閉式驅(qū)動系統(tǒng)理論課程設(shè)計課件

1、900t運梁車閉式驅(qū)動系統(tǒng)理論設(shè)計和仿真研究 課設(shè)主要內(nèi)容 液壓系統(tǒng)設(shè)計計算及元件選型閥塊設(shè)計及工程圖的繪制 液壓系統(tǒng)原理虛擬動畫仿真 液壓系統(tǒng)建模與性能分析 一、液壓系統(tǒng)設(shè)計計算及元件選型 1 主要技術(shù)參數(shù) 2 驅(qū)動系統(tǒng)工作性能 3 運梁車驅(qū)動系統(tǒng)理論計算 4 DA-閥原理簡介二、閥塊設(shè)計及工程圖的繪制 1 液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊的流程簡介 2 液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊具體流程三.液壓驅(qū)動系統(tǒng)原理虛擬動畫仿真 1 液壓驅(qū)動系統(tǒng)虛擬動畫仿真軟件簡介 2 液壓驅(qū)動系統(tǒng)動畫制作流程 3 液壓驅(qū)動系統(tǒng)原理分析 4 液壓驅(qū)動系統(tǒng)動畫效果演示四.液壓驅(qū)動系統(tǒng)建模與性能分析 1 系統(tǒng)建模軟件AMESim軟件介紹 2

2、 系統(tǒng)建模與分析流程 3 系統(tǒng)系統(tǒng)元件的說明 4 系統(tǒng)模型功能 5 系統(tǒng)性能分析 6系統(tǒng)分析過程演示一、液壓系統(tǒng)設(shè)計計算及元件選型 1 主要技術(shù)參數(shù) 2 驅(qū)動系統(tǒng)工作性能 3 運梁車驅(qū)動系統(tǒng)理論計算 4 DA-閥原理簡介液壓系統(tǒng)設(shè)計計算及元件選型 本課程設(shè)計就900噸運梁車閉式驅(qū)動系統(tǒng)進行了簡單的原理設(shè)計和計算選型，并簡單介紹了系統(tǒng)所采用的DA控制。此液壓驅(qū)動動力源為2臺柴油發(fā)動機，通過彈性聯(lián)軸器（扭力減振器）與2套相同配置的液壓泵相連，驅(qū)動液壓馬達(dá)和行星減速器實現(xiàn)行走。1.主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù) 自重：300噸 額定起重能力：900噸 空載車速：010Km/h 滿載車速：05 Km/h 輪

3、胎型號：上海雙錢 26.5R25 輪胎空載半徑: 0.873m 輪胎滿載半徑: 0.764m 地面滾動阻力系數(shù)：0.03 加速度a=0.15m/s2 坡度：5%2.驅(qū)動系統(tǒng)工作性能驅(qū)動系統(tǒng)工作性能 由于正、反方向行走及制動要求，以及為滿足以上行走速度控制的要求，運梁車液壓驅(qū)動系統(tǒng)中泵和馬達(dá)采用閉式回路方式。驅(qū)動泵一般都采用帶方向和比例電磁鐵的雙向變量泵。通過控制變量泵電比例伺服閥的方向和伺服電流大小，可以改變驅(qū)動泵的方向和排量的大小，從而改變運梁車行車方向和速度的大小。驅(qū)動馬達(dá)則選擇變量馬達(dá)，通過變換馬達(dá)的排量可以適應(yīng)運梁車的空載和滿載工況，并充分利用發(fā)動機和泵的功率，爬坡時可以控制馬達(dá)全排量

4、輸出，以獲得最大牽引力。整個車速可以無級調(diào)速，柴油機轉(zhuǎn)速和車的行走速度由加速器踏板來控制 系統(tǒng)原理（具體原理圖見圖紙） 通過調(diào)節(jié)比例閥2的電流改變主泵1的排量，從而改變系統(tǒng)流量，即達(dá)到改變車速的目的。補油泵9通過濾清器7和單向閥3，將低壓油補入主回路，并同時向控制回路供油。主回路部分油通過沖洗閥5、溢流閥6經(jīng)冷卻器流回油箱。當(dāng)出現(xiàn)瞬時超載時，高壓油經(jīng)溢流閥溢流到補油回路。當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重超載時（比如車輪卡死），順序閥打開，高壓油迅速將主泵的排量減小，同時由于節(jié)流閥的壓降，溢流閥8開啟，從而使主回路壓力快速降低。 元件功能簡介元件功能簡介（1）調(diào)壓閥： 在泵裝置里共有5個調(diào)壓閥（3個溢流閥和2個順序閥

5、），閥10調(diào)定補油壓力，閥11設(shè)定主回路工作壓。閥8為主回路卸荷閥，當(dāng)超載時，能迅速打開，使主泵排量回零，起到快速卸荷的作用，其壓力要比閥11高0.5-1MPa。為保證沖洗閥能正常工作，其溢流閥6溢流壓力要比閥10低0.2-0.5MPa。（2）補油泵： 閉式系統(tǒng)的主泵上通軸附設(shè)一小排量的齒輪泵補油，補油溢流閥和補油單向閥多集成于主泵，沖洗冷卻閥組則集成于馬達(dá)。補油溢流閥調(diào)定補油壓力，補油單向閥選擇補油方向，向主油路低壓側(cè)補油，以補償由于泵、馬達(dá)容積損失及從沖洗冷卻閥組中泄掉的流量。沖洗閥的作用是將主回路中多余的油溢流出去，并起到循環(huán)更新主回路里油介質(zhì)的目的。同時，補油泵對主泵、馬達(dá)進行冷卻，讓

6、部分流量通過主泵和馬達(dá)殼體回油箱，這種冷卻可以防止出現(xiàn)主泵和馬達(dá)長時間在零流量或零壓力下工作產(chǎn)生的過熱現(xiàn)象。（3）高壓濾清器： 在補油泵的出口安裝一個高壓濾清器，使工作介質(zhì)經(jīng)過濾后進入系統(tǒng)，可提高傳動裝置的可靠性和壽命。驅(qū)動系統(tǒng)各元件及管路功能驅(qū)動系統(tǒng)各元件及管路功能 T1.T2進出油口M（B）測量B端壓力X1.X2注控制油口，功用同定量泵M（H）測量H口壓力Ps通控制油，同上S油源吸口F確定是否通過過濾器，一般情況呈斷開狀態(tài)abEP電比例控制閥控制M（A）測量A端壓力DA改變泵的排量3 運梁車驅(qū)動系統(tǒng)理論計算運梁車驅(qū)動系統(tǒng)理論計算牽引力計算牽引力計算 下面簡述其幾種工況及相應(yīng)受力： 一、空載

7、情況一、空載情況 （1）空載平地牽引力： 空載平地牽引力=空載平地阻力=自重滾動阻力系數(shù) =3000.03 =9噸 （2）空載平地加速牽引力： 空載平地加速牽引力=空載平地阻力+空載加速阻力 =自重滾動阻力系數(shù)+自重加速度 =3000.03+3009.80.15 =13.6噸（3）空載爬坡牽引力： 空載爬坡牽引力=空載平地阻力+空載坡度阻力 =自重滾動阻力系數(shù)+自重坡度 =3000.03+3000.05 =24噸（4）空載爬坡加速牽引力： 空載爬坡加速牽引力=空載平地阻力+空載坡度阻力+空載加速阻力 =自重滾動阻力系數(shù)+自重坡度+自重加速度 =3000.03+3000.05+3009.80.1

8、5 =28.6噸二、二、 滿載情況滿載情況（1）滿載平地牽引力： 滿載平地牽引力=滿載平地阻力 =總重滾動阻力系數(shù) =12000.03 =36噸（2）滿載平地加速牽引力： 滿載平地加速牽引力=滿載平地阻力+滿載加速阻力 =總重滾動阻力系數(shù)+總重加速度 =12000.03+12009.80.15 =54.4噸（3）滿載爬坡牽引力： 滿載爬坡牽引力=滿載平地阻力 +滿載坡度阻力 =總重滾動阻力系數(shù)+總重坡度 =12000.03+12000.05 =96噸（4）滿載爬坡加速牽引力： 滿載爬坡加速牽引力=滿載平地阻力 +滿載坡度阻力+滿載加速阻力 =總重滾動阻力系數(shù)+總重坡度+總重 加速度 =1200

9、0.03+12000.05+12009.8 0.15 =114.4噸運梁車發(fā)動機功率計算運梁車發(fā)動機功率計算 取傳動效率為:0.8 一般情況消耗最大功率的工作狀態(tài)為滿載平地 根據(jù)經(jīng)驗，液壓系統(tǒng)容積效率取0.95，機械效率取0.95 則總效率=容積效率機械效率=0.950.95=0.91 且機械系統(tǒng)的傳動效率為0.8 （1）行走時最大功率 滿載平地時發(fā)動機功率=滿載平地牽引力滿載速度效率 =3610009.853.60.80.91 =673.08Kw（2）需要發(fā)動機功率 取發(fā)動機儲備系數(shù)為1.2 發(fā)動機總功率=行走時最大功率1.2 =673.0771.2 =807.69Kw 采用雙發(fā)驅(qū)動，每臺發(fā)

10、動機功率 P403.84（Kw） 選用柴油機：TBD234V8， 功率P400 Kw行走閉式液壓系統(tǒng)元件確定行走閉式液壓系統(tǒng)元件確定 運梁車馬達(dá)減速機選型計算運梁車馬達(dá)減速機選型計算 滿載爬坡阻力距滿載爬坡阻力距=滿載爬坡牽引力滿載爬坡牽引力驅(qū)動半徑驅(qū)動半徑 =9610009.80.764 =718771.2 N.m 一、初選馬達(dá)減速機型號和個數(shù)一、初選馬達(dá)減速機型號和個數(shù) 初選馬達(dá)減速機為A6VE80+GFT60 GFT60最大輸出扭距為60000 N.m，傳動比為105.5 馬達(dá)型號為A6VE80：排量Vg80 cm3、/r，公稱壓力400 bar 根據(jù)經(jīng)驗推薦選擇液壓系統(tǒng)的工作壓力：工程

11、機械、重型機械常用壓力為:35 Mpa (參考液壓元件與系統(tǒng)第十七章液壓系統(tǒng)設(shè)計) 取壓力差=35Mpa（系統(tǒng)工作壓力） 單個驅(qū)動力矩T=馬達(dá)排量壓力差i2（機械） =8035105.520.95 =48074.73 N.m 60000 N.m 馬達(dá)個數(shù)n=總驅(qū)動力矩單個驅(qū)動力矩 =718771.248074.73 16 為了保留一定的儲備系數(shù)，取馬達(dá)個數(shù)為20 儲備系數(shù)=總驅(qū)動力矩最大阻力距 =2048074.73718771.2 =1.33二、驗證二、驗證 該輪邊減速器輸出轉(zhuǎn)速35.5rpm（馬達(dá)排量最大時）或40.7（馬達(dá)排量小于54時） 而由實際工況得： 輪胎最大空載轉(zhuǎn)速空載速度602

12、空載半徑 103.66020.873 30.4rpm35.5rpm40.7rpm 輪胎最大滿載載轉(zhuǎn)速滿載速度602靜載半徑 153.66020.764 17.4rpm35.5rpm 因此初選的馬達(dá)減速機型號和個數(shù)均滿足要求。運梁車液壓泵型號確定運梁車液壓泵型號確定 每臺柴油機驅(qū)動一臺變量泵，選每臺柴油機驅(qū)動一臺變量泵，選2臺變量泵，要求臺變量泵，要求泵的流量應(yīng)滿足馬達(dá)所需流量泵的流量應(yīng)滿足馬達(dá)所需流量:（1）空載平地運行，車速10Km/h時所需單個輪胎驅(qū)動力矩T =910009.80.873/20 =3849.93 N.m單個驅(qū)動力矩T=馬達(dá)排量壓力差i2（機械）所以此時：單個馬達(dá)排量=384

13、9.930.952105.5（35106）=6.41 cm3/r此時泵的排量：VgVmN210 / N1式中：Vm此時馬達(dá)排量N1泵的轉(zhuǎn)速N2此時馬達(dá)轉(zhuǎn)速此時馬達(dá)轉(zhuǎn)速為N2 30.4105.5=3207.2rpm所以Vg =6.413207.210 / 2300=89.38cm3/r（2）滿載平地運行，車速5Km/h時 所需單個輪胎驅(qū)動力矩T =3610009.80.764 / 20 =13476.95 N.m 單個驅(qū)動力矩T=馬達(dá)排量壓力差i2（機械） 所以此時：單個馬達(dá)排量=13476.950.952105.5（35106） =22.42 cm3/r 此時泵的排量：VgVmN210 / N

14、1 式中：Vm此時馬達(dá)排量 N1泵的轉(zhuǎn)速 N2此時馬達(dá)轉(zhuǎn)速 此時馬達(dá)轉(zhuǎn)速為N2 17.4105.5=1835.7rpm 所以Vg =22.421835.710 / 2300=179.99cm3/r 查看樣本，取泵型號為A4VG250閉式變量泵補油泵流量的選擇與計算補油泵流量的選擇與計算 由力士樂樣本知：由力士樂樣本知： 補油泵排量補油泵排量52.5 cm3/r 其流量為：排量其流量為：排量柴油機轉(zhuǎn)速柴油機轉(zhuǎn)速N=120.75L/min 油箱容積和液壓油量油箱容積和液壓油量 由經(jīng)驗：油箱容積應(yīng)大于補油泵每分鐘由經(jīng)驗：油箱容積應(yīng)大于補油泵每分鐘流量的流量的3倍倍 則：油箱容積大于則：油箱容積大于1

15、20.753=362.25L 郵箱容量選定應(yīng)符合郵箱容量選定應(yīng)符合GB2876-99 液壓泵站油箱公稱容量系列液壓泵站油箱公稱容量系列的規(guī)定：的規(guī)定： 選取油箱容積為選取油箱容積為400 L 油管管徑的計算油管管徑的計算 管路的通徑，主要是根據(jù)流量來確定管路的通徑，主要是根據(jù)流量來確定的，各種管路如泄油管、壓力油管、的，各種管路如泄油管、壓力油管、吸油管都有推薦的流速，使流速與截吸油管都有推薦的流速，使流速與截面積的乘積大于等于需要的流量，即面積的乘積大于等于需要的流量，即可求出管路通徑，圓整后按管材標(biāo)準(zhǔn)可求出管路通徑，圓整后按管材標(biāo)準(zhǔn)選取。（參照現(xiàn)代實用液壓附件選取。（參照現(xiàn)代實用液壓附件中

16、第五章）中第五章）一、一、 油管內(nèi)徑油管內(nèi)徑： 按設(shè)計要求，流管內(nèi)允許流速為：按設(shè)計要求，流管內(nèi)允許流速為： 壓力油：壓力油：VA=5.0m/s 吸油管：吸油管：VS=1.5m/s 回油管：回油管：VB=2.5m/s （1）壓力管中的流量為）壓力管中的流量為: VgbN=25010-32300=575L/min=9.5810-3 m3/s 則：則：VADA2/4 9.5810-3 即：即：DA=49.39mm，選取公稱通徑為，選取公稱通徑為50mm （2）吸油管中的流量即補油泵的流量和冷）吸油管中的流量即補油泵的流量和冷卻泵流量總和為卻泵流量總和為: =120.75+120.75=241.5

17、L/min = 4.0310-3 m3/s 則：則：VsDs2/4 4.0310-3 即：即：Ds=58.49mm，選取公稱通徑為，選取公稱通徑為65mm （3）回油管中流量為吸油管中的流量）回油管中流量為吸油管中的流量: 241.5 L/min = 4.0310-3 m3/s 則：則：VBDB2/4 4.0310-3 即：即：DB=45.27mm，選取公稱通徑為，選取公稱通徑為50mm二、油管壁厚二、油管壁厚 pd / 2-油管壁厚油管壁厚(mm) p-油管內(nèi)液體最大壓力（油管內(nèi)液體最大壓力（Mpa） d-油管內(nèi)徑油管內(nèi)徑(mm) -許用應(yīng)力（許用應(yīng)力（Mpa）,取取 = (b為抗拉強度，為

18、抗拉強度，n為安全系數(shù)為安全系數(shù))其中，其中，p7 Mpa時，時，n=8;p17 Mpa時，時，n=4鋼管均采用鋼管均采用45#正火鋼，正火鋼，b為為6.08 Mpa則：壓力管壁厚為：則：壓力管壁厚為：3550 / 2（608 / 4）=5.76mm 吸油管壁厚為：吸油管壁厚為：2065 / 2（608 / 8）=8.56 mm 回油管壁厚為：回油管壁厚為：2.250 / 2（608 / 8）= 0.72 mm 三、外徑的選取三、外徑的選取 參照現(xiàn)代實用液壓附件參照現(xiàn)代實用液壓附件 壓力管外徑?。簤毫芡鈴饺。?3 mm 吸油管外徑取：吸油管外徑?。?0 mm 回油管外徑?。夯赜凸芡鈴饺。?3

19、 mm 濾油器的選擇濾油器的選擇 行走機械閉式系統(tǒng)采用補油泵吸油過濾方式行走機械閉式系統(tǒng)采用補油泵吸油過濾方式時時,要求真空度極限值不大于要求真空度極限值不大于30kPa,考慮到考慮到吸油管路的壓力損失，濾油器本身的極限壓吸油管路的壓力損失，濾油器本身的極限壓降要求不超過（降要求不超過（2025）kPa；考慮到濾油；考慮到濾油器工作過程中污染物積累會使壓降增加，要器工作過程中污染物積累會使壓降增加，要求其初始壓降不超過（求其初始壓降不超過（815）kPa。 此閉式系統(tǒng)中的過濾有吸油口過濾和出油口此閉式系統(tǒng)中的過濾有吸油口過濾和出油口過濾：過濾：（選擇時應(yīng)滿足：濾油器流量（選擇時應(yīng)滿足：濾油器流

20、量管路流量）管路流量） 流量：流量：Q=KAP/ 式中：式中： Q-過濾流量過濾流量 K-濾芯通油能力系數(shù)濾芯通油能力系數(shù) A-濾芯有效過濾面積濾芯有效過濾面積 P-濾芯前后壓差濾芯前后壓差 -油液動力粘度油液動力粘度 上式的意義不在于計算濾油器的流量，而在上式的意義不在于計算濾油器的流量，而在于說明流量與壓差成正比，與油液粘度成反于說明流量與壓差成正比，與油液粘度成反比。因此可根據(jù)濾油器產(chǎn)品提供的標(biāo)準(zhǔn)粘度比。因此可根據(jù)濾油器產(chǎn)品提供的標(biāo)準(zhǔn)粘度下（一般為下（一般為32mm2/s）的壓差）的壓差-流量參數(shù)流量參數(shù)按此式計算在要求的使用壓差下的流量值，按此式計算在要求的使用壓差下的流量值，以便正確

21、選擇濾油器。以便正確選擇濾油器。一、一、 吸油口過濾器吸油口過濾器 吸油口處有一個吸油口處有一個10以上的濾篩以上的濾篩,通常通常選選80 參照參照現(xiàn)代實用液壓附件現(xiàn)代實用液壓附件中的中的27頁：頁：CFF系列過濾器濾芯壓差系列過濾器濾芯壓差-流量曲線流量曲線 可知：在滿足其初始壓降不超過可知：在滿足其初始壓降不超過5kPa時，流量可取時，流量可取0600 L/min 管路流量：管路流量：Q241.5 L/min 所以選擇所以選擇CFF-520*過濾器滿足要求。過濾器滿足要求。二、回油口過濾器二、回油口過濾器 此處可充分保證液壓系統(tǒng)油液得到可靠過濾，此處可充分保證液壓系統(tǒng)油液得到可靠過濾，當(dāng)濾

22、油器堵塞時，系統(tǒng)壓力升高，從而使壓當(dāng)濾油器堵塞時，系統(tǒng)壓力升高，從而使壓力繼電器動作發(fā)出報警信號，提醒更換濾油力繼電器動作發(fā)出報警信號，提醒更換濾油器，一般使用器，一般使用5細(xì)濾器。細(xì)濾器。 參照參照現(xiàn)代實用液壓附件現(xiàn)代實用液壓附件中的中的31頁：頁：RF系列過濾器濾芯壓差系列過濾器濾芯壓差-流量曲線流量曲線 可知：在滿足其初始壓降不超過可知：在滿足其初始壓降不超過8kPa時，時，流量可取流量可取0600L/min 管路流量：管路流量：Q241.5 L/min 所以選擇所以選擇RF-500*過濾器滿足要求。過濾器滿足要求。一、一、 吸油口過濾器吸油口過濾器 吸油口處有一個吸油口處有一個10以上

23、的濾篩以上的濾篩,通常通常選選80 參照參照現(xiàn)代實用液壓附件現(xiàn)代實用液壓附件中的中的27頁：頁：CFF系列過濾器濾芯壓差系列過濾器濾芯壓差-流量曲線流量曲線 可知：在滿足其初始壓降不超過可知：在滿足其初始壓降不超過5kPa時，流量可取時，流量可取0600 L/min 管路流量：管路流量：Q241.5 L/min 所以選擇所以選擇CFF-520*過濾器滿足要求。過濾器滿足要求。高壓空氣濾清器高壓空氣濾清器 PAF系列產(chǎn)品使用于工程機械、車輛、系列產(chǎn)品使用于工程機械、車輛、移動機械以及需要具有壓力的液壓系移動機械以及需要具有壓力的液壓系統(tǒng)。（參考統(tǒng)。（參考現(xiàn)代實用液壓附件現(xiàn)代實用液壓附件中中的的9

24、8頁）頁） 選擇選擇 PAF1-*-*-*L高壓濾清器高壓濾清器壓力表選擇壓力表選擇 選擇現(xiàn)代實用液壓附件中選擇現(xiàn)代實用液壓附件中YN系列不銹系列不銹鋼耐震壓力表鋼耐震壓力表 YN-100的性能參數(shù)的性能參數(shù) 產(chǎn)品型號產(chǎn)品型號 YN-100 公稱直徑公稱直徑 100 接頭螺紋接頭螺紋 M201.5 精確度等級精確度等級 1.0；1.5 測量范圍（測量范圍（Mpa）040 耐振等級耐振等級 V.H.4 生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家 無錫市特種壓力表廠無錫市特種壓力表廠冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)一、一、 冷卻器冷卻器 補油泵排量補油泵排量 52.5mL/r 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 2300rpm 補油泵流量補油泵流量 120.75L

25、/min 冷卻流量冷卻流量 120.75L/min 環(huán)境溫度環(huán)境溫度 30 油液最高溫度油液最高溫度 70 合適油溫合適油溫 50 發(fā)熱功率發(fā)熱功率 120.75*0.85*2.15*40/900=9.8Kw 當(dāng)量冷卻功率當(dāng)量冷卻功率9.8/20=0.49Kw/ 冷卻器型號冷卻器型號 賀德克賀德克ELH5 1500 rpm二、二、 冷卻馬達(dá)冷卻馬達(dá) 馬達(dá)油口口徑馬達(dá)油口口徑 15mm,法蘭式法蘭式 35mm 冷卻器配置的馬達(dá)工作排量冷卻器配置的馬達(dá)工作排量22mL/r 冷卻器配置的馬達(dá)工作轉(zhuǎn)速冷卻器配置的馬達(dá)工作轉(zhuǎn)速1500rpm 冷卻器配置的馬達(dá)流量冷卻器配置的馬達(dá)流量33L/min 冷卻器

26、配置的馬達(dá)工作壓力冷卻器配置的馬達(dá)工作壓力20Mpa三、冷卻泵三、冷卻泵 冷卻器配置的齒輪泵要求排量為冷卻器配置的齒輪泵要求排量為14.78 mL/r，選擇選擇新編液壓工程手冊新編液壓工程手冊齒輪泵齒輪泵GM5-16齒輪泵的性能參數(shù)齒輪泵的性能參數(shù) 型號型號GM5-16 理論排量理論排量15.9 mL/r 額定壓力額定壓力21MPa 理論輸出轉(zhuǎn)矩理論輸出轉(zhuǎn)矩53.169N.M 最低轉(zhuǎn)速最低轉(zhuǎn)速500 rpm 最高轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速3300rpm 廠家廠家 天津機械廠天津機械廠四、四、 溢流閥溢流閥 選擇：北京華德液壓工業(yè)集團有限責(zé)任公司選擇：北京華德液壓工業(yè)集團有限責(zé)任公司樣本樣本DBD直動性溢流閥

27、直動性溢流閥DBDH6P10/*，性能，性能參數(shù)如下：參數(shù)如下： 型號型號DBDH6P10/* 通徑通徑6mm 最大工作壓力最大工作壓力P：40 Mpa 流量流量50 L/min 廠家廠家 北京華德北京華德五、五、 電磁換向閥電磁換向閥 選擇：北京華德液壓工業(yè)集團有限責(zé)任公司選擇：北京華德液壓工業(yè)集團有限責(zé)任公司樣本電磁換向閥樣本電磁換向閥4WE6C50B/AG24N，性能，性能參數(shù)如下：參數(shù)如下： 型號型號4WE6C50B/AG24N 通徑通徑6mm 最大工作壓力最大工作壓力31.5 Mpa 最大流量最大流量60L/min 廠家廠家 北京華德北京華德六、六、 測壓接頭測壓接頭 選擇選擇PT系

28、列：系列：PTF-M121.5 (溫州黎明液壓機電廠生產(chǎn)溫州黎明液壓機電廠生產(chǎn)) DA-閥原理簡介閥原理簡介 DA閥是一個數(shù)度控制閥（三通減壓閥），系統(tǒng)中補油泵的液壓油被引入測量節(jié)流口.，在測量節(jié)流口產(chǎn)生一個控制壓力(Pst = Kn2)用來控制主泵和液壓馬達(dá)的排量。隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高，測量節(jié)流口產(chǎn)生的控制壓力增大，主泵的排量增大而液壓馬達(dá)的排量減小，車輛行駛速度逐漸增大。當(dāng)液壓系統(tǒng)功率超出發(fā)動機最大輸出功率后，發(fā)動機失速，測量節(jié)流口產(chǎn)生的壓力減小，主泵排量減小而液壓馬達(dá)排量增大，車輛行駛速度下降，實現(xiàn)了恒功率驅(qū)動。DA原理分析原理分析 通過使用帶有DA-控制功能的變量泵可以方便地組成靜壓“

29、自動變速機構(gòu)”；通過“加大油門”將發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高，以便車輛開始行使；當(dāng)行駛阻力增大時（例如爬坡），為了使發(fā)動機不至過載，DA控制會調(diào)節(jié)行駛速度，使之與發(fā)動機的可用功率相匹配；同理，因工作機構(gòu)同時工作而需消耗發(fā)動機的一部分功率時，也會產(chǎn)生同樣的效果，即防止發(fā)動機過載或避免發(fā)動機熄火。 系統(tǒng)中的補油泵在給系統(tǒng)補油的同時，還被引入了一個測量節(jié)流口，利用補油溢流閥調(diào)定系統(tǒng)的補油壓力。測量節(jié)流口處的壓差經(jīng)DA控制閥放大后，產(chǎn)生一個控制壓力，該控制壓力經(jīng)過三位四通方向閥后達(dá)到泵變量活塞的其中一個控制腔，另一個控制腔接T口卸荷，因此泵開始變量。 P1A1Pst=P2測 量 節(jié) 流 口A2A3P3DA閥套的力

30、平衡關(guān)系式如下：閥套的力平衡關(guān)系式如下： A1P1=A2P2+A3P3+F彈簧彈簧 補油泵的壓力通過測量節(jié)流口的時候補油泵的壓力通過測量節(jié)流口的時候會產(chǎn)生一個壓降會產(chǎn)生一個壓降P，這個壓降基本與，這個壓降基本與介質(zhì)的粘度無關(guān)（因節(jié)流口為薄刃形介質(zhì)的粘度無關(guān)（因節(jié)流口為薄刃形式），而與節(jié)流口的直徑（式），而與節(jié)流口的直徑（P1/d4 ）及通過節(jié)流口的流量（及通過節(jié)流口的流量（PQ2）有關(guān)。）有關(guān)。有這個壓降有這個壓降P產(chǎn)生的力會推動產(chǎn)生的力會推動DA閥閥中的階梯型閥套運動，從而使控制油中的階梯型閥套運動，從而使控制油可以到達(dá)控制泵的方向閥，在這個流可以到達(dá)控制泵的方向閥，在這個流道中的控制壓道中

31、的控制壓P2作用在環(huán)形面積作用在環(huán)形面積A2上，上，反向推動反向推動DA閥套。閥套。上式中：上式中：A1和和A3相等，相等，P2即是控制壓力即是控制壓力Pst,節(jié)流口前后壓差節(jié)流口前后壓差P= P1- P3=Kn2，因此，有：因此，有：FP=Fst+F彈簧彈簧 ，得到：，得到：Pst正比于轉(zhuǎn)速正比于轉(zhuǎn)速nPst/P稱為稱為DA-閥的閥的“放大系數(shù)放大系數(shù)”，一般標(biāo)準(zhǔn)，一般標(biāo)準(zhǔn)DA-閥的放大閥的放大系數(shù)為系數(shù)為6.9控制壓力控制壓力Pst通過換向閥進入變量油缸，變量油缸中通過換向閥進入變量油缸，變量油缸中Pst、對、對中彈簧等效壓力中彈簧等效壓力Pz、泵出口壓力、泵出口壓力P三者在某一排量位置上

32、取得三者在某一排量位置上取得平衡：平衡：V=V(x)=V(Pst,Pz,P) =K0(Pst-K1x-K2p)式中：式中：V-泵排量，為泵排量，為Pst,Pz,P的函數(shù)的函數(shù)K0-常數(shù)常數(shù)K1,x-變量油缸中對中彈簧剛度和位移變量油缸中對中彈簧剛度和位移K2-時鐘調(diào)節(jié)參數(shù)，不一定是常數(shù)時鐘調(diào)節(jié)參數(shù)，不一定是常數(shù)二、閥塊設(shè)計及工程圖的繪制 1 液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊的流程簡介 2 液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊具體流程 在液壓系統(tǒng)設(shè)計中，由于用閥塊的安裝方式替代管路實現(xiàn)元件間的連接，可以大幅度地減少系統(tǒng)裝配工作量，減少泄漏機會及系統(tǒng)所占空間，并提高系統(tǒng)效率，所以得到廣泛的應(yīng)用。 利用SolidWorks軟件設(shè)計

33、液壓系統(tǒng)閥塊。1 液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊的流程簡介液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊的流程簡介 SolidWorks是美國SolidWorks公司開發(fā)的CAD產(chǎn)品。以下是利用SolidWorks設(shè)計液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊的流程。 首先繪制草圖，然后通過拉伸，旋轉(zhuǎn)等操作生成特征，記過一系列的特征結(jié)構(gòu)建，利用尺寸關(guān)系，幾何關(guān)系，方程式等在特征之間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，最終形成產(chǎn)品的零件造型。在產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境中，所有相關(guān)的零件全部造型設(shè)計一完成，便可進行裝配，生成裝配體。在裝配體環(huán)境中，可以進行運動仿真和干涉檢查，通過檢查結(jié)果，在該環(huán)境中可以對零件進行修改。 液壓集成塊采用二維參數(shù)化軟件進行設(shè)計，建立虛擬裝配環(huán)境，使分析和觀察的方式

34、變得非常直觀，設(shè)計人員盡可能在設(shè)計階段發(fā)現(xiàn)問題，從而能夠擺脫繁重的繪圖工作。把主要精力放在對系統(tǒng)功能，結(jié)構(gòu)等方面的分析和思考上，保證設(shè)計質(zhì)量，提高設(shè)計效率。同時還可以對實體模型進行不同視角的觀察，使集成塊孔系的正確性檢查變得直觀可靠，對裝配體進行干涉檢查，提高一次性設(shè)計的成功率。軟件設(shè)計環(huán)境2 液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊具體流程液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊具體流程 一、根據(jù)所選閥的參數(shù)繪制閥的三維圖，如圖： 溢流閥 換向閥 二、根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖和所選閥的情況，確定集成塊的尺寸，效果圖如圖： 三、根據(jù)各閥在集成塊上的位置安裝，首先確定進出油口的位置，利用異型孔向?qū)蛇M出油口，按設(shè)計要求確定孔徑和長度。再從離進

35、油口最近的閥開始，將該閥對應(yīng)的連接板尺寸以草圖形式畫在事先確定的安裝面上，利用異型孔向?qū)砂惭b螺紋孔和油孔。檢查該閥的油孔與進出油道的連通情況，如果不滿足要求，則適當(dāng)改變進出油口的位置，該閥位置或?qū)?yīng)油孔的長度。然后，再設(shè)計下一個閥的位置和油孔的長度，直到所有的閥都布置好，根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖，使應(yīng)相連的孔連通，不應(yīng)相連的孔保持一定的距離，一般孔間距不應(yīng)小于5mm，效果圖如圖： 四、將各閥、壓力表、接頭等各元件安放在相應(yīng)的位置，如圖。檢查裝配體中各元件是否產(chǎn)生干涉，布局是否合理。如果有問題，再進行相應(yīng)的調(diào)整，直到合適為止； 五、根據(jù)所完成的零件圖，生成和輸出包含所有加工信息的工程圖，如圖。即利

36、用SolidWorks軟件生成各種視圖，如三視圖和各種剖視圖，完整的反映油孔和各閥的安裝位置。三.液壓驅(qū)動系統(tǒng)原理虛擬動畫仿真 1 液壓驅(qū)動系統(tǒng)虛擬動畫仿真軟件簡介 2 液壓驅(qū)動系統(tǒng)動畫制作流程 3 液壓驅(qū)動系統(tǒng)原理分析 4 液壓驅(qū)動系統(tǒng)動畫效果演示1 液壓系統(tǒng)虛擬動畫仿真軟件簡介 本課程設(shè)計采用Flash仿真模擬運梁車液壓驅(qū)動系統(tǒng)的原理。Flash是一種創(chuàng)作工具，設(shè)計人員和開發(fā)人員可使用它來創(chuàng)建演示文稿等允許用戶交互的內(nèi)容。Flash 可以包含簡單的動畫、視頻內(nèi)容、演示文稿以及介于它們之間的任何內(nèi)容。在 Flash 中構(gòu)建應(yīng)用程序，可以使用 Flash 繪圖工具創(chuàng)建圖形，并將其它媒體元素導(dǎo)入

37、 Flash 文檔。接下來，定義如何以及何時使用各個元素來創(chuàng)建設(shè)想中的應(yīng)用程序。 2 液壓驅(qū)動系統(tǒng)動畫制作流程下面以一種工況簡單介紹一下flash的應(yīng)用： 1、在圖層1上使用繪圖工具作出液壓驅(qū)動系統(tǒng)原理圖； 2、整個系統(tǒng)的元件都是在運動的，因此需要對多個圖層進行繪制和創(chuàng)建：創(chuàng)建新元件：插入-新建元件以此方法，新建系統(tǒng)所有運動元件：變量泵、變量馬達(dá)、兩個比例閥、兩個變量缸和油液等8個元件 3、新建圖層2，創(chuàng)建比例閥1的換向動畫，通過關(guān)鍵幀的創(chuàng)建來完成補間動畫，實現(xiàn)比例閥的換向動作。 4、新建圖層3，創(chuàng)建補油回路及控制回路的油液動畫，實現(xiàn)油液在管路中的流動。 5、以此類推，可實現(xiàn)各層的創(chuàng)建和關(guān)鍵幀

38、的創(chuàng)建，共12個圖層，如下： 6、通過分析各元件動作的先后順序創(chuàng)建各個圖層的關(guān)鍵幀，實現(xiàn)各元件的補間動畫 本次動畫模擬仿真的難點在于插入關(guān)鍵幀的位置：首先，我們必須對工作原理了然于心，這樣才能為系統(tǒng)的分析和仿真做好鋪墊，必須了解各個元件動作的先后順序及變化快慢。以上圖為例進行分析：空載加速（輕載高速）： 液壓泵的比例閥換向到左位，通過發(fā)動機加速（n），從而使得DA閥測壓節(jié)流口Pst（Pst=K n2）增大，推動變量缸的活塞向右移動，從而使得變量泵的排量變大。V=V(x)=V(Pst,Pz,P) =K0(Pst-K1x-K2p)。與此同時，液壓馬達(dá)的比例閥換向到上位，壓差推動變量缸的活塞向下移動

39、，從而使得變量馬達(dá)的排量變小，車輛行駛速度逐漸增大，從而實現(xiàn)了加速過程。 重載減速（重載低速）： 系統(tǒng)功率超出發(fā)動機最大輸出功率后，發(fā)動機失速，（ n），從而使得DA閥測壓節(jié)流口Pst（Pst=Kn2）減小，使得變量缸的活塞向左移動，從而使得變量泵的排量變小。V=V(x)=V(Pst,Pz,P) =K0(Pst-K1x-K2p)。與此同時，液壓馬達(dá)的比例閥恢復(fù)原位，壓差推動變量缸的活塞向上移動，從而使得變量馬達(dá)的排量變大，車輛行駛速度逐漸減小，但扭矩增大，實現(xiàn)了減小速度，增大扭矩的過程。 四.液壓驅(qū)動系統(tǒng)建模與性能分析 1 系統(tǒng)建模軟件AMESim軟件介紹 2 系統(tǒng)建模與分析流程 3 系統(tǒng)元件

40、的說明 4 系統(tǒng)模型功能 5 系統(tǒng)性能分析 6系統(tǒng)分析過程演示1 液壓驅(qū)動系統(tǒng)建模分析軟件簡介液壓驅(qū)動系統(tǒng)建模分析軟件簡介 本液壓驅(qū)動系統(tǒng)采用AMESim軟件進行建模分析。它建立了一大批對應(yīng)真實物理部件的仿真模型，用戶只要如同組裝真實的液壓系統(tǒng)一樣，把相應(yīng)的部件從庫中取出，連接各個部件，設(shè)定參數(shù)，就可以構(gòu)造用戶自己的液壓系統(tǒng)。而不必關(guān)心具體部件背后的繁瑣的數(shù)學(xué)模型（這些模型就算是對于最優(yōu)秀的工程師來說，其推倒也是相當(dāng)麻煩的）。同時，這些液壓模型經(jīng)過了大量的工程實踐的檢驗，集中了IMAGE公司在液壓系統(tǒng)方面的工程經(jīng)驗，其可信度非常高。 2 液壓驅(qū)動系統(tǒng)建模與分析流程液壓驅(qū)動系統(tǒng)建模與分析流程 3

41、 系統(tǒng)元件說明系統(tǒng)元件說明 運梁車采用由變量泵-變量馬達(dá)組成的閉式變量液壓系統(tǒng)，且為多泵-多馬達(dá)組成的并聯(lián)驅(qū)動回路。通過改變液壓泵的出口方向，實現(xiàn)車輛的前進、后退及相應(yīng)的速度改變，通過改液壓馬達(dá)的排量實現(xiàn)差速與差力控制。（1）發(fā)動機 根據(jù)任務(wù)要求，設(shè)計發(fā)動 機PM000額定轉(zhuǎn)速為2300 r/min。（2）液壓泵 PU003C 是一個理想的變量液壓泵子模型，它考慮了容積損失和機械損失，出口流量由軸轉(zhuǎn)速、沖擊損失、泵排量和入口壓力共同確定。其容積效率和機械效率定義為定值。 下圖為PU003C的參數(shù)設(shè)定。 UD00是一個信號源，由其設(shè)定泵斜盤擺角，調(diào)節(jié)泵的排量?？蛰d啟動時，泵的排量逐漸調(diào)到最大，即擺角逐漸變大，其參數(shù)設(shè)定如下圖 。 滿載阻力增大時，泵排量減小，斜盤擺角變小，其參數(shù)設(shè)定如下圖（3）補油、限壓閥 CV000 是一個簡單的單 向閥子模型，沒有考慮動力學(xué)因素。RV00 是一個簡單的溢流閥模型，沒有考慮動力學(xué)因素，導(dǎo)通時，溢流閥