷。 柱塞變量泵1的工作壓力受電磁比例溢流閥3控制，經(jīng)單閥2卸荷。 B、快速下行： 2YA通電，電液換向閥5右位工作 經(jīng)減壓閥減壓的控制油路打開(kāi)液控單向閥 7,勾通液壓缸13下腔回油路，柱塞變量 泵1供應(yīng)的壓力油經(jīng)電液換向閥5進(jìn)入液壓缸13的柱塞缸，液壓缸13下腔回油經(jīng)液控單 向閥7、電磁

50、換向閥6流回油箱；液壓缸13活塞快速下行，上腔形成負(fù)壓空腔，大氣壓 著油液經(jīng)吸入閥12填補(bǔ)液壓缸13上腔的負(fù)壓空腔。 C、 慢速下行：2YA、3YA通電 四柱立式液壓板料彎拆成型機(jī)的液壓缸 13活塞下行到位，接觸工件，3YA通電， 切斷液壓缸13活塞快速下行油路通道，增壓缸 13上腔的進(jìn)油路壓力升高到順序閥 10 打開(kāi)，柱塞變量泵1供應(yīng)的壓力油經(jīng)順序閥10、電液換向閥5進(jìn)入液壓缸13上腔，進(jìn) 入液壓缸13的柱塞缸的進(jìn)油路不變，液壓缸13下腔回油經(jīng)順序閥8、電液換向閥5流回 油箱，電接觸壓力表對(duì)工件變形進(jìn)行保壓，保壓時(shí)間由時(shí)間繼電器控制。 D、 保壓結(jié)束、泄壓、液壓缸活塞返回行程： 時(shí)

51、間繼電器發(fā)出信息，1YA通電（2TA、3YA斷電），電液換向閥5左位工作。 與高壓狀態(tài)的液壓缸13上腔連接的外控順序閥9控制油路打開(kāi)了外控順序閥9,柱 塞變量泵1供應(yīng)壓力油經(jīng)電液壓換向閥5后，由于液壓缸13上腔處于高壓狀態(tài)，大部分 油液經(jīng)外控順序閥9流回油箱，只有少部分受控制壓力油先打開(kāi)吸入閥 12的卸荷閥，讓 高壓狀態(tài)的液壓缸13上腔經(jīng)吸入閥12的卸荷閥（或叫卸荷口）卸荷后，隨著液壓缸 13 上腔壓力的降低，外控順序閥9關(guān)閉，吸入閥12通道打開(kāi)，勾通液壓缸13上腔、吸入閥 12與油箱的通路。柱塞變量泵1供應(yīng)的壓力油經(jīng)電液壓換向閥5、液控單向閥7進(jìn)入液壓 缸13下腔，推動(dòng)液壓缸13活塞上

52、行，液壓缸13上腔油液經(jīng)吸入閥12回油箱；液壓缸 13的柱塞缸回油經(jīng)電液壓換向閥5流回油箱，液壓缸13的活塞快速返回行程。 板料折彎成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算題 設(shè)計(jì)一臺(tái)四柱立式板料折彎成型機(jī)液壓系統(tǒng)， 液壓板料彎拆成型機(jī)工作循環(huán)為：快 速下行一慢速加工一快速提升回程。最大彎曲壓制力 506N,上下移動(dòng)滑塊重G= 15000N， 快速下行行程1000mm- 800mm,慢速下行行程30mm- 60mm,快速下行速度 V快下=24mm/s， 慢速下行速度 V慢=15mm/s，快速上行速度 V快上=55mm/s，快速上行行L=1000mm程制動(dòng) 時(shí)間△ t=0.2s，上下移動(dòng)滑塊液壓支撐平衡。

53、一、負(fù)載及運(yùn)動(dòng)分析 液壓板料彎拆成型機(jī)上下移動(dòng)滑塊在立式四柱上作直線往復(fù)行程運(yùn)動(dòng)，應(yīng)采用單活 塞桿液壓缸。按技術(shù)要求，按已知參數(shù)求出液壓缸各工況外負(fù)載如下： 表1 :液壓缸外負(fù)載分析計(jì)算表 工 況 計(jì)算公式 外負(fù)載/N 不計(jì)摩擦力，快速下降負(fù)載為零。 設(shè)定初加壓為5000KN的10% 快速下行 啟加速度 1 g & 勻 速 慢速?gòu)澱? 初 壓 F2=Fma< X 10% 終 壓 F3=F max 快速返回 啟 加 F4= 5 加2 g & 勻 速 F5=G 制 動(dòng) F6= 一 G沢皿 g At 表2:板料

54、折彎成型機(jī)各種工況持續(xù)時(shí)間 工 況 計(jì) 算 式 時(shí)間/s 說(shuō) 明 快速下行 ti=Li 十 vi = 彎折時(shí)間分兩階段，初彎行程 為60mm，終彎行程為 30mm。 慢速?gòu)澱? 初壓 T2=L 2十 V2 = 終壓 T 3=L 2 十 V2 = 快速回程 T 4=L 3+ V3 = 推力循環(huán)圖 利用上述負(fù)載速度數(shù)據(jù)繪制負(fù)載速度圖如下: 二、選取液壓缸參數(shù)，確定液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸 四柱立式板料折彎成型機(jī)屬于液壓機(jī)類(lèi)，其工作壓力在 20-32MPa之間，預(yù)選液壓 缸的工作壓力Pi=25mPa,以無(wú)桿腔為工作腔。設(shè)置液壓缸豎直工作，采用

55、液壓順序閥平 衡滑塊自重，則液壓缸無(wú)桿腔內(nèi)徑為： 根據(jù)GB/T2346— 1993,取標(biāo)準(zhǔn)值 D = 根據(jù)液壓缸快速下行與快速上行的速度比確定液壓缸活塞桿直徑 d: v快下D = v快上 取標(biāo)準(zhǔn)值d二 取快速進(jìn)給柱塞液壓缸直徑：d 塞= 液壓缸有效面積為: JI Ai D 4 兀 A2 (D 31 A3 d 4 快速進(jìn)給的柱塞液壓缸面積: 4 31 工作階段 計(jì)算公式 負(fù)載F/N 工作壓力p /Pa 輸入流量q及功率 L/min Pq (Kw) 快速下行 啟動(dòng) Fmax + PbA2 Pi = , A q=viAi

56、 恒速 PbA2 6 慢速下行 初壓 Fmax 終壓 P A^V q=V2Ai xx.xt0 快速退回 啟動(dòng) — F max P — 廿， A^m q=V3A2 恒速 制動(dòng) A4 表3:液壓缸工作循環(huán)進(jìn)給中的壓力與流量計(jì)算如下表 二液壓缸的工作壓力、流量計(jì)算 1液壓缸的平衡壓力 P平衡 為了安全地工作，取背壓： P. "OmPa 2、快速下行 只快下= P bA2 A 3、液壓缸工進(jìn)作壓力 (1) 、初壓 R壓制 P平衡A2 P工

57、初 二 (3 )、終壓 P工二電制 .巳出 Ai A 4、液壓缸回程壓力 (1) 、啟動(dòng)： Pb= A2 (2) 、恒速: (3) 、制動(dòng): F制 A2 5、液壓缸流量計(jì)算 (1)、液壓缸快速下行行程 q快出=v快下A二 (2) 、快速下行行程柱塞液壓缸流量 4柱=v下柱A4 = (3) 、工作進(jìn)給行程 q工進(jìn)=v工A1 口 q工出=v工A2 = (4) 、快速返回行程 q回進(jìn)=v快上A2二 q回出=v快上A2 = 6、功率計(jì)算 (1) 、液壓缸快速下行功率 —Rq柱 _ P下功—“- 60 (2) 、液壓缸初壓功率 (3) 、液

58、壓缸終壓功率 P _ Pq _ p冬壓_ 60 (4) 、液壓缸快速上行功率 =Pq 60 、確定快速空程供油方式，液壓泵的規(guī)格，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率 1液壓系統(tǒng)快速空程供油方式: q快進(jìn)=v快下A二 由于供油量大，不宜采用由液壓泵供油方式，利用主液壓缸活塞等自重快速下行， 形 成負(fù)壓空腔，通過(guò)吸入閥從油箱吸油，同時(shí)使液壓系統(tǒng)規(guī)格降低檔次。 2、 選定液壓泵的流量及規(guī)格： 設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)最咼工作壓力 P = 25 106 Pa在主液壓缸工作行程，主液壓缸的無(wú)桿 腔進(jìn)油量為： q工進(jìn)=v工A =? 主液壓缸的有桿腔進(jìn)油量為： q回進(jìn)=v快上A2二 主液壓缸的有桿腔進(jìn)油量為：

59、 q回出=v快上A2 - 液壓缸設(shè)計(jì)工作行程的工作壓力(P = X X mPa)。壓制流量為XXX L/min,液壓缸 工作回程流量為xx L/min,選用XXX BGY14-1B型電液比例斜盤(pán)式軸向變量柱塞泵。 快 速行程設(shè)計(jì)工作壓力選 P = 1mPa，液壓缸初壓工作壓力為P "存mPa，流量xxx L/mi ； 升高到xx . X mPa流量降低40%仍可獲xxx L/min的流量，基本滿足工進(jìn)流量需要， 比設(shè)計(jì)的xxx L/min，只差9.1L/min，選xxx BGY14-1B型電液比例斜盤(pán)式軸向變量 柱塞泵就顯然過(guò)大了。選用電液比例控制實(shí)現(xiàn)容積調(diào)速，節(jié)能高效效益。 3、 液壓

60、泵的驅(qū)動(dòng)功率及電動(dòng)機(jī)的選擇： 表4:液壓系統(tǒng)壓力、流量、功率表 工作階段 計(jì)算公式 負(fù)載F/N 工作壓力p /Pa 輸入流量q及功率 L/min 1 Pq ( Kw) 快速下行 啟動(dòng) F max * Pb 人2 P1 _ A , A q=v〔A1 恒速 慢速下行 初壓 Fmax 終壓 P—g q=V2A 1 xxxt 0 快速退回 啟動(dòng) — F max P_Aq , a2 m q=V3A2 恒速 制動(dòng) 液壓缸的壓制工作壓力

61、為P=XX mPa液壓缸回程工作壓力為P=0. XX mPa快速進(jìn)退 選 P=x . xx 106Pa,q= xxx L/mi n,工進(jìn)選 P=xxx .10 6Pa,q= xx L/mi n,液壓泵的容積 效率n v=0.92，機(jī)械效率n m=0.95，兩種工況電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率為： P快 Pq Pq 60 v mm 按等值功率計(jì)算: 2 2 2 2 P恒速t1 ■ P初壓t2 ■ P終壓t3 ■ P快退t4 ti t2 t3 t4 Pmax - KP額定功 K ――電動(dòng)機(jī)過(guò)載系數(shù) 直流電動(dòng)機(jī)K=1.8- 2.5，若考慮到網(wǎng)絡(luò)電壓波動(dòng)，一 般取K=1.5 — 2.0 取舄

62、定功率=匸 K 選取液壓泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，首先應(yīng)考慮等值功率和運(yùn)動(dòng)循環(huán)動(dòng)作階段的最大功率。本課 題運(yùn)動(dòng)循環(huán)動(dòng)最大功率是終壓功 P=XX KW持續(xù)時(shí)間只有2秒鐘時(shí)間，不在電動(dòng)機(jī)允許 的短期過(guò)載范圍內(nèi)，不能按等值功率計(jì)值的短期過(guò)載處理，也不能按運(yùn)動(dòng)循環(huán)選取XX X BGY14-1B型電液比例斜盤(pán)式軸向變量柱塞泵電動(dòng)機(jī)的最大驅(qū)動(dòng)功率，只能按短折算 系數(shù)為1.7的短期過(guò)載設(shè)計(jì)，選取XX KWY280M-2型交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵。 四、設(shè)計(jì)選取液壓系統(tǒng)圖 1、液液壓系統(tǒng)圖： 8 11 I— 2 - | i TTLJ r W 7— YA}「——亠 3 YAJ 2、電磁鐵動(dòng)

63、作表: 表5:電磁鐵動(dòng)作表 名 稱(chēng) 1YA 2YA 3YA 快速下行行程 + + 壓制行程 + 快速上行行程 + 3、油箱容積: 上油箱容積: V 上 = 下油箱容積： V下=9qp 二 五、計(jì)算和選取液壓元件 表6:液壓缸流量表 工作階段 計(jì)算公式 流 量L/min 輸入 輸出 快速下行 啟動(dòng) q=viA 1 恒速 慢速下行 初壓 q=V2Ai 終壓 快速退回 啟動(dòng) q=V3A2 恒速 制動(dòng) 表6：液壓元件表 序號(hào) 元件名稱(chēng) 實(shí)際流量 規(guī) 格 備 注

64、1 斜盤(pán)式軸向柱塞泵。 L/min 250BGY14-1B 2 齒輪泵 L/min CB-10 3 先導(dǎo)式比例溢流閥 L/min FY-B32H 4 直動(dòng)式溢流閥 L/min FY-10B 5 三位四通電液換向閥 L/min 34BYM-H32-T 6 二位三通電磁換向閥 L/min 23D-10B 7 液控單向閥 L/min DFY-B32H2 8 內(nèi)控外泄式順序閥 L/min XF-B32D-Y1 9 卸荷閥（外控序閥 L/min X4F-B32D-Y1 10 內(nèi)控外泄式順序閥

65、L/min XF-B32D-Y1 11 電接觸壓力表 Y-Hb6F 12 吸入閥（液控單向閥） L/min 自制 13 液壓缸 外購(gòu) 14 交流異步電動(dòng)機(jī) KW Y225M-2型 15 濾油器 L/min WUk 400 X 180F 27 六、液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性論證 YA32-5000KN型四柱萬(wàn)能液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，采用XX KWY280M-2型交 流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)XX BGY14-1B型電液比例控制斜盤(pán)式軸向變量柱塞泵。 選用電液比例 控制的變量泵和液壓缸組成容積調(diào)速系統(tǒng)， 無(wú)節(jié)流

66、溢流損失，系統(tǒng)高效節(jié)能液壓系統(tǒng)。液 壓系統(tǒng)沿程和局部壓力損失估算1mPa在以下，由設(shè)計(jì)者自行校核。 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求完成： (1) 、求出液壓缸快進(jìn)、工進(jìn)、快退推力，繪制快進(jìn)、工進(jìn)、快退工作循環(huán)圖， ，繪 制快進(jìn)、工進(jìn)、快退推力循環(huán)圖，繪制快進(jìn)、工進(jìn)、快退速度循環(huán)圖及液壓系統(tǒng)圖； (2) 、確定液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸，液壓泵的流量，系統(tǒng)輸入輸出功率和系統(tǒng)的效率； (4) 、列出液壓元件規(guī)格表 (5) 、進(jìn)行液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性校核，確定液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)，油液發(fā)熱升溫狀態(tài)，其中 包括油箱體積； (6) 、用3#圖紙繪制液壓系統(tǒng)圖。 第二部分、設(shè)計(jì)參數(shù) a、按機(jī)床選取工作壓力(px MPa 磨床 車(chē)、鏜、銑 珩磨 組合機(jī)床 運(yùn)輸機(jī)械 拉床、龍門(mén)刨 <2 2-4 2-5 3-5 <7 <10 B按負(fù)載(牛頓(N))選工作壓力(P XMPa) <5X 103、5 X 103-104、104-2 X 104、2 X 104-3 X 104、3 X 104-5 X 104、 >5 X 104 <0.8-1.0 1.5-2.0 2.5-3.0 3.0-4.0 4.0-5.0 >5.0-7