目录
引言 (2)
第一章明确液压系统的设计要求 (2)
第二章负载与运动分析 (3)
第三章负载图和速度图的绘制 (4)
第四章确定液压系统主要参数 (4)
4.1确定液压缸工作压力 (4)
4.2计算液压缸主要结构参数 (4)
第五章液压系统方案设计 (7)
5.1选用执行元件 (7)
5.2速度控制回路的选择 (7)
5.3选择快速运动和换向回路 (8)
5.4速度换接回路的选择 (8)
5.5组成液压系统原理图 (8)
5.5系统图的原理 (9)
第六章液压元件的选择 (11)
6.1确定液压泵 (11)
6.2确定其它元件及辅件 (12)
6.3主要零件强度校核 (13)
第七章液压系统性能验算 (15)
7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (15)
7.2油液温升验算 (17)
设计小结 (18)
参考文献 (19)
引言
液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。
液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。
液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。
第一章明确液压系统的设计要求
要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。要求实现的动作顺序为：启动→快进→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如
下：轴向切削力F
t =20000N，移动部件总质量G＝10000N；快进行程l
1
=100mm，工
进行程l
2
=50mm。快进、快退的速度为5m/min，工进速度0.1m/min。加速减速时
间△t=0.15s；静摩擦系数f
s ＝0.2；动摩擦系数f
d
＝0.1。该动力滑台采用水平放
置的平导轨，动力滑台可在任意位置停止。
第二章 负载与运动分析
负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。因工作部件是卧式放置，重力的水平分力为零，这样需要考虑的力有：夹紧力，导轨摩擦力，惯性力。
在对液压系统进行工况分析时，本设计实例只考虑组合机床动力滑台所受到的工作负载、惯性负载和机械摩擦阻力负载，其他负载可忽略。 （1）工作负载F t
工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载，对于金属切削机床液压系统来说，沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载，即
F t =20000N
（2）摩擦阻力F f
阻力负载主要是工作台的机械摩擦阻力，分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部分。
导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为f F ，则
静摩擦阻力 动摩擦阻力
（3）惯性负载
最大惯性负载取决于移动部件的质量和最大加速度，其中最大加速度可通过工作台最大移动速度和加速时间进行计算。已知启动换向时间为0.05s ，工作台最大移动速度，即快进、快退速度为4.5m/min ，因此惯性负载可表示为
如果忽略切削力引起的力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率η
W
=0.9，根据上述负载力计算结果，可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和
液压缸所需推力情况，如表1所示。
表1 液压缸总运动阶段负载表（单位：N ）
工况 负载组成 负载值F/N 推力F/ηW /N 启动 F=F fs 2000 2222.22 加速 F=F fd +F m 1566.3 1740.33 快进 F=F fd 1000 1111.11 工进 F=F fd +F t 21000 23333.33 反向启动 F=F fs 2000 2222.22 加速 F=F fd +F m 1566.3 1740.33 快退 F=F fd 1000 1111.11 制动
F=F fd -F m
433.7
481.89
N
3.566N 15.0605
81.910000t v m F m =??=?=ΔΔN
1000100001.0F fd =?=N 2000100002.0F fs =?=
第三章负载图和速度图的绘制
根据上述已知数据绘制组合机床动力滑台液压系统绘制负载图（F-t）如图。
第四章确定液压系统主要参数
4.1确定液压缸工作压力
由表2和表3可知，组合机床液压系统在最大负载约为17000 N时宜取3MP。
表2按负载选择工作压力
负载/KN <5 5~10 10~20 20~30 30~50 >50
工作压力/MPa < 0.8~1 1.5~2 2.5~3 3~4 4~5 ≥5
4.2计算液压缸主要结构参数
由于工作进给速度与快速运动速度差别较大，且快进、快退速度要求相等，从降低总流量需求考虑，应确定采用单杆双作用液压缸的差动连接方式。通常利用差动液压缸活塞杆较粗、可以在活塞杆中设置通油孔的有利条件，最好采用活塞杆固定，而液压缸缸体随滑台运动的常用典型安装形式。这种情况下，应把液压缸设计成无杆腔工作面积A1是有杆腔工作面积A2两倍的形式，即活塞杆直径d 与缸筒直径D呈d = 0.707D的关系。
工进过程中，当孔被钻通时，由于负载突然消失，液压缸有可能会发生前冲的现象，因此液压缸的回油腔应设置一定的背压(通过设置背压阀的方式)，选取此背压值为p2=0.8MPa。
快进时液压缸虽然作差动连接（即有杆腔与无杆腔均与液压泵的来油连接），但连接管路中不可避免地存在着压降△p，且有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算时取△p=0.5MPa。快退时回油腔中也是有背压的，这时选取被压值p2=0.6MPa。
工进时液压缸的推力计算公式为
F=/ηm=A1p1-A2p2=A1p1-(A1/2)p2
式中：F ——负载力
m——液压缸机械效率
A1——液压缸无杆腔的有效作用面积
A2——液压缸有杆腔的有效作用面积
p1——液压缸无杆腔压力
p2——液压有无杆腔压力
因此，根据已知参数，液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为
221m
1mm 864226.039.021002
p p F A =-
=-η=
液压缸缸筒直径为
mm 89.104A 4D 1==π
由于有前述差动液压缸缸筒和活塞杆直径之间的关系，d = 0.707D ，因此活塞杆直径为d=0.707×89.46=63.32mm ，根据GB/T2348—1993对液压缸缸筒内径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定，圆整后取液压缸缸筒直径为D=110mm ，活塞杆直径为d=80mm 。
此时液压缸两腔的实际有效面积分别为：
221mm 86594D A ==π
2222mm 42394d -D A ==）（π
工作台在快进过程中，液压缸采用差动连接，此时系统所需要的流量为
()min L 1.22v A -A q 121=?=快进
工作台在快退过程中所需要的流量为
min L 2.21v A q 32=?=快退
工作台在工进过程中所需要的流量为
q 工进 =A 1×v 1'=0.87 L/min
根据上述液压缸直径及流量计算结果，进一步计算 液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值，如表4所示。
表3 各工况下的主要参数值
注：m /F 'F η=。
工况
推力F '
/N
回油腔压力P 2/MPa 进油腔压力P 1/MPa 输入流量q/L.min
-1
输入功率P/Kw 计算()
()
212'1A A p A F p -?+=公式
快 进
启动
2222.22 0 0.982 —— —— ()
()
212'1A A p A F p -?+=()121v A A q -=
q p P 1= p p p 12?+=
加速
1740.33
1.373
0.873
——
——
快速 1111.11 1.248 0.748 22.1 0.276
工进
23333.33
0.6
2.988
0.87
0.0433
()1
221A A p 'F p +=21v A q = q p P 1=
快退
起动
2222.22 0 0.524 —— —— ()2121A A p 'F P +=
32v A q =
q p P 1+=
加速 1740.33 0.6 1.636 —— —— 快退 1111.11 0.6 1.488 21.2 0.526 制动
481.89
0.6
1.34
——
——
第五章 液压系统方案设计
根据组合机床液压系统的设计任务和工况分析，所设计机床对调速范围、低速稳定性有一定要求，因此速度控制是该机床要解决的主要问题。速度的换接、稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。此外，与所有液压系统的设计要求一样，该组合机床液压系统应尽可能结构简单，成本低，节约能源，工作可靠。 5.1选用执行元件
因系统运动循环要求正向快进和工进，反向快退，且快进，快退速度相等，因此选用单活塞杆液压缸，快进时差动连接，无杆腔面积A 1等于有杆腔面积A 2的两倍。
5.2速度控制回路的选择
工况图表明，所设计组合机床液压系统在整个工作循环过程中所需要的功率较小，系统的效率和发热问题并不突出，因此考虑采用节流调速回路即可。虽然节流调速回路效率低，但适合于小功率场合，而且结构简单、成本低。该机床的进给运动要求有较好的低速稳定性和速度-负载特性，因此有三种速度控制方案可以选择，即进口节流调速、出口节流调速、限压式变量泵加调速阀的容积节流调速。
钻镗加工属于连续切削加工，加工过程中切削力变化不大，因此钻削过程中负载变化不大，采用节流阀的节流调速回路即可。但由于在钻头钻入铸件表面及孔被钻通时的瞬间，存在负载突变的可能，因此考虑在工作进给过程中采用具有压差补偿的进口调速阀的调速方式，且在回油路上设置背压阀。
由于选定了节流调速方案，所以油路采用开式循环回路，以提高散热效率，防止油液温升过高。
从工况图中可以清楚地看到，在这个液压系统的工作循环内，液压要求油源交替地提供低压大流量和高压小流量的油液。而快进快退所需的时间1t 和工进所需的时间2t 分别为
()()()()()()[]s 6s 10007400601000
730060v l v l t 33111=??+??=+= ()()s 120s 1000
05.010060v l t 222=??== 亦即 20t t 1
2
=
因此从提高系统效率、节省能量角度来看，如果选用单个定量泵作为整个系统的油源，液压系统会长时间处于大流量溢流状态，从而造成能量的大量损失，这样的设计显然是不合理的。
如果采用一个大流量定量泵和一个小流量定量泵双泵串联的供油方式，由双
联泵组成的油源在工进和快进过程中所输出的流量是不同的，此时液压系统在整个工作循环过程中所需要消耗的功率估大，除采用双联泵作为油源外，也可选用限压式变量泵作油源。但限压式变量泵结构复杂、成本高，且流量突变时液压冲击较大，工作平稳性差，最后确定选用双联液压泵供油方案，有利于降低能耗和生产成本，如图3所示。
5.3选择快速运动和换向回路
根据本设计的运动方式和要求，采用差动连接与双泵供油两种快速运动回路来实现快速运动。即快进时，由大小泵同时供油，液压缸实现差动连接。
本设计采用二位二通电磁阀的速度换接回路，控制由快进转为工进。与采用行程阀相比，电磁阀可直接安装在液压站上，由工作台的行程开关控制，管路较简单，行程大小也容易调整，另外采用液控顺序阀与单向阀来切断差动油路。因此速度换接回路为行程与压力联合控制形式。
5.4速度换接回路的选择
所设计多轴钻床液压系统对换向平稳性的要求不高，流量不大，压力不高，所以选用价格较低的电磁换向阀控制换向回路即可。为便于实现差动连接，选用三位五通电磁换向阀。为了调整方便和便于增设液压夹紧支路，应考虑选用Y型中位机能。
由前述计算可知，当工作台从快进转为工进时，进入液压缸的流量由23.07 L/min降为0.318 L/min，可选二位二通行程换向阀来进行速度换接，以减少速度换接过程中的液压冲击，选用双作用叶片泵双泵供油，调速阀进油节流阀调速的开式回路，溢流阀做定压阀。为了换速以及液压缸快退时运动的平稳性，回油路上设置背压阀，初定背压值P b=0.8MPa。
5.5组成液压系统原理图
选定调速方案和液压基本回路后，再增添一些必要的元件和配置一些辅助性油路，如控制油路、润滑油路、测压油路等，并对回路进行归并和整理，就可将液压回路合成为液压系统，即组成如图5所示的液压系统图。
为便于观察调整压力，在液压泵的进口处，背压阀和液压腔进口处设置测压点，并设置多点压力表开关，这样只需一个压力表即能观察各压力。
要实现系统的动作，即要求实现的动作顺序为：启动→加速→快进→减速→工进→快退→停止。则可得出液压系统中各电磁铁的动作顺序如表5所示。表中“+”号表示电磁铁通电或行程阀压下；“—”号表示电磁铁断电或行程阀复位。
表4 电磁铁动作顺序表
图5 液压系统图
5.5系统图的原理
1.快进
快进如图所示，按下启动按钮，电磁铁1YA通电，由泵输出地压力油经2三位五通换向阀的左侧，这时的主油路为：
进油路：泵→向阀10→三位五通换向阀2（1YA得电）→行程阀3→液压缸左腔。
回油路：液压缸右腔→三位五通换向阀2（1YA得电）→单向阀6→行程阀3→液压缸左腔。
由此形成液压缸两腔连通，实现差动快进，由于快进负载压力小，系统压力低，变量泵输出最大流量。
2.减速
当滑台快到预定位置时，此时要减速。挡块压下行程阀3，切断了该通路，电磁阀继续通电，这时，压力油只能经过调速阀4，电磁换向阀16进入液压缸的左腔。由于减速时系统压力升高，变量泵的输出油量便自动减小，且与调速阀4开口向适应，此时液控顺序7打开，单向阀6关闭，切断了液压缸的差动连接油路，液压缸右腔的回油经背压阀8流回油箱，这样经过调速阀就实现了液压油的速度下降，从而实现减速，其主油路为：
进油路：泵→向阀10→三位五通换向阀2（1YA得电）→调速阀4→电磁换向阀16→液压缸左腔。
回油路：液压缸右腔→三位五通换向阀2→背压阀8→液控顺序阀7→油箱。
3.工进
减速终了时，挡块还是压下，行程开关使3YA通电，二位二通换向阀将通路切断，这时油必须经调速阀4和15才能进入液压缸左腔，回油路和减速回油完全相同，此时变量泵输出地流量自动与工进调速阀15的开口相适应，故进给量大小由调速阀15调节，其主油路为：
进油路：泵→向阀10→三位五通换向阀2（1YA得电）→调速阀4→调速阀15→液压缸左腔。
回油路：液压缸右腔→三位五通换向阀2→背压阀8→液控顺序阀7→油箱。
死挡铁停留
当滑台完成工进进给碰到死铁时，滑台即停留在死挡铁处，此时液压缸左腔的压力升高，使压力继电器14发出信号给时间继电器，滑台停留时间由时间继电器调定。
4.快退
滑台停留时间结束后，时间继电器发出信号，使电磁铁1YA 、3YA 断电，2YA 通电，这时三位五通换向阀2接通右位，，因滑台返回时的负载小，系统压力下降，变量泵输出流量又自动恢复到最大，滑快速退回，其主油路为：
进油路：泵 → 向阀10→三位五通换向阀2（2YA 得电）→液压缸右腔。 回油路：液压缸左腔→单向阀5→三位五通换向阀2（右位）→油箱。 原位停止
当滑台退回到原位时，挡块压下原位行程开关，发出信号，使2YA 断电，换向阀处于中位，液压两腔油路封闭，滑台停止运动。这时液压泵输出的油液经换向2直接回油箱，泵在低压下卸荷。
第六章 液压元件的选择
6.1确定液压泵
本设计所使用液压元件均为标准液压元件，因此只需确定各液压元件的主要参数和规格，然后根据现有的液压元件产品进行选择即可。 （1）计算液压泵的最大工作压力
由于本设计采用双泵供油方式，根据液压系统的工况图，大流量液压泵只需在快进和快退阶段向液压缸供油，因此大流量泵工作压力较低。小流量液压泵在快速运动和工进时都向液压缸供油，而液压缸在工进时工作压力最大，因此对大流量液压泵和小流量液压泵的工作压力分别进行计算。
根据液压泵的最大工作压力计算方法，液压泵的最大工作压力可表示为液压缸最大工作压力与液压泵到液压缸之间压力损失之和。
对于调速阀进口节流调速回路，选取进油路上的总压力损失
p 0.8MPa ∑?=，同时考虑到压力继电器的可靠动作要求压力继电器动作压力与
最大工作压力的压差为0.5MPa ，则小流量泵的最高工作压力可估算为
()MPa
27.4MPa 5.08.097.2P 1p =++=
大流量泵只在快进和快退时向液压缸供油，图4表明，快退时液压缸中的工作压力比快进时大，如取进油路上的压力损失为0.5MPa ，则大流量泵的最高工作压力为：
()MPa 36.2MPa 5.086.1P 2p =+=
（2）计算总流量
表3表明，在整个工作循环过程中，液压油源应向液压缸提供的最大流量出现在快进工作阶段，为23.07 L/min ，若整个回路中总的泄漏量按液压缸输入流量的10%计算，则液压油源所需提供的总流量为：
min L 97.30min L 07.231.1q p =?= 工作进给时，液压缸所需流量约为0.318 L/min ，但由于要考虑溢流阀的最小稳定溢流量3 L/min ，故小流量泵的供油量最少应为3.318L/min 。
据据以上液压油源最大工作压力和总流量的计算数值，因此选取PV2R12-6/26型双联叶片泵，其中小泵的排量为6mL/r ，大泵的排量为26mL/r ，若取液压泵的容积效率ηV =0.9，则当泵的转速n p =940r/min 时，液压泵的实际输出流量为
()[]min L 072.27221.5min L 10009.0960266q p =+=??+=）（ 由于液压缸在快退时输入功率最大，这时液压泵工作压力为2.36MPa 、流量为
27.072r/min 。取泵的总效率ηp =0.75，则液压泵驱动电动机所需的功率为：
kW 42.1kW 75
.0601.2736.2q p P p p p =??=η=
根据上述功率计算数据，此系统选取Y100L-6型电动机，其额定功率P n =1.5kW ，额定转速n n =960r/min 。 6.2确定其它元件及辅件 (1) 确定阀类元件及辅件
根据系统的最高工作压力和通过各阀类元件及辅件的实际流量，查阅产品样本，选出的阀类元件和辅件规格如表5所列。
(2) 确定油管
在选定了液压泵后，液压缸在实际快进、工进和快退运动阶段的运动速度、时间以及进入和流出液压缸的流量，与原定数值不同，重新计算的结果如表7所列。
根据表中数值，当油液在压力管中流速取3m/s 时，可算得与液压缸无杆腔和有杆腔相连的油管内径分别为：
()()()
mm 78.19mm 6010
31059.632v q 2d 3
6
=???π??
=π=
取标准值20mm ；
()()()
mm 85.13mm 6010
3101.272v q 2d 3
6
=???π??
=π=
取标准值15mm 。
因此与液压缸相连的两根油管可以按照标准选用公称通径为Φ20和Φ15的无缝钢管或高压软管。如果液压缸采用缸筒固定式，则两根连接管采用无缝钢管连接在液压缸缸筒上即可。如果液压缸采用活塞杆固定式，则与液压缸相连的两根油管可以采用无缝钢管连接在液压缸活塞杆上或采用高压软管连接在缸筒上。
表5 液压元件规格及型号
序号元件名称通过的最
大流量
q/L/min
规格
型号额定流量
q n/L/min
额定压力
P n/MPa
额定压降?
P n/MPa
1 双联叶片泵—PV2R12-6/26 (5.1+22) 16/14 —
2 三位五通电液换向
阀
50 35DYF3Y—E10B 80 16 < 0.5
3 行程阀60 AXQF—E10B 63 16 < 0.3
4 调速阀<1 AXQF—E10B 6 16 —
5 单向阀60 AXQF—E10B 63 1
6 0.2
6 单向阀25 AF3-Ea10B 63 16 0.2
7 液控顺序阀22 XF3—E10B 63 16 0.3
8 背压阀0.3 YF3—E10B 63 16 —
9 溢流阀 5.1 YF3—E10B 63 16 —
10 单向阀22 AF3-Ea10B 63 16 < 0.02
11 滤油器30 XU—63×80-J 63 —< 0.02
12 压力表开关—KF3-E3B 3测点—16 —
13 单向阀60 AF3-Fa10B 100 6.3 0.2
14 压力继电器—PF—B8L —0 —
*注：此为电动机额定转速为940r/min时的流量。
6.3主要零件强度校核 因为方案是低压系统，校核公式 D 1.0 ]
[2D
P e <δσ≥
δ， 式中：δ -缸筒壁厚（m ）缸筒壁厚δ=4㎜
p e -实验压力, p e =(1.25~1.5）p l ，其中p l 是液压缸的额定工作压力 D-缸筒内径 D=0.11M
[σ]-缸筒材料的许用应力。[σ]= σb /n ，σb 为材料抗拉强度（MPa ），n 为安全系数，取n=5。
对于P 1<16MPa.材料选45号调质钢，对于低压系统
mm 3.310100211.01045.1][2D P 6
6e =?????=σ≥δ
因此满足要求。
①缸底厚度δ=11㎜
对于平缸底，厚度δ1有两种情况： a.缸底有孔时： mm 069.23100
226.04
5.14.103433.0][P D 433.0d e 2
1=????=σ?≥δ 其中mm 226.04
.10380
4.103D d D 202d =-=-=
?。 b.缸底无孔时，用于液压缸快进和快退； mm 97.1010
1001045.14.103433.0][P D 433.066
e 2
1=?????=σ≥δ 其中mm 4.1033.321102D D 2=?-=δ-=。
②杆径d 由公式：
式中：F 是杆承受的负载（N ），F=12700N ，[σ]是杆材料的许用应力，[σ] =100MPa 。
mm 01272.010
10014.312700
4][F
4d 6
=???=σπ≥
]
[F
4d σπ≥
③缸盖和缸筒联接螺栓的底径d 1
mm 00725.010
100614.312700
5.12.5][z KF
2.5d 6
1=?????=σπ≥
式中 K------拧紧系数，一般取K=1.25~1.5； F-------缸筒承受的最大负载（N ）； z-------螺栓个数；
[σ] ----螺栓材料的许用应力，[σ]=σs /n ，σs 为螺栓材料的屈服点（MP ，安全系数n=1.2~2.5。
第七章 液压系统性能验算
7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值
由于系统的管路布置尚未具体确定，整个系统的压力损失无法全面估算，故只能先按课本式（3-46）估算阀类元件的压力损失，待设计好管路布局图后，加上管路的沿程损失和局部损失即可。但对于中小型液压系统，管路的压力损失甚微，可以不予考虑。压力损失的验算应按一个工作循环中不同阶段分别进行。
① 快进
滑台快进时，液压缸差动连接，由表3和表4可知，进油路上油液通过单向阀10的流量是22L/min ，通过电液换向阀2的流量是27.1L/min ，然后与液压缸有杆腔的回油汇合，以流量55.3L/min 通过行程阀3并进入无杆腔。因此进油路上的总压降为
()MPa
2796.0231.0057.0024.0MPa
633.553.0801.275.063222.0p 2
22v =++=???
?
??????? ???+??? ???+??? ???=?∑ 此值不大，不会使压力阀开启，故能确保两个泵的流量全部进入液压缸。
回油路上，液压缸有杆腔中的油液通过电液换向阀2和单向阀6的流量都是28.2L/min ，然后与液压泵的供油合并，经行程阀3流入无杆腔。由此可算出快进时有杆腔压力p 2与无杆腔压力p 1之差。
()MPa 3331.0231.004.00621.0MPa
633.553.0632.282.0802.285.0p p p 2
2212=++=???
?
??????? ???+??? ???+??? ???=-=? 此值小于原估计值0.5MPa （见表2），所以是偏安全的。
② 工进
工进时，油液在进油路上通过电液换向阀2的流量为0.318L/min ，在调速阀4处的压力损失为0.5MPa ；油液在回油路上通过换向阀2的流量是0.0162L/min ，在背压阀8处的压力损失为0.5MPa ，通过顺序阀7的流量为（0162+22）L/min=22.162L/min ，因此这时液压缸回油腔的压力为p 2为
可见此值小于原估计值0.8MPa 。故可按表2中公式重新计算工进时液压缸进油腔压力p 1，即
此值与表3中数值2.976MPa 相近。
考虑到压力继电器可靠动作需要压差Δp e =0.5MPa ，故溢流阀9的调压p p1A 应为
M P a
84.3MPa 5.05.0805.05.084.2p p p P 2
e 111p =???
?????++???
???+=?+?∑+> ③ 快退
快退时，油液在进油路上通过单向阀10的流量为22L/min ，通过换向阀2的流量为27.1L/min ；油液在回油路上通过单向阀5、换向阀2和单向阀13的流量都是53.13L/min 。因此进油路上总压降为
MPa 082.0MPa 801.275.063222.0p 2
22
v =???
???????? ???+??? ???=?∑
此值较小，所以液压泵驱动电动机的功率是足够的。回油路上总压降为
MPa 616.0MPa 6313.532.08013.535.06313.532.0p 2
222=???
?
??????? ???+??? ???+??? ???=?∑
MPa
84.2MPa 101059.631043.3210537.033.16333A A p 'F p 6
44
61221=?????+=+=--MPa 53712
.0MPa 63162.223.05.080162.05.0p 2
22=???
???????? ???++??? ???=
此值与表3的估计值相近，故不必重算。所以，快退时液压泵的最大工作压力p p 应为
()MPa 492.2MPa 082.041.2p p p 1v 1p =+=?∑+= 因此大流量液压泵卸荷的顺序阀7的调压应大于2.492MPa 。 7.2油液温升验算
液压传动系统在工作时，有压力损失、容积损失和机械损失，这些损失所消耗的能量多数转化为热能，使油温升高，导致油的粘度下降、油液变质、机器零件变形等，影响正常工作。为此，必须控制温升ΔT 在允许的范围内，如一般机床?= 25~30 ℃；数控机床?≤ 25 ℃；粗加工机械、工程机械和机车车辆?= 35 ~40 ℃。
液压系统的功率损失使系统发热，单位时间的发热量φ（kW ）可表示为
21P P -=φ
式中 p 1—— 系统的输入功率（即泵的输入功率）（kW ）； p 2—— 系统的输出功率（即液压缸的输出功率）（kW ）。
若在一个工作循环中有几个工作阶段，则可根据各阶段的发热量求出系统的平均发热量
对于本次设计的组合机床液压系统，其工进过程在整个工作循环中所占时间比例达95%。
因此系统发热和油液温升可用工进时的发热情况来计算。 工进时液压缸的有效功率（即系统输出功率）为
kW 01225.0kW 60
1005
.014700Fv P 3
0=??=
= 这时大流量泵通过顺序阀10卸荷，小流量泵在高压下供油，所以两泵的总输出功率（即系统输入功率）为：
kW
432.0kW 10
75.010631.51084.3106022
6322103.0q p q p P 3
3
632
6
p
2
p p 1p 1p i 2=????+????? ????=η+=
-- 由此得液压系统的发热量为
()kW 42.0kW 01225
.0432.0P P H 0i i =-=-= %
23.956
120120
t t t 212=+=+=
α
即可得油液温升近似值：
()()
c 45.11C 2501042.0T 00
3
23
=?=?
温升小于普通机床允许的温升范围，因此液压系统中不需设置冷却器。
设计小结
经过大家近周的共同努力，终于有了成果，完成了此次课程设计，再一次系统性的学习了有关液压方面的知识，此次课程设计，感触良多，收获颇丰。
通过这次课程设计，让我们每个人都再一次切身体验了课程设计的基本模式和相关流程。在这次课程设计中，我学会了怎样根据老师所给的题目去构思，收集和整理设计中所需要的资料。在这些日子里，我们都夜以继日的演算相关数据，在参考书上寻找参考资料，使我们真正地尝试到了作为一名设计者的辛酸与喜悦。
通过本次课程设计，我们将理论知识与实际设计相结合，真正做到了理论联系实际，并且学会了如何综合去运用所学的知识，使我们对所学的知识有了更加深刻的认识和了解，让我们受益匪浅。
还有，通过本次设计也让我们体验到了团队合作的重要性和必要性。设计是一个庞大而复杂的系统工程，单枪匹马是很难顺利完成任务的，这就要求我们要有合理的分工和密切的配合，将一个个复杂的问题分解成一个个小问题，然后再各个击破，只有这样才能设计出很实用的产品，同时也可以大大提高工作效率。而且大家都参与进来，都能学到知识。
从设计过程中，我复习了以前学过的知识，AUTOCAD的画图水平有所提高，Word输入、排版的技巧也有所掌握，这些应该是我最大的收获。
设计是一个系统性的工程，越做到后面，越发现自己知识的局限性，在今后的学习中，还得加紧学习。
参考文献
[1] 王积伟，章宏甲，黄谊.液压传动.第二版.北京：机械工业出版社，2006.
[2] 马振福.液压与气动传动.第二版.北京：机械工业出版社，2004.
[3] 成大先.机械设计手册. 北京：化学工业出版社，2004.
[4] 陈启松.液压传动与控制手册[M]. 上海：上海科学技术出版社，2006.
毕业设计(论文)开题报告 题目名称专用铣床液压系统设计 题目类别毕业设计 学院（系） 专业班级 学生姓名 指导教师 辅导老师 开题报告日期2011年3月26日 专用铣床液压系统设计 学生：
指导教师：汪建华长江大学机械工程学院 1 题目来源及题目类别 题目名称：专用铣床液压系统设计 题目来源：生产实际和老师的科学研究 题目类别：毕业设计 2 研究的目的及意义 液压系统设计是一个综合实践性教学环节，通过该毕业设计，要求达到以下目的： 1. 巩固和深化已学知识，掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题能力； 2. 正确合理地确定执行机构，选用标准液压元件；能熟练地运用液压基本回路、组合成满足基本性能要求的液压系统； 3. 熟悉并会运用有关的国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。对学生在计算、制图、运用设计资料以及经验估算、考虑技术决策、CAD 技术等方面的基本技能进行一次训练，以提高这些技能的水平。 3 阅读的主要文献及资料名称 [1] 张群声.液压与气压传动[M].北京：机械工业出版社，2002 [2] 俞启荣.机床液压传动[M]. 北京：机械工业出版社，1984 [3] 俞启荣.液压传动[M]. 北京：机械工业出版社，1990 [4] 丁树模，姚如一. 液压传动[M]. 北京：机械工业出版社，1992 [5] 章宏甲，周邦俊.金属切削机床液压传动[M].南京：江苏科学技术出版社，1997 [6] 龚曙光.ANSYS工程应用实例解析.北京：机械工业出版社，2003 [7] 章宏甲，黄谊. 机床液压传动[M]. 北京：机械工业出版社，1987 [8] 杨培元，朱福元.液压系统设计简明手册[M]. 北京：机械工业出版社，1991 [9] 王春行.液压伺服控制系统[M]. 北京：机械工业出版社，1987 [10] 陆元章.现代机械设备设计手册：第二卷[M].北京：机械工业出版社，
内蒙古科技大学 采矿学课程设计说明书 题目：斜沟煤矿8号煤层13采区设计学生姓名：史晨飞 学号：1179202105 专业：采矿工程 班级：采矿2011-4班 指导教师：郭灵飞
目录 第一章矿井概况 (1) 1.1矿井地形、地貌、地物及其对开采的影响 (1) 1.1.1 矿井地形 (1) 1.1.2 矿井地貌 (1) 1.1.3 矿井地物 (1) 1.1.4 矿井水系 (1) 1.1.5 气象及地震 (2) 1.2矿井开拓方式及主要井巷的布置形式 (2) 1.3矿井通风方法、主扇工作方式及通风系统情况 (3) 1.4矿井提升运输系统及主要设备配备情况 (4) 1.5矿井工作制度 (4) 第二章开采技术条件 (5) 2.1采区的位置及与相邻采区的关系 (5) 2.2构造形态 (5) 2.2.1区域地层与地质构造 (5) 2.3煤层厚度、倾角、稳定性、结构 (6) 2.4顶底板岩石的物理力学性质、稳定性及坚固性 (7) 2.5其它开采条件 (7) 2.5.1瓦斯含量 (7) 2.5.2自燃发火性 (7) 2.5.3煤尘 (7) 2.5.4水文地质条件 (8) 第三章采煤方法的选择 (9) 3.1采煤方法的选择原则 (9) 3.2采煤方法的技术与经济分析 (9) 第四章采区巷道布置 (13) 4.1采区主要参数的确定 (13) 4.2采准巷道布置 (13) 4.3采区主要设备配备情况 (16) 4.5采区生产系统 (17) 4.6绘制采区巷道布置图 (17) 第五章回采工艺设计 (18) 5.1回采工作面参数选择 (18)
5.1.1工作面长度 (18) 5.1.3作面产量 (19) 5.1.5作面回采率 (21) 5.1.6作业面煤柱尺寸 (21) 5.2回采巷道布置 (21) 5.2.1回采巷道布置方式 (21) 5.2.2断面形状及断面积 (22) 5.2.3支护方式 (22) 5.2.4巷道断面图 (22) 5.3回采工作面设备选择 (24) 5.4回采工作面回采工艺过程 (30) 5.4.1回采工作面的作业形式 (30) 5.4.2回采工作面劳动组织形式 (30) 5.4.3工作面循环方式、昼夜循环数、循环进度 (30) 5.4.4回采工作面工艺 (31) 5.4.5绘制回采工作面布置图 (31) 5.4.6绘制回采工作面循环作业图表 (31) 第六章安全 (34) 6.1.1顶板事故的预防措施 (34) 6.1.2防尘降尘措施 (34) 6.1.3防灭火措施 (35) 6.1.4防治水措施 (36) 6.1.5预防瓦斯煤尘爆炸措施 (37) 6.2安全操作规程 (38) 6.2.1液压支架工操作规程 (38) 6.2.2掘进机司机操作规程 (39) 6.2.3采煤机司机操作规程 (39) 参考文献 (41)
1.汽车板簧分选实验压力机（立式），液压缸对工件（汽车板簧）施加的最大压 力为3万N，动作为：快进→工进→加载→保压→慢退→快退，快进速度14mm/s，工进速度0.4mm/s，要求液压缸上位停止、下行时、保压后慢退不能失控。最大行程600mm。试完成： （1）系统工况分析； （2）液压缸主要参数确定； （3）拟定液压系统原理图； （4）选取液压元件； （5）油箱设计（零件图）；* （6）油箱盖板装配图、零件图；* （7）集成块零件图； 2.钻孔动力部件质量m=2000kg，液压缸的机械效率ηw=0.9，钻削力Fc=16000N 工作循环为：快进→工进→死挡铁停留→快退→原位停止。行程长度为150mm ,其中工进长度为50mm。快进、快退速度为75mm/s，工进速度为1.67 mm/s。导轨为矩形，启动、制动时间为0.5s。要求快进转工进平稳可靠，工作台能在任意位置停止。 3.单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统，要求设计的动力滑台实现的工作 循环是：快进——工进——快退——停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力FL=30468N；运动部件所受重力G=9800N；快进、快退速度1=
3=0.1m/s，工进速度2=0.88×10-3m/s；快进行程L1=100mm，工进行程 L2=50mm；往复运动的加速时间Δt=0.2s；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs=0.2，动摩擦系数μd=0.1。液压系统执行元件选为液压缸。 4.卧式钻孔组合机床液压系统设计：设计一台卧式钻孔组合机床的液压系统， 要求完成如下工作循环：快进→工进→快退→停止。机床的切削力为25×103 N，工作部件的重量为9.8×103 N，快进与快退速度均为7 m/min，工进速度为0.05 m/min，快进行程为150 mm，工进行程为40 mm，加速、减速时间要求不大于0.2 s，动力平台采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为 0.1。要求活塞杆固定，油缸与工作台连接。设计该组合机床的液压传动系统。 5.某厂需要一台加工齿轮内孔键槽的简易插床，插头刀架的上下往复运动采用 液压传动。工件安装在工作台上，采用手动进给。 其主要技术规格如下： 1）加工碳钢齿轮键槽，插槽槽宽t=12mm，走刀量S=0.3mm/行程； 2）插头重量500N； 3）插头工作行程（下行）的速度为13m/min。 试设计该插床的液压系统及其液压装置。 6.设计一台钻镗专用机床，要求孔的加工精度为二级，精镗的光洁度为▽6。加 工的工作循环是工件定位、夹紧——动力头快进——工进——快退——工件松开、拔销。加工时最大切削力（轴向）为20000N，动力头自重30000N，工作进给要求能在20-120mm/min内进行无级调速，快进、快退的速度均为6m/min，动力头最大行程为400mm，为使工作方便希望动力头可以手动调整进退并且能中途停止，动力滑台采用平导轨。 要求：1）按机床工作条件设计油路系统，绘系统原理图。 2）列出电磁铁动作顺序图。
目录 0.摘要 (1) 1.设计要求 (2) 2.负载与运动分析 (2) 2.1负载分析 (2) 2.2快进、工进和快退时间 (3) 2.3液压缸F-t图与v-t图 (3) 3.确定液压系统主要参数 (4) 3.1初选液压缸工作压力 (4) 3.2计算液压缸主要尺寸 (4) 3.3绘制液压缸工况图 (5) 4.拟定液压系统的工作原理图 (7) 4.1拟定液压系统原理图 (7) 4.2原理图分析 (8) 5.计算和选择液压件 (8) 5.1液压泵及其驱动电动机 (8) 5.2阀类元件及辅助元件的选 (10) 6.液压系统的性能验算 (10) 6.1系统压力损失验算 (10) 6.2系统发热与温升验算 (11) 7.课设总结 (12)
0．摘要 液压传动技术是机械设备中发展最快的技术之一，特别是近年来与微电子、计算技术结合，使液压技术进入了一个新的发展阶段，机、电、液、气一体是当今机械设备的发展方向。在数控加工的机械设备中已经广泛引用液压技术。作为机械制造专业的学生初步学会液压系统的设计，熟悉分析液压系统的工作原理的方法，掌握液压元件的作用与选型是十分必要的。 液压传动在国民经济的各个部门都得到了广泛的应用，但是各部门采用液压传动的出发点不尽相同：例如，工程机械、压力机械采用液压传动的主要原因是取其结构简单、输出力大；航空工业采用液压传动的主要原因取其重量轻、体积小；机床上采用液压传动的主要原因则是取其在工作过程中能无级变速，易于实现自动化，能实现换向频繁的往复运动等优点。 关键词：钻孔组合机床卧式动力滑台液压系统
1.设计要求 设计一台卧式钻孔组合机床的液压系统，要求完成如下工作循环式：快进→工进→快退→停止。机床的切削力为25000N ，工作部件的重量为9800N ，快进与快退速度均为7m/min ，工进速度为0.05m/min ，快进行程为150mm ，工进行程40mm ，加速、减速时间要求不大于0.2s ，动力平台采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1 。要求活塞杆固定，油缸与工作台连接。设计该组合机床的液压传动系统。 2.负载与运动分析 2.1负载分析 （1）工作负载： T F =25000N （2）摩擦负载： 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力 静摩擦阻力：Ffs = 0f ?G=1960N 动摩擦阻力：Ffd =d f ?G=980N （3）惯性负载：Fa = t v g G ??=500N （4）液压缸在个工作阶段的负载。 设液压缸的机械效率cm η =0.9，得出液压缸在各个工作阶段的负载和推力，如表1所示。 表1液压缸各阶段的负载和推力 工况 计算公式 外负载F/N 液压缸推力 F0= F / cm η/N 启动 F=Ffs 1960 2178 加速 F=Ffd +Fa 1480 1644 快进 F=Ffd 980 1089 工进 F=Ffd +T F 25980 28867 反向启动 F=Ffs 1960 2178 加速 F=Ffd +Fa 1480 1644 快退 F=Ffd 980 1089
机电工程学院 《液压与气压传动课程设计》 说明书 课题名称：专用钻床的液压系统设计 学生姓名：蒋诗阳学号：20100607208 专业：机械设计制造及其自动化班级：10机电2 成绩：指导教师签字： 2013年6月20日
目录 1 设计题目及其要求................................ 错误!未定义书签。 2工况分析 2.1动作要求分析 (1) 2.2负载分析 (2) 2.3负载图和速度图的绘制 (5) 2.4液压缸主要参数确定 (6) 3 液压系统设计设计 3.1液压系统图的拟定..........................错误!未定义书签。0 3.2液压系统的工作原理........................错误!未定义书签。2 3.3液压元件的选择 (13) 4 验算性能完成设计 ..............................错误!未定义书签。6 5总结............................................错误!未定义书签。0
设计内容计算说明结论 题目及要求 动作要求分析一，设计题目及要求： 试设计一专用钻床的液压系统，要求完成”快进-工作-快退-停止（卸荷）”的工作循环．已知：切削阻力为13412N，运动部件自重为5390N，快进行程为300mm，工进行程为100mm，快进，快退运动速度为4.5m/min,工进速度为60-1000mm/min，加速和减速时间为△t=0.2sec,机床采用平导轨，摩擦系数为Fs=0.2,Fd=0.1 二，工况分析 2.1动作要求分析 根据主机动作要求画出动作循环图如图1-1 图1-1 动作循环图 设计内容计算说明结论
采矿学课程设计 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
采矿工程系 《煤矿开采学》课程设计说明书 课程名称：煤矿开采学 姓名： 学号： 班级： 指导教师： .序论 (2) 第一章．采区巷道布置 (4) 第一节．采区储量与服务年限 (4) 第二节．采区内的再划分 (5) 第三节．确定采区内准备巷道布置及生产系统 (7) 第四节．采区中部甩车场线路设计 (11) 第二章．采煤工艺设计 (18) 第一节．采煤工艺方式的确定 (18) 第二节．工作面合理长度的确定 (22) 第三节．采煤工作面循环作业图表的编制 (23) 小结 (25) 参考文献 (26)
序论 一、目的 1、初步应用《采矿学》课程所学的知识，通过课程设计，加深对《采矿学 课程的理解。 2、培养采矿工程专业学生的动手能力，对编写采矿技术文件，包括编写设 计说明书及绘制设计图纸进行初步锻炼。 3、为毕业设计中编写毕业设计说明书及绘制毕业设计图纸打基础。 二、设计题目 1、设计题目的一般条件 本采区南以F4断层为界，北以相邻采区煤柱为界，上部标高-50m以上为风化带煤柱，下部边界为水平煤柱。 采区走向长度2100m，倾斜平均长度960m,倾角平均为12°。采区共有两层煤，区内地质构造简单，为单斜构造，无断层和褶曲。采区内无大的含水层和地下水，开采条件较好。 运输和回风石门标高分别是-250m和-50m。采区生产能力自定。 2.煤层特征 本采区内赋存4，5号两层煤，4号煤层和5号煤层均为中厚煤层。煤层埋藏稳定，构造简单，煤质中硬，自然发火期为3-12个月。煤岩爆炸指数为34-70％。煤层瓦斯含量小，采区所属矿井为低瓦斯矿井。 煤层特征表
题目1： 一卧式钻镗组合机床动力头要完成快进－工进－快退－原位停止的工作循环；最大切削力为F L=11500N,动力头自重F G=19500N；工作进给要求能在0.02～1.2m/min范围内无级调速，快进、快退速度为6m/min；工进行程为100mm，快进行程为300mm；导轨型式式平导轨，其摩擦系数取fs＝0.2，fd＝0.1；往复运动的加减速时间要求不大于0.5s。 设计要求： （1）确定执行元件（液压缸）的主要结构尺寸（D、d等） （2）确定系统的主要参数； （3）选择各类元件及辅件的形式和规格，列出元件明细表； （4）绘制正式液压系统图（A3手绘） （5）进行必要的性能估算（系统发热计算和效率计算）。
题目1： 一台专用双面铣床，最大的切削力为9000N，工作台、夹具和行程的总重量4000N，工件的总重量为1800N，工作台最大行程为600mm，其中工进行程为350mm。工作台的快进速度为4.5m/min，工进速度在50～100mm/min范围内无级调速。工作台往复运动的启制（加速减速时间）为0.05s，工作台快退速度等于快进速度，滑台采用平面导轨。静摩擦系数为0.2s，动摩擦系数为0.1。（夹紧力大于等于最大静摩擦力） 机床的工作循环为：工作定位－工件夹紧－工作台快进－工作台工进－加工到位后停留－快退－原位停止－工件松开－定位销拔出。 要求系统采用电液结合实现自动化循环，速度换接无冲击，且速度要平稳，能承受一定量的反向负载。 试完成： （1）按机床要求设计液压系统，绘制液压系统图；（A3手绘） （2）确定夹紧缸、主工作液压缸的结构参数； （3）计算系统各参数，选择液压元件型号，列出元件明细表； （4）列出设计系统中的电磁铁动作顺序表。
液压传动系统课程 设计
液压传动控制系统课程设计 指 导 书 刘辉等编 江西理工大学应用科学学院
液压传动控制系统课程设计步骤 一、设计依据及参数的提出 1.根据生产或加工对象工作要求选择液压传动机构的结构形式和 规格； 2.分析机床或设备的工作循环和执行机构的工作范围； 3.对生产设备各种部件（电气、机械、液压）的工作顺序、转换 方式和互锁 要求等要详细说明或了解； 4.一些具体特殊要求的动作（如高速、高压、精度等）对液压传 动执行机构的 特殊要求； 5.液压执行机构的运动速度、载荷及变化范围（调节范围）； 6.对工作的可靠性、平稳性以及转换精度的要求； 7.其它要求（如检测、维修）。 二、负载分析 2.1负载特性 液压执行机构在运动或加工的过程中所承受的负载有工作阻力、摩擦力、惯性力、重力，密封阻力和背压力。可是从负载角度归纳为三种负载，即阻力负载、负值负载、惯性负载。 1.阻力负载（或正值负载）——负载方向与进给方向相反，即机 床切削力（如：铣、钻、镗等），摩擦力，背压力。
切削力+重力+惯性力 切削力+惯性力+摩擦力 图 2-1 切削力分析图 2.负值负载（或超越负载）——负载方向与执行机构运动方向相同 （如：顺铣、重力下降，制动减速等）。 3.惯性负载——机构运动转换过程中由惯性所形成的负载（如前冲 和后冲，系统的爬行）。 2.2 执行机构负载分析 1.液压缸机械负载计算 （1）液压缸机械负载计算 在设计选取功率匹配时，一般主要考虑工进阶段的驱动功率，即负载F 为： ()f t g m F F F F η=++（2-1） Ff —摩擦力 Ft —负载 Fg —惯性力 m η一般取0.9～0.95
目录 第一章矿区概述及井田地质特征 (2) 第一节矿区概述 (2) 第二节井田地质特征 (3) 第三节煤层特征 (6) 第二章井田境界和储量.................................. 错误！未定义书签。 第一节井田境界............................................ 错误！未定义书签。 第二节矿井工业储量 (10) 第三节矿井可采储量 (11) 第三章矿井工作制度、设计生产能力及服务年限 (14) 第一节矿井工作制度 (14) 第二节矿井设计生产能力及服务年限 (14) 第四章井田开拓 (15)
第一章 矿区概述及井田地质特征 第一节 1.1矿区概述 1.1.1井田位置、范围和交通位置 004煤矿位于山东枣庄市腾南煤田中部，地 岗头 大坞 休城矿 北徐楼矿 望冢 赵坡矿 武所屯矿 留庄矿 王晁矿 庄里矿 级索矿泉上矿 曹庄矿鲍沟 郭庄矿 西岗柴里矿 蔡园矿 蒋庄矿 官柴专线 崔庄矿 岱庄矿 田陈矿 欢城姜屯 滕州市 留庄 姚桥矿 徐庄矿 高庄矿付村矿三河口矿 微山县 郝寨孔庄矿 沛县 薛城区 欢城煤矿 图 例 张汪 官桥 去枣庄 京沪 铁路10 4国 道北 七五矿 欢城矿 微山二号井 大屯 煤电公司京 杭 运 河 384437520523125 389562520523125 389562520486875 384437520486875 级索 河 荆 图1-1 矿井交通位置图
1.1.2地形地貌 井田内地形为—自东向西南缓慢下降的滨湖冲积平原，地面标高+39—+43m。 1.1.3河流及水系 由于靠近南四湖，几乎承受鲁西南地表主要水系的来水，历史上多次泛滥成灾，如1957年遭遇百年特大洪水，导致郭河决堤和湖水泛滥，湖水水位由常年的+33m上涨到+37.01m。但本井田未受洪水淹没。 1.1.4矿区气象地震 本区属季风型大陆气候，历年平均气温13.5°C，最高气温+40.9°C，最低气温-21.8°C。最大冻土深度0.28m，年平均降雨量804.3mm。全年主导风向为东南风，最大风速可达20m/s。 根据山东省地震局（77）鲁震发第83号文“关于腾南矿区地震基本烈度鉴定意见”，本区地震烈度为七度。 1.2井田地质特征 1.2.1井田地形以及井田的勘探程度 腾南煤田发现于1957年底，1959年12月提出《山东省腾南煤田综合普查报告》。1968年10月提出《山东省腾南煤田综合详查报告》。1981年11月提交《腾南煤田(北区)详查地质报告》。1986年9月提出《腾南煤田许厂井田精查地质报告》，报经全国储委审查批准 1.2.2井田煤系地层概述 井田内地层包括：第四系、上侏罗统蒙阴组，上二迭统上石盒子组，下二迭统下石盒子组及山西组，上石炭统太原组，中石炭统本溪组，中奥陶统及下奥陶统。地层特征自上而下分述如下： 1、第四系（Q） 厚122.34~282.74m，平均196.77m，主要由粘土、砂质粘土、粘土质砂、砂及砂砾层组成，属河、湖泊相沉积。 2、上侏罗统蒙阴组（J3m） 井田内最大残厚为225.20m，大部分地区剥蚀殆尽，只在井田南部，小屯向斜的轴部少有残留。主要由砖红色粘土质细粒及中粒砂岩组成，铁、泥质胶结，结构较松散，底部常有一层不稳定的细砾岩。 3、上二迭统上石盒子组（P12） 井田内最大残厚为286.00m，主要保存于孙氏店支2断层以西，小屯向斜的轴部。本组主要由灰绿色砂岩及灰绿、紫红等杂色粘土岩组成。 4、下二迭统下盒子组（P21） 厚31.05~69.80m，平均48.69m，主要由黄绿、灰、紫等杂色粘土岩、粉砂岩、灰绿色砂岩组成，属温湿、干热条件下的河流、湖泊相沉积。 5、下二迭统下山西组（P11） 厚59.90~99.35m，平均83.67m，主要由浅灰、灰白及灰绿色砂岩，深灰、灰黑色粉砂岩、粘土岩及煤层组成，组内岩性变化较大，但以砂岩为主，砂岩比率高，以过渡相沉积为主。 、3号），以3号煤层为主要可采煤层，厚度大，埋藏浅，储量丰本组共含煤3层（2、3 上
课程设计说明书 专用钻床液压传动系统设计 姓名: 学号: 班级: 专业: 机械设计制造及其自动化学院: 蚌埠学院 指导教师: 李培
蚌埠学院机械与电子工程系 液压传动课程设计说明书 班级: 12机械设计制造及其自动化 指导教师: 李培 一、课程设计时间: 6月8日至6月14日 二、课程设计任务要求( 包括课程来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时间、主要参考资料等) : 1.目的: ( 1) 巩固和深化已学的理论知识, 掌握液压系统设计计算的一般步骤和方法; ( 2) 正确合理的确定执行机构, 运用液压基本回路组合成满足基本性能要求的高效的液压系统; ( 3) 熟悉并运用有关国家标准, 设计手册和产品样本等技术资料。 2设计题目: 试设计一个专用钻床的液压系统, 要求液压系统完成的工作循
环是: 快进-工进-快退-停止( 卸荷) 。系统设计参数如下表: 3 设计要求: 液压系统图拟定时需要提供2种以上的设计方案的选择比较。从中选择你认为更好的一种进行系统元件选择计算。 4 工作量要求 ( 1) 液压系统图1张 ( 2) 液压缸装配图1张 ( 3) 设计计算说明书1份
目录 一、前言 (4) 二、钻床的液压系统工况分析 (5) 三、液压系统的原理图拟定及设计 (7) 3.1供油方式 (7) 3.2速度换接方式的选择 (8) 3.3调速方式的选择 (8) 3.4绘制液压系统原理图 (10) 四、液压系统的计算和液压元件的选择 (11) 4.1工作压力P的确定 (11) 4.2液压缸的主要尺寸的确定 (11) 4.3稳定速度的验算 (14)
攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目：小型液压机的液压系统 学生姓名： vvvvvv 学号：vvvvvvvv 所在院(系)：机械工程学院 专业： 班级： 指导教师：vvvvvv 职称：vvvv 2014 年06 月15 日 攀枝花学院教务处制
攀枝花学院本科学生课程设计任务书 目录
前言 (5) 一设计题目 (6) 二技术参数和设计要求 (6) 三工况分析 (6) 四拟定液压系统原理 (7) 1.确定供油方式 (7) 2.调速方式的选择 (7) 3.液压系统的计算和选择液压元件 (8) 4.液压阀的选择 (10) 5.确定管道尺寸 (10) 6.液压油箱容积的确定 (11) 7.液压缸的壁厚和外径的计算 (11) 8.液压缸工作行程的确定 (11) 9.缸盖厚度的确定 (11) 10.最小寻向长度的确定 (11) 11.缸体长度的确定 (12) 五液压系统的验算 (13) 1 压力损失的验算 (13) 2 系统温升的验算 (15) 3 螺栓校核 (16) 总结 (17) 参考文献................................................................................................. 错误！未定义书签。
前言 液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。相对于电力拖动和机械传动而言，液压传动具有输出力大，重量轻，惯性小，调速方便以及易于控制等优点，因而广泛应用于工程机械，建筑机械和机床等设备上。 作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。 液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备，适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。本文根据小型压力机的用途﹑特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。小型压力机的液压系统呈长方形布置，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。该机并设有脚踏开关，可实现半自动工艺动作的循环。
XXXX校名 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学院： 专业： 题目：卧式钻床动力滑台液压传动系统设计 指导教师：职称: 职称: 20**年12月5日
目录 1.负载分析 (2) 2.绘制液压工况（负载速度）图 (3) 3.初步确定液压缸的参数 (3) 3.1.初选液压缸的工作压力： (3) 3.2.计算液压缸尺寸： (4) 3.3.计算液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量及功率： (4) 3.4.绘制液压缸工况图 (5) 4.拟定液压系 (5) 4.1.选择液压回路 (5) 4.2.液压系统的组合 (5) 5.液压元件的计算和选择 (7) 5.1.确定液压泵的容量及驱动电机的功率： (7) 5.2.液压泵的流量 (7) 5.3.选择电动机 (7) 5.4.元件选择 (8) 5.5.确定管道尺寸 (8) 5.6.确定油箱容积： (8) 6.管路系统压力损失验算 (9) 6.1.判断油流状态 (9) 6.2.沿程压力损失 (9) 6.3.局部压力损失 (10) 7.液压系统的发热与温升验算 (11) 7.1.液压泵的输入功率 (11) 7.2.有效功率 (11) 7.3.系统发热功率 (11) 7.4.散热面积 (11) 7.5.油液温升 (11) 8.参考文献： (12)
1. 负载分析 1.切削力： Ft=16000N 2.导轨摩擦阻力 静摩擦力： fs F =W f S =0.2 ?20000 = 4000N 动摩擦力：fd F = W f d =0.1?20000 = 2000N 3.惯性阻力 （1）动力滑台快进惯性阻力m F ,动力滑台启动加速、反向启动加速和快退减速制动的加速度相等，s m v /15.0=?，s t 20.0=? N t v g w F m 153020.015 .08.920000=?=??= （2）动力滑台快进惯性阻力' m F ,动力滑台由于转换到制动是减速，取s m v /1074-?=?， s t 20.0=? N t v g w F m 14.720 .01078.9200004' =??=??=- 液压缸各动作阶段负载列表如下： 工况 计算公式 液压缸负载F （N ） 液压缸推力 （m F F η =） 启动 F= W f S 5000 5556 加速 F =W f d + m F 6326 7029 快进 F=W f d 2500 2778 工进 F=t F +W f d 18000 20000 制动 F =W f d — ' m F 2483 2759 快退 F=W f d 2500 2778 制动 F =W f d — m F —1326 —1473
采矿学课程设计
目录 第一章前言 第二章采区储量与生产能力 第一节采区储量 第二节生产能力与服务年限 第三章开拓方式简介 第一节井筒 第二节大巷 第四章采区准备方式 第一节上山布置与断面 第二节采区车场与硐室 第五章采煤方法 第一节采煤系统和回采巷道布置 第二节采煤工艺 (含工作面循环作业图表) 第三节采煤工作面设备选型 第六章总结与分析
第一章前言 一、设计的目的 1、应用《采矿学》所学的知识，通过课程设计巩固和扩大所学理论知识并使之系统化。 2、培养运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高计算、绘图、查阅资料的基本技能。 3、为毕业设计中编写毕业设计说明书及绘制毕业设计图纸奠定基础。 二、矿井开采条件 1、二 1 煤层 二 1 煤层位于组下部，矿区围标高为-600～+300m，埋深约179～1080m。上 距砂锅窑砂岩一般为65.02m，下距L 9 石灰岩7.24m左右。煤层厚度变化较大，厚0～16.26m，平均5.74m，为薄～特厚煤层。 二 1 煤层结构较简单，含1层夹矸，夹矸厚分别为0.14～0.05m，岩性为炭质泥岩。 二 1 煤层顶底板特征： 1）顶板：二 1 煤层直接顶板以砂质泥岩为主，厚0～7.35m，平均1.93m，抗压强度58.5Mpa；老顶大占砂岩，以中粒砂岩为主，厚 1.03～28.52m，平均14.82m，抗压强度44.6～103.5Mpa、抗拉强度4.83～5.23Mpa。二1煤层顶板受滑动构造影响较大，顶板不稳定，不易管理。 2）底板：二1煤层直接底板为砂质泥岩或条带状细砂岩，平均厚7.42m；局部直接底板为粉细砂岩、炭质泥岩及泥岩，采煤过程中，泥岩易遇水膨胀发生地鼓现象。 大部分直接顶板为砂质泥岩，间接顶板为大占砂岩，以中粒砂岩为主，有时可成为直接顶板，厚1.03～28.52m，平均14.82m。大部分直接底板为砂质泥 岩或条带状细粒岩，平均7.24m；间接底板为组L 7～8 石灰岩。 2、煤质 （1）、物理性质 二 1煤层物理性质：二 1 煤层以粉煤为主，为黑～灰黑色，玻璃光泽，粉状、 鳞片状产出，强度很低，手捻即成为煤粉，易污手。煤层中下部常有碎粒或块状
课程设计说明书题目专用钻床液压传动系统设计 学生姓名：刘陈张 班级： 学院：机械工程学院 专业： 指导教师： 评定成绩优良中及格不及格
天津职业技术师范大学 课程设计任务 机械工程学院班学生 课程设计课题：专用钻床液压系统设计 一、课程设计工作日自2012年12月31日至2013年1月6日 二、同组同学： 三、课程设计任务要求（包括课程来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时间、主要参考资料等）： 1.目的： （1）巩固和深化已学的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般步骤和方法； （2）正确合理的的确定执行机构，运用液压基本回路组合成满足基本性能要求的高效的液压系统； （3）熟悉并运用有关国家标准，设计手册和产品样本等技术资料。 2设计参数： 试设计一专用钻床的液压系统，要求完成“快进-工作-快退-停止（卸荷）”的工作循环。
3 设计要求： （1）负载分析，绘制负载、速度图、工作循环图； （2）确定执行元件（液压缸）的主要参数； （3）绘制液压系统图原理图、液压缸装配图和电磁铁动作循环表；（3）选择各类元件及辅件的形式和规格。
目录 一、前言 (1) 二、钻床的液压系统工况分析....................................................... 错误！未定义书签。 三、液压系统的原理图拟定及设计 (3) 3.1供油方式 (4) 3.2调速方式的选择 (3) 3.3速度换接方式的选择..................................................................... 错误！未定义书签。 3.4绘制液压系统图............................................................................. 错误！未定义书签。 四、液压系统的计算和液压元件的选择 (7) 4.1工作压力P的确定........................................................................................................... 4.2液压缸的主要尺寸的确定 (11) 4.3稳定速度的验算 (12) 4.4计算在各工作阶段液压缸的所需流量......................................... 错误！未定义书签。 4.5液压泵的选择 (13) 4.6电动机的选择 (13) 4.7液压阀的选择.................................................................................................................. 4.8液压油管的设计............................................................................................................... 4.9油箱容量的选择............................................................................................................ ... 五、液压系统性能验算 (14) 5.1压力损失的验算................................................................................................................ 5.2系统温升的验算................................................................................................................ 六、液压缸转配图 .................................................................................. 错误！未定义书签。 七、总结及感想 ...................................................................................... 错误！未定义书签。 八、参考文献 (19)
目录 引言 (2) 第一章明确液压系统的设计要求 (2) 第二章负载与运动分析 (3) 第三章负载图和速度图的绘制 (4) 第四章确定液压系统主要参数 (4) 4.1确定液压缸工作压力 (4) 4.2计算液压缸主要结构参数 (4) 第五章液压系统方案设计 (7) 5.1选用执行元件 (7) 5.2速度控制回路的选择 (7) 5.3选择快速运动和换向回路 (8) 5.4速度换接回路的选择 (8) 5.5组成液压系统原理图 (9) 5.5系统图的原理 (10) 第六章液压元件的选择 (12) 6.1确定液压泵 (12) 6.2确定其它元件及辅件 (13) 6.3主要零件强度校核 (15) 第七章液压系统性能验算 (16) 7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (17) 7.2油液温升验算 (18) 设计小结 (19) 参考文献 (21)
引言 液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。 液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。 液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。 第一章明确液压系统的设计要求 要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。要求实现的动作顺序为：启动→快进→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力F t=20000N，移动部件总质量G＝10000N；快进行程l1=100mm，工进行程l2=50mm。快进、快退的速度为5m/min，工进速度0.1m/min。加速减速时间△t=0.15s；静摩擦系数f s＝0.2；动摩擦系数f d＝0.1。该动力滑台采用水平放置的平导轨，动力滑台可在任意位置停止。
课程设计任务书 1．设计目的： 液压传动课程设计是机械设计制造及其自动化专业的主要专业基础课和必修课，是在完成《液压与气压传动》课程理论教学以后所进行的重要实践教学环节。 学生通过课程设计对所学内容能够灵活掌握，融会贯通，并获得综合运用所学知识进行液压系统设计的基本能力。通过课程设计，学生应达到以下目的： 1.巩固和深化已学的液压传动的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般方 法和步骤； 2.锻炼机械制图、结构设计和工程运算的能力； 3.熟悉液压缸的结构设计以及液压元件的选择方法； 4.学会使用有关国家标准、液压手册及产品样本等有关技术资料。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 工作循环：手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。 工作台液压缸负载力（KN）：F L＝2.0 夹紧液压缸负载力（KN）：Fc ＝4.8 工作台液压缸移动件重力（KN）：G＝3.5 夹紧液压缸负移动件重力（N）：Gc ＝45 10
工作台快进、快退速度（m/min）：V1=V3＝6.5 夹紧液压缸行程（mm）：Lc＝ 工作台工进速度（mm/min）：V2＝48夹紧液压缸运动时间（S ）：tc ＝1 工作台液压缸快进行程（mm）：L1 ＝450导轨面静摩擦系数：μs=0.2 工作台液压缸工进行程（mm）：L2 ＝80导轨面动摩擦系数：μd=0.1工作台启动时间（S）：t=0.5 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书（论文）、图纸、实物样品等〕： （1）液压系统原理图 1 张； （2）设计计算说明书 1 份。
《采矿学》（Mining Science）课程教学大纲 88学时 5.5学分 一、课程的性质、目的及任务 《采矿学》课程是采矿工程专业的专业主干必修课，主要讲授现代矿井的采煤方法、准备方式、开拓方式、矿井开采设计的基本原理和主要方法。通过本课程学习，使采矿工程专业的学生对采矿原理、煤矿井下生产系统、环节和开采技术有比较全面和系统的了解，使学生掌握现代煤矿地下开采的基本知识、方法和技术，培养学生从事矿井采掘施工、组织生产的能力，及采煤工艺、采区（盘区或带区）及矿井开采设计的能力，并为今后深入研究开采问题打下理论基础。 二、适用专业 采矿工程专业。 三、先修课程 煤矿地质学、矿山压力及岩层控制。 四、课程的基本要求 1．掌握不同采煤工艺方式的装备、装备配套原则、工艺过程、工艺技术管理及参数确定方法、适用条件、选择采煤工艺方式的依据；掌握选择采煤方法的原则，了解采煤方法的发展趋势。 2．掌握单一长壁采煤法回采巷道布置的基本理论和方法；厚煤层大采高采煤法的特点及适用条件。 3．掌握厚煤层倾斜分层长壁采煤法巷道布置和工艺过程。 4．掌握放顶煤采煤法的基本理论、巷道布置、技术参数、工艺过程和适用条件。 5．掌握急（倾）斜煤层开采的基本理论、不同采煤方法的巷道布置、技术参数、工艺过程及适用条件。 6．掌握准备方式的类型和适用条件。 7．掌握准备巷道布置的基本理论；采区（盘区或带区）设计及技术参数确定方法；了解准备方式的改革及发展趋势。 8．掌握采区（盘区或带区）车场的型式、设计方法和轨道线路设计的基本知识。 9．了解煤田划分井田的方法；掌握矿井储量的分类及计算方法、矿井设计生产能力确定的原则、井田开拓方式分类和井田开拓解决的主要问题及依据。 10．掌握立井、斜井、平硐及综合开拓方式的特点及适用条件。
液压传动课程设计题目 （各班按点名册顺序确定） 1、设计一台专用铣床的液压系统，工作台要求完成快进——工作进给——快退——停止的自动工作循环。铣床工作台重量4000N，工件夹具重量为1500N，铣削阻力最大为9000N，工作台快进、快退速度为 4.5m/min，工作进给速度为0.06~1m/min，往复运动加、减速时间为0.05s。工作采用平导轨，静、动摩擦分别为fs=0.2，fd=0.1, 工作台快进行程为0.3m，工进行程为0.1m。 2、设计一台校正压装液压机的液压系统。要求工作循环是快速下行——慢速加压——快速返回——停止。压装工作速度不超过5mm/s，快速下行速度应为工作速度的8~10倍，工件压力不小于10×10＋3N。 3、设计液压绞车液压系统，绞车能实现正反向牵引与制动，最大牵引力14吨，最大牵引速度10m/min，牵引速度与牵引力均可无级调节，制动力矩不小于2倍的牵引力矩。 4、设计一饲草打包机液压控制系统，液压缸最大行程为800mm，可输出推力100t，实现四个工作程序：饲草压实、打包、回程、卸荷。 5、设计一液压牵引采煤机的液压系统，实现容积调速、高压保护、补油及热交换。采煤机的最大牵引力50吨，最大牵引速度15m/min。 6、设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统，要求完成工件的定位与夹紧，所需夹紧力不得超过6000N。该系统工作循环为：快进——工进——快退——停止。机床快进快退速度约为6m/min，工进速度可在30~120mm/min范围内无级调速，快进行程为200mm，工进行程为50mm，最大切削力为25kN，运动部件总重量为15kN，加速（减速）时间为0.1s，采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。 7、设计一台小型液压机的液压系统，要求实现快速空程下行——慢速加压——保压——快速回程——停止的工作循环。快速往返速度为3m/min，加压速度为40~250mm/min，压制力为200kN，运动部件总重量为20kN。 8、设计EBZ200掘进机的工作机构水平与上下摆动驱动装置的液压系统。 9、设计掩护式液压支架液压系统，实现升降、推移、侧护，工作阻力4600kN，支撑高度1.5-2.6m。