液压泵液压马达试验台

第4章 液压元件的选择

第4章 液压元件的选择

4.1 液压泵实验台系统部分

4.1.1 被试泵、电机及联轴器的选择

4.1.1.1 被试泵的选择

液压泵是将原动机的机械能转换为液压能的能量转换组件,在液压系统中,液压泵作为动力组件向液压系统提供液压能。

选取恒压变量泵63PCY14-1B进行了性能测试试验,被试泵公称排 量为63mL/r,额定转速为1500r/min。泵的基本参数是压力、流量、转速、效率。泵的最高压力与最高转速不宜同时使用,以延长泵的使用寿命。转速的选择应严格按照产品技术规格表中规定的数据,不得超过最高转速值。至于其最低转速,在正常使用条件下,并没有严格的限制。

液压泵的主要类型有:外啮合齿轮泵、内啮合齿轮泵、螺杆泵、叶片泵、柱塞泵。因为本系统为低压系统,故可选双螺杆泵,具体型号由系统的最大工作压力与所需液压泵的流量决定。 4.1.1.2 电机的选择

电气传动用交流电动机是将直流电能转变为机械能的旋转机械,特点是:调速优良,过载能力大,可实现频繁的无级快速起动制动和反转,多用于宽调速的场合和要求有特殊运行性能的自动控制场合。交流电机中最常用的是三相异步电动机和同步电动机,异步电动机结构简单,维护方便,重量较轻,成本较低,工作效率较高,负载特性较硬,能满足大多数工业机械的电气传动需要;同步电动机广泛适用于拖动不要求调速和功率较大的生产机械。比较之后,本系统选择通用异步电动机。

根据被试泵的规格,变频电机选择Y250M-4-B3 额定转速:1410r/min, 额定电压:380v, 额定功率:55kw。 4.1.1.3 联轴器的选择

联轴器是连接两轴或轴和口转件,在传递运动和动力过程中一同回转而不分开的一种装置。此外,联轴器还可能具有补偿两轴相对位移、缓冲和减振以及安全防护功能。联轴器的类型应根据使用要求和工作条件来确定。具

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燕山大学本科生毕业设计(论文)

体选择时考虑以下几点:

1.所需传递的转矩大小和性质以及对缓冲和减振方面的要求。 2.联轴器工作转速高低和引起的离心力大小,对于高速传动轴,应选 用平衡精度高的联轴器,而不宜选用存在偏心的滑块联轴器。 3.两轴相对位移的大小和方向,当安装调整后,难以保持两轴精确对 中,或工作过程中两轴将产生较大的附加位移时,应选用挠性联轴器。 4.联轴器的可靠性和工作环境。

5.联轴器的制造、安装、维护和成本,在满足使用性能的前提下应选 择拆装方便、维护简单、成本低的联轴器。一般的非金属弹性元件联轴器,由于具有良好的综合性能,适宜于一般的中小功率传动。

由于泵与电动机之间的传动不属于大功率传动,选择连轴器型号:黎明CC-115。

4.1.2 管道尺寸的确定

4.1.2.1 管道的计算

由新版机械设计手册第四卷,第23篇,第4章―液压传动系统设计计算,查得

管道内径计算公式为:

d?壁厚计算公式

4qv?v (4-1)

??P?d2???? (4-2)

P──管道内最高工作压力(Pa); d──管道内径(m);

[σ]──管道材料的许用应力(MPa),?????bn;

σb──管道材料的抗拉强度(MPa),σb=520MPa;

n──安全系数,对钢管来说,P<7 MPa时,取n=8;P<17.5 MPa时,

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取n=6;P>17.5 MPa时,取n=4;这里取n=8。 则

??P?dP?d?n?2????2??b (4-3)

管道内液体的流动速度如表4-2所示

表4-2 允许流速推荐值

管道 液压泵吸油管道 液压系统压油管道 液压系统回油管道 推荐流速/(m/s) 0.5~1.5,一般常取1以下 3~6,压力高,管道短,粘度小取大值 1.5~2.6 取吸油管路油液流速为1 m/s,压油管路流速为6 m/s,回油管路为

2 m/s。

液压泵吸油管道内径: 4qV4?93.6?10?3d???44.6mm?v??1?60, 圆整取标准值50 mm。

液压泵吸油管道壁厚:

P?d?n1.92?50?8????0.74mm2??b2?520, 圆整取标准值3 mm。

液压泵压油管道内径: 4qV4?93.6?10?3d???18.2mm?v??6?60, 圆整取标准值25 mm。

液压泵压油管道壁厚:

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燕山大学本科生毕业设计(论文)

??P?d?n1.92?20?8??0.30mm2??b2?520,

圆整取标准值2 mm。

液压泵回油管道内径: 4qV4?93.6?10?3d???31.5mm?v??2?60, 圆整取标准值32 mm。

液压泵压油管道壁厚:

P?d?n1.92?32?8????0.47mm2??b2?520, 圆整取标准值2 mm。 4.1.2.2 硬管的选择

对于具有不同管路长度的刚性联接一般使用硬管。在硬管和软管之间做出选择时,应选择硬管,因为硬管成本低、阻力小、安全。多选用无缝钢管,无缝钢管耐压高,变形小,耐油,抗腐蚀,虽装配时不易弯曲,但装配后能长久保持原状,用于中压系统。硬管可分为两大类,一类是通经定尺寸,另一类是外径定尺寸的。

泵的吸油和压油口直径是固定的,分别为50 mm和42 mm,根据新版机械设计手册第四卷,第23篇,第9章,表23.9-2―钢管公称通径、外径、壁厚、联接螺纹和推荐流量表,选取钢管管道直径如表4-3所示。

表4-3 过滤系统管径 (mm)

管道 吸油管道 压油管道 回油管道

外径 50 42 42 16

内径 44 38 38

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