000787液压系统设计1

液压系统设计一.设计步骤1.明确设计任务及使用条件设备任务、动作循环、负载、速度、运行连续性、气候、环境条件（室内外、温度、清洁程度等）。环保要求（噪声限制、污染控制等）。2.拟定液压系统原理图。3.初定系统参数，计算和选择液压元件。4.修改原理图，最终选择液压元件（含电机）。5.绘制总装配图、非标元件装配图和零件图。6.编写计算说明书和使用说明书。二.设计工具（资料）机械设计手册（全套）及相关专业设计资料。液压产品样本及说明书。已有产品的设计资料（图纸、说明书）供参考。国家相关的法律、法规、标准等。三.明确任务及主要参数1.设备任务（如机床、汽车、压力机、船闸等及工作环境）。2.循环类型（由设备任务定）如：快进—工进—快退。快进—一工进—二工进—死档铁停留—快退。3.主要参数的分析及确定1）负载F=F1+F2+F3+F4+F5+F6F1—有效负载（切削力、夹紧力、提升力等）F2—摩擦力（指外负载运动时产生的摩擦力，如动力头和导轨之间的摩擦力。有些设备无此负载）。F2=fN=fGF3—惯性负载（运动部件在启动和制动时的惯性负载）。F3=G／g·△V／△tF4--重力垂直或倾斜放置的工作部件也成为一种负载。F5—密封负载缸内密封件产生的摩擦负载初定F5=（0.1～0.15）F或以液压缸的机械效率考虑，一般为0.9F6=背压负载回油路上的阻力负载初定F6=0.1～0.15F绘制L(行程）或t（时间）与F（负载）的关系曲线。2）初定系统压力P负载（N）≤50000.5～1万1～2万压力（Mpa）0.8～11.5～22.5～3（N）2～3万3～5万≥5万（Mpa）3～44～5≥5～73）速度绘时间—速度图。4）行程（液压缸长度）快进行程L1+工进行程L2四.拟定液压系统原理图该步工作决定设计水平、成本、质量、运营费等，是设计的关键工作阶段。参考同类系统先进的地方，收集整理相关资料。这里有经验积累和成熟的过程，可同时拟出几套，分析比较后确定其一。五.液压元件的计算和选择1.选择液压泵首先根据工况和环境选泵的类型1）压力P工作≥P1+∑△PP额定=（1.25～1.6）P工作2）流量q额定=（1.1～1.3）qmax2.选择电机根据泵的转速选电机级数（2、4、6、8）电机功率N≥pq／η3.选择液压阀1)选择压力阀①溢流阀a.做溢流阀或安全阀PT在调节范围内（0.5～7.0Mpa，7～14Mpa)阀流量≥泵流量b.做背压阀PT在0～调节值，流量按所在回路实际值选。②顺序阀PT在范围内，流量按所在位置最大值选。③减压阀PT在调节范围内，流量按所在位置实际值选。2）选择方向阀Q额定≥Q工作P额定≥P工作3）选择流量阀Q阀在调节范围内P额定≥P工作4.辅助元件选择1）滤油器Q额定=（2～3）Q工作如果在压力油路上要考虑耐压。2）油管、管接头、密封元件、压力表及开关等注：有些原件选不到，可能要对原理图进行修改。六.非标元件设计1.液压缸2.油箱3.阀块（集成块）注：有些非标元件设计在系统装配图完成后再进行。七.液压系统的装配设计八.绘制施工图，编写技术文件设计举例卧式单面多轴钻孔组合机床，运动部件重9810N，切削力30468N.循环类型为：快进—工进—死档铁停留—快退—停止卸荷。快进和快退速度均为7m／min，工进速度55mm／min。启动时间0.2s。快进行程100mm，加工长度50mm。滑台动、静摩擦系数分别为0.1和0.2.1.拟定原理图1）概况：功率小，速度低（初选节流调速）慢速与快速的时间比：t慢／t快=322）快速及调速回路单定量泵效率太低，故考虑变量泵或双泵供油。因是钻床，考虑回油路节流调速，调速又背压。快速回路采用差动回路。速度切换采用行程控制。3)将回路组合成系统2.参数计算1）负载F=F1+F2+F3+F4+F5+F6有效负载：F1=30468N,摩擦负载：F2=0.1×9810=981N(0.2×9810=1962N）惯性负载：F3=G△v／g△t=9810×7／60×9.81×0.2=583N重力负载：F4=0（卧式）密封负载：F5按油缸的机械效率0.9计入回油负载：F6暂按0计。启动加速段：F=（F2+F3）／ηm=1738N快进段：F=F2／ηm=1090N工进段：F=(F1+F2)／ηm=34943N快退段：F=F2／ηm=1090N2)确定系统压力参照设备类型和负载值，取P=4.0Mpa。3）行程L=L快进+L工进=100+50=150mm3.液压元件计算和选择1）液压缸设计P1A1+P2A2=F(P2按0.8Mpa考虑）因是差动连接，A1=2A2P1A-P2×1／2A1=F解出，A1=97.06cm2D=11.12cm查手册取D=110mmd=0.707D=78mm查手册，取d=80mm2.选液压泵最大流量（快进时）qmax=v快速×（A1-A2)=35L／min最小流量（工进时）qmin=v工进×A1=0.5L／minq泵=（1.1～1.3）q工作快进时q泵=（38.5～45.5）L／min工进时q泵=（0.55～0.65）L／minP泵=（1.25～1.6）P工作=（5.0～6.4）Mpa选泵的型号：YB1—40／2.5双联叶片泵3.选电机转速910rpm（6级电机）功率N=Pq=0.63Kw查手册，选Y90L—6(功率1.1Kw，转速910rpm）4.液压阀的选用溢流阀Y—63BY-10BY-10B(背压）单向阀I-63B(3个）换向阀35E—63B22E—25B调速阀Q-10B5.液压辅件的选用滤油器WU—100×80J或XU—100×80J油管Φ10管接头M18×1.5