液压与气动技术课程设计(2)

滑台在快进、工进、快退工况下的压力损失计算如下： 1.快进

在进油路上，压力损失分别为：

??p?0.5478?10?q?0.03588Mpa??p??0.1?p?0.003588Mpali8ili??p?[0.2?(100)?0.3?(100)?0.3?(100)]?0.06499Mpa??p???p????p???p?0.003588?0.03588?0.06499?0.1045Mpavi222iilivi16.84820.839.3在回油路上，压力损失为：

??p??p?l00?0.5478?108?q?0.01689Mpa?0.1?pli?0.001689Mpa18.5218.5239.32?pv0?[0.2?()?0.3?()?0.3?()]?0.06345Mpa?100100100??p0???p?0???pl0???pv0?0.01689?0.001689?0.06345?0.08203Mpa将回油路上的压力损失折算到进油路上去，便可得到差动快速运动时的总的压力损失为：

??p?0.1045?0.08203?2.工进

44.7?0.143Mpa 95 在进油路上，在调速阀处的压力损失为0.5Mpa，在回油路上，在背压阀处的压力损失为0.6Mpa，忽略管路沿程压力损失和局部压力损失，则在进油路上总的压力损失为：

??pi???pvi?0.3?(此值略小于估计值。

0.4742)?0.5?0.5Mpa 100在回油路上的总压力损失为：

??p???p0v0?0.3?(0.2220.22?16.8482)?0.6?0.3?()?0.61Mpa 10063

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该值即为液压缸的回油腔压力p2=0.61Mpa，此值与初算时选取的背压值基本相符。

重新计算液压缸的工作压力为：

F0?P2A234444?0.61?106?44.7?10?4pp1???3.91Mpa ?46A195?10?10此值与前面表中所列数值相符，考虑到压力继电器的可靠动作要求压差Δpe=0.5Mpa，则小流量泵的工作压力为：

pp1?p1???pi??pe?3.91?0.5?0.5?4.91Mpa

此值与估算值基本相符，是调整溢流阀的调整压力的主要参考数据。 3.快退

在进油路上总的压力损失为：

16.848220.82?pi??pvi?0.2?()?0.3?()?0.019Mpa ??100100此值远小于估计值，因此液压泵的驱动电机的功率是足够的。

在回油路上总的压力损失为：

??p0???pv0?0.2?(44.2244.2244.22)?0.3?()?0.2?()?0.137Mpa 100100100此值与表中数值基本相符，故不必重算。

大流量泵的工作压力为：pp2?p1???pi?1.4?0.019?1.42Mpa 此值是调整液控顺序阀的调整压力的主要参考数据。

2.验算系统发热与升温

由于工进在整个工作循环中占90%，所以系统的发热与升温可按工进工况来算，在工进时，大流量泵的出口压力即为油液通过液控顺序阀的压力损失：

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p2??p??pn(q216.8482)?0.3?()?0.02146Mpa qn63液压系统的总输入功率即为液压泵的输入功率

?33.888?10?3616.848?104.91?10??0.2146?10?pp1qp1?pp2qp26060pr??

?p0.8?405.2w6液压系统的输出有效功率即为液压缸的输出有效功率

pc?FV2?31000?0.05?60?25.8w

由此计算出系统的发热功率为：

H?pr?pc?405.2?25.8?379.4w

按式?T?HH379.4??14.4?C KA0.065K3V20.065?15?31402其中传热系数K?15W/(m2??C)

设环境温度T2?25?C，则热平衡温度为：

T1?T2??T?25?14.4?[T1]?55?C

油温在允许范围内，油箱散热面积符合要求，不必设置冷却器。

四．液压缸的设计计算

1.液压缸的主要尺寸的确定

（1） 工作压力p的确定：工作压力p可根据负载大小及机器的类

型来初步确定，现参考相关表取液压缸的工作压力为3Mpa。 （2） 计算液压缸内径D和活塞杆直径d：由负载图可知最大负载

为31000N，按照相关表可取背压p为0.5 Mpa液压缸机械

2效率?可取为0.95，考虑到快进快退速度相等，根据相关表

m取d/D为0.7。

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根据以上条件来求液压缸的相关尺寸： 1. 液压缸内径：

d2D?4F/[?p?m(1?p2(1?2)/p)]D?4?31000/[??3?106?0.95?(1??0.123(m)0.5?0.72)] 3则根据相关表，将液压缸内径圆整为标准系列直径D=125mm。 2. 活塞杆直径d：

由d/D=0.7，可求得d=0.7D,则d=87.5，根据表圆整后取为标准系列直径d=90mm

按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度， 由A?Q/v?0.05?1000/5?10(cm2)

minminmin式中：Q是由产品样本查得最小稳定流量为0.05L/min。

min由于调速阀是安装在回油路上，故液压缸节流腔的有效工作面积应选取液压缸有杆腔的实际面积，即：

A???(D2?d2)/4???(1252?902)/4?59(cm2)

即A?A，可得液压缸能达到所需低速。

min3. 液压缸的壁厚和外径的计算：

??pD/2[?]????液压缸壁厚（m）D???液压缸内径(m)p???试验压力，一般取最大工作压力的（1.25?1.5）倍

?---缸筒材料的许用应力。取为铸钢[?]=110Mpa求得：??1.5?31000?125/(2?110?106)?26mm 故液压缸外径D1?D+2?=125+52=177mm

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4. 液压缸工作行程的确定需根据执行机构来确定，故这里不做讨论。

5. 计算在各工作阶段液压缸所需的流量

Q(快进）??d2v(快进)=??0.092?4.2/4?26.7(L/min)Q(工进）??D2v(工进)=??0.1252?0.05/4?0.61(L/min)Q(快退）??（D2?d2）v(快进)=??（0.1252?0.092）?4.2/4?24.8(L/min)

2.由以上液压缸的基本尺寸，就可以选择相配套的液压元件，这里不做讨论。

3液压缸装配图如附图所示。 参考文献

[1]雷天党. 新编液压工程手册[M]. 北京；北京理工大学出版社 1998 [2]路甬祥. 液压与气动技术手册[M]. 北京；机械工业出版社 2002 [3]章宏甲. 液压与气压传动[M]. 北京；机械工业出版社 2003 [4]林建亚，何存兴. 液压元件[M]. 北京；机械工业出版社 1988 [5]从庄远，刘震北. 液压技术基本理论[M]. 哈尔滨；哈尔滨工业大学出版社 1989

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