平面磨床液压系统设计.ppt

题目：平面磨床电液位置伺服系统设计学生姓名：谢朝阳指导老师：刘劲军1.设计技术参数 根据生产实际需要，设计平面磨床电液位置伺服系统。采用伺服阀控油缸带动工作台的位置随动系统。参数为：工作台质量为m=400kg，台长为120cm，最大移动时间为10秒，最大加速度=0.8，切削反力12000N，摩擦系数为0.05，要求位置误差为0.04mm，位置分辨率为0.04mm，切削误差为0.1mm，设计电液随动系统。2.液压系统设计液压系统原理图由拟定好的控制回路及液压源组合而成。拟采用定量泵+蓄能器+卸荷阀的压力供油回路。卸荷阀的选用可以在系统及蓄能器充油压力达到设定值时，自动实现液压泵的卸载，从而减少溢流损失，延长液压泵的寿命，并且能够降低液压油温升。3.3.1.1 确定液压泵的最大工作压力 式中液压缸最大工作压力，为P1=FW/A2=13551/21OO=6.453MPa；从液压泵出口到液压缸入口之间总管路损失，简单系统可取0.5MPa。一般，溢流阀的调整压力比系统的最高工作压力高0.5MPa，故泵的最高工作压力PP=6.453+0.5+0.5=7.453MPa 此为系统稳态压力，系统实际工作时还存在动态超调压力，其值总是超过稳态压力，所以选择泵的规格时，其公称压力比计算的最高稳态压力值高出25%-60%，于是选择液压泵的公称压力Pn=1.30PP=1.37.453=9.55MPa 所以，系统供油的叶片泵选择公称压力为10MPa 4.3.1.2 确定液压泵的流量系统使用蓄能器作辅助动力源时 式中 K系统泄露系数，可取K=1.15；液压设备工作周期(s)；每一个液压缸在工作周期中的总耗油量()；z液压缸个个数。由上式可得叶片泵的流量：Q溢流为溢流阀稳定工作的最小流量考虑到系统存在泄漏，液压泵的额定流量Q=1.15qvp1,所以，Qn=1.15*24.4=26.9 L/min故选用YB-D31.5型双作用定量叶片泵，其额定流量31.5 L/min，额定工作压力为10MPa，转速为960r/min，重量为16/kg。液压泵主要参数如下 额定压力10(MPa)零压流量31.5(L/min)额定压力流量28.8（L/min）转速1000-1500(r/min)驱动功率6.4(kW)叶片泵5.3.2液压阀的选择 阀的规格，根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量，选择有定型产品的阀件。溢流阀按液压泵最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些，必要时也允许有20%以内的短时间过流量。所选液压阀明细见表3-3 6.3.3液压缸的选择 根据对系统中液压缸主要参数的计算，选择海德科技液压公司 C SM 16 TF 63/36-1250 M I-H型伺服液压缸。C SM 型伺服液压缸为双作用单活塞杆式液压缸。具有安装连接方式多样以及可带缓冲装置等特点。用于精密机床等伺服系统7.4.1 液压泵站油箱的设计液压油箱的作用是贮存液压油、分离液压油种的杂质和空气，还起到散热，为系统提供元件的安装位置的作用。设计本液压泵站泵站油箱尺寸为：长：800mm；宽：700mm；高：600mm。8.4.2 液压辅件的选择4.2.1 蓄能器的选择本系统中液压执行元件快速运动，由蓄能器来补充供油，即蓄能器做辅助动力源选用四平液压件厂的NXQ1-L2.5/10-H型气囊式蓄能器。配用奉化液压件二厂的AQJ-L20H2型蓄能器控制阀组。9.4.2.2 过滤器的选择 液压油中往往含有颗粒状杂质，会造成液压元件相对运动表面的磨损、滑阀卡滞、节流孔口堵塞，使系统工作可靠性大为降低。在系统中安装一定精度的滤油器，是保证液压系统正常工作的必要手段。本系统中吸油过滤器选用温州远东液压有限公司生产的 YXV-10040F型箱上吸油过滤器。伺服阀前过滤器选用ZU-E 100X5 BS回油过滤器选用黎明液压有限公司生产的YLH-10040S 型回油过滤器。10.4.2.3 冷却器的选择在一个工作循环中液压泵平均输入功率为2058.3W，平均输出的有效功率为1441W。所以系统的平均发热功量为617.3W，根据油箱散热面积计算出油箱的散热功率为1050W由于N散为1050W 大于系统发热量617.3W,综上可得不用选择冷却器，采用自然风冷即可满足要求。11.4.2.4液压辅件明细表12.5.1液压元件的安装1安装前元件应进行质量检查，根据情况进行拆洗并应进行测试，合格后安装；2安装前元件应将各种自动控制仪表（如压力计、点接触压力计、压力继电器等）进行校验。这对以后的调整极为重要，以避免不准确而造成事故；5液压泵的入口、出口和旋转方向要在其上标明，不得反接；13.5.2.1 液压传动系统的使用1做到液压系统的合理使用，必须注意以下事项：油箱的液压油应经常保持正常液面。配管和液压缸的容量很大时，最初应放入足够数量的油液，在启动以后，由于油液进入了管道和液压缸，液面会下降，甚至使过滤器漏出液面，因此必须再一次补充油液。在使用过程中还会发生泄漏，应该在油箱上设置液位计，以便经常观察和补充油液。2回路里的空气应全部清除掉。回路里进入空气后，因为气体的可压缩性，所以随着负荷的变动，油缸的运动也要受到影响 14.6 系统工作原理方框图15.MatlAB仿真结果：16.系统单位阶跃响应：17.开环频域响应：18.闭环的频域响应：19.参考文献：1 雷天觉主编，新编液压工程手册，北京.机械工业出版社，20002 成大先主编，机械设计手册，北京.化学工业出版社，20053 王春行主编，液压控制系统，北京.机械工业出版社，20004 孙文质编，液压控制系统，北京.国防工业出版社，19855 林建亚，何存兴.液压元件,北京.机械工业出版社,1988 6 张宜华，精通MATLAB5，北京.清华大学出版社，199920.结束 由于设计经验有限，设计中的不足之处恳请老师批评指正。谢谢！21.