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《第四章 液壓系統(tǒng)工況分析計(jì)算》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第四章液壓系統(tǒng)工況分析計(jì)算液壓系統(tǒng)的計(jì)算是根據(jù)它的工作環(huán)境、受力特點(diǎn)等因素而進(jìn)行的。不同的受力條件、運(yùn)行特點(diǎn)是的液壓系統(tǒng)有著很大的區(qū)別。因此在進(jìn)行液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算之前，必須實(shí)事求是，分析機(jī)械的工況條件。4.1液壓系統(tǒng)工況分析4.1.1速度分析噴漿機(jī)械手在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，各運(yùn)動(dòng)部件的速度是保持不變的，取各運(yùn)動(dòng)部位速度如下：大臂上升（下降）v=0.2m/s,其它各部件運(yùn)動(dòng)速度為v=0.25m/手腕轉(zhuǎn)動(dòng)速度為，噴槍畫(huà)圓轉(zhuǎn)速為，4.1.2負(fù)載分析和負(fù)載計(jì)算由總體設(shè)計(jì)可知，大臂油缸負(fù)載為95232.79N，小臂擺動(dòng)油缸和水平臂油缸只
2、承受摩擦力，不承受其它工作負(fù)載，考慮到實(shí)際情況，取負(fù)載為3000N，噴槍擺動(dòng)油缸在如圖4.2.1時(shí)承受最大負(fù)載，由理論力學(xué)相關(guān)知識(shí)可知，圖4.2.1噴槍擺動(dòng)油缸受力分析點(diǎn)A到點(diǎn)D的垂直距離為60mm,力矩M大小為1200N*M，則F=20000N;手腕轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)M=100100.6Nm=600Nm;由相關(guān)資料可知，噴漿畫(huà)圓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩取M=157.2Nm;4.2液壓缸的計(jì)算由受力分析可知，各液壓缸和馬達(dá)承受的最大負(fù)載為：（1）大臂油缸95232.79N（2）小臂水平油缸3000N（1）小臂擺動(dòng)油缸3000N（2）噴槍擺動(dòng)油缸2
3、0000N（3）手腕轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)900（4）噴槍畫(huà)圓馬達(dá)157.12參見(jiàn)課本資料，初選液壓缸的工作壓力為P=16MPa。液壓缸缸徑根據(jù)液壓缸推力決定，假定液壓缸大小作用面積之比為A1=2A2，大臂油缸回油背壓為，其它各支路回油背壓為0.5（1）大臂液壓缸代入數(shù)值得圓整取標(biāo)準(zhǔn)直徑D=9cm，則，即可取活塞桿直徑為d=6cm則液壓缸實(shí)際有效面積為無(wú)桿腔面積==63.6有桿腔面積則代入數(shù)據(jù)有其中為液壓缸的容積效率，取0.98液壓缸壁厚=0.006m其中是缸筒材料的需用應(yīng)力，取120MPa驗(yàn)算缸的壓力:代入63.6，95232.79N
4、可得P=15.47Mp,滿足使用要求。（2）小臂擺動(dòng)油缸代入數(shù)據(jù)得由材料力學(xué)的可知，缸為細(xì)長(zhǎng)桿，容易失穩(wěn)，故根據(jù)情況選取D=4cm，則，即可取活塞桿直徑為d=2.8cm則液壓缸實(shí)際有效面積為無(wú)桿腔面積==12.5有桿腔面積則代入數(shù)據(jù)有其中為液壓缸的容積效率，取0.98液壓缸壁厚=0.002m其中是缸筒材料的需用應(yīng)力，取120MPa驗(yàn)算缸的壓力:代入12.5，3000N可得P=2.9Mp,滿足使用要求。（1）水平油缸代入數(shù)據(jù)得顯然，由于缸的行程為H=1.5m，由材料力學(xué)的可知，缸為細(xì)長(zhǎng)桿，容易失穩(wěn)，故根據(jù)情況選取D=5cm，
5、則，在此可取活塞桿直徑為d=2.8cm無(wú)桿腔面積==19.6有桿腔面積則代入數(shù)據(jù)有其中為液壓缸的容積效率，取0.98液壓缸壁厚=0.002m，取3mm。其中是缸筒材料的需用應(yīng)力，取120MPa驗(yàn)算缸的壓力:代入12.5，3000N可得P=2.9Mp,滿足使用要求。（4）噴槍擺動(dòng)油缸代入數(shù)據(jù)得圓整取標(biāo)準(zhǔn)直徑D=4.5cm，則，即可取活塞桿直徑為d=3.2cm則液壓缸實(shí)際有效面積為無(wú)桿腔面積==16有桿腔面積則代入數(shù)據(jù)有其中為液壓缸的容積效率，取0.98液壓缸壁厚=0.003m其中是缸筒材料的需用應(yīng)力，取120MPa驗(yàn)算缸的壓
6、力:代入16，20000N可得P=13Mp,滿足使用要求。（4）噴槍畫(huà)圓馬達(dá)取馬達(dá)兩腔壓力差為，則噴槍畫(huà)圓馬達(dá)的排量為=69.3mL/r取排量為70mL/r,轉(zhuǎn)速為，則馬達(dá)所需流量為7.3其中是馬達(dá)的機(jī)械效率，取0.95。是馬達(dá)的容積效率，取0.98（4）手腕轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)取馬達(dá)兩腔壓力差為，則手腕轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)的排量為=256mL/r取排量為1024mL/r,轉(zhuǎn)速為則馬達(dá)所需流量為0.53其中是馬達(dá)的機(jī)械效率，取0.95。是馬達(dá)的容積效率，取0.98第5章液壓元件的選擇5.1選擇液壓泵和電動(dòng)機(jī)5.1.1確定液壓泵的工作壓力、流量（1
7、）液壓泵的工作壓力已確定液壓缸和液壓馬達(dá)的最大工作壓力為16MPa。在調(diào)速閥出口節(jié)流調(diào)速回路中，液壓系統(tǒng)在進(jìn)油路上的壓力損失較小，取進(jìn)油路上的壓力損失0.2MPa,取系統(tǒng)壓力工作壓力為18MPa，液壓泵應(yīng)該有一定的壓力儲(chǔ)備，則液壓泵的工作壓力為：==1.1（18+0.2）=20.02MPa，則取液壓泵的工作壓力為20MPa，其中是儲(chǔ)備系數(shù)，一般取=1.05~1.25，在此取1.1。（2）液壓泵的流量由噴漿機(jī)械手的工作特點(diǎn)可知，各液壓執(zhí)行元件的運(yùn)行速度保持不變，又由于液壓系統(tǒng)為單泵供油串聯(lián)系統(tǒng)（每個(gè)泵單獨(dú)為其回路供油，互不影
8、響），因此回路1進(jìn)入液壓缸的最大流量為151.36L/min，回路2進(jìn)入液壓缸的最大流量為7.3?？紤]到損失，取回路1的系統(tǒng)工作流量為155L/min，取回路2的系統(tǒng)工作流量為8L/min。若取系統(tǒng)泄漏系數(shù)k=1.2，則液壓泵最大流量為=1.2×155L/min=186L/min，=1.2×8L/min
