文档介绍：安徽建筑工业学院
液压传动
设计说明书
设计题目压力机液压系统设计
机电工程学院班
设计者
2010 年 4 月 10 日
液压传动任务书
1. 液压系统用途(包括工作环境和工作条件)及主要参数:
单缸压力机液压系统,工作循环:低压下行→高压下行→保压→低压回程→上限停止。自动化程度为半自动,液压缸垂直安装。
最大压制力:20×106N;最大回程力:4×104N;低压下行速度:25mm/s;高压下行速度:1mm/s;低压回程速度:25mm/s;工作行程:300mm;。
2. 执行元件类型:液压缸
3. 液压系统名称:压力机液压系统。
设计内容
1. 拟订液压系统原理图;
2. 选择系统所选用的液压元件及辅件;
3. 设计液压缸;
4. 验算液压系统性能;
5. 编写上述1、2、3和4的计算说明书。
压力机液压系统设计
1 压力机的功能
液压机外形图
1-充液筒;2-上横梁;3-上液压缸;4-上滑块;5-立柱;6-下滑块;7-下液压缸;8-电气操纵箱;9-动力机构
液压机是一种利用液体静压力来加工金属、塑料、橡胶、木材、粉末等制品的机械。它常用于压制工艺和压制成形工艺,如:锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、翻边、薄板拉深、粉末冶金、压装等等。
液压机有多种型号规格,其压制力从几十吨到上万吨。用乳化液作介质的液压机,被称作水压机,产生的压制力很大,多用于重型机械厂和造船厂等。用石油型液压油做介质的液压机被称作油压机,产生的压制力较水压机小,在许多工业部门得到广泛应用。
液压机多为立式,其中以四柱式液压机的结构布局最为典型,应用也最广泛。,它主要由充液筒、上横梁2、上液压缸3、上滑块4、立柱5、下滑块6、下液压缸7等零部件组成。这种液压机有4个立柱,在4个立柱之间安置上、下两个液压缸3和7。上液压缸驱动上滑块4,下液压缸驱动下滑块6。为了满足大多数压制工艺的要求,上滑块应能实现快速下行→慢速加压→保压延时→快速返回→原位停止的自动工作循环。下滑块应能实现向上顶出→停留→向下退回→原位停止的工作循环。上下滑块的运动依次进行,不能同时动作。
2 压力机液压系统设计要求
设计一台压制柴油机曲轴轴瓦的液压机的液压系统。
轴瓦毛坯为:长×宽×厚= 365 mm×92 mm× mm的钢板,材料为08Al,并涂有轴承合金;压制成内径为Φ220 mm的半圆形轴瓦。
液压机压头的上下运动由主液压缸驱动,顶出液压缸用来顶出工件。其工作循环为:主缸快速空程下行®慢速下压®快速回程®静止®顶出缸顶出®顶出缸回程。
液压机的结构形式为四柱单缸液压机。
3 压力机液压系统工况
液压机技术参数:
(1)主液压缸
(a)负载
压制力:压制时工作负载可区分为两个阶段。第一阶段负载力缓慢地线性增加,达到最大压制力的10%左右,其上升规律也近似于线性,其行程为90 mm(压制总行程为110 mm)第二阶段负载力迅速线性增加到最大压制力18×105 N,其行程为20 mm。
回程力(压头离开工件时的力):一般冲压液压机的压制力与回程力之比为5~10,本压力机取为5,故回程力为Fh = ×105 N。
移动件(包括活塞、活动横梁及上模)质量=3058 kg。(在实际压力机液压系统的设计之前,应该已经完成压力机的结构设计,这里假设已经设计完成压力机的机械结构,移动件的质量已经得到。)
(b)行程及速度
快速空程下行:行程Sl = 200 mm,速度v1=60 mm/s;
工作下压:行程S2 = 110 mm,速度v2=6 mm/s。
快速回程:行程S3 = 310 mm,速度v3=53 mm/s。
(2)顶出液压缸
(a)负载:顶出力(顶出开始阶段)Fd=×105 N,回程力Fdh = 2×105 N。
(b)行程及速度;行程L4 = 120 mm,顶出行程速度v4=55 mm/s,回程速度v5=120 mm/s。
液压缸采用V型密封圈,其机械效率ηcm=。压头起动、制动时间: s。
设计要求。本机属于中小型柱式液压机,有较广泛的通用性,除了能进行本例所述的压制工作外,还能进行冲孔、弯曲、较正、压装及冲压成型等工作。对该机有如下性能要求:
(a)为了适应批量生产的需要应具有较高的生产率,故要求本机有较高的空程和回程速度。
(b)除上液压缸外还有顶出缸。顶出缸除用以顶出工件外,还在其他工艺过程中应用。主缸和顶出缸应不能同时动作,以防出现该动作事故。
(c)为了降低液压泵的容量,主缸空程下行的快速行程方式采用自重快速下行。因此本机设有高位充液筒(高位油箱),在移动件快速空程下行时,主缸上部形成负压,