液压机主机结构设计与计算

150t 液压机设计计算说明书本机器(见图1.1)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。

本机器具有独立的动力机构和电气系统。

采用按钮集中控制，可实现调整、手动及半自动三种操作方式。

本机器的工作压力、压制速度、空载快速下行和减速的行程范围均可根据工艺需要进行调整，并能完成一般压制工艺。

此工艺又分定压、定程两种工艺动作供选择。

定压成型之工艺动作在压制后具有保压、延时、自动回程、延时自动退回等动作。

本机器主机呈长方形，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。

全套资料获取可以联系微信Jiandanpindan1682.2 工况分析本次设计在毕业实习调查的基础上，用类比的方法初步确定了立式安装的主液压缸活塞杆带动滑块及动横梁在立柱上滑动下行时，运动部件的质量为500Kg 。

1．工作负载 工件的压制抗力即为工作负载：36150109.8 1.4710t F N =⨯⨯=⨯ 2. 摩擦负载 静摩擦阻力： 0.25009.8980fs F N =⨯⨯=动摩擦阻力： 0.15009.8490fd F N =⨯⨯=3. 惯性负载 0.3()5007500.2n v F m N t ∆==⨯=∆60.5100.02412000b F N =⨯⨯= 自重： 4900G mg N == 4. 液压缸在各工作阶段的负载值：其中：0.9m η= m η——液压缸的机械效率，一般取m η=0.9-0.97。

2.3负载图和速度图的绘制：负载图按上面的数值绘制，速度图按给定条件绘制，如图：三液压机液压系统原理图设计3．1 自动补油的保压回路设计考虑到设计要求，保压时间要达到5s，压力稳定性好。

若采用液压单向阀回路保压时间长，压力稳定性高，设计中利用换向阀中位机能保压，设计了自动补油回路，且保压时间由电气元件时间继电器控制，在0-20min内可调整。

一．液压系统的设计与计算1. 明确工作要求，进行工况分析 （1）工况分析液压缸的负载主要包括：工作阻力、惯性阻力、重力、密封阻力和背压阻力等。

设计题目已经在上面给出，是小型油压机液压系统设计，在本液压系统中液压缸的主 要负载有：上滑块的自重、压制时的负载、快速回程时的负载。

一般的油压机多为四立柱式，本设计亦采用此结构。

油压机的上滑块的重量均较大，足可以克服摩擦力和回油阻力自行下落。

工作循环为： 启动—快速下降—压制—保压—快速回退—原位停止。

由于启动时间较短，在设计开始暂 不考虑惯性阻力。

密封负载是指密封装置的摩擦力，其值与密封装置的类型和尺寸、液压缸的制造和油 液的工作压力有关，在未完成液压系统设计之前，不知道密封装置的参数，密封负载无法计算，一般用液压缸的机械效率η cm 加以考虑，本设计中取η cm =0.9。

背压负载是指液压缸回油腔被压所造成的阻力。

在系统方案及液压缸结构尚未确定之 前，在负载计算时可暂不考虑。

启动阶段 快速下降阶段压制阶段上滑块在重力的作用下自行下滑 仍在重力的作用下下滑需要压制力 F 1L = = 1 7000N ，运动方向向下，重力可抵消一部分压 制力负载情况和压制阶段相同需要压制力 F 2L = = 7000N ，这一阶段要考虑到重力负载只有重力作用 保压阶段快速回退阶段原位停止阶段根据以上分析，可计算出液压缸的各个动作阶段中的负载见表 1。

（2）绘制液压缸的负载图和速度图根据上表数值，绘制液压缸的负载图和速度图，这样便于计算及分析液压系统，如下图.1 所示。

图. 1 液压缸的负载图和速度图（a）负载图（b）速度图2. 拟定液压系统原理图（1）快速下行、压制回路的选择液压机液压系统的特点就是产生大的输出力，为了获得很大的压制力，可采用高压泵供压和大直径的油缸，而后者比较常用.当启动后，上滑块快速下行时，就需要大量的油液进入液压缸的上腔。

若采用大规格的泵，不仅造价高，而且在压制、保压、回退时损失较大。

设计液压机是为了更加深刻理解液压机在加工过程中的工作原理以及实际应用意义。

液压机是利用液体来传递压力的液压设备。

液体在密闭的容器中传递压力时是遵循帕斯卡定律。

液压机的液压传动系统由动力机构、控制机构、执行机构、辅助机构和工作介质组成。

本机器采用三梁四柱结构形式，机身由工作台、滑块、上横梁、立柱、锁母和调节螺母等组成。

四柱式结构为液压机最常见的结构形式之一。

四柱式结构最显著的特点是工作空间宽敞、便于四面观察和接近模具。

整机结构简单，工艺性较好，但立柱需要大型圆钢或锻件。

液压机在一定的机械、电子系统内，依靠液体介质的静压力，完成能量的积压、传递、放大，实现机械功能的轻巧化、科学化、最大化。

液压机械具有重量轻、功率大、结构简单、布局灵活、控制方便等特点，速度、扭矩、功率均可做无级调节，能迅速换向和变速，调速范围宽，快速性能好，工作平稳、噪音小. 适用于金属材料压制工艺,如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。

也可从事于校正、压装、砂轮成型、冷热挤压金属等同样适应于非金属材料，如塑料、玻璃钢、粉末冶金、绝缘材料等压制成型，以及有关压制方面的新工艺、新技术的试验研究等。

已经广泛应用到医疗、科技、军事、工业、自动化生产、运输、矿山、建筑、航空等领域。

1.2发展趋势(1)高速化，高效化，低能耗。

提高液压机的工作效率，降低生产成本。

(2)机电液一体化。

充分合理利用机械和电子方面的先进技术促进整个液压系统的完善。

(3)自动化、智能化。

微电子技术的高速发展为液压机的自动化和智能化提供了充分的条件。

自动化不仅仅体现的在加工，应能够实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理的功能。

(4)液压元件集成化，标准化。

集成的液压系统减少了管路连接，有效地防止泄漏和污染。

标准化的元件为机器的维修带来方便。

液压机是利用液压传动技术进行压力加工的设备。

他与机械压力机相比具有压力和速度可在广泛的范围内无极调整，可在任意位置输入全部功率和保持所需压力，结构布局灵活，个执行机构动作可很方便地到达所希望的配合关系等等很多悠闲。

1 绪论1.1 液压机原理液压机是一种利用液体压力能来传递能量，以实现各种压力加工工艺的机器。

液压机是一种可用于加工金属、塑料、木材、皮革、、橡胶等各种材料的压力加工机械，能完成断崖、冲压、折边、冷挤、校直、弯曲、成形、打包等多种工艺，具有压力和速度可大范围无级调整、可在任意位置输出全部功率和保持所需压力等优点，因而用途十分广泛。

液压机根据帕斯卡原理制成，其工作原理如图1所示。

两个充满工作液体的具有柱寒或活塞的容腔由管道相连接，当小柱塞1上的作用力为F 1时，液体的压力为11F p A =，A 1为柱塞1的工作面积。

根据帕斯卡原理：在密闭的容器中，液体压力在各个方向上是相等的，则压力p 将传递到容腔的每一点，因此，在大柱塞2上特产生向上的作用力F 2，迫使工件3变形，且2211A F F A = 式中：A 2——大柱塞2的工作面积。

图1-1液压机工作原理 1--小柱塞 2--大柱塞 3--工件液压机的机构形式很多，其中以四柱立式液压机最为常见。

液压机一般由本体(主机)及液压系统两部分组成。

最常见的液压机本体结构简图如图2所示。

它由上横梁1、下横梁3、四个立柱2和十六个内外螺母组成一个封闭框架，框架承受全部工作裁荷。

工作缸9固定在上横梁1上，工作缸内接有工作柱塞8，它与活动横粱7相连接。

活动横梁以四鞘立柱为导向，在上、下横哭之间接复运动。

在活动横梁的下表面上，一般固定有上模(上砧)，而下模(下砧)则固定于下横粱上的工作台上。

当高压液体进人工作缸后，在工作柱塞上产生很大的压力，并推动柱塞、活动横梁及上模向下运动，使工件5在上、下模之间产生塑性变形。

回程缸4固定在下横梁上，其中有回程柱塞6，它与活动横梁相连接。

回程时，工作缸通低压，高压液体进入回程缸，推动回程柱塞6向上运动，带动活动攒粱回到原始位置，完成一个工作循环。

图1-2液压缸本体图1—上横梁 2—立柱 3—下横梁 4—回程缸5—工件 6—回程柱塞 7活动横梁 8—工作柱塞 9—工作缸1.2液压机的特点液压机与其他锻压设备相比具有以下特点：(1)基于液压传动的原理，执行元件(缸及柱塞或活塞)结构简单，结构上易于实现很大的工作压力、较大的工作空间和较长的工作行程，因此适应性强，便于压制大型工件或较长较高的工件。

第一章液压主系统的设计计算1.力F的计算F—最大起升工作时油缸承受的力忽略掉油缸摩擦和一切门架系统的摩擦来计算所受的力。

因为有两个油缸，所以一个油缸所承受的力是所有力的一半。

由上面的受力图可知：F=（Fm/2 + Fg/2*2 + Fh/2*2 + F阀杆 + Fl）×10由所给资料查得：Fm—内门架重量 Fm=162kgFg—最大载荷 Fg=2000kgF活塞杆--活塞杆重量 F活塞杆=15.9kgFh—货叉及滑架 Fh=256kgFl —链条重量 Fl=8.6kg故F=23620N ；2．起升油缸工作压力P 计算 P=F/A=2)2/50(23620mm N=12.04MP取P=12.5MPa ；起升油缸参数起升高度：3000 mm行程： 1495 mm缸径： 50 mm总长： 1666 mm杆径： 40 mm缸外径： 60 mm总重量： 41.65mm代做毕业设计液压泵的参数公称排量V--32 ml/r额定压力Pr--20Mpa最高压力Pm--25 Mpa最高转速n Max --3000r/min最低转速n min --500 r/min额定转速n r --2000 r/min容积效率η≥93%进油口—M26X1.5出油口—M20X1.5起升油缸的最大起升速度计算因为泵的公称排量为32ml/r,而每转分12 ml/r给倾斜油缸工作，且泵的最高转速为3000r/min,所以起升油缸实际流量Qs=(32-12)*3000r/min=40L/min因Qs=K*F*Vr，k—k=系统泄露系数，1.05—1.2;取k=1.1F—柱塞的截面积F=4/2DπF=3.14×2)2/(mm=19.625250cmVr—油缸起升速度Vr=Qa/k·F=40L×10002cm）cm/（1.1×19.6252=1853cm/min。

摘要本次毕业设计为压力机总体及控制系统设计。

压力机主要由主机、液压系统和电气控制系统三部分组成。

本文重点对电气控制系统进行了设计和编程，对压力机主机进行了简单的设计，并设计了压力机控制系统配套电气控制柜。

压力机的主机主要由横梁、滑块、工作台、导柱、主缸和顶出缸等组成，通过对主机载荷的分析，对横梁、滑块、工作台和导柱及其互相间的连接进行了简单的设计,进而完成了总体结构设计。

由给定设计参数，通过对压力机工作过程的分析,绘制了压力机工作流程图，确定了控制方案，完成了PLC选型、输入输出分配、器件选择及硬件接线等设计过程,并进行了相应的程序分析和编程。

对其中的保压过程闭环控制进行了一定的分析计算，确定了一些设计参数。

所设计控制系统能实现压力机启停、送料、手动/自动工作和安全互锁等工作要求,保证液压机安全准确工作.最后，本文对专用控制柜进行了设计，包括柜体外形尺寸、室内结构分布、器件安装、通风散热方案等.关键词压力机控制系统 PLCABSTRACTThe graduation design is general structure and control system design of 6300kN hydraulic press。

Hydraulic press mainly composed of three parts: the mainframe，the hydraulic system and the electrical control system。

This paper focuses on the design and programming of the electrical control system, and gives a simple design for the mainframe, and designed the complete electrical control cabinet of the machine。

315吨液压机主机设计摘要四柱液压机由主机及控制机构两大部分组成。

液压机主机部分包括液压缸、横梁、立柱及充液装置等。

动力机构由油箱、高压泵、控制系统、电动机、压力阀、方向阀等组成。

液压机采用PLC控制系统，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。

该系列液压机具有独立的动力机构和电气系统，并采用按钮集中控制，可实现手动和自动两种操作方式。

该液压机结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，压力和行程可在规定的范围内任意调节，操作简单。

在本设计中，通过查阅大量文献资料，设计了液压缸的尺寸，拟订了液压原理图。

按压力和流量的大小选择了液压泵，电动机，控制阀，过滤器等液压元件和辅助元件。

关键词：四柱；液压机；PLC315T Hydraulic Press Host DesignABSTRACTThe four-pillars hydraulic press is divided into two parts, host machine and control mechanism.Hydraulic press host machine is make up of hydraulic cylinder, beam, upright, prefill valve and so on.Dynamic mechanism is make up of tank, high pressurepump, control systems ,electromoto, pressure valve, direction valve and so on.Hydraulic press control systems adopt plc.It will be come true energy conversion, regulate and transport, all kinds of technical motions cycle,through control pump,hydraulic cylinder and all kinds of hydraulic valve. The series hydraulic machine is an independent body and the electrical power system, and centralized control buttons used, achieve both manual and automatic operation mode.This hydraulic system framework is compact, movement keen reliable, the speed is quick, the energy consumption is small, the noise is low, the pressure and the traveling schedule may adjust willfully in the stipulation scope, the operation is simple. In this design, through the consult massive literature material, has designed the hydraulic cylinder size, has drafted the hydraulic pressure schematic diagram. According to the pressure and the current capacity size choose the hydraulic pump, the electric motor, the control valve, hydraulic pressure parts, the auxiliary part and filter.Key words: four-pillars ；hydraulic press；PLC目录前言 (1)第1章液压机概述 (9)1.1 液压机发展史 (2)1.1 液压机发展趋势 (2)第2章液压机基础知识 (9)2.1 液压机的整体结构 (10)2.2.液压机的特点......................................... 错误!未定义书签。

液压系统的设计与计算：
1、根据液压系统的要求设计液压系统，拟订油路图。

2、计算与选型
（1）油缸的工作压力、面积和流量
柱塞上的外部载荷P：（包括压板、板坯、密封阻力、工作载荷和柱塞）。

柱塞直径d：（柱塞总的工作面积F =P/p，每个缸子的柱塞面积为F/n）。

油缸的流量Q。

选型：
（2）油泵的选择
油泵工作压力的确定
低压泵工作压力（p d）的确定：（液压油流速取3.5m/s）
包括：板坯、压板、柱塞、摩擦阻力、局部压损和沿程压损。

高压泵工作压力（p g）的确定：
包括：主要指系统压力、板坯、压板、柱塞、摩擦阻力、局部压损和沿程压损。

油泵流量的确定：
总流量Q bz=K·Q z （k取1.2）
高压泵的流量：Q g=VxF/10（V取0.24m/min ）
低压泵的流量：Q d= Q bz- Q g
根据流量和压力选型：
油泵电机功率的确定：
（3）阀的选择
（4）油管的计算（内径与壁厚）与选择
（5）液压系统性能的验算（包括压力损失的验算和系统发热的验算）
（6）柱塞缸壁厚的计算。

液压系统设计及计算液压系统设计及计算是指对液压系统进行整体设计和性能计算的过程。

液压系统设计包括液压系统的结构设计、元件选型、管道布置等方面，液压系统计算主要涉及液压系统的流量、压力、功率等参数的计算。

下面将分别介绍液压系统的设计和计算。

1.确定液压系统的功能要求，包括工作行程、工作压力、工作速度、工作负载等参数。

2.根据系统功能要求，选择适当的液压元件，如液压泵、液压马达、液压阀等。

3.根据系统的工作压力和流量要求，计算确定液压泵和液压马达的工作参数，包括流量、压力、速度、功率等参数。

4.根据系统的动力源情况，选择适当的液压泵和液压马达。

5.根据系统的工作压力和工作负载，计算确定液压阀的流量和压力损失。

6.设计液压系统的管道布置，包括管道的截面积、长度、弯头数目等参数。

7.设计液压系统的油箱、过滤器、冷却器等辅助元件。

液压系统计算的基本原理如下：1.流量计算：根据系统的工作行程和工作速度，计算液压系统的流量需求。

流量计算公式为Q=V/t，其中Q为体积流量，V为液压缸的有效工作体积，t为工作行程所需时间。

2.压力计算：根据系统的工作负载和元件的压力损失，计算液压系统的工作压力。

压力计算公式为P=F/A，其中P为压力，F为工作负载，A为液压缸的有效工作面积。

3.功率计算：根据系统的流量和压力，计算液压系统的功率需求。

功率计算公式为P=W/t，其中P为功率，W为工作所需的能量，t为工作所需时间。

4.效率计算：根据液压系统的损失和输出功率，计算液压系统的效率。

效率计算公式为η=(P输出/P输入)×100%，其中η为效率，P输出为输出功率，P输入为输入功率。

总之，液压系统设计和计算是液压技术中非常重要的一部分，通过合理的设计和准确的计算，可以保证液压系统的性能和可靠性。

对于液压系统的设计和计算，需要具备一定的液压原理和工程经验，并且不断学习和更新液压技术，提高设计和计算的水平。

9液压系统设计与计算液压系统设计与计算是一门重要的工程学科，它广泛应用于机械制造、航空航天、工程建设等领域。

本文将从设计液压系统的基本原理、计算液压系数、选取液压元件等方面进行详细介绍。

一、液压系统设计的基本原理1.负载的需求：液压系统设计的首要任务是满足负载的需求。

根据负载的运动形态和控制要求，确定系统的工作压力、容积和流量等参数。

2.液压元件选取：根据负载的工作特点和系统的工况要求，选取合适的液压元件。

液压元件包括液压泵、液压缸、液压阀、液压积压器、液压管路等。

3.液压元件的排列：设计液压系统时，需要考虑液压元件之间的布置和排列方式。

合理的布置可以提高系统的紧凑性和工作效率。

4.液压系统的控制：根据负载的运动要求和控制需求，选择合适的控制方式。

常见的控制方式有手动控制、自动控制和电子控制等。

二、液压系统的基本参数计算1.工作压力（P）的确定：工作压力一般根据负载的最大力或扭矩来确定。

液压系统设计时，工作压力应大于负载的最大力或扭矩。

2.流量（Q）的计算：流量的计算需要根据液压系统的工况和负载的运动速度来确定。

流量的计算公式为Q=V×n，其中V为活塞运动速度，n为活塞数量。

3.容积（V）的计算：容积的计算需要根据负载的工作行程和活塞直径来确定。

容积的计算公式为V=A×L，其中A为活塞的面积，L为活塞的行程。

4.功率（P）的计算：功率的计算需要根据负载的力和速度来确定。

功率的计算公式为P=F×V，其中F为负载的力，V为负载的速度。

三、液压元件的选取1.液压泵的选取：选取液压泵时，需要考虑系统的工作压力和流量要求。

根据负载的需求，选择适合的液压泵。

2.液压缸的选取：选取液压缸时，需要考虑负载的工作行程、力和速度要求。

根据负载的特点，选择适合的液压缸。

3.液压阀的选取：选取液压阀时，需要考虑液压系统的控制要求和工作压力。

根据系统的控制方式和工作压力，选择适合的液压阀。

四、结论液压系统设计与计算是一项庞杂而重要的工作，需要深入研究和详细计算。

液压系统的设计计算举例[最终定稿]第一篇：液压系统的设计计算举例液压系统的设计计算举例设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。

动力滑台的工作循环是：快进—工进—快退—停止。

液压系统的主要参数与性能要求如下：切削力Ft＝20000N；移动部件总重力G＝10000N；快进行程L1＝100mm，工进行程L2＝50mm：快进快退的速度为4m／min；工进速度为0.05m／min；加速、减速时间△t＝0.2s；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。

一、负载分析负载分析中，哲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：切削力，导轨摩擦力和惯性力。

导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为Ffs，动摩擦力为Ffd由式(8—1)可得:二、抉行元件主要参数的确定三、拟定液压系统原理图(一)选择液压基本回路L确定调速方式及供油形式在液压缸的初步计算前已确定了采用调速阀的进口7j流调速统。

这种调速回路具有较好的低速稳定性相速度负载特性。

由表5—5可知，液压系统的工作循环主要由低压大流量祁高压小流量两个阶段组成，显然采用单个定量泵供油，功率损失较大，系统效率低，而选用双泵或限压式变量泵作为油源就比较合理，其中双泵油源的结构简单、噪声小、寿命长、成本低。

经比较选用双泵供油形式。

2．快速运动回路和速度换接回路根据本例的运动方式和要求，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，由大小泵向时供油，液压缸实现差动连接。

本例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，另外采用被控顺序阀与单向阎来切断差动油路。

因此速度换接回路为行程与压力联合控制形式。