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《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(吳)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、裝缸機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書指導(dǎo)教師吳振芳適用專業(yè):機(jī)電一體化第一部分設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作3第二部分設(shè)計(jì)方法步驟3第一節(jié)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求3第二節(jié)進(jìn)行工況分析、確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)4第三節(jié)制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖9第四節(jié)液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì)11第五節(jié)液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算14第六節(jié)液壓缸設(shè)計(jì)19第七節(jié)設(shè)計(jì)液壓裝置,編制技術(shù)文件27第一部分設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作一、熟悉設(shè)計(jì)任務(wù),明確設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的或收集的原始數(shù)據(jù)和資料,結(jié)合設(shè)計(jì)耍求,理清設(shè)計(jì)思路,明確設(shè)計(jì)內(nèi)容。二、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù),做
2、好設(shè)計(jì)手冊、參考資料、設(shè)計(jì)工具等的準(zhǔn)備工作。第二部分設(shè)計(jì)方法步驟液壓系統(tǒng)是液壓機(jī)械的一個(gè)組成部分,液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要同主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同吋進(jìn)行。著手設(shè)計(jì)時(shí),必須從實(shí)際情況出發(fā),有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式,充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn),力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。第一節(jié)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求1設(shè)計(jì)步驟液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無嚴(yán)格的順序,各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。一般來說,在明確設(shè)計(jì)要求之后,人致按如下步驟進(jìn)行。1)確定液壓執(zhí)行元件的形式;2)進(jìn)行工況分析,確定系統(tǒng)的
3、主要參數(shù);3)制定基本方案,擬定液壓系統(tǒng)原理圖;4)選擇液壓元件;5)液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算;6)繪制工作圖,編制技術(shù)文件。2明確設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)耍求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。在制定基本方案并進(jìn)一步著手液壓系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)Z前,必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容冇關(guān)的其他方面了解清楚。1)主機(jī)的概況:用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等;2)液壓系統(tǒng)耍完成哪些動(dòng)作,動(dòng)作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何;3)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式,運(yùn)動(dòng)速度;4)各動(dòng)作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì);5)對調(diào)速范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換粹度等性能方而的要求
4、;6)自動(dòng)化程度、操作控制方式的要求;7)對防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求;8)對效率、成木等方面的要求。第二節(jié)進(jìn)行工況分析、確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)通過工況分析,可以看出液壓執(zhí)行元件在工作過程中速圖1液壓系統(tǒng)計(jì)算簡圖度和載荷變化情況,為確定系統(tǒng)及各執(zhí)行元件的參數(shù)提供依據(jù)。液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力和流量,它們是設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng),選擇液圧元件的主要依據(jù)。壓力決定于外載荷。流雖取決于液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度和結(jié)構(gòu)尺寸。1載荷的組成和計(jì)算1.1液壓缸的載荷組成與計(jì)算圖1表示一個(gè)以液壓缸為執(zhí)行元件的液壓系統(tǒng)計(jì)算簡
5、圖。各有關(guān)參數(shù)標(biāo)注圖上,具屮仇是作川在活塞桿上的外部載荷,E.是活塞與缸壁以及活塞桿與導(dǎo)向套Z間的密封阻力。作用在活塞桿上的外部載荷包括工作載荷凡,導(dǎo)軌的摩擦力",和由于速度變化而產(chǎn)生的慣性力Fa。(1)工作載荷凡常見的工作載荷有作用于活塞桿軸線上的重力、切削力、擠壓力等。這些作用力的方向如與活塞運(yùn)動(dòng)方向相同為負(fù),相反為正。(2)導(dǎo)軌摩擦載荷F『對于平導(dǎo)軌Fc=n(G+Fn)對于V型導(dǎo)軌尸二“空工sin—2式屮G——運(yùn)動(dòng)部件所受的重力(N);Fn——外載荷作用于導(dǎo)軌上的止壓力(N):U——摩擦系數(shù),見農(nóng)1;
6、a——V型導(dǎo)軌的夾角,一般為90°。表1摩擦系數(shù)U導(dǎo)軌類型導(dǎo)軌材料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)摩擦系數(shù)起動(dòng)時(shí)0.15?0.20滑動(dòng)導(dǎo)軌鑄鐵對鑄鐵低速(u<0.16m/s)0.1?0.12高速(u>0.16m/s)0.05-0.08滾動(dòng)導(dǎo)軌鑄鐵對滾柱(珠)淬火鋼導(dǎo)軌對滾柱0.005?0.020.003?0.006(1)慣性載荷凡口GZFa=ma=gAr式中g(shù)重力加速度;g=9.81m/s2;Av速度變化量(m/s);At——起動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間(s)。一般機(jī)械A(chǔ)t二0.1?0.5s,對輕載低速運(yùn)動(dòng)部件取小值,對重載高速部件取人值。行走
7、機(jī)械一般取△u/At二0.5?1.5m/s2o以上三種載荷Z和稱為液壓缸的外載荷Ro起動(dòng)加速時(shí)心書+Ff+Fa穩(wěn)態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)Fw=FX+Ft減速制動(dòng)時(shí)心=F?+Fr-Fa工作載荷凡并非每階段都存在,如該階段沒有工作,則凡二0。除外載荷凡外,作用于活塞上的載荷F還包括液壓缸密封處的摩擦阻力凡,由于各種缸的密封材質(zhì)和密封形成不同,密封阻力難以精確計(jì)算,一般估算為Fm=(l-qn)F式中nm——液壓缸的機(jī)械效率,—?般収0.90?0.95oF=F/nm1.2液壓馬達(dá)載荷力矩的組成與計(jì)算(1)工作載荷力矩人常見的載荷力
8、矩冇被驅(qū)動(dòng)輪的阻力矩、液壓卷筒的阻力矩等。(2)軸頸摩擦力矩八Tf=uGr式中G——旋轉(zhuǎn)部件施加于軸勁上的徑向力(N);U——摩擦系數(shù),參考表1選用:r旋轉(zhuǎn)軸的半徑(m)o(3)慣性力矩幾Ta=J£=JA3/At式屮£——角加速度(rad/s2);A3——角速度變化量(rad/s);△t——起動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間(s):J——回轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg?nO。起動(dòng)加速時(shí)T*二Tg+Tf+Ta穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)K=Tg+Tf減速制動(dòng)