履带式工程机械液压驱动行走系统设计.docx
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履带式工程机械液压驱动行走系统设计
设计内容
设计说明及计算过程
备注
工作原理
一.液压系
履带式工程机械液压驱动行走系统,由四个双向变量液压马达驱动四个角的主动轮组成。
四个马达分前后两组,前组同时转为向前行走,后组同时转为向后行走。
当需要转动时,由前组的任一个正转使整车向左或向右转动。
行走动作:
向前,向后,左转,右转,制动。
统的要求
1前进或后退时,前组或后组的两个液压马达要同时转动
2行走时要平稳
3要有一定的爬坡能力
4系统要有安全装置
5制动能力要好
6行走时可以无级调速,实现重载低速和请在快速
设计内压系系
统设计参
主动轮直径50cm,空载行走速度Vi=1m/s,重载行走V2=0.1m/s设计说明及计算过液压马达转速10—60r/min,单轮最大驱动功率15kw,自重m=5吨,最大载重m=8吨。
备注
数
3.液压执行元件载荷转矩计
算
4.液压系统主要参数计算
T=p/2nn,p=15000,ni=60r/min,计算得T=2388.53N?
m
取液压马达机械效率为0.9
则载荷转矩T=Tw/n=2653.9N?
m
由于履带工程机械的自重和载重较大,所以行走阻力较大,查设计手册,初选工作压力P=20Mpa
⑴计算液压马达的排量
由于液压马达是双向变量的,机械效率n1=0.9,容积效率n2=0.9,工作压力P=20Mpa根据公式q=2nTv/(P?
n)可得q=0.83L/r
⑵计算液压泵实际工作压力
①空载快速行走时,取摩擦因数卩=0.2,n1=60r/min,
单轮所需牵引力F=y?
mg=10000N
单个马达实际所消耗的功率P1,P1=F?
V1=10000W
则泵此时的工作压力为Pmin=2P/(n1n2qnJ,
Rnin=29.75Mpa
②重载行走时
设计内
单轮所需牵引力F=y?
m2g=26000Nn2=10r/min,
单个马达实际所说明及功计算过程2=F?
V2=2600W
则泵此时的工作压力为Pmax=2F2/(n1n2qn2),
备注
5.计算液压执行元件实际所需流量
6.制定系统方案
pmax=46.4Mpa
液压马达排量q=0.83L/r,空载快进时实际所需流量Q=49.8L/min;重载低速时头际流量Q=8.3L/min
⑴执行元件为双向变量液压马达,可进行正反转
⑵该液压系统米用单泵供油系统
设计内容
设计说明及计算过程
备注
七.系统
原理图
11
9
r^ri
女帖3rW.,
rWrtnKi
图7-1
序号
设计说明及
名称
E计算过程
量
/(L/s)
选用规格
1
三位四通电磁换向阀
3.36
34DY-B32HT
2
三位四通电磁换向阀
2.62
34DYM-B32HT
3
三位四通电磁换向阀
2.62
34DYM-B32HT
4
三位四通电磁换向阀
3.36
34DY-B32HT
5
三位四通电磁换向阀
2.62
34DYM-B32HT
6
三位四通电磁换向阀
2.62
34DYM-B32HT
7
液控单向阀
3.36
AY-Ha32B
8
液控单向阀
3.36
AY-Ha32B
9
液控单向阀
3.36
AY-Ha32B
10
液控单向阀
3.36
AY-Ha32B
11
节流阀
2.62
LF-B32C
12
节流阀
2.62
LF-B32C
13
节流阀
2.62
LF-B32C
14
节流阀
2.62
LF-B32C
15
溢出阀
2.62
YF-B20C
表1液压阀明细表
⑴液压泵工作压力确定:
PP三Pmax+E△P,△P为管
路损失为1Mpa则Pp=47.4Mpa
⑵液压泵流量确定:
泵的最大供油压力为47.4Mpa,机械计说朋及计算过程
Q=3L/s,取k=1.2,贝UCp=kQ=3.6L/s
电动机总功率P=P)?
Qd/0.9=189.6KW
⑶液压马达选择
选上S2M0.9双斜盘轴向柱塞式液压马达。
其理论排量是0.873L/r,额定压力20Mpa,额定转速8-100r/min,最大转矩3057N?
m机械效率大于90%
⑷管路选择
管路名称
通过流
量(L/s)
允许流速(M/s)
管路内径(m
实际取值(m
吸油管
2.62
0.85
0.063
0.065
排油管
2.62
4.5
0.027
0.032
马达并联后管路
3.36
4.5
0.031
0.032
马达进油管路
2.66
4.5
0.028
0.032
表2管路选择
设计内容
⑸确定油箱有效容积
利用公式设计说明W算2过OSmin,a=10,所以
V=2000L
备注
十.液压系
统性能验
算
即油箱有效容积为2000L
⑴沿程压力损失
沿程压力损失,主要是液压马达进油管路和回油管路的
压力损失。
此管路长约10m,管内径为d=0.032m,快速时通过流量为2.7L/S,选用20号机械系统损耗油,正常运转后油的运动粘度v=27mn/s,油的密度P=918kg/m3
油在管路中的实际流速为V=Q/(0.25n?
d2)=3.36m/s
Re=V?
d/v=3981>2300
油在管路中呈紊流流动状态,其沿程阻力系数为:
入=O.3164/Re0.25按式△P1=Xv2p/(2d)求得沿程压力损失为:
△P1=0.06Mpa
设十计一内容夜
压系统发
⑵局部压力损失
局部计说明及计算过程中折管和管接
头等处的管路局部压力损失△P2以及通过控制
备注
热计算
阀的局部压力损失△P3。
其中管路局部压力损失相对来说小的多,故主要计算通过控制阀的局部压力损失。
可知从泵出油口到液压马达,经过电磁换向阀,液控单向阀,节流阀。
电磁换向阀额定流量是190L/min,额定压力损失0.3Mpa,单向阀额定流量为250L/min,额定压力损失0.2Mpa,节流阀额定流量为150L/min,额定压力损失0.2Mpa。
可得通过各阀局部压力损失之和:
2
△P3=[0.2X(157.3/250)+0.3X(201.4/190)2+0.2X(162/150)2]Mpa=0.65Mpa
总的压力损失为△P1+4P3=0.71Mpa,所以系统最高压力为46.4+0.71=47.11Mpa
⑴计算发热功率
液压系统的功率损失全部转化为热量P热=R-Pc,对本系统来说,P是整个工作循环中泵的平均输入功率,Pr=1/T•刀PiQti/npi
可得泵的输入功率P=22kw,系统总输出功率Pc=18kw,总发热功率P热=4kw。
十二.设计
小结
⑵计算散热功率
油箱有效容积为2000L,按公式V=0.8abh,求的油箱个边之积:
abh=2500L,取a=2.5m,b=1mh=1mAt=1.8h(a+b)+1.;=(6.3+3.75)=10.05m2
油箱的散热功率为P散=KtAt△T,查表得
Kt=16w/(m「C)
△T是油温与环境温度之差,取△T=35C,则P散
=16X10.05X35=5.6kw>P散
由此可见,油箱散热已经满足系统散热要求。
1分析负载时,要考虑实际工况;
2拟定系统原理图时与设计任务对应;
3注意计算各压力与流量,以选用合适元件;
4所选元件应满足安全要求;
实验报告1
实验报告2
感想
液压技术在应用中广泛,许多生活生产机械都离不开液压技术。
通过本次课程设计,我了解到液压设计的基本流程,设计过程比较繁琐,需要注意较多方面,特别是对各元件的压力及流量计算,需要查阅手册和熟练运用公式。
设计过程中遇到许多难题,通过与同学探讨,加深了对问题的理解。
总之,在这次课程设计的过程中,我收获了很多,不仅对液压技术有了更深入的了解,也学到了很多做事的道理:
一丝不苟,齐心协力才能把事情做的更好。
在此还要衷心地感谢李春风老师在试验方面给予的指导和蔺老师给予的理论指导。
参考文献
[1]周世昌.液压系统设计图集[M].北京:
机械工业出版社,2003,7
[2]雷天觉•新编液压工程手册[M].北京:
北京理工大学出版社,1998
[3]王积伟•液压与气压传动[M].北京:
机械工业出版社,2010,8
[4]林建亚•液压元件[M].北京:
机械工业出版社,1988
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