第7章 液压系统设计ppt课件.ppt

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1、第7章　液压系统设计液压传动系统的设计是整机设计的一部分，因此在满足整机要求的前提下，应尽量做到结构简单、安全可靠、经济性好并且操作维护方便。应当指出，目前所用的设计方法仍属经验设计，而现代科学设计方法正在发展中，尤其是液压CAD的应用更大大提高了设计的质量和进度。【教学目的】了解液压系统的设计步骤；掌握液压系统图的拟定方法；学习选择液压元件，确定各个元件的压力和流量的调整值；掌握基本的性能验算。一、基本知识：液压系统的设计步骤液压系统的设计与计算，是在掌握液压基础知识，液压元件的工作原理、结构和基本回路的基础上进行的

2、。此外，还必须了解常用液压元件、液压附件的产品性能、品牌优劣、甚至液压元件的加工设备和管理情况，以便制造出稳定可靠的液压设备。液压系统的设计步骤大致如下：（1）明确设计要求并进行工况分析。主要是了解主机对液压传动系统的运动和性能要求，如运动方式、行程和速度范围、负载条件、运动精度、平稳性以及工作环境情况等。（2）初步确定液压系统参数。主要是确定执行元件的压力和流量。（3）拟定液压系统原理图。这是整个设计的关键步骤，主要是选择和拟定基本回路，然后组成完整的液压系统。（4）计算和选择液压元件。即根据系统的最大工作压力和流量

3、选择液压泵和电机，同时根据压力和流量来选择各控制元件及辅助元件。（5）液压系统的性能验算。液压系统的参数大多是由估计或经验确定的，因此要通过验算来评判其性能。系统不同，所以需要验算的内容也不尽相同，但压力损失和温升两项验算往往是必不可少的。（6）绘制工作图并编写技术文件。主要包括液压系统图、泵站装配图、管路安装图以及设计说明书、使用说明书、零部件目录、标准件明细表等文件。上述各步并不是固定不变的，而是根据系统的具体要求进行增减的，同时各步之间互相联系、互相影响，往往要经过多次反复才能完成设计工作。二、相关知识：组合机床

4、液压系统设计实例【问题】某厂汽缸加工自动线上要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床，机床有主轴16根，钻14个φ13.9mm的孔，2个φ8.5mm的孔，要求的工作循环是：快速接近工件，然后以工作速度钻孔，加工完毕后快速退回原始位置，最后自动停止；工件材料：硬度为HBS240的铸铁，假设运动部件重G=9800N，快进快退速度v1=0.lm/s，动力滑台采用平导轨其静、动摩擦因数μs=0.2、μd=0.1，往复运动的加速、减速时间为0.2s，快进行程L1=l00mm，工进行程L2=50mm。试设计计算其液压系统。三、项目实施

5、：卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统具体设计步骤1．作负载循环图与速度循环图（1）计算切削阻力钻铸铁孔时，其轴向切削阻力可用以下公式计算：Fc=25.5DS0.8HBS0.6（7-1）式中D——钻头直径（mm）；S——每转进给量（mm/r）。选择切削用量：钻φ13.9mm孔时，主轴转速n1＝360r/min，每转进给量S1=0.147mm/r；钻φ8.5mm孔时，主轴转速n2＝550r/min，每转进给量S2=0.096mm/r。则：Fc=14×25.5D1S10.8HBS0.6+2×25.5D2S20.8HBS0.6=

6、14×25.5×13.9×0.1470.8×2400.6+2×25.5×8.5×0.0960.8×2400.6=30500（N）（2）计算摩擦阻力静摩擦阻力：Fs=fsG=0.2×9800=1960（N）动摩擦阻力：Fd=fdG=0.1×9800=980（N）（3）计算惯性阻力（7-3）（4）计算工进速度工进速度可按加工φ13.9mm的切削用量计算，即：v2=n1S1=360/60×0.147=0.88mm/s=0.88×10-3m/s（7-4）（5）计算分析根据以上分析计算各工况负载如表7-1所示。其中，取液压缸机械

7、效率ηcm=0.9表7-1液压缸负载的计算（6）计算快进、工进时间和快退时间快进：t1=L1/v1=100×10-3/0.1=1s工进：t2=L2/v2=50×10-3/0.88×10-3=56.6s快退：t3=（L1+L2）/v1=（100+50）×10-3/0.1=1.5s（7）绘图根据上述数据绘液压缸的负载循环图与速度循环图，见图7-1。图7-1负载循环图与速度循环图2．确定液压系统参数（1）初选液压缸工作压力液压缸的工作压力的选择有两种方式：一是根据切削负载选，见表7-2；二是根据机械类型选，见表7-3。表7-

8、2按负载选执行机构的工作压力表7-3按机械类型选执行机构的工作压力由工况分析中可知，工进阶段的负载力最大，所以，液压缸的工作压力按此负载力计算，根据液压缸与负载的关系，选p1=40×105Pa。本机床为钻孔组合机床，为防止钻通时发生前冲现象，液压缸回油腔应有背压，设背压p2=6×105Pa，为使快进快退速度相等，选用A1=2A2差