液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算-展示頁
2025-05-19 20:44本頁面
【正文】 對較為復雜的液壓系統(tǒng)，為了更清楚的了解該系統(tǒng)內(nèi)各液壓缸 (或液壓馬達 )的速度和負載的 變化規(guī)律，應根據(jù)各階段的總負載力和它所經(jīng)歷的工作時間 t 或位移 L按相同的坐標繪制液壓缸的負載時間 (F—t)或負載位移 (F—L)圖，然后將各液壓缸在同一時間 t(或位移 )的負載力疊加。例如采用單定量泵供油，只需計算工進階段的總負載力，若簡單系統(tǒng)采用限壓式變量泵或雙聯(lián)泵供油，則只需計算快速階段和工進階段的總負載力。FG+Fm+Fb (9 ④ 減速： F=Ff177。FG+Fm+Fb (95) ② 快速階段： F=Ff177。液壓缸運動循環(huán)各階段的總負載力計算，一般包括啟動加速、快進、工進、快退、減速制動等幾個階段，每個階段的總負載力是有區(qū)別的。 ⑥ 排油阻力 Fb：排油阻力為液壓缸回油路上的阻力，該值與調(diào)速方案、系統(tǒng)所要求的穩(wěn)定性、執(zhí)行元件等因素有關(guān)，在系統(tǒng)方案未確定時無法計算，可放在液壓缸的設(shè)計計算中考慮。 ⑤ 密封阻力 Fm：密封阻力指裝有密封裝置的零件在相對移動時的摩擦力，其值與密封裝置的類型、液壓缸的制造質(zhì)量和油液的工作壓力有關(guān)。慣性阻力 Fi為運動部件在啟動和制動過程中的慣性力，可按下式計 算： (94) 表 91 摩擦因數(shù) f 導軌類型 導軌材料 運動狀態(tài) 摩擦因數(shù) (f) 滑動導軌 鑄鐵對鑄鐵 啟動時 低速 (v＜ ) 高速 (v＞ ) ～ ～～ 滾動導軌 鑄鐵對滾柱 (珠 ) 淬火鋼導軌對滾柱 (珠 ) ～ ～ 靜壓導軌 鑄鐵 式中： m為運動部 件的質(zhì)量 (kg)； a為運動部件的加速度 (m/s2)； G為運動部件的重量 (N)； g 為重力加速度，g= (m/s2)； Δv為速度變化值 (m/s)； Δt為啟動或制動時間 (s)，一般機床 Δt＝ ～ ，運動部件重量大的取大值。圖 93 為最常見的兩種導軌形式，其摩擦阻力的值為： 平導軌： Ff=f∑Fn (92) V 形導軌： Ff=f∑Fn/[sin(α/2)] (93) 式中： f為摩擦因數(shù)，參閱表 91 選取； ∑Fn為作用在導軌上總的正壓力或沿 V 形導軌橫截面中心線方向的總作用力； α為 V 形角，一般為 90176。該作用力可能是恒定的，也可能是變化的，其值要根據(jù)具體情況計算或由實驗測定。工作機構(gòu)作直線往復運動時，液壓缸必須克服的負載由六部分組成： F=Fc+Ff+Fi+FG+Fm+Fb (91) 式中： Fc為切削阻力； Ff為摩擦阻力； Fi為 慣性阻力； FG為重力； Fm為密封阻力； Fb為排油阻力。 二、動力分析 動力分析，是研究機器在工作過程中，其執(zhí)行機構(gòu)的受力情況，對液壓系統(tǒng)而言，就是研究液壓缸或液壓馬達的負載情況。圖 92 為三種類型液壓缸的 v—t 圖，第一種如圖 92 中實線所示，液壓缸開始作勻加速運動，然后勻速運動， 圖 92 速度循環(huán)圖 最后勻減速運動到終點；第二種，液壓缸在總行程的前一半作勻加速運動，在另一半作勻減速運動，且加速度的數(shù)值相等；第三種，液壓缸在總行程的一大半以上以較小的加速度作勻加速運動，然 后勻減速至行程終點。該圖清楚地表明液壓機的工作循環(huán)分別由快速下行、減速下行、壓制、保壓、泄壓慢回和快速回程六個階段組成。 一、運動分析 主機的執(zhí)行元件按工藝要求的運動情況，可以用位移循環(huán)圖 (L—t)，速度循環(huán)圖 (v—t)，或速度與位移循環(huán)圖表示，由此對運動規(guī)律進行分析。 ，如溫度、濕度、振動沖擊以及是否有腐蝕性和易 燃物質(zhì)存在等情況。 、工藝過程、總體布局以及對液壓傳動裝置的位置和空間尺寸的要求。 根據(jù)液壓系統(tǒng)的具體內(nèi)容，上述設(shè)計步驟可能會有所不同，下面對各步驟的具體內(nèi)容進行介紹。 。 。液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算 [原創(chuàng) 20210409 12:49:44 ] 發(fā)表者 : yzc741229 液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與計算 液壓系統(tǒng)設(shè)計的步驟大致如下： ，進行工況分析。 。 和選擇液壓元件。 。 第一節(jié) 明確設(shè)計要求進行工況分析 在設(shè)計液壓系統(tǒng)時，首先應明確以下問題，并將其作為設(shè)計依據(jù)。 ，如自動化程度、調(diào)速范圍、運動平穩(wěn)性、換向定位精度以及對系統(tǒng)的效率、溫升等的要求。 圖 91 位移循環(huán)圖 在上述工作的基礎(chǔ)上，應對主機進行工況分析，工況分析包括運動分析和動力分析，對復雜的系統(tǒng)還需編制負載和動作循環(huán)圖，由此了解液壓缸或液壓馬達的負載和速度隨時間變化的規(guī)律，以下對工況分析的內(nèi)容作具體介紹。 L—t 圖 91 為液壓機的液壓缸位移循環(huán)圖，縱坐標 L表示活塞位移，橫坐標 t 表示從活塞啟動到返回原位的時間 ，曲線斜率表示活塞移動速度。 v—t(或 v—L) 工程中液壓缸的運動特點可歸納為三種類型。 v—t 圖的三條速度曲線，不僅清楚地表明了三種類型液壓缸的運動規(guī)律，也間接地表明了三種工況的動力特性。 (1)液壓缸的負載力計算。 圖 93 導軌形式 ① 切削阻力 Fc：為液壓缸運動方向的工作阻力，對于機床來說就是沿工作部件運動方向的切削力，此作用力的方向如果與執(zhí)行元件運動方向相反為正值，兩者同向為負值。 ② 摩擦阻力 Ff： 為液壓缸帶動的運動部件所受的摩擦阻力，它與導軌的形狀、放置情況和運動狀態(tài)有關(guān)，其 計算方 法可查有關(guān)的設(shè)計手冊。 ③ 慣性阻力 Fi。 ④ 重力 FG：垂直放置和傾斜放置的移動部件，其本身的重量也成為一種負載，當上移時，負載為正值，下移時為負值。在初算 時，可按缸的機械效率 (ηm=)考慮；驗算時，按密封裝置摩擦力的計算公式計算。 (2)液壓缸運動循環(huán)各階段的總負載力。 ① 啟動加速階段：這時液壓缸或活塞處于由靜止到啟動并加速到一定速度，其總負載力包括導軌的摩擦力、密封裝置的摩擦力 (按缸的機
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