武汉科技大学高职生毕业设计
为泵的额定工作压力的80%左右;要求工作可靠性较高的系统或运动的设备,系统工作压力为泵的额定工作压力的60%左右。泵的流量要大于系统的最大工作流量。为了延长泵的使用寿命,泵的最高压力与最高转速不宜同时使用。
2.2.2 液压泵的选型
由参考资料《液压与气压传动》知泵的总的压力损失△P取1 Mpa.
2.2.2.1 提供升降缸动力的泵
泵的实际计算工作压力PP= PL +△P (2.3) 得PP=14MPa+1MPa = 15 MPa
已知升降速度v=120mm/s ,n=2500r/min,
由公式qL=A v (2.4)
2得qL=0.007m?120mm/s=50.4L/min
由公式qP= qL+?q (2.5) 取?q=k=1.1 L/min,由于升降缸是有两个缸串联而成则qL=2 qL1=100.8L/min,则
qP=101.9L/min
qP =V排×n×ηV (2.6)
?泵的排量 V排?qpn??v?101.9L/min?42mL/r
2500r/min?0.98泵的额定功率P额≧PP+PP×25%=15MPa +15MPa×25%=18.75 MPa 取P额=19Mpa
由泵的V排,泵的转速n,泵的额定压力P额查参考资料《液压系统设计简明手 册》确定泵的型号:齿轮泵 G20型
2.2.2.2 提供伸缩缸动力的泵
泵的实际计算工作压力PP= PL +△P (2.3)
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得PP =8MPa+1MPa = 9 MPa
已知n=1800r/min,伸缩速度v=80mm/s ,
由公式qL=A v (2.4) 得qL=0.0343 m*80mm/s=164.6L/min
由公式qP= qL+?q (2.5) 取?q=k=1.1m/s,则qP=165.7L/min
qP =V排×n×ηV (2.6)
32 ?泵的排量 V排?qpn??v?165.7L/min?94mL/r
2500r/min?0.98泵的额定功率P额≧PP+PP×25%=9MPa +9MPa×25%=11.25 MPa 取P额=12MPa
由泵的V排,泵的转速n,泵的额定压力P额查参考资料《液压系统设计简明手 册》确定泵的型号:齿轮泵 CB-E型
2.2.2.3 提供系统动力的泵
根据升降缸和伸缩缸对于泵的要求,V排总= V伸缩+ V升降=136ml/r,
P额=18.75 MPa,n选取2500r/min, 由泵的V排,泵的转速n,泵的额定压力P额查参考资料《液压系统设计简明手册》确定泵的型号:齿轮泵 G30型
2.3 电动机的选择
在电动机的选择中,为了避免系统临时出现故障所出现的系统所需功率突然增大的现象,一般选择电机功率时考虑比实际需求功率较大的额定功率,按照系统计算所得出的驱动功率做参考进行选择。
电机功率N=
N0??=
P额??qt
?P
=
P额??v排?n?P (2.7)
对于升降机而言N=
18.75MPa?42ml/r?2500r/min=50.5Kw
0.65
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对于拉伸机而言N=
11.25MPa?94ml/r?1800r/min=48.9Kw
0.65综上所述,电机功率选取较大的一个也就是升降机的点击功率50.5Kw 查参考资料《机械设计手册》确定电机型号:Y250M—4
2.4 管道的设计计算
在液压系统中,液压辅助元件是指那些既不直接参与能量转换,也不直接参与方向、压力、流量等控制的但又必不可少的元件或装置,主要包括滤油器、蓄能器、液压导管和管接头、油箱等。虽然它们起辅助作用。但由于数量较多,辅助元件的故障可能造成整个液压系统的故障。因此,对辅助元件的选择计算必须给与足够的重视。
2.4.1 管路
在液压传动中常用的管子有钢管、铜管、橡胶软管以及尼龙管等。内径和壁厚是选择液压导管的重要参数。导管内径尺寸应与要求的通流能力相适应,壁厚应满足工作压力和管材的强度要求。 管道内径
管道内径主要由油液的流速与液体流量来确定,直径小,流速高,压力损失大,甚至产生噪音;直径大,难于弯曲,体积和重量都会增加,显然,合理的选择计算导管内径是很重要的。
2.4.1.1 吸油管
由参考资料《液压与气压传动》可知吸油管的允许流速为0.5~1.5 m/s,取流速为1m/s
则A=
Q (2.8) V?D2A= (2.9)
44Q4?105?1032==40cm ? D=2V?60?1?10?2
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?D=63.25mm ,由参考资料 《液压系统设计简明手册》(表6-1)查得,取D=65mm,[?]=100 MPa
??=PPD (2.10)
2???得?=
17.5?65=5.69mm ,由参考资料 《液压系统设计简明手册》(表6-1)查得
2?100?=6mm
根据查表可得管路的外径为75mm
2.4.1.2 压油管
由参考资料《液压与气压传动》可知压油管的允许流速为2.5~5 m/s,取流速为3m/s 则A=
Q (2.8) V?D2A= (2.9)
44Q4?105?103==13.33 cm2 ? D=2V?60?3?10?2
?D=36.51mm,由参考资料 《液压系统设计简明手册》(表6-1)查得,取D=40mm ??=PPD (2.10)
2??? 得?=
17.5?40=3.5 mm ,由参考资料 《液压系统设计简明手册》(表6-1)查得,
2?100取?=4.5mm
根据查表可得管路的外径为50mm
2.4.1.3 回油管
由参考资料《液压与气压传动》可知回油管的允许流速为1.5~2m/s,取流速为2m/s 则A=
Q (2.8) V
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?D2A= (2.9)
44Q4?105?103==35cm2 ? D=
V?60?2?102?2
?D=59.16mm ,由参考资料 《液压系统设计简明手册》(表6-1)查得,取D=65mm ??=PPD (2.10)
2??? 得?=
17.5?65=5.69 mm ,由参考资料 《液压系统设计简明手册》(表6-1)查得
2?100?=6mm
根据查表可得管路的外径为75mm
表2. 1 油管选取列表
项目 类别 吸油 压油 回油
65 40 65 75 50 75 6 4.5 6 内径 (mm) 外径 (mm) 壁厚 (mm) 2.5 油箱的设计计算 2.5.1 基本功能
油箱在系统中的功能,主要是储油和散热,也起着分离油液中的气体及沉淀污物的作用。油箱有开式和闭式两种。开式油箱应用广泛,箱内液面与大气相通,为防止油液被大气污染,在油箱顶部设置空气滤清器,并兼作注油口。闭式油箱一般指箱内液面不直接与大气连通,而将通气孔与具有一定压力的惰性气体相接,充气压力可达0.05MPa。本系统采用开式油箱,在清洗盖板上设置空气滤清器。
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