外文翻譯--液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算

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畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )外文資料翻譯 系 部： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 外文出處： ： 指導(dǎo)教師評(píng)語： 此翻譯文章較詳細(xì)地介紹了液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，闡述了從工況分析入手，確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)和如何選擇液壓元件，并對(duì)液壓系統(tǒng)的性能進(jìn)行了示范驗(yàn)算，翻譯用詞基本準(zhǔn)確，文筆也較為通順，具備一定的英語閱讀能力 。 簽名： 注： 請(qǐng)將該封面與附件裝訂成冊(cè)。 (用外文寫 ) 附件 1：外文資料翻譯譯文 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 1 明確設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工況分析 在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)明確以下問題，并將其作為設(shè)計(jì)依據(jù)。 主機(jī)的用途、工藝過程、總體布局以及對(duì)液壓傳動(dòng)裝置的位置和空間尺寸的要求； 主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)的性能要求，如自動(dòng)化程度、調(diào)速范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、換向定位精度以及對(duì)系統(tǒng)的效率、溫升等的要求；液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境，如溫度、濕度、振動(dòng)沖擊以及是否有腐蝕性和易燃物質(zhì)存在等情況。 在上述工作的基礎(chǔ)上，應(yīng)對(duì)主機(jī)進(jìn)行工況分析，工況分析包括 運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析，對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)還需編制負(fù)載和動(dòng)作循環(huán)圖，由此了解液壓缸或液壓馬達(dá)的負(fù)載和速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，以下對(duì)工況分析的內(nèi)容作具體介紹。 運(yùn)動(dòng)分析 主機(jī)的執(zhí)行元件按工藝要求的運(yùn)動(dòng)情況，可以用位移循環(huán)圖 (L— t)，速度循環(huán)圖 (v— t)，或速度與位移循環(huán)圖表示，由此對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析。 位移循環(huán)圖 L— t 圖 坐標(biāo) 坐標(biāo) 線斜率表示活塞移動(dòng)速度。 圖 移循環(huán)圖 度循環(huán)圖 v— t(或 v— L) 工程中液壓缸的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)可歸納為三種類型。圖 v— 一種如圖 實(shí)線所示，液壓缸開始作勻加速運(yùn)動(dòng)，然后勻速運(yùn)動(dòng)， 圖 度循環(huán)圖 最后勻減速運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)；第二種，液壓缸在總行程的前一半作勻加速運(yùn)動(dòng)，在另一半作勻減速運(yùn)動(dòng)，且加速度的數(shù)值相等；第三種，液壓缸在總行程的一大半以上以較小的加速度作勻加速運(yùn)動(dòng)，然后勻減速至行程終點(diǎn)。 v— 僅清楚地表明了三種類型液壓缸的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，也間接地表明了三種工況的動(dòng)力特性。 動(dòng)力分析 動(dòng)力分析，是研究機(jī)器在工作過程中，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的受力情況，對(duì)液壓系統(tǒng)而言，就是研究液壓缸或液壓馬達(dá)的負(fù)載情況。 液壓缸的負(fù)載及負(fù)載循環(huán)圖 （ 1） 液壓缸的負(fù)載力計(jì)算 工作機(jī)構(gòu)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓缸必須克服的負(fù)載由六部分組成： ?????(式中： （ 2） 液壓缸運(yùn)動(dòng)循環(huán)各階段的總負(fù)載力 液壓缸運(yùn)動(dòng)循 環(huán)各階段的總負(fù)載力計(jì)算，一般包括啟動(dòng)加速、快進(jìn)、工進(jìn)、快退、減速制動(dòng)等幾個(gè)階段，每個(gè)階段的總負(fù)載力是有區(qū)別的。 (a) 啟動(dòng)加速階段：這時(shí)液壓缸或活塞處于由靜止到啟動(dòng)并加速到一定速度，其總負(fù)載力包括導(dǎo)軌的摩擦力、密封裝置的摩擦力 (按缸的機(jī)械效率 ?m=、重力和慣性力等項(xiàng)，即： ????((b) 快速階段： ???((c) 工進(jìn)階段： ????( (d) 減速： ????(對(duì)簡(jiǎn)單液壓系統(tǒng)，上述計(jì)算過程可簡(jiǎn)化。例如 采用單定量泵供油，只需計(jì)算工進(jìn)階段的總負(fù)載力，若簡(jiǎn)單系統(tǒng)采用限壓式變量泵或雙聯(lián)泵供油，則只需計(jì)算快速階段和工進(jìn)階段的總負(fù)載力。 液壓馬達(dá)的負(fù)載 工作機(jī)構(gòu)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓馬達(dá)必須克服的外負(fù)載為 ： ??((1) 工作負(fù)載力矩 作負(fù)載力矩可能是定值，也可能隨時(shí)間變化，應(yīng)根據(jù)機(jī)器工作條件進(jìn)行具體分析。 (2) 摩擦力矩 擦力矩 計(jì)算公式為： )( ?(式中： N)； 動(dòng)時(shí)為靜摩擦因數(shù)，啟動(dòng)后為動(dòng)摩擦因數(shù)； m)。 (3) 慣性力矩 性力 矩 計(jì)算公式為： )( i ??? ? ( 式中： ε 為角加速度 (r/ Δω 為角速度的變化 (r/s)； Δt 為加速或減速時(shí)間 (s)； 2)， 。 1 2? 式中： 2回轉(zhuǎn)部件的飛輪效應(yīng) ( 2)。 各種回轉(zhuǎn)體的 2查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》。 根據(jù)式 (分別算出液壓馬達(dá)在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)各階段的負(fù)載大小，便可繪制液壓馬達(dá)的負(fù)載循環(huán)圖 。 2 確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù) 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 初定液壓缸工作壓力 液壓缸工作壓力主要根據(jù)運(yùn)動(dòng)循環(huán)各階段中的最大總負(fù)載力來確定，此外，還需要考慮以下因素： （ 1） 各類設(shè)備的不同特點(diǎn)和使用場(chǎng)合 （ 2） 考慮經(jīng)濟(jì)和重量因素，壓力選得低，則元件尺寸大，重量重；壓力選得高一些，則元件尺寸小，重量輕，但對(duì)元件的制造精度，密封性能要求高。所以，液壓缸的工作壓力的選擇有兩種方式：一是根據(jù)機(jī)械類型選；二是根據(jù)切削負(fù)載選。 如表 表 負(fù)載選執(zhí)行文件的工作壓力 負(fù)載 /N ＜ 5000 500～10000 10000～20000 20000～30000 30000～50000 ＞ 50000 工作壓力/ 1 2 3 3～ 4 4～ 5 ＞ 5 表 機(jī)械類型選執(zhí)行文件的工作壓力 機(jī)械類型 機(jī) 床 農(nóng)業(yè)機(jī)械 工程機(jī)械 磨床 組合機(jī)床 龍門刨床 拉床 工作壓力/a≤2 3～ 5 ≤8 8～ 10 10～ 16 20～ 32 液壓馬達(dá)的設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算液壓馬達(dá)排量 液壓馬達(dá)排量根據(jù)下式?jīng)Q定： )(m in ?? (式中： N· m)；液壓馬達(dá)進(jìn)出口壓力差 (3 液壓馬達(dá)的機(jī)械效率，一般齒輪和柱塞馬達(dá)取 片馬達(dá)取 計(jì)算液壓馬達(dá)所需流量液壓馬達(dá)的最大流量 )( 3m a xm a x m? (式中： m3/r)； r/s)。 3 液壓元件的選擇 液壓泵的確定與所需功率的計(jì)算 液壓泵的確定 確定液壓泵的最大工作壓力。液壓泵所需工作壓力的確定，主要根據(jù)液壓缸在工作循環(huán)各階段所需最大壓力 加上油泵的出油口到缸進(jìn)油口處總的壓力損失ΣΔ p，即 ? ??? ( ??P 包括油液流經(jīng)流量閥和其他元件的局部壓力損失、管路沿程損失等，在系統(tǒng)管路未設(shè)計(jì)之前，可根據(jù)同類系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，一般管路簡(jiǎn)單的節(jié)流閥調(diào)速系統(tǒng) ??2～ 5)× 105調(diào)速閥及管路復(fù)雜的系統(tǒng) ??P 為 (5～ 15)× 105??P 也可只考慮流經(jīng)各控制閥的壓力損失，而將管路系統(tǒng)的沿程損失忽略不計(jì)，各閥的額定壓力損失可從液壓元件手冊(cè)或產(chǎn)品樣 本中查找，也可參照表 表 用中、低壓各類閥的壓力損失 (Δp n) 閥名 Δp n(×105閥名 Δp n (×105閥名 Δp n (×105閥名 Δp n (×105單向閥 壓閥 3～ 8 行程閥 2 轉(zhuǎn)閥 2 換向閥 3 節(jié)流閥 2～ 3 順序閥 3 調(diào)速閥 3～ 5 確定液壓泵的流量 的流量 （ 1） 多液壓缸同時(shí)動(dòng)作時(shí)，液壓泵的 流量要大于同時(shí)動(dòng)作的幾個(gè)液壓缸 (或馬達(dá) )所需的最大流量，并應(yīng)考慮系統(tǒng)的泄漏和液壓泵磨損后容積效率的下降，即 )()( 3m a x ?? (式中： 般取 流量取小值，小流量取大值；?或馬達(dá) )的最大總流量 (m3/s)。 （ 2） 選擇液壓泵的規(guī)格：根據(jù)上面所計(jì)算的最大壓力 液壓元件產(chǎn)品樣本，選擇與 泵的規(guī)格型號(hào)。 表 壓泵的總效率 液壓泵類型 齒輪泵 螺桿泵 葉片泵 柱塞泵 總效率 上述功率和泵的轉(zhuǎn)速，可以從產(chǎn)品樣本中選取標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)，再進(jìn)行驗(yàn)算，使電動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率時(shí)，其超載量在允許范圍內(nèi)。 閥類元件的選擇 選擇依據(jù) 選擇依據(jù)為：額定壓力，最大流量，動(dòng)作方式，安裝固定方式，壓力損失數(shù)值，工作性能參數(shù)和工作壽命等。 選擇閥類元件應(yīng)注意的問題 （ 1） 應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)定型 產(chǎn)品，除非不得已時(shí)才自行設(shè)計(jì)專用件。 （ 2） 閥類元件的規(guī)格主要根據(jù)流經(jīng)該閥油液的最大壓力和最大流量選取。選擇溢流閥時(shí)，應(yīng)按液壓泵的最大流量選?。贿x擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)，應(yīng)考慮其最小穩(wěn)定流量滿足機(jī)器低速性能的要求。 蓄能器的選擇 （ 1） 蓄能器用于補(bǔ)充液壓泵供油不足時(shí)，其有效容積為： )( 3? ?(式中： m)； 算時(shí)可?。耍?流量 (m3/s)； s)。 （ 2） 蓄能器作應(yīng)急能源時(shí)，其有效容積為： )( 3? ? (當(dāng)蓄能器用于吸收脈動(dòng)緩和液壓沖擊時(shí)，應(yīng)將其作為系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)與其關(guān)聯(lián)部分一起綜合考慮其有效容積。 根據(jù)求出的有效容積并考慮其他要求，即可選擇蓄能器的形式。 管道的選擇 油管類型的選擇 液壓系統(tǒng)中使用的油管分硬管和軟管，選擇的油管應(yīng)有足夠的通流截面和承壓能力，同時(shí)，應(yīng)盡量縮短管路，避免急轉(zhuǎn)彎 和截面突變。 （ 1） 鋼管：中高壓系統(tǒng)選用無縫鋼管，低壓系統(tǒng)選用焊接鋼管，鋼管價(jià)格低，性能好，使用廣泛。 （ 2） 銅管：紫銅管工作壓力在 10變曲，便于裝配；黃銅管承受壓力較高，達(dá) 25如紫銅管易彎曲。銅管價(jià)格高，抗震能力弱，易使油液氧化，應(yīng)盡量少用，只用于液壓裝置配接不方便的部位。 油管尺寸的確定 （ 1） 油管內(nèi)徑 d= (式中： m3/s)； m/s)。一般吸油管取 5(m/s)；壓力油管取 5(m/s)；回油管取 2(m/s)。 （ 2） 油管壁厚 δ 按下式計(jì)算： )(2 ?? ? ( 式中： 管 p＜ 7 n=8； p＜ ，取 n=6； p＞ ，取 n=4。 根據(jù)計(jì)算出的油管內(nèi)徑和壁厚，查手冊(cè)選取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格油管。 油箱的設(shè)計(jì) 油箱的作用是儲(chǔ) 油，散發(fā)油的熱量，沉淀油中雜質(zhì)，逸出油中的氣體。 油箱設(shè)計(jì)要點(diǎn) （ 1） 油箱應(yīng)有足夠的容積以滿足散熱，同時(shí)其容積應(yīng)保證系統(tǒng)中油液全部流回油箱時(shí)不滲出，油液液面不應(yīng)超過油箱高度的 80%。 （ 2） 吸箱管和回油管的間距應(yīng)盡量大。 （ 3） 油箱底部應(yīng)有適當(dāng)斜度，泄油口置于最低處，以便排油。 濾油器的選擇 選擇濾油器的依據(jù)有以下幾點(diǎn)： （ 1） 承載能力： 按系統(tǒng)管路工作壓力確定。 （ 2） 過濾精度： 按被保護(hù)元件的精度要求確定。 （ 3） 通流能力： 按通過最大流量確定。 （ 4） 阻力壓降： 應(yīng)滿足過濾材料強(qiáng)度與系數(shù)要求。 4 液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算 為了判斷液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，需要對(duì)系統(tǒng)的壓力損失、發(fā)熱溫升、效率和系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性等進(jìn)行驗(yàn)算。 管路系統(tǒng)壓力損失的驗(yàn)算 當(dāng)液壓元件規(guī)格型號(hào)和管道尺寸確定之后，就可以較準(zhǔn)確的計(jì)算系統(tǒng)的壓力損、局部壓力損失 和流經(jīng)閥類元件的壓力損失 即： ??????(系統(tǒng)的調(diào)整壓力： ?? 10 ( 式中： 如果計(jì)算出來的 P? 比在初選系統(tǒng)工作壓力時(shí)粗略選定的壓力損失大得多， 應(yīng)該重新調(diào)整有關(guān)元件、輔件的規(guī)格，重新確定管道尺寸。 系統(tǒng)發(fā)熱溫升的驗(yàn)算 系統(tǒng)發(fā)熱來源于系統(tǒng)內(nèi)部的能量損失，如液壓泵和執(zhí)行元件的功率損失、溢流閥的溢流損失、液壓閥及管道的壓力損失等。 系統(tǒng)發(fā)熱功率 ))(1( ??? (式中： W)； η 為液壓泵的總效率。 若一個(gè)工作循環(huán)中有幾個(gè)工序，則可根據(jù)各個(gè)工序的發(fā)熱量，求出系統(tǒng)單位時(shí)間的平均發(fā)熱量： )()1(11b i??? ??(式中： s)； s)； W)。 系統(tǒng)效率驗(yàn)算 液壓系統(tǒng)的效率是由液壓泵、執(zhí)行元件和液壓回路效率來確定的。 液壓回路效率 2221.. . . . . . . . . ??? (式中： …為每個(gè)執(zhí)行元件的工作壓力和流量； 液壓系統(tǒng)總效率： ??? ???(式中： B? 為液壓泵總效率；m?為執(zhí)行元件總效率；c?為回路效率。 5 繪制正式工作圖和編寫技術(shù)文件 經(jīng)過對(duì)液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算和必要的修改之后，便可繪制正式工作圖，它包括繪制液壓系統(tǒng)原 理圖、系統(tǒng)管路裝配圖和各種非標(biāo)準(zhǔn)元件設(shè)計(jì)圖。 正式液壓系統(tǒng)原理圖上要標(biāo)明各液壓元件的型號(hào)規(guī)格。對(duì)于自動(dòng)化程度較高的機(jī)床，還應(yīng)包括運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖和電磁鐵、壓力繼電器的工作狀態(tài)。 確定液壓系統(tǒng)參數(shù) 由工況分析中可知，工進(jìn)階段的負(fù)載力最大，所以，液壓缸的工作壓力按此負(fù)載力計(jì)算，根據(jù)液壓缸與負(fù)載的關(guān)系，選 0× 105機(jī)床為鉆孔組合機(jī)床，為防止鉆通時(shí)發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸回油腔應(yīng)有背壓，設(shè)背壓 × 105使快進(jìn)快退速度相等，選用 21 2 差動(dòng)油缸，假定快進(jìn)、快退的回油壓力損失為Δp=7× 105 選擇液壓元件 （ 1） 確定液壓泵的工作壓力。 前面已確定液壓缸的最大工作壓力為 40× 105取進(jìn)油管路壓力損失Δ p=8× 105調(diào)整壓力一般比系統(tǒng)最大工作壓力大 5× 105以泵的工作壓力 (40＋ 8＋ 5)× 105＝ 53× 105是高壓小流量泵的工作壓力。 液壓缸快退時(shí)的工作壓力比快進(jìn)時(shí)大，取其壓力損失Δ p′＝ 4× 105快退時(shí)泵的工作壓力為： 4)× 105＝ 105是低壓大流量泵的工作壓力。 （ 2） 液壓泵的流量。快進(jìn)時(shí)的流量最大，其值為 30L/小流量在工進(jìn)時(shí)，其值為 K＝ 則： 106L/于溢流閥穩(wěn)定工作時(shí)的最小溢流量為 3L/小泵流量取 根據(jù)以上計(jì)算，選用 （ 3） 確定管道尺寸 :根據(jù)工作壓力和流量，按式 (式 (定管道內(nèi)徑和壁厚 。 (從略 ) （ 4） 確定油箱容量油箱容量可按經(jīng)驗(yàn)公式估算，取 V＝ (5～ 7)q。 本例中： V＝ 6q＝ 6(6＋ 36)＝ 252件 2：外文原文 （復(fù)印件） Is to on be it as as as to to as as to as as so on In in on to to or as to he to L— t), v— t), or on to — t .1 is t to of of .1 v— t (or v— L) In is of .2 is of v — t of .2 to .2 to in in is in by a to V— t of of 1) is by ?????(In n to to n to or or n to n to (2 ) of he of so on (a) By or in to to to m =0.9 so on ????((b) ???((c) ????（ (d) ????(To to to if or a of ??((1) of e. of is a as on to (2) In to )( ?(In G is N); F is R is m). (3) of of in to or )( ?? ?( In ε Is r/ t? is or s); J is 2), 1 2? In 2n to 2). to in a up n of in to (1) of (2) is is to to to to If .2 to N ＜ 5000 500～10000 10000～20000 20000～30000 30000～50000 ＞ 50000 1 2 3 3～ 4 4～ 5 ＞ 5 to a≤2 3～ 5 ≤8 8～ 10 10～ 16 20～ 32 to )(m in ?? (In T is of N· m); or n/is ( 3m a xm a x m? (In m3/r); r/s). 3 1) to in to in p to ??? ( ??P so to to Δp 2 ~ 5) ×105?P 5 ~ 15) ×105??P or to .3 he .1 is of Δp n) p n (×105 p n (×105p n (×105 p n (×105 ～ 8 2 2 3 ～ 3 3 ～ 5 1) At be at or ()( 3m a x ?? (In K is )q; at or is m3/s). (2) .2 he am to in he so 1) as as if 2) to in to ( 3? ? (In A is L is