统设计说明书。
第二章 工况分析
2.1绘制液压缸速度循环图、负载图
2.2参数 1、选取参数
取动摩擦系数fd=0.1 ,静摩擦系数fj=0.2 ,η缸=0.9 , V快=100mm/s , V工=10mm/s,令起动时间不超过0.2秒, 选取工作压力F=25000N(按负载20000-30000计算得) 选 取P=20-25mPa 取P1=25mPa 2、计算摩擦力
静摩擦力F2=G?fj=9800?0.2=1960N 动摩擦力F3=G?fd=9800?0.1=980N
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3、确定液压缸的推力 启动推力F启=F2/η
缸=1960÷0.9=2178N,取整为
2180N
加速推力F加=(F3+F4)/η快进推力F快=F3/η
缸=1644N,取整为1640N
缸=980÷0.9=1089,取整为1090N
工进推力F工=(F1+F3)/η缸=39978N,取整为40000N
第三章 确定液压缸参数
1、初选液压缸工作压力
按照液压缸工作时的作用力F工参考课本270页表9~1,初定工作压力P1=20~25mpa ,取P1=25mpa;选用A1/2=A2差动液压缸. 2、计算液压缸结构尺寸
主缸的内径
4R4?1000?103 D主??P???25?106?0.226m
根据GB/T2348-1993,取标准值 D主 =250mm
活塞杆直径
4R回4?100?1036 主缸d主?D2??P?0.252???20?10?0.237m
根据GB/T2348-1993,取标准值 d主?230mm
则有液压缸各部分面积如下:
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A1??4Dd22??44?0.2522?0.0491m22?491cm22
A3??4??0.23?0.0415m2?415cm
A2?A1?A3?0.0076m?76cm2
3 主缸的压制力
R压制=PA1?25?10?0.0491?1227500N?1227.5KN6
4 实际回程
R主回=PA2?25?106?0.0076=190000N=190KN
5 顶出缸的内径
4R顶4?200?1036D顶=?P???20?10?0.1129m
根据GB/T2348-1993,取标准值 D顶?110mm
4R顶回36d顶?D顶?2?P?0.1102?4?70?10??20?10?0.0121?0.00445?0.088m
根据GB/T2348-1993,取标准值 d顶?90mm
6 顶出缸的面积
A顶1?A顶3??4Dd2???4?0.110?0.0922?0.0095m22?95cm22
2?42?4?0.0064m?64cmA顶2?A顶1?A顶3?0.0095?0.0064?0.0031m?31cm2
顶出缸的顶出力 R顶出=PA顶1?20?106?0.0095?190000N?190KN
7 顶出缸 的回程力
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R顶回= PA顶2?20?106?0.0031?62000N?62KN
8 .顶出液压缸的工作压力和回程工作压力:
P顶出=20?106Pa
?20?106 P顶回=R顶回A顶2?620000.0031
9 液压缸运动中供油量
(1)
快速空行
2q快进=A1v1?0.0491m?0.1m/s?60s?4.91?1?60?294.6L/min
q快回=A2v1?0.0076m?0.1m/s?60s?0.76?1?60?45.6L/min2
(2) 工作进程进出油量
q工进=A1v2?0.0491m?0.01m/s?60s?4.91?0.1?60?29.46L/min22
q工回=A2v2?0.0076m?0.01m/s?60s?0.76?0.1?60?4.56L/min
(3) 主缸回程
q回进=A2v3?0.0076m?0.08m/s?60s?0.76?0.8?60?36.48L/min
q回出=A1v3?0.0491m?0.08m/s?60s?4.91?0.8?60?235.68L/min22
(4) 顶出缸进排油量 顶出行程
q顶进=A顶1v4?0.0095m2?0.08m/s?60s?0.95?0.8?60?45.6L/min
q顶回=A顶2v4?0.0031m?0.08m/s?60s?0.31?0.8?60?14.88L/min2
顶出缸退回
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q顶回=A顶2v4?0.0031m?0.08m/s?60s?0.31?0.8?60?14.88L/min2第四章 液压元、辅件的选择
4.1液压元件的选择
1.液压系统快速空程供油方式:
2q快进=A1v1?0.0491m?0.1m/s?60s?4.91?1?60?294.6L/min
由于供油量大,不宜采用由液压泵供油方式,利用主液压缸活塞等自重快速下行,形成负压空腔,通过吸入阀从油箱吸油,同时使液压系统规格降低档次。
2.选定液压泵的流量及规格:
设计的液压系统最高工作压力P?25?106Pa主液压缸工作行程,主液压缸的无杆腔进油量为:
q工进=A1v2?0.0491m?0.01m/s?60s?4.91?0.1?60?29.46L/min
23.主液压缸的有杆腔进油量为:
q回进=A2v3?0.0076m?0.08m/s?60s?0.76?0.8?60?36.48L/min
24.顶出液压缸顶出行程的无杆腔进油量为:
2q顶进=A1v4?0.0095m?0.08m/s?60s?0.95?0.8?60?45.6L/min
设选主液压缸工作行程和顶出液压缸顶出行程工作压力最高(P?25?106Pa)工件顶出后不需要高压。主液压缸工作行程(即压制)流量为29.46L/min,主液压缸工作回程流量为4.56L/min,选用160BGY14-1B型电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵。虽然在P?7?106Pa只有156L/min,主液压缸活塞返回速度有所降低,在工作压力为
P?25?10Pa6时,流量降低40%,仍可获101L/min的流量,基本满足
主液压缸工作回程4.56L/min、满足工进流量29.46L/min的进给设计要求。由于选用电液比例控制,获节能高效效益。 5.液压泵的驱动功率及电动机的选择:
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主液压缸的压制与顶出液压缸的顶出工作压力均为P=20×10Pa;主液压缸回程工作压力为P=6.64×106Pa顶出液压缸退回行程工作压力17.1
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×10Pa,液压系统允许短期过载,因此,快速进退选P=6.64×106Pa,q=156L/min, 工进选P=25.12×106Pa,q=101L/min,液压泵的容积效率ηv=0.92,机械效率ηm=0.95,两种工况电机驱动功率为:
P快?
Pq60?v?m?6.64?10?156?100.92?0.95?606?3?19.8KW
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