主讲液压与气压转动-课件.pptVIP

主讲老师:臧红彬 第二节 第二节 液压系统设计计算实例 负载分析与速度分析 1 确定参数 2 拟定液压系统图 3 液压元件的选择 4 系统油液温升验算 5 例：设计一台卧式单面钻镗两用组合机床，其工作循环是“快进——工进——快退——原位停止”；工作时最大轴向力为30kN，运动部件重为19.6kN；快进、快退速度为6m/min，工进速度为0.02~0.12m/min；最大行程400mm，其中工进行程200mm；启动换向时间?t=0.2s；采用平导轨，其摩擦系数f=0.1。 计算实例 1.负载分析与速度分析 1）负载分析 由工作负载Fw =30kN，重力负载FG=0，按启动换向时间和运动部件重量（F·?t=m(v2–v1)）计算得到惯性负载Fa=1000N，摩擦阻力Ff=1960N。 取液压缸机械效率ηm =0.9，则液压缸工作阶段的负载值见表。 2）速度分析 由快进、快退速度为6m/min，工进速度范围为20mm/min~120mm/min按上述分析可绘制出负载循环图和速度循环图（略）。 2.确定参数 1）初选液压缸的工作压力 由最大负载值查教材中表9-3，取液压缸工作压力为4MPa。 2）计算液压缸结构参数 为使液压缸快进与快退速度相等，选用单出杆活塞缸差动连接的方式实现快进，设液压缸两有效面积为A1和A2，且A1=2 A2，即d=0.707D。为防止钻通时发生前冲现象，液压缸回油腔背压p2取0.6MPa，而液压缸快退时背压取0.5MPa。 由工进工况下液压缸的平衡力平衡方程p1 A1= p2 A2+F，可得： A1=F/（p1－0.5p2）=35511/（4×106－0.5×0.6×106）cm2 ≈96cm2 液压缸内径D就为：D= = =11.06cm 对D圆整，取D=110mm。由d=0.707D，经圆整得 d=80mm。计算出液压缸的有效工作面积A1=95cm2， A2=44.77 cm2。 工进时采用调速阀调速，其最小稳定流量 qmin=0.05L/min，设计要求最低工进速度 vmin=20mm/min，经验算可知满足教材中式（9-1）要求。 p A 1 4 p 96 4 × 3）计算液压缸在工作循环各阶段的压力、流量和功率值 差动时液压缸有杆腔压力大于无杆腔压力，取两腔间回路及阀的压力损失为0.5MPa，则p2= p1+0.5MPa。计算结果见表9.5。 由教材中9-5表即可画出液压缸的工况图（略）。 工作循环 计算公式 负载 回油背压 进油压力 输入流量 输入功率 F kN p2MPa p1MPa q110-3 m3/s P kW 快 启动加速 p1=F+A2(p2－p1) 3289 1.10 － － A1 －A2 q1=(A1 －A2)v1 p2= p1+0.5 进 恒 速 P= p1 q1 2178 0.88 0.50 0.44 p1= F+ A2p2 0.0031 0.012 工 进 A1 q1=A1 v1 35511