图3.3用单向阀的保压回路
3.2液压传动系统的形式确定
液压传动系统可分为开式系统和闭式系统。
开式系统中,油泵自油箱吸油,供给执行机构,低压油直接返回油箱,有系统简单、系统散热条件好等优点。
闭式系统中油泵进油管直接与执行机构的排油管相连通,形成一个闭合回路。为了补偿系统中泄露损失,还需有一个辅助供油泵,其优点是: ①油箱所需容积小
②无论是高压管路还是低压管路都有一定压力。因此空气难进入,运转平稳 ③系统中采用变量轴向柱塞泵,一般不需要换向阀来改变执行机构运行方向,减少了换向时的冲击。
综合以上传动系统的特点,我选用开式系统。
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3.3液压系统原理图
在以上基本回路上拟定液压系统原理图,如图3.4所示。
图3.4 液压系统原理图
1- 油箱;2-液压泵;3-先导式溢流阀;4-集流分流阀;5-三位四通电磁换向阀;6-油箱; 7-液压缸
3.4确定液压缸参数
3.4.1 初选系统压力
系统压力选定是否合理直接关系到整个系统设计的合理程度。在液压系统功率一定情况下,若选取的系统压力过底,则液压元、辅件的尺寸、重量就增加,系统造价也相应增加;若系统压力选的较高,则液压设备的重量、尺寸和造价会相对较低。由于对制造液压元件、辅件的材料、密封、制造精度等要求的提高,反而会增大或增加
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液压设备的尺寸、重量和造价、其系统效率和使用寿命也会相应下降。
根据我所要设计的机器的特点,并参照有关资料,我初选系统工作压力10MPa。 3.4.2 液压缸的选取与校核
液压缸的选取由于在2.2.2液压系统的主要部件的计算已经有详细计算故在此不再介绍
3.5泵与电动机的选择
3.5.1泵的选择
由《液压与气动技术》朱新才 主编教材表3.1常用液压泵的性能比较选取双作用叶片泵能满足设计的需要。
① 计算液压泵的工作压力液压缸的工作压力P=10Mpa,由《液压与气动技术》
p?p???p1朱新才主编教材式9.9得: b 式中 ?P1--执行元件进油路中的总压力损失,由于设计的液压系统比较简单, 故取??P1?0.5Mpa即Pb?10?0.5?10.5Mpa。
② 计算液压泵的流量由《机械设计手册》单行本—液压传动,表20-6-3得:液压缸的流量Q=V x A=0.2x60x31.17=37.404 L/min。
设计的系统由三个相同的液压缸同步完成,所以Q总=3x37.404=112.212 L/min。 由《机械设计手册》单行本—液压传动,表20-5-35得:选用的液压泵型号为 Y2B-C148C,其参数如下表:
理论排量 (ml/r) 153 额定压力 (Mpa) 14 输出流量(L/min) 117.9 驱动功率 (KW) 44.9 额定转速(r/min) 1000 3.5.2电机的选择
根据以上所计算驱动液压泵所需的平均功率以及双作用叶片泵的需要,选择三相异步电动机,其型号可选Y225M-2,有关数据如下:
额定功率45kw
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起动电流7A 起动转矩2.0NM 最大转矩2.2NM满载时:
转速2970r/min 电流4.9A 功率因数0.83
3.6管接头的选择
管接头按材料可分为金属管接头、软管接头和快速接头。通常选用金属管接头。金属管接头又可分为扩口式管接头、卡套式管接头、焊接式管接头、球面焊式管接头。各管接头的特点如下:
扩口式管接头:配用钢管的规格要求比较灵活,与管道焊接后,具有连接牢靠、密
封性能好等特点,工作压力〈8MPa。
卡套式管接头:密封管接头,配用铝塑管的规格要求比较灵活,与管道连接后,具
有连接牢靠、密封性能好等特点工作压力〈31.5MPa。
焊接式管接头:利用“0”型密封圈端面密封,连接牢固可靠,对管子尺寸精度要求不高。管壁要求较厚,装配时需要焊接。工作压力〈31.5MPa。
球面焊接式管接头:利用球面进行密封,不需要其它密封件,但加工精度要求较高,装配时需要焊接。工作压力≦35MPa。
根据以上介绍的各种管接头的特点,结合我的设计要求,我选择了卡套式管接头。
3.7油箱的设计
油箱的作用是储油、散发油的热量、沉淀油的杂质和使油中的气泡上浮释出;有时油箱盖还可以用作油泵装置和其它液压元件的底板。
按经验公式计算油箱容积:V=(3-5)qp=3x14.5=43.5L
我所设计的油箱设有冷却器,在这种情况下,油箱的长:宽:高为1:1:1到1:2:3。油面达到油箱高度的80%。油箱的长为370mm,宽为365mm,高为320mm。
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3.8滤油器的选择
根据实际需要可选用线隙式滤油器。
特点:结构简单,过滤效果比网式滤油器好,通油能力强,但不易清洗。 根据流量可选用Xu-110×100 其有关数据如下:流量10 L/min 过滤精度100um
压力6.3压力损失≤0.06MPa
3.9溢流阀的选择
根据设计需要选择先导式溢流阀,查《机械设计手册》单行本—液压传动,表20-7-16得:型号为S-BG-06-V-L-40的先导式溢流阀满足要求,
其技术参数如下:公称直径30/mm
调压范围0.4-25.0/MPa 最大流量200L/min
3.10电磁换向阀的选择
由系统设计需要三个三位四通M型技能电磁换向阀,查《机械设计手册》单行本—液压传动,表20-7-164得型号为S-DSG-01-3CA-D24-C-N-50的电磁换向阀满足条件,其部分参数如下:最大流量40L/min 最高使用压力16/MPa 最高换向频率120次/min 允许背压16/MPa
3.11液控单向阀的选择
查《机械设计手册》单行本—液压传动,表20-7-136和表20-7-138选择型号为SV10GA30的液控单向阀能满足设计的条件。其部分技术参数如下: 流量25 l/min
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