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大学毕业设计 液压开卷机系统设计

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毕业设计液压开卷机系统设计系别专业班级姓名学号2012 ～ 2013 学年第一学期摘要:在带材加工设备中，开卷机是准备工序的主要设备，在带材运行时提供后张力，支撑带材,并配合直头机一起把带材送入矫平机。

本设计主要内容是设计液压开卷机放卷部分。

本设计研究了液压开卷机放卷部分的组成及其原理. 该设计采用了PLC系统和液压系统控制方法关键词：PLC 液压开卷机一、题目设计题目：开卷机液压系统设计工作循环：装工件—升降缸顶起—行程开关触动—小车开动—行程开关触动—夹紧油缸夹紧（回缩）—压力继电器工作—液控单向阀工作保压—小车回位—卸荷回路卸荷性能参数：负载1、升降油缸载荷: 15 T2、夹紧油缸载荷: 5 T行程1、升降油缸行程:H1 = 500 mm2、夹紧油缸行程:H2 = 100 mm速度1、升降油缸速度:V1 = 14 m/s2、夹紧油缸速度:V2 = 8 m/s设计要求：1、液压原理图的拟定。

2、主要液压元件的设计计算（例油缸）和液压元件、辅助装置的选择。

3、说明文件中涉及的图有：液压系统原理图、液压系统分块图、油缸结构示意图。

4、编写设计计算说明书一份二、拟定液压系统原理图1、升降缸回路的选择由于升降缸是竖直放置，当系统卸压时，系统瞬间卸压升降缸活塞杆容易掉落，因此升降缸回路用单向顺序阀在系统卸压的时候形成背压以防止升降缸活塞杆掉落。

如图（1）图(1)2、保压回路的选择本系统采用和单向阀的密封性和液压管路及油液的弹性来保压，要求液压缸等元件的密封性好。

如图（2）中18为液控单向阀图(2)3、卸压回路的设计为了防止高压系统在夹紧缸工作的时候空转，需要设计卸压回路。

当夹紧缸回路液控单向阀保压，升降缸、行走小车回位整个系统就卸压。

如图（3）图(3)4、减压回路选择因夹紧缸的压力不需升降缸的压力，因此在夹紧缸的回路上安装减压阀。

如下图中（4）中16为减压阀，图(4)5、调速回路的选择为了保持夹紧缸的速度恒定，在夹紧缸的回路上安装调速阀，如图(5)中18为调速阀图(5)6、油源选择由于设计要求，在压制时负载大速度低，在快退时负载小速度较高。

为了节省能源，减小发热，油源选用变量泵供油。

本设计的系统中采用限压式变量叶片泵，为了保证系统的安全，在泵的出口处并联一个溢流阀起安全作用。

如图 (6)图(6)7、动作转换的控制方式选择在夹紧缸夹紧后，有规定的保压时间，在保压后，行走小车、升降缸回位。

本设计中采用时间继电器配合三位四通电磁阀实现动作的转换。

8、液压基本回路的组合将已选的液压回路，组合成符合设计要求的液压系统并绘制液压系统原理图。

如图(7)图(7)开卷机液压系统原理图图形符号说明：1、油箱2、滤油器3、齿轮泵4、开关5、压力表6、二位二通电磁换向阀7、先导溢流阀8、柔性管路9、三位四通电磁换向阀 10、单向顺序阀 11、油缸12、行程开关 13、行程开关 14、行程开关 15、行程开关16、减压阀17、三位四通电磁换向阀 18、调速阀19、夜空单向阀 20、压力继电器 21、油缸 22、行程开关所示为组合后的液压系统原理图，对于此原理图可以简要地分析如下：表1（1）升降缸负载上升当系统电源启动后，电磁换向阀9右位接入系统，单向顺序阀被打开，液压油进入升降缸下腔。

系统主油路走向为：进油路：液压泵—升降缸换向阀9右位—单向顺序阀—升降缸下腔—行程开关12—升降缸换向阀9断电回油路：升降缸上腔—升降缸换向阀9右位—油箱（2）小车负载行走当升降缸换向阀9断电，电磁换向阀6通电系统卸荷，小车负载行走至行程开关14，触动行程开关14小车停止行走（3）夹紧缸夹紧、保压当小车停止行走后，电磁换向阀6断电，电磁换向阀17右位系统接通，通过减压阀16减压至调定压力，经过调速阀调速保持夹紧缸夹紧速度 持恒。

当夹紧缸夹紧后系统压力继续上升，达至压力继电器调定压力后，发信号换向阀17断电，系统停止供油夜空单向阀保压。

系统主油路走向为：进油路：液压泵—电磁换向阀6断电—减压阀—电磁换向阀17右位—调速阀—液控单向阀—夹紧缸右腔回油路：夹紧缸左腔—电磁换向阀17右位—油箱（4）快速回退当夹紧缸油路保压后，换向阀9左位，单向顺序阀控制回油速度，以保证升降缸下腔液压油不会瞬间抽空，防止活塞杆受力下掉，当升降缸回位后小车行走回位。

小车回位触碰行程开关15，行程开关15发信号换向阀6通电，整个系统卸荷。

系统主油路走向为：进油路：液压泵—换向阀9左位—升降缸上腔回油路：升降缸下腔—单向顺序阀—换向阀9左位—油箱（5）卸荷小车回位触碰行程开关15，行程开关15发信号换向阀6通电，整个系统卸荷。

系统主油路走向为液压泵—换向阀6—油箱（6）夹紧缸回位当钢卷完全展开时通过感应器发送信号到6，6接到信号断电，4YA 通电，整个系统回压 ，油缸21伸出回位触碰到行程开关22，22发信号给4YA ，4YA 断电，油泵3关闭整个循环完成 ，系统主油路走向为：进油路：液压泵—电磁换向阀6断电—电磁换向阀17左位—夹紧缸左腔 回油路：夹紧缸右腔—电磁换向阀17左位—油箱三、液压系统的计算一、油缸的选择 夹紧缸：缸径杆径 = 11063有杆腔面积：S 1= Π4（1102-632）= 63.82 cm 2 = 6382 mm 2油缸压力：p 1 = P S 1 = 5000x9.8 6382= 7.67 mp a ≈ 8 mp a油缸压力为：8 mp a实际压力：p *=1.15 x 8= 9.2 mp a 油箱容积：v 1=S 1 x H 1=6382x100=638200 mm 2≈0.64 l 流量： Q *S1= V 1 x S 1 = 8 x 6382 = 51056 mm 3/s= 51 cm 3/s = 0.051 l/s 每分钟流量：Q S1=0.051 x 60 ≈ 3.06 l/mim升降缸： 缸径杆径 = 14080 无杆腔面积S 2= Π4 x 142 = 153.86 cm 2 = 15386 mm2 油缸压力：p 2= P S 2 = 15000x9.8 15386= 9.55 mp a ≈ 10 mp a油缸压力为：10 mp a实际压力：p *=1.15x10 = 11.5 mp a 油箱容积：V 2=S 2 x H 2 =15386 x 500 =7693000 mm 2≈7.7 l 流量： Q *S2=V 2 x S 2= 14x15386 =215404 mm 3/s= 215cm 3/s = 0.215 l/s Q S2= 0.215 x 60 ≈ 12.5 l/mim二、油泵选电动机择实际压力：p *= 11.5 mp a 流量：Q S2= 12.5 l/mim选取 CBF-E514-ALPL 齿轮泵 额定压力：P N = 16 mp a 瞬时最大压力：20 mp a流量：Q= 14 ml/r 效率：0.91 电机功率：转速：960 r/min流量：Q=14 ml/r x 960 r/min=13440 ml/min= 13.44 l/min= 2.24 x 10-4 m 3/sω=Qp η = 2.24x10-4x16x1060.91=3938 w =3.9 kw ≈ 4 kw可选 4 kw 电机 转速960 r/min 油泵额定功率：ω= 3.9 kw 溢流阀调定压力：14 mp a 油泵的工作功率为：ωg = 14x106x2.24x10-40.91 = 3.5 kw三、管道内径计算 取各油管油液速度V 吸= 1 m/s V 压= 5 m/s V 回= 2 m/s 管道内径：d= 1130 x √QVV 吸 = 1130 x √2.24x10-41 =16.9 mmV 压 = 1130 x √2.24x10-45 =7.56 mmV 回 = 1130 x √2.24x10-42 =1196 mm管道内壁：δ≧pd 2[σb] (d=0.075m [σb]=σb 6=296x1066 p=16x106p a )δ≧16x106x7.56x10-3x62x296x106=0.00122m= 0.0013 m =1.3 mm 取δ=2 mm 的冷拔无缝钢管 ∴D 压 =12 mm(δ=2 mm) D 吸 =20 mm(δ=1.5 mm) D 回 =16 mm(δ=1.5 mm)四、油箱的确定考虑到散热情况，容积系数取 a=6容积：V 箱=a x Q =6 x 12.9 =77.4 l ≈80 l 油箱尺寸：L a x B a x H a = 0.5 x0.5 x 0.4 油箱高度：H b = 34x 0.4 = 0.3 m油液容量：V油= L a x B a x H a =0.5 x 0.5 x 0.3=75 l四、液压元件及辅助元件的选择拟定的原理图所需元件见下表五、草图设计草图明细表六、PLC系统控制I/O分配图:顺序功能图:梯形图:工作流程：按下启动按钮----油泵3启动、1YA打开----C1----小车前进----C2----2YA打开----压力继电器动作----3YA打开、1YA关闭----（油缸11回缩）----C3----小车后退----C4----5YA打开、钢卷展开、3YA关闭、2YA关闭----钢卷展开到位----5YA关闭、4YA打开----（油缸21伸出）----C5----4YA关闭、油缸3关闭七、心得体会液压与气压传动课程设计，是在液压与气压课程之后进行的实践性教学环节．其目的在于通过对各种企业、工厂中所涉及到的各种机床设备中的液压系统的设计，使我们在拟定液压系统方案过程中，得到设计构思、工作情况、元件设计计算、元件选择、系统的详细确定、编写技术文件查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养了我们具有初步的结构分析、结构设计和计算能力．本次的毕业设计是我第一次接触到的比较复杂的液压系统设计.从设计之初的对题目无从下手到对题目的逐一分解，由老师的指导下，对设计过程有初步的了解，这一步，我学会了分析复杂问题的能力。

在设计时，有过错误，但是在老师的帮助下，对方案的确定、元件选择等有了更深的掌握.本次设计因为初次设计较复杂的系统，在设计中有不少错误，但是我觉得更多的是收获，联系了计算机辅助绘图，扎实了基本功.也练习了资料、机械手册和图册等的查阅.通过本次设计我觉得我们的设计功底有了更进一步的提高，为即将进入工作岗位的我们打下了坚实的基础。

八、参考文献[1]. 《液压与气压技术》.谢仁明等主编.北京.人民邮电出版社.2007[2]. 《液压元件手册》.黎启柏等主编.北京.机械工业出版社.2000[3]. 《现代电气控制及PLC实用技术（第2版）》.王永华编著. 北京.北京航天航空大学出版社. 2008[4]. 《PLC编程及应用(第3版)》.廖常初.机械工业出版社.2008九、致谢经过今半年的学习和忙碌，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个专科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有指导老师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。

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机械设计与制造专业毕业论文--液压卷花机设计说明书

机械设计与制造专业毕业论文--液压卷花机设计说明书

摘要本次毕业设计题目是液压卷花系统设计。

任务限制只能用液压来实现。

本人致力于整机系统的设计，即机械结构的设计，液压系统方案的拟定，液压油箱的设计，液压缸的设计，液压站的设计。

设计思路是从卷花机的性能和动作要求入手，并以国内的质量和技术性能接近设计要求的卷花机为基础，研究国外的先进机型，开发出自己的全套液压系统方案。

图纸采用Auto CAD 绘制。

经过认真地设计计算,查找资料撰写设计论文。

本液压卷花机的优点是传动平稳，输出力矩大，用模具来实现花形的变化，且同一批形状的一致性好，液压机造型美观。

设计出来的液压卷花系统具有，尺寸精确，生产效率高，劳动强度低，产品质量好的优点。

广泛应用于铁艺行业中。

由该机器生产的各种花形可用在围栏、大门、台、椅、扶梯、窗、招牌、艺术品等制作的地方。

关键词液压卷花机，液压系统，铁艺ABSTRACTMy graduation project topic is the V olume hydraulic system design. The duty limit only uses the hydraulic pressure to realize. I have carried on the whole design，namely, the mechanism design, hydraulic system plan drawing up, the hydraulic fluid tank design, the hydraulic cylinder design, the hydraulic pressure stands design and so on. The design start at the volume flower's machine performance and the movement, taking the home existing volume flower machine as the foundation, their quality and the technical performance approach to this design request, and has studied the overseas advanced type, developed own complete set hydraulic system plan. The blueprint draws up with Auto CAD. After earnestly calculated, has consulted the correlation data, I have composed this design paper.The volume flower's machine merit is the transmission steady, out put moment of force big, realizes the flowered shape change with the mold, also identical batch of product uniformity good, the volume flower's machine Modeling is artistic. The system of the volume flower’s machine has the merit, such as, size precisely, the production efficiency high, the labor intensity is low, the product quality is good and so on. This machine is widely applied in the steel art profession, and can product several kinds of flowers for fences, gates, place, chairs, elevator, windows, signs, art and so on.Key words volume hydraulic machine，hydraulic system，steel art目录摘要 (65)ABSTRACT (66)1 绪论 (70)1.1本课题研究的目的意义 (70)1.2本课题国内外发展概况及存在的问题 (70)1.3本课题解决的主要问题 (71)2 液压卷花机系统分析与设计 (71)2.1设计思想 (71)2.2液压卷花机系统分析 (72)2.2.1本机设计要求及具体的技术参数 (72)2.2.2 卷花机的液压系统 (72)2.2.3 液压卷花机系统方案的比较与选用 (72)3 液压系统的计算 (75)3.1弯矩力的计算 (75)3.1.1材料力学的角度 (76)3.1.2采用类比法 (78)3.2齿轮齿条传动设计 (79)3.3载荷组成和计算 (81)3.4卷花机液压系统设计 (84)3.4.1负载分析 (84)3.4.2初选液压系统工作压力 (84)3.4.3液压缸的类型及安装方式 (84)3.4.4液压缸的主要结构尺寸 (84)3.4.5压杆稳定性验算 (85)3.4.6按最低速度要求验算液压缸尺寸 (86)3.4.7计算液压缸所需流量 (87)3.4.8绘制液压系统工况图 (87)3.4.9制定基本方案确定液压系统原理图 ...................................... 错误!未定义书签。

完整的液压系统设计毕业设计

完整的液压系统设计毕业设计

完整的液压系统设计毕业设计1. 引言液压系统在工程领域中具有广泛的应用，特别是在机械制造、航空航天、汽车制造等领域中。

本文档旨在设计一个完整的液压系统作为毕业设计，并提供系统设计的详细说明。

2. 设计目标本设计的目标是创建一个可靠、高效的液压系统，满足以下需求：•传递大量的力和动力；•控制和调节工作负载；•提供良好的工作稳定性；•实现节能和环保。

3. 系统设计3.1 系统结构我们的液压系统将包含以下主要组件：1.液压泵：负责将液体加压并输送到液压马达或液压缸；2.液压马达或液压缸：负责将液压能转化为机械能，实现力的传递及工作载荷控制；3.液体储存装置：用于储存液体并平衡系统压力；4.液压阀门：用于控制液体流动和压力，实现系统工作的调节和控制；5.传感器和仪表：用于监测和测量液压系统的压力、流量、温度等参数。

3.2 液体选择在设计液压系统时，我们需要选择合适的液体作为工作介质。

一般情况下，液压系统常采用液体油作为工作介质，因为它具有良好的润滑性、稳定性和耐高温性能。

对于不同的应用场景，需要考虑液体的黏度、温度范围、氧化稳定性以及环境友好程度等因素。

3.3 液压元件选型为了实现液压系统的设计目标，我们需要对液压元件进行合理的选型。

液压泵、液压马达或液压缸、液压阀门等元件都有不同的类型和规格可供选择。

在选型过程中，需要考虑力的传递要求、流量和压力范围、工作稳定性以及适应特定工况的能力等因素。

3.4 系统控制在液压系统设计中，系统的控制是十分重要的。

通过合理的控制方法和策略，可以实现对液体流动、压力和工作负载的准确控制。

常用的液压系统控制方法有手动控制、自动控制和比例控制等。

根据具体需求，选择适合的控制方式可以提高系统的稳定性和性能。

4. 系统优化为了提高液压系统的工作效率和节能性，我们可以进行进一步的优化。

以下是一些常见的系统优化方法：•使用高效节能的液压泵和液压马达；•优化液体流动路径，减小能量损失；•采用高效的液压阀门和控制系统，减小能量损耗；•合理设计系统布局和管路，减小摩擦损失；•控制液压系统的工作温度，在适当的范围内减小能量损失。

液压系统经典毕业设计

液压系统经典毕业设计

液压系统经典毕业设计液压系统是指以液体介质传递能量的一种动力传输系统，它具有传动平稳、力量可靠、可靠性高等特点，广泛应用于各种工业领域。

对于液压系统的研究和设计，是现代工程和科技领域的重要问题。

因此，液压系统的毕业设计有着非常重要的意义。

本文将介绍一个液压系统的经典毕业设计。

1. 设计目标本设计涉及的液压系统主要用于控制一个垂直升降平台的运动，具体的设计目标如下：（1）升降平台的升降高度为2.5m，升降速度为0.2m/s，降落速度0.3m/s。

（2）要求液压系统的升降平稳，不产生明显的颤振。

（3）液压系统的功率不得超过4KW，并满足编写标准。

（4）整个液压系统的设计应具有良好的安全性，降低工作事故的风险。

2. 设计思路液压系统的设计一般可分为以下几个方面：液压泵的选择和布置、液压缸的选型和布置、液压阀的选择和控制、液压系统的管路设计、液压油箱的布局和安装等。

在本设计中，将选择合适的液压泵、液压缸、液压阀控制器和相应的油管进行搭建，并对管路进行合理布局。

3. 设计方案（1）液压泵的选择和布置根据设计要求，我们选择了3000RPM的液压叶轮泵。

为了保证液压泵能够正常运转，还需根据实际需求对泵的流量进行最大值的预测。

由于液压泵的压力和流量是影响系统稳定性和运行效果的关键因素，因此需要进行严格的计算和分析，确定合适的液压泵型号和参数。

在液压泵的布置方面，我们采用了电机直联式布置结构，既能够减小体积，又能够提高系统的稳定性。

（2）液压缸的选型和布置液压缸是升降平台的重要组成部分，其选型要根据设计需求来进行。

对于本设计，我们采用了双柱同步作业的液压缸方案。

该液压缸的特点是能够保证升降平台上下运动的速度和稳定性，并且设有超载保护系统。

在液压缸的布置方面，我们采用了垂直布置结构，既能够减小体积，又能够提高系统的可靠性和安全性。

（3）液压阀的选择和控制液压系统控制器主要有液压溢流阀、逆止阀、压力控制阀、流量控制阀等，其中液压溢流阀、逆止阀、压力控制阀为本设计的核心控制器。

压力机液压系统设计毕业设计论文

压力机液压系统设计毕业设计论文

诚信声明本人郑重声明：本设计及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成设计时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。

本人签名：年月日压力机液压系统CAD摘要：本系统借助Auto CAD的二次开发系统和其提供的下拉菜单、图像显示菜单等控制模块程序，建立了一个液压元件图形符号库，从而解决了设计人员在绘制液压系统图时存在大工作量、重复性劳动及图形不规范等问题，大大提高了绘图效率。

同时，系统利用VisualLISP 程序来进行设计计算，所有计算操作都在对话框中进行，操作方便快捷，大大缩短了设计周期。

而且系统还具有文档文件处理功能，用户在设计中可以把计算文档文件存入系统，以备查看。

关键词：液压CAD系统,液压元件图形符号,VisualLISPThe Press Machine Hydraulic System CAD Abstract:This system uses the second development systems and pull –down menu and icon menu in AutoCAD, establishes a warehouse of hydraulic parts’ marks , thereby resolved the problem that the designers must do many repetition jobs, and they dr aw many informal diagrams , increases painting efficiency consumedly. At the same time, t he system makes use of the procedure ofVisualLISPto process the design calculation. All ca lculations the operations are proceeding in dialog box, this is convenient and fast, shortened to design the period consumedly. And the system still has function of text file handle, custo mer can deposit the text file into the compute. The system has the feature such as convenien t using and good developing character.Key words: CAD system for hydraulic systems; warehouse ofhydraulic parts’ marks; VisualLISP目录1 前言 (1)2 压力机液压系统分析 (2)2.1典型压力机液压系统 (2)2.2 压力机液压系统中的液压回路 (5)2.3 YB32-200型液压压力机液压系统的特点 (6)3 液压CAD (6)3.1液压CAD的发展 (6)3.2液压系统原理图CAD系统的构成与功能 (8)3.3液压系统原理图CAD系统的特点 (10)3.4程序开发流程 (10)4 液压元件数据库的建立 (10)4.1 数据库系统 (10)4.1.1 数据库的特点 (10)4.1.2 Access数据库概述 (11)4.2 数据库设计过程 (12)4.2.1 液压元件数据库 (12)4.2.2 液压元件数据库的建立 (12)5 液压元件符号库的建立 (19)5.1液压元件绘制及图形库的建立 (19)5.1.1液压元件的绘制 (19)5.1.2 WBLOCK命令建立内部符号库 (20)5.1.3 WBLOCK命令建立外部符号库 (21)5.2图形符号库的管理和应用 (21)5.2.1设计中心管理和应用符号库 (21)5.2.2工具选项板管理和应用符号库 (22)6 VisualLISP在CAD中的应用 (23)6.1 VisualLISP概述 (23)6.2 VisualLISP的主要组成部分和功能 (23)6.3 VisualLISP的启动和界面 (24)6.4文本编辑器概述 (25)6.5运行VisualLISP程序 (25)6.6 VisualLISP的调试功能 (26)6.7控制台操作 (28)6.8程序的编写 (29)7 结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)图2.2 YB32-200型液压压力机液压系统图基于基本回路的液压系统原理图CAD系统的构成如图3.2所示。