简单液压系统设计实例
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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0.4m,工进行程为0.1,快进和快退速度为0.1m/s,工过速度范围为0.0003~0.005,采用平导轨,启动时间为0.2s。
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)2.1确定执行元件 (6)2.2分析系统工况 (6)2.3负载循环图和速度循环图的绘制 (8)2.4确定系统主要参数2.4.1初选液压缸工作压力 (9)2.4.2确定液压缸主要尺寸 (9)2.4.3计算最大流量需求 (11)2.5拟定液压系统原理图2.5.1速度控制回路的选择 (12)2.5.2换向和速度换接回路的选择 (12)2.5.3油源的选择和能耗控制 (13)2.5.4压力控制回路的选择 (14)2.6液压元件的选择2.6.1确定液压泵和电机规格 (16)2.6.2阀类元件和辅助元件的选择 (17)2.6.3油管的选择 (19)2.6.4油箱的设计 (20)2.7液压系统性能的验算2.7.1回路压力损失验算 (22)2.7.2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。
小型液压机的液压系统课程设计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:vvvv2014 年06 月15 日攀枝花学院教务处制课程设计(论文)指导教师成绩评定表攀枝花学院本科学生课程设计任务书目录前言 (10)一设计题目 (11)二技术参数和设计要求 (11)三工况分析 (11)四拟定液压系统原理 (12)1.确定供油方式 (12)2.调速方式的选择 (12)3.液压系统的计算和选择液压元件 (13)4.液压阀的选择 (15)5.确定管道尺寸 (15)6.液压油箱容积的确定 (16)7.液压缸的壁厚和外径的计算 (16)8.液压缸工作行程的确定 (16)9.缸盖厚度的确定 (16)10.最小寻向长度的确定 (16)11.缸体长度的确定 (17)五液压系统的验算 (18)1 压力损失的验算 (18)2 系统温升的验算 (20)3 螺栓校核 (21)总结 (22)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。
液压系统设计计算实例——250克塑料注射祝液压系统设计计算大型塑料注射机目前都是全液压控制。
其基本工作原理是:粒状塑料通过料斗进入螺旋推进器中,螺杆转动,将料向前推进,同时,因螺杆外装有电加热器,而将料熔化成粘液状态,在此之前,合模机构已将模具闭合,当物料在螺旋推进器前端形成一定压力时,注射机构开始将液状料高压快速注射到模具型腔之中,经一定时间的保压冷却后,开模将成型的塑科制品顶出,便完成了一个动作循环。
现以250克塑料注射机为例,进行液压系统设计计算。
塑料注射机的工作循环为:合模→注射→保压→冷却→开模→顶出│→螺杆预塑进料其中合模的动作又分为:快速合模、慢速合模、锁模。
锁模的时间较长,直到开模前这段时间都是锁模阶段。
1.250克塑料注射机液压系统设计要求及有关设计参数1.1对液压系统的要求⑴合模运动要平稳,两片模具闭合时不应有冲击;⑵当模具闭合后,合模机构应保持闭合压力,防止注射时将模具冲开。
注射后,注射机构应保持注射压力,使塑料充满型腔;⑶预塑进料时,螺杆转动,料被推到螺杆前端,这时,螺杆同注射机构一起向后退,为使螺杆前端的塑料有一定的密度,注射机构必需有一定的后退阻力;⑷为保证安全生产,系统应设有安全联锁装置。
1.2液压系统设计参数250克塑料注射机液压系统设计参数如下:螺杆直径40mm 螺杆行程200mm最大注射压力153MPa 螺杆驱动功率5kW螺杆转速60r/min 注射座行程230mm注射座最大推力27kN 最大合模力(锁模力) 900kN开模力49kN 动模板最大行程350mm快速闭模速度0.1m/s 慢速闭模速度0.02m/s快速开模速度0.13m/s 慢速开模速度0.03m/s注射速度0.07m/s 注射座前进速度0.06m/s注射座后移速度0.08m/s2.液压执行元件载荷力和载荷转矩计算2.1各液压缸的载荷力计算⑴合模缸的载荷力合模缸在模具闭合过程中是轻载,其外载荷主要是动模及其连动部件的起动惯性力和导轨的摩擦力。
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 。
东华理工大学长江学院毕业设计题目小型单缸液压机液压系统的设计及集成油路的设计英文题目Small single-cylinder hydraulic machine hydraulic system design and integrated circuit design学生姓名程明学号08311101指导教师樊国英职称副教授专业机械工程及自动化二零一二年六月东华理工大学长江学院毕业设计(论文)摘要摘要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。
本课题研究的主要內容是小型单缸液压机液压系统的设计及油路块设计。
液压系统的设计是整个机器设计的一部分,它的任务是根据机器的用途、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,最后对液压系统的主要性能进行验算。
关键字:小型单缸液压机;液压系统;油路块设计ABSTRACTAs a modern drive and control equipment to achieve the important technical means, the hydraulic technology in the areas of the national economy has been widely used. Compared to other transmission control technology, hydraulic technology has high energy density configuration flexibility steady speed range, job easy and fast with good control and overload protection easy integration of automation and integration of electro-hydraulic system design and manufacture and easy maintenance, and other significant technological advantages, which make it the basic techniques of modern mechanical engineering and modern control engineering form the basic technical elements.The main content of this research is a Small single-cylinder hydraulic machine hydraulic system design and circuit block design. Hydraulic system design is part of the machine design, and its task is to use the machine, characteristics and requirements, the use of the basic principles of hydraulic transmission, hydraulic system to work out a reasonable figure, and then after the necessary calculations to determine the parameters of the hydraulic system , then the selection of these parameters according to the specifications of hydraulic components and the system architecture design, the final major of the performance of the hydraulic system checked.Key words: s mall single-cylinder hydraulic machine; hydraulic system; oil block design目录1. 绪论 (1)2. 设计任务书 (2)2.1 课题来源、目的和意义 (2)2.2 课题任务的主要内容和要求 (2)2.3 毕业设计课题成果的基本要求 (2)2.4 时间进度安排 (2)3. 小型液压缸液压系统设计要求分析 (3)3.1 设计题目 (3)3.1.1 已知参数..............................................3.1.2 明确设计要求................................................3.1.3 设计方案.............................................3.2 负载分析........................................................ 3.2.1 工作负载 (3)3.2.2 摩擦负载 (4)3.2.3 惯性负载...................................................3.2.4 液压缸在各阶段的负载值.................................... 3.2.5 负载图与速度图的绘制...................................... 3.3 液压缸主要参数的确定...........................................3.3.1 计算和确定液压缸的主要尺寸 (6)3.3.2 工况图的绘制 (7)3.4 制定液压回路方案,拟定液压系统原理图 (11)3.4.1 制定液压回路方案 (11)3.4.2 拟定液压系统图 (15)3.4.3 油路分析................................................... 3.5 计算与选择液压元件 (16)3.5.1 液压泵及驱动电机计算与选定 (16)3.5.2 液压控制阀和液压辅助元件的选定 (18)3.5.3 液压系统的验算 (18)4. 液压集成块结构与设计 (21)4.1 液压集成回路设计 (21)4.2 集成块设计 (22)4.2.1集成块的材料和主要技术要求 (22)4.2.2确定集成块的尺寸 (23)4.2.3布置集成块上的液压元件 (23)5.设计小结 (25)致谢 (26)文献综述 (27)参考文献 (29)1、绪论本课题来源于生产实践,液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能,通过液体压力能的变化来传递能量,经过各种控制阀和管路的传递,借助于液压执行元件(液压缸或马达)把液体压力能转换为机械能,从而驱动工作机构,实现直线往复运动和回转运动。
第二章液压系统飞机液压系统和其他机械设备的液压系统工作原理和组成附件基本上是相似的,只不过飞机作为飞行器对液压系统有更高的要求,例如飞机液压系统一般工作在较高压力范围:有自动卸荷机构,防止过多消耗发动机功率,传动部分有较高的灵敏性与可靠性要求等问题。
在习惯上飞机液压系统一般分为供压部分和传动部分,本文对这两部分中的重点附件和附件组成的系统分别作详细叙述,一些功用类似的简单附件,本文仅取其中较有代表性的附件作简单介绍。
在现代歼强飞机上液压系统得到广泛应用,例如;自动控制系统中的舵面传动部分;机轮液压刹车部分等。
本文仅从液压传动的角度叙述有关的附件及附件间的协同工作。
液压系统在歼、强飞机上应用范围之所以逐渐扩大,是因为液压系统有独特的优点,例如;传动迅速、换向快,附件重量轻,尺寸小;运动平稳、不易受外界负载影响:调速范围大,而且为无级;功率放大系数高;效率高.当然,液压系统也存在缺点,例如:附件结构复杂、精密;制造成本高,液压能的传递需设置专用导管等.维修工作者的任务之一就是保持液压系统性能优势,迅速、准确地排除故障,为此必须理解液压系统的工作原理,熟练掌握附件的构造和工作特性.第一节液压系统供压部分国产飞机液压系统一般采用YH—l0或YH—12液压油作为工作介质.为了保证液压系-晓具有一定的传动功率,系统中的工作油液必须有一定的压力和流量,因此,供压部分的功用是:及时向各传动部分输送具有一定流量和适当压力的油液.供压部分应满足供压(传动部分工作)、卸荷(传动部分停止工作)与散热等方面的要求,并要有亢订的可靠性.供压部分发展较快、变化较大。
早期的飞机上采用定量泵——卸荷活门供压部分,之后发展为变量菜——转换活门组的双泵源供压部分,近期较为先进的飞机上则采用变量泵“多余度”供压部分。
尽管各机种的液压系统供压部分组成形式不尽相同,但按照组成供压部分的附件功用划分类别,均可分为动力附件,控制附件和辅助附件.一、供压部分一般组成飞机供压部分一般由油箱、油泵、单向活门、安全活门面泵接通活门组成.如图2—1所示.液压油泵一般是窖积式变流量泵.当发动机工作时,液压泵不停地转动,若这时传动部分不工作,从液压泵输出的油液只能亢入蓄压器,这时压力指示设备指示的压力值从零阶跃到蓄压器初姑充气压力,之后压力逐渐上升,压力上升到供压部分的额定压力时,液压泵自动将供油量调节到零,蓄压器不再充油,液压系统压力停止上升,这时液压泵仅注出少量油液供附件散热、润滑和补充渗漏。
液压系统的设计计算液压传动系统的设计是整机设计的一部分,在目前液压系统的设计主要还是经验法,即使使用计算机辅助设计,也是在专家的经验指导下进行的。
因而就其设计步骤而言,往往随设计的实际情况,设计者的经验不同而各有差异,但是,从总体上看,其基本内容是一致的,具体为:1) 明确设计要求、进行工况分析(第一节)2) 拟定液压系统原理图(第二节)3) 液压元件的计算和选择(第三节)4) 液压系统的性能验算(第四节)5) 绘制工作图和编制技术文件(第五节)第一节明确设计要求、进行工况分析一.明确设计要求设计要求是做任何设计的依据。
液压传动系统的设计通常要考虑以下几方面的问题:(一)了解主机的基本情况液压传动系统设计通常是主机设计的一部分,设计要求主要是由主机根据工艺过程提出的。
因此要了解下列基本情况:主机的工艺流程、作业环境和主要技术参数;主机的总体布局和对液压系统在空间尺寸上的限制。
(二)明确液压系统的任务与要求液压系统应该完成的运动方式(移动、转动或摆动);液压执行元件承受负载的大小和性质、运动速度的大小和变化范围;液压执行元件的动作顺序和联锁关系,各动作的同步要求;液压系统的自动化程度、运动平稳性、定位精度、工作效率、安全性和可维护性等;液压系统的工作环境(如环境的温度、湿度、尘埃和外界振动等);液压系统的成本核算。
二.工况分析这里所指的工况分析主要指对液压执行元件的工作情况的分析,分析的目的式了解再工作过程中执行元件的速度、负载变化的规律,并将此规律用曲线表示出来,作为拟定液压系统方案确定系统主要参数(压力和流量)的依据。
若液压执行元件动作比较简单,也可不作图,只需找出最大负载和最大速度即可。
1.运动分析按设备的工艺要求,把所研究的执行元件在完成一个工作循环时的运动规律用图表示出来,这个图称为速度图。
现以右图所示的液压缸驱动的组合机床滑台为例说明,图a 是机床的动作循环图,由图可见,工作循环为快进→工进→快退;图b 是完成一个工作循环的速度——位移曲线,即速度图。
2.0吨叉车工作装置液压系统设计1 提升装置的设计根据设计条件,要提升的负载为2100kg ,因此提升装置需承受的负载力为:2060081.92100=⨯==mg F l N为减小提升装置的液压缸行程,通过加一个动滑轮和链条(绳),对装置进行改进,如图1所示。
图1 提升装置示意图 由于链条固定在框架的一端,活塞杆的行程是叉车杆提升高度的一半,但同时,所需的力变为原来的两倍(由于所需的功保持常值,但是位移减半,于是负载变为原来的两倍)。
即提升液压缸的负载力为2 F l = 41200 N如果系统工作压力为100bar ,则对于差动连接的单作用液压缸,提升液压缸的活塞杆有效作用面积为451041.210100004122--⨯=⨯==p F A l r m 2421041.24-⨯==d A r π m 2所以活塞杆直径为d = 0.0724 m ,查标准(63、70、80系列),取 d = 0.070m 。
根据液压缸的最大长径比20:1,液压缸的最大行程可达到1.40 m ,即叉车杆的最大提升高度为2.80 m ,能够满足设计要求的2 m 提升高度。
因此,提升液压缸行程为1m ,活塞杆和活塞直径为70/100mm (速比2)或70/125mm (速比1.46)。
因此活塞杆的有效作用面积为4221038.540.0704-⨯=⨯==ππd A r m 2bar A F P r l S 107105.38412004=⨯==- 当工作压力在允许范围内时,提升装置最大流量由装置的最大速度决定。
在该动滑轮系统中,提升液压缸的活塞杆速度是叉车杆速度(已知为0.2m/s)的一半,于是提升过程中液压缸所需最大流量为:1.01038.54max ⨯⨯==-v A q r m 3/s23.1max ==v A q r l/min2 系统工作压力的确定系统最大压力可以确定为大约在110bar 左右,如果考虑压力损失的话,可以再稍高一些。
典型液压传动系统实例分析(总32页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第四章典型液压传动系统实例分析第一节液压系统的型式及其评价一、液压系统的型式通常可以把液压系统分成以下几种不同的型式。
1.按油液循环方式的不同分按油液循环方式的不同,可将液压系统分为开式系统和闭式系统。
(1)开式系统如图所示,开式系统是指液压泵1从油箱5吸油,通过换向阀2给液压缸3(或液压马达)供油以驱动工作机构,液压缸3(或液压马达)的回油再经换向阀回油箱。
在泵出口处装溢流阀4。
这种系统结构较为简单。
由于系统工作完的油液回油箱,因此可以发挥油箱的散热、沉淀杂质的作用。
但因油液常与空气接触,使空气易于渗入系统,导致工作机构运动的图开式系统不平稳及其它不良后果。
为了保证工作机构运动的平稳性,在系统的回油路上可设置背压阀,这将引起附加的能量损失,使油温升高。
70在开式系统中,采用的液压泵为定量泵或单向变量泵,考虑到泵的自吸能力和避免产生吸空现象,对自吸能力差的液压泵,通常将其工作转速限制在额定转速的75%以内,或增设一个辅助泵进行灌注。
工作机构的换向则借助于换向阀。
换向阀换向时,除了产生液压冲击外,运动部件的惯性能将转变为热能,而使液压油的温度升高。
但由于开式系统结构简单,因此仍为大多数工程机械所采用。
(2)闭式系统如图所示。
在闭式系统中,液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相联,工作液体在系统的管路中进行封闭循环。
闭式直系统结构较为紧凑,和空气接触机会较少,空气不易渗入系统,故传动的平稳性好。
工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现,避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。
但闭式系统较开式系统复杂,由于闭式系统工作完的油液不回油箱,油液的散热和过滤的条件较开式系统差。
为了补偿系统中的泄漏,通常需要一个小容量的补油泵进行补油和散热,因此这种系统实际上是一个半闭式系统。