学校
《液压与气压传动》
课程设计
题目：设计一台专用卧式钻床的液压系统学院：
组员：
指导教师：
2014.5
目录
摘要 (5)
课程设计任务书
课程设计的目的： (5)
课程设计的内容： (5)
时间安排： (5)
一、液压系统主要参数计算
1.1液压缸负载分析 (5)
1.2绘制液压工况图 (7)
1.3确定液压缸的主要参数 (8)
1.4计算液压缸的工作压力、流量和功率 (9)
二、拟定液压系统原理图
2.1选择液压回路............................... 错误！未定义书签。
2.2液压系统的组合............................. 错误！未定义书签。
三、选择液压元件
3.1液压泵的选择 (12)
3.2阀类元件的选择 (13)
3.3辅助元件的选择 (14)
四、液压系统性能的验算
五、液压缸的主要尺寸的设计计算
5.1液压缸主要尺寸的确定 (5)
5.2液压缸壁厚和外径的计算 (15)
5.3液压缸工作行程的确定 (16)
5.4缸盖厚度的确定 (16)
5.5最小导向长度的确定 (17)
5.6缸体长度的确定 (18)
5.7液压缸的结构设计 (18)
结束语 (23)
致谢词 (24)
参考文献 (25)
摘要
液压系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向，从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作。完成各种设备不同的动作需要。液压系统已经在各个工业部门及农林牧渔等许多部门得到愈来愈广
泛的应用，而且愈先进的设备，其应用液压系统的部分就愈多。所以像我们这样的大学生学习和亲手设计一个简单的液压系统是非常有
意义的。
关键词：液压传动、稳定性、液压系统
Abstract
Hydraulic system is powered motor basis, the use of hydraulic pump to change mechanical energy into pressure, promote the hydraulic oil. Through various control valves to change the flow of hydraulic oil, thus promoting the hydraulic cylinders made of different distance, different movement. All kinds of different equipment to complete the actions required. Hydraulic system has been used in many departments, such as industry and agriculture have been increasingly widely used, and the more advanced equipment, its application part of the hydraulic system will be. So students like us to learn and personally designed a simple hydraulic system is very meaningful.
Keywords: hydraulic transmission, stability, hydraulic system
课程设计任务书
一、课程设计题目：设计一台专用卧式钻床的液压系统
初始条件：最大轴向钻削力为14000N，动力滑台自重为15000N，工作台快进行程为100mm，工进行程为50mm，快进、快退速度为5.5m/min，工进速度为51—990mm/min，加、减速时间为0.1s，动力滑台为平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。要求液压系统完成“快进—工进—快退—停止”的工作循环。
二、课程设计内容
(1) 明确设计要求进行工况分析；
(2) 确定液压系统主要参数；
(3) 拟定液压系统原理图；
(4) 计算和选择液压件,验算液压系统性能；
(5) 结构设计及绘制零部件工作图；
(6) 编制技术文件。
三、时间安排
（1）5月19日：阅读、研究设计任务书，明确设计内容和要求，了解原始数据和工作条件；收集有关资料并进一步熟悉课题。
（2）5月20日：明确设计要求进行工况分析；确定液压系统主要参数；拟定液压系统原理图；计算和选择液压件；验算液压系统性能；
（3）5月21日：绘制正式的液压原理图；绘制液压缸装配图。
（4）5月22日：编写设计计算说明书；编写零部件目录表。
（5）5月24日：整理资料，答辩
一．液压系统主要参数计算
1.1液压缸负载分析 1）切削力： Ft=14000N 动力滑台自重为：W=15000N 2）导轨摩擦阻力
静摩擦力：
fs
F =W f S =0.2 ?15000 = 3000N
动摩擦力：fd F = W f d =0.1?15000 = 1500N
3）惯性阻力
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， 0.1t s ?=，6/v m s ?=
250006
2548.429.810.160
m w v F N g t ?=
=?=?? 液压缸各动作阶段负载列表如下所示：
注：液压缸机械效率：m
。
1.2 绘制液压工况（负载速度）图
根据计算的液压负载和各阶段工作行程、速度，可绘制液压缸的F —L 与
V —L 图。
快进 t 1
=v
L 1
1=
0.1
15.560
s = 工进 2m i n 2m a x 0.05 3.0360L t V =
==s 2max 2min 0.05
58.8260
L t V ===s
快退 t 3=v
L 3
3=2 s
液压缸负载图和速度图如下所示：
图1 液压缸F —L 图
图2 液压缸V —L 图
1.3 确定液压缸的主要参数 1.3.1初选液压缸的工作压力
已知液压缸负载值最大为15500N ，查参考文献[1]表9-3、9-4，并参考同类型组合机床，取液压缸工作压力为3.5MPa ，为中低压液压系统。 1.3.2 确定液压缸的主要结构参数
由第1分析章可知液压缸最大推力为工进阶段时且为17222N ，则
D=
6
^10*5.3*14.34F
=79.2mm
查参考文献[3]表2-4液压缸内径尺寸系列（GB/T2348-80），将以上计算值圆整为标准直径，取D=80mm 为了实现快进速度与快退速度相等，采用差动连接，则d=0.7D 。所以 d=0.7D=0.7×80＝56mm 。同样按参考文献[3]表2-5活塞杆直径系列（GB/T2348-80）圆整成标准系列活塞杆直径。取d=56mm 。由D=80mm,d=56mm
算出液压缸无杆腔有效作用面积为A 1=50.25mm 2,有杆腔有效作用面积为A2=25.7mm 2。
工进时采用调速阀，查产品样本，调速阀最小稳定流量min V q =0.05/min l ,因最小工进速度min V =0.051/min l ,则51
50=v q mm 2=9.8 1.4 计算液压缸的工作压力、流量和功率 1.4.1 计算液压缸的工作压力 根据参考文献执行元件背压的估计值，本系统的背压值估计可在0.5～0.8MPa 范围内选取，故暂定：工进时，b P ＝0.8MPa ，快速运动时，b P ＝0.5MPa ，液压缸在工作循环各阶段的工作压力。即可按参考文献计算: 差动快进阶段: 211212 b A F p p A A A A = +--=1.204MPa 工作进给阶段： MPa Pa P A A A F p b 686.310256.0005025 .01722261211=?+=+= 快速退回阶段： MPa P A A A F P b 52.11 2 21=+= 1.4.2 计算液压缸的输入功率 快进阶段：kw P 271.01060 5 .5)7.2525.50(10204.146=?? -??=- 工进阶段：kw P 047.01060 051 .025.5010686.346=?? ??=- 快退阶段：kw P 36.01060 5 .57.251052.146=?? ??=- 表1 液压缸在各阶段的压力、流量和功率 2.1 选择液压回路 1）调速方式的选择 钻孔床工作时，要求低速运动平稳性好；速度负载性好，液压缸快进和工进时功率都较小，负载变化也较小，因此采用调速阀的的进油节流调速回路。为防止工作负载突然消失（钻通孔）引起前冲现象，在回油路上加背压阀。 （2）快速回路和速度换接方式的选择 我们选用差动液压缸实现“快，慢，快”的回路。进口节流一次进给回路。 （3） 油源的选择： 系统快进时低压大流量时间短，工进时高压小流量时间长。所以采用双联叶片泵或限压式变量泵。 2.2液压系统的组合 选择基本回路后，按拟定液压系统图的几个注意点，可以组成一个完整的系统图。图中为了使液压缸快进时实现差动连接，工进时主油路和回油路隔离，在系统中增设一个单向阀11及液控顺序阀8，在液压泵和电磁换向阀3的出口处， 分别增设单向阀9和12，以免当液压系统较长时间不工作时，压力油流回油箱，形成真空。为了过载保护或行程终了利用压力继电器13。 组合成液压系统图组合的液压系统图。如图所示。 液压系统图 1-双联叶片泵 2-三位五通电液阀 3-行程阀 4-调速阀 5、6、10、13-单向阀 7-顺序阀 8-背压阀 9-溢流阀 11-过滤器 12-压力表开关 14-压力继电器 三．选择液压元件 3.1液压泵的选择 由表一可知工作进给阶段液压缸最大工作压力为3.686×106Pa,进油路上的压力损失一般为Pa,现取进油路总压力损失为51810p Pa ?=?∑,则小流量泵最高工作压力为: MPa P b 186.4)5.0686.3(=+≥ 因此,小泵的额定压力可取(4.25186+4.186×25%)=5.2325MPa 。 确定液压泵的最大供油量：∑≥max v vp q k q K-系统的泄漏修正系数,一般取 1.1 1.3k = 快退时泵的流量为: min /548.15135.141.11l kq q vp =?=≥ 工进时泵的流量为: min /8305.0755.01.11l kq q vp =?== 考虑到节流调速系统中溢流阀的性能特点,尚须加上溢流阀稳定工作的最小溢流量,一般取3/min l .所以小流量泵的流量为: 1vp q =(0.8305+3)=3.8305/min l 查产品样本,选用小泵排量为V=4m /L r 的YB1型双联叶片泵,额定转速为n=1450/min l ,则小泵的额定流量为: min /22.59.0145010431l q vn =???=- 因此大流量泵的流量为: min /3685.10)22.55485.15(2l q vn =-= 查产品样本,选用大泵排量为V=16/mL r 的YB1型双联叶片泵,额定转速为n=960/min r ,则大泵的额定流量为: min /824.139.0960101632l q vn =???=- 所以,满足要求.故本系统采用一台YB1-16/4型双联叶片泵。 由前面分析可知,快退阶段的功率最大,故按快退阶段估算电动机功率.若快退时进油路的压力损失10.2p MPa ?=∑,液压泵的总效率p η=0.7,则电动机的功率为: 7 .06010)28.1718.5(10)2.077.1(3 6??+???+= = -p vp b b q p p η=780W 查电动机产品样本,选用Y90L-6型异步电动机P=1.1kw,n=910/min r 。 3.2 阀类元件的选择 根据所拟定的液压系统原理图,计算分析通过各液压阀的最高压力和最大流量,选择个液压阀的型号规格，下面列出各控制阀通过的实际流量，见表2。 表2 各阀通过的实际流量及型号规格 3.2.1 确定阀类元件的调整参数 溢流阀的压力调整值5y P 显然的系统压力最高值，a y Mp P P 6max 51025.4?==。对溢流阀3的压力调整值4y P 需作如下计算： 1P 为液压缸无杆腔的压力，F 为液压缸有杆腔压力，, 13P ?为液压缸回油流经电液换向阀时的压力损失，F 为左滑台快速运动时的推力（3333N ）。 考虑到管道内及通道体内的压力损失，溢流阀的损失可调4y P =1.5?610Pa 表3 阀的校正 油管内径一般可参照所接元件接口尺寸确定，也可按管路允许流速进行计算，本系统油管内径的选择可参照所接元件接口尺寸确定。 查参考文献[1]油箱容量按下式确定： L L L mq V vp 945.98~675.70135.14)7~5(=?== 四．液压系统性能的验算 由于本液压系统相对比较简单，压力损失验算可以从略，又由于系统采用双泵供油方式，在液压缸工进阶段，大流量泵卸荷，功率利用合理；同时油箱容量可以取较大值，系统发热温升不大，故不必进行系统温升的验算。 五．液压缸的主要尺寸的设计计算 5.1液压缸主要尺寸的确定 由元件参数计算与设计中液压缸的内径D=80mm ，活塞杆直径d=56mm 已确定。 5.2液压缸壁厚和外径的计算 液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。 液压缸的壁厚一般指缸体结构中最薄处的厚度。从参考文献可知，承受内压力的圆筒，其内应力的圆筒，其内应力分布规律因壁厚的不同而各异，一般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。 当缸体壁厚与内径之比小于0.1时，称为薄壁缸体，薄壁缸体的壁厚按材料力学中计算公式：[] 2PD δσ≥ (m) 式中：δ-缸体壁厚（m ） P -液压缸的最大工作压力（Pa ） D -缸体内径（m ） []σ-缸体材料的许用应力（Pa ） 查参考文献[5]可得常见缸体材料的许用应力： 铸钢：[]σ=（1000～1100）?510Pa 无缝钢管：[]σ=（1000～1100）?510 Pa 锻钢：[]σ=（1000～1200）?510 Pa 铸铁：[]σ=（600～700）?510 Pa 选用铸钢作为缸体材料： []65 3.75100.1 0.0017 1.722110010 PD m mm δσ??≥=≈=?? 在中低压机床液压系统中，缸体壁厚的强度是次要的，缸体壁厚一般由结构，工艺上的需要而定，只有在压力较高和直径较大时，才由必要校核缸体最薄处的壁厚强度。 当缸体壁厚与内径D 之比值大于0.1时，称为厚壁缸体，通常按参考文献中第二强度理论计算厚壁缸体的壁厚： 120.1120.001491.49D m mm δδδδ? ≥? ?? ?=???≈= 因此缸体壁厚应不小于1.7mm ，又因为该系统为中低压液压系统，所以不必对缸体最薄处壁厚强度进行校核。 缸体的外径为： 80+2*1.7=83.4mm 5.3 液压缸工作行程的确定 液压缸的工作行程长度，可根据执行机构实际工作的最大行程来确定。以液压左滑台为例，因为左滑台的最大行程为150mm,由查参考文献液压缸活塞行程参数（GB2349-80），选择液压缸的工作行程为160mm 。 5.4 缸盖厚度的确定 缸筒底部（即缸盖）有平面和拱形两种形式，由于该系统中液压缸工作场合的特点，缸盖宜选用平底形式，查参考文献可得其有效厚度t 按强度要求可用下 面两式进行近似计算： 缸盖有孔时：0.433)t D m ≥ 缸盖无孔时：0.433)t D m ≥ 式中：t -缸盖有效厚度（m ） P -液压缸的最大工作压力（Pa ） []σ-缸体材料的许用压力（Pa ） 2D -缸底内径（m ） 0d -缸底孔的直径（m ） 查参考文献[5]缸盖的材料选用铸铁，所以： 缸盖有孔时：0.433)t D m ≥ t=10.2mm 缸盖无孔时：0.433)t D m ≥ t=18.972mm 缸盖的宽度：110mm 5.5最小导向长度的确定 当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到缸盖滑动支撑面中点的距离H 称为最小导向长度，如果最小导向长度过小将使液压缸的初始挠度增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一定的最小导向长度。 对一般的液压缸最小导向长度H 应满足以下要求： 202 L D H ≥ + =120mm 式中：L-液压缸的最大行程 D-液压缸的内径 5.6 缸体长度的确定 液压缸的缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和，缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度，一般液压缸缸体长度不大于内径的20～30倍,即在本系统中缸体长度不大于2000-3000mm,现取缸体长度为450mm。 5.7 液压缸的结构设计 液压缸主要尺寸确定以后，就进行各部分的结构设计。主要包括：缸筒与缸盖的连接结构、活塞杆与活塞的连接结构、活塞杆导向部分结构、密封装置、缓冲装置、排气装置、及液压缸的安装连接结构等。 5.7.1缸筒与缸盖的连接形式 缸筒与缸盖的连接形式有多种，如法兰连接、外半环连接、内半环连接、外螺纹连接、拉杆连接、焊接、钢丝连接等。该系统为中低压液压系统，缸体材料为铸钢，液压缸与缸盖可采用拉杆式连接，该连接方式具有结构简单加工装配方便等特点。 5.7.2 活塞 活塞在液体压力的作用下沿缸筒往复滑动，因此它于缸筒的配合应适当，即不能过紧，也不能间隙过大。设计活塞时，主要任务就是确定活塞的结构形式，其次还有活塞与活塞杆的连接、活塞材料、活塞尺寸及加工公差等。 1)活塞的结构形式 活塞的结构形式分为整体活塞和组合活塞，根据密封装置形式来选用活塞结构形式，查参考文献活塞及活塞杆的密封圈使用参数，该系统液压缸中可采用O形圈密封。所以，活塞的结构形式可选用整体活塞，整体活塞在活塞四周上开沟槽，结构简单。 2)活塞与活塞杆的连接 查参考文献活塞杆与活塞的连接结构分整体式结构和组合式结构，组合式结构又分为螺纹连接、半环连接和锥销连接。该系统中采用螺纹连接，该连接方式结构简单，在振动的工作条件下容易松动，必须用锁紧装置，多在组合机床上与工程机械的液压缸上使用。 3）活塞的密封 查参考文献活塞与缸筒的密封采用O 形圈密封活塞与缸体的密封采用O 形圈密封，O 形圈的代号为：64.5×4GB/T3452.1-1992。 查参考文献活塞与活塞杆的密封采用O 形圈密封，因该系统为中低压液压系统(P 32a Mp ),所以活塞杆上的密封沟槽不设挡圈,其沟槽尺寸与公差由GB/T3452.3-98确定, O 形圈代号为：48×7 G GB/T3452.1-92，具体说明从略。 4）活塞材料 因为该系统中活塞采用整体活塞，无导向环结构，参考文献所以活塞材料可选用HT200～HT300或球墨铸铁，结合实际情况及毛坯材料的来源，活塞材料选用HT200。 5）活塞尺寸及加工公差 查参考文献活塞的宽度一般取B=(0.6～1.0)D,缸筒内径为80mm,现取B=0.6×80=48,活塞的外径采用f9,外径对内孔的同轴度公差不大于0.02mm,活塞的内孔直径D 1设计为48mm ，精度为H8，查参考文献可知端面T 对内孔D 1轴线的垂直度公差值按7级精度选取，活塞外径的圆柱度公差值按9级、10级或11级精度选取。外表面的圆度和圆柱度一般不大于外径公差之半，表面粗糙度视结构形式不同而各异。活塞的详细结构见附图。 5.7.3缸筒 缸筒材料一般要求有足够的强度和冲击韧性，对焊接的缸体还要求有良好的焊接性能，结合该系统中液压缸的参数、用途和毛坯的来源等，缸筒的材料可选 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， 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 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 课程设计任务书 一. 运动参数分析 二．计算液压缸尺寸和所需流量 三．确定液压系统方案，拟定液压系统图四．选择液压元件和确定辅助装置五．确定电机功率 六．液压系统的性能验算 根据主机要求画出动作循环图，然后根据动作循环图和速度要求画出速度与路程的工况图。 夹紧 松开 设计内容 1.负载与运动分析 1.1工作负载 1）夹紧缸 工作负载：Fl = F C + G Cμs=4800+45*0.2=4809N F2= F C + G Cμd=4800+45*0.1=4804.5N 夹紧缸最大夹紧力F max F max=F1/0.9=5343N 夹紧缸最小夹紧力F min F min=F2/0.9=5338N 由于夹紧缸的工作对于系统的整体操作的影响不是很高，所以在系统的设计计算中把夹紧缸的工作过程简化为全程的匀速直线运动，所以不考虑夹紧缸的惯性负载等一些其他的因素。 2)工作台液压缸 工作负载极为切削阻力FL=2.0KN。 1.2摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： (1)静摩擦阻力 Ffs=μs*G=0.2×3500=700N (2)动摩擦阻力 Ffd=μd*G=0.1×3500=350N 1.3惯性负载 Fi====77.38N 1.4负载图与速度图的绘制 快进 t1===4.15s 工进 t2===100s 快退 t3===4.89s 因为液压缸的受力还有密封阻力，所以假设液压缸机械效率ηcm=0.9，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1.1所示。 表1.1液压缸在各工作阶段的负载和推力 液压缸负载与工作压力之间的关系: 液压缸内径尺寸系列：（mm） 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。 设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统 1.液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数： 1）工作循环：“快进—工进—死挡铁停留—快退—原位停止”。 组合机床动力滑台工作循环 2）工作参数轴向切削力12000N，移动部件总重10000N，工作循环为：“快进——工进——死挡铁停留——决退——原位停止”。行程长度为，工进行程为，快进和快退速度为s,工过速度范围为~，采用平导轨，启动时间为。要求动力部件可以手动调整，快进转工进平稳、可靠。 2.执行元件类型：液压油缸 设计内容 1. 拟订液压系统原理图； 2. 选择系统所选用的液压元件及辅件； 3. 验算液压系统性能； 4. 编写计算说明书。 目录 序言：5 1 设计的技术要求和设计参数6 2 工况分析6 确定执行元件6 分析系统工况6 负载循环图和速度循环图的绘制8确定系统主要参数 初选液压缸工作压力9 确定液压缸主要尺寸9 计算最大流量需求11 拟定液压系统原理图 速度控制回路的选择12 换向和速度换接回路的选择12 油源的选择和能耗控制13 压力控制回路的选择14 液压元件的选择 确定液压泵和电机规格16 阀类元件和辅助元件的选择17 油管的选择19 油箱的设计20 液压系统性能的验算 回路压力损失验算22 油液温升验算22 序言 作为一种高效率的专用机床，组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。本次课程设计将以组合机床动力滑台液压系统设计为例，介绍该组合机床液压系统的设计方法和设计步骤，其中包括组合机床动力滑台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等。 组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具而组成的半自动或自动专用机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。组合机床通常采用多轴、多刀、多面、多工位同时加工的方式，能完成钻、扩、铰、镗孔、攻丝、车、铣、磨削及其他精加工工序，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。液压系统由于具有结构简单、动作灵活、操作方便、调速范围大、可无级连读调节等优点，在组合机床中得到了广泛应用。 液压系统在组合机床上主要是用于实现工作台的直线运动和回转运动，如图1所示，如果动力滑台要实现二次进给，则动力滑台要完成的动作循环通常包括：原位停止快进I工进II工进死挡铁停留快退原位停止。 设计的技术要求和设计参数 工作循环：快进工进快退停止； 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 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。 目录 1.负载分析 (1) 2.绘制液压工况（负载速度）图 (2) 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： (3) 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 (6) 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 (8) 5.3.选择电动机 (8) 5.4.元件选择 (9) 5.5.确定管道尺寸 (9) 5.6.确定油箱容积： (9) 6.管路系统压力损失验算 (11) 6.1.判断油流状态 (11) 6.2. 沿程压力损失 ................................................................................................................................................ 11 6.3. 局部压力损失 (12) 7. 液压系统的发热与温升验算 (13) 7.1. 液压泵的输入功率 ........................................................................................................................................ 14 7.2. 有效功率 ........................................................................................................................................................ 14 7.3. 系统发热功率 ................................................................................................................................................ 14 7.4. 散热面积 ........................................................................................................................................................ 14 7.5. 油液温升 .. (14) 8. 参考文献： (15) 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=? 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。 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。 《液压与气压传动》课程设计学号姓名年级专业 指导教师: 钱雪松 内容: 设计计算说明书 1份 20 页 液压系统原理图 1张 河海大学机电工程学院 - 第二学期 《液压与气压传动》课程设计任务书5 授课班号138101/2 年级专业机自指导教师钱雪松学号姓名课程设计题目5 设计一台液压启闭机液压系统, 其主要技术要求如下: 启闭力50T, 行程8000mm, 往返速度4000~10000mm/min, 加减速时间为1秒, 双缸, 用同步回路, 垂直液压缸。 1.课程设计的目的和要求 经过设计液压传动系统, 使学生获得独立设计能力, 分析思考能力, 全面了解液压系统的组成原理。 明确系统设计要求; 分析工况确定主要参数; 拟订液压系统草图; 选择液压元件; 验算系统性能。 2.课程设计内容和教师参数( 各人所取参数应有不同) 其主要技术要求如下: 启闭力50T, 行程8000mm, 往返速度4000~10000mm/min, 加减速时间为1秒, 双缸, 用同步回路, 垂直液压缸。 4. 设计参考资料( 包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等) ●章宏甲《液压传动》机械工业出版社 .1 ●章宏甲《液压与气压传动》机械工业出版社 .4 ●黎启柏《液压元件手册》冶金工业出版社 .8 榆次液压有限公司《榆次液压产品》 .3 课程设计任务 明确系统设计要求; 分析工况确定主要参数; 拟订液压系统草图; 选择液压元件; 验算系统性能。 5.1设计说明书( 或报告) 分析工况确定主要参数; 拟订液压系统草图; 选择液压元件; 验算系统性能。 5.2技术附件( 图纸、源程序、测量记录、硬件制作) 5.3图样、字数要求 系统图一张( 3号图) , 设计说明书一份( ~3000字) 。 6. 工作进度计划 3.设计方式 手工 4.设计地点、指导答疑时间 摘要 随着现代机械制造工业的快速发展，制造装备的改进显得尤为重要，尤其是金属切削设备的改造是提高生产力一项重要因素。专用卧式铣床液压系统的设计，除了满足主机在动作和性能方面规定的要求外，还必须符合体积小、重量轻、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普遍设计原则。铣床液压系统的设计主要是根据已知的条件，来确定液压工作方案、液压流量、压力和液压泵及其它元件的设计。通过对专用铣床进行改造实现液压夹紧和液压进给，使其在生产过程中据有降低成本、工作可靠平稳，易于实现过载保护等优点。 关键词:液压系统，液压夹紧，液压进给 目录 摘要 (1) 1、明确液压系统的设计要求 (3) 2、负载与运动分析 (4) 3、负载图和速度图的绘制.......................... 错误！未定义书签。 4、确定液压系统主要参数.......................... 错误！未定义书签。 4.1确定液压缸工作压力 (7) 4.2计算液压缸主要结构参数 (7) 4.3绘制液压缸工况图............................ 错误！未定义书签。 5、液压系统方案设计 (9) 5.1确定调速方式及供油形式 (9) 5.2快速运动回路和速度换接方式的选择 (10) 5.3换向回路的选择 (10) 5.4调压和卸荷回路的选择 (10) 5.5组成液压系统原理图 (11) 5.6系统图的原理 (12) 6、液压元件的选择 (14) 6.1确定液压泵的规格和电动机功率 (14) 6.2确定其它元件及辅件 (15) 6.3主要零件强度校核 (17) 7、液压系统性能验算 (19) 7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (19) 7.2油液温升验算 (21) 设计小结 (23) 参考文献 (24)专用铣床液压系统设计开题报告
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