液压课程设计

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沈阳理工大学课程设计专用纸

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

沈阳理工大学课程设计专用纸

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

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2 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： TF=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=dfG=980N

（3）惯性负载：Fa =tvgG=500N

（4）液压缸在个工作阶段的负载。

设液压缸的机械效率cm =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/N

启动 F=Ffs 1960 2178

加速 F=Ffd+Fa 1480 1644

快进 F=Ffd 980 1089

工进 F=Ffd+TF 25980 28867

反向启动 F=Ffs 1960 2178

加速 F=Ffd+Fa 1480 1644

快退 F=Ffd 980 1089 沈阳理工大学课程设计专用纸

2.2快进、工进和快退时间

由下式近似求出

快进：1t =11VL =1.3s

工进：2t =22VL=48s

快退：3t=321VLL=1.6stu

2.3液压缸F-t图与v-t图

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4 3.确定液压系统主要参数

3.1初选液压缸工作压力

所设计的动力滑台在工进时负载最大，在其他情况负载都不太高，参考表2和表3，初选液压缸的工作压力1p=4MPa。

3.2计算液压缸主要尺寸

鉴于动力滑台快进和快退速度相等，这里的液压缸可选用单活塞式差动液压缸（A1=2A2），快进时液压缸差动连接。工进时为防止钻通时负载突然消失发生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，参考表4选此背压为2p=0.6MPa。

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由式 2211APAP=cmF

由工进的推力计算液压缸无杆腔

1A=)2(21ppFcm=

106)26.04(28867 =7.8103m2

则液压缸内径 D=14A=1038.74m=0.0997m=99.7mm

按GB/T2348-1993圆整后取标准数值D=100mm

参考表5及表6得活塞杆直径d0.71D=71mm ，按GB/T2348-1993圆整后取标准数值d=70mm

由此球的液压缸两端的实际有效面积为

1A=42D=m2241.0=m24105.78

2A=)(422dD=m222)(407.01.0=m241040

3.3绘制液压缸工况图

根据计算出的液压缸尺寸，可算出液压缸在工作循环中各阶段压力、流量和功率值，如表7所列，并据此绘出液压缸工况图，如图3所示。沈阳理工大学课程设计专用纸

表7液压缸在各阶段的压、流量和功率值

推力

Fo/力回油腔压力

2P/aMP 进油腔压力

P1/MPa 输入流量

3-10sm/3 输入功率P/W 计算公式

快

进启动 1733 - 0.97 - -

P1=1220AAPAF

q=(A21A)1V

P=pq1 加速 1309 1.36 0．86 - -

恒速 867 1.24 0.74 0.385 285

工

进 23089 0.6 3.25 0.0065 21.1

P1=1220AAPF

q=21VA P=qp1

快

退启动 1733 - 1.61 - -

P1=2120AAPF

q=32VA

P=qp1 加速 1309 0.7 1.70 - -

恒速 867 0.7 1.59 0.4 616

注：P为液压缸差动连接时，回油口之间的损失取P=0.5MPa

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7 4.拟定液压系统的工作原理图

4.1拟定液压系统原理图

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8 4.2原理图分析：

为了保证快进快退速度相等，并减小液压泵的流量规格，拟选用差动连接回路。

① 快进：按下启动按钮，三位五通电液换向阀2 1YA通电，左位进入工作状态，这时的主油路是：

进油路：滤油器11→液压泵1→电液换向阀2的P口到A口→行程阀3→液压缸右腔

回油路：液压缸左腔→电液换向阀2的B口到T1口→单向阀6→行程阀3→液压缸右腔

这时形成差动连接回路。因为快进时，滑台载荷较小，同时进油可以经过阀3直通油缸右腔，系统中压力较低，所以液压泵1输出流量大，动力滑台快速前进实现快进。

②工进：在快速行程结束时，滑台上的挡铁压下行程阀3，行程阀上位工作，使通过行程阀3的油路断开，电磁铁1YA继续通电，电液换向阀2左位仍在工作，油路必须经调速阀4进入液压缸右腔，与此同时，系统压力升高，将液控顺序阀8打开，并关闭单向阀6，使液压缸实现差动连接的油路切断，回油经背压阀7和顺序阀8回到油箱，这时的主油路：

进油路：滤油器11→液压泵1→电液动换向阀2的P口到A口→调速阀4→液压缸右腔

回油路：液压缸左腔→电液换向阀2的B口到T1口→背压阀7→顺序阀8→油箱

③死挡铁停留：当动力滑台工作进给终了碰上死挡铁台，液压缸停止不动，系统的压力进一步升高，达到压力继电器14的调定压力值时，经过时间继电器的延时，再发出电信号，使滑台退回。

④快退：时间继电器发出信号后，2YA通电，1YA关电。电液换向阀2右位工作，这时的主油路是：

进油路：滤油器11→液压泵1→电液换向阀2的P口到B口→液压缸左腔

回油路：液压缸右腔→单向阀5→电液换向阀2的A口到T2口→单向阀13→油箱

⑤原位停止：当动力滑台退回到原始位置时，挡块压下行开关，这时1YA，2YA都断电，电液换向阀2处于中位，动力滑台停止运动。

5.计算和选择液压件

5.1液压泵及其驱动电动机

（1）计算液压泵的最大工作压力

小流量泵在快进和工进时都向液压缸供油，由表可知，液压缸在工进时工作压力最大，最大工作压力为1p=3.25MPa，如在调速阀进口节流调速回路中，选

动力滑台液压系统课程设计说明书

一、引言

1.背景介绍

随着现代工业的快速发展，动力滑台在各类机械设备中的应用越来越广泛。液压传动作为动力滑台的核心传动方式，具有传动比稳定、承载能力强、噪音低等优点。因此，对动力滑台液压系统的研究与设计具有重要的实际意义。

2.设计目的

本课程设计旨在了解和掌握动力滑台液压系统的设计方法及原理，培养学生分析和解决实际工程问题的能力。通过本设计，使学生熟悉液压元件的选型、系统原理图的绘制以及液压系统的仿真与试验等环节。

3.设计内容概述

本设计主要内容包括：动力滑台液压系统原理及设计要求、方案设计、仿真与分析、设计优化及试验等。

二、动力滑台液压系统原理及设计要求

1.动力滑台液压系统工作原理

动力滑台液压系统主要由液压泵、液压缸、阀门及控制元件、辅助元件等组成。液压泵为系统提供压力油，通过阀门控制油液流向和压力大小，驱动液压缸实现滑台的直线运动。

2.设计技术要求

在设计过程中，需满足以下技术要求：（1）系统性能稳定，工作可靠；

（2）系统油液清洁，无污染；

（3）系统能耗低，运行经济；

（4）系统具有一定的安全防护措施。

3.设计性能指标

本设计性能指标主要包括：

（1）滑台运动速度；

（2）最大承载能力；

（3）系统压力波动；

（4）油液温度升高等。

三、动力滑台液压系统方案设计

1.系统组成

本设计动力滑台液压系统主要由液压泵、液压缸、阀门及控制元件、辅助元件等组成。

2.主要元件选型

（1）液压泵：根据系统流量和压力要求，选择合适的液压泵；

（2）液压缸：根据滑台承载能力和行程要求，选择合适的液压缸；

（3）阀门及控制元件：根据系统功能需求，选择合适的阀门及控制元件；

（4）辅助元件：根据系统油液循环和冷却需求，选择合适的辅助元件。

3.系统原理图设计

根据系统组成和元件选型，绘制动力滑台液压系统原理图。

四、动力滑台液压系统仿真与分析 1.仿真软件介绍

液压与气压传动课程设计说明书

一、课程设计目的：

本课程设计旨在培养学生对液压与气压传动原理的理解和应用能力，通过实践操作和设计，使学生能够独立完成液压与气压传动系统的设计和优化，提高学生的工程实践能力和综合素质。

二、课程设计内容：

1. 液压与气压传动系统的基本原理和工作原理；

2. 液压系统的设计方法和步骤；

3. 气压系统的设计方法和步骤；

4. 液压与气压传动系统的组成和结构设计；

5. 液压与气压传动系统的参数优化和调试；

6. 液压与气压传动系统的故障分析和排除。

三、课程设计要求：

1. 学生需要独立完成一个液压传动系统和一个气压传动系统的设计和优化；

2. 设计过程中需要合理选择和搭配液压和气压元件，并进行参数计算和模拟仿真；

3. 设计结果需要满足给定的工作要求和性能指标，并经过实践验证和调试；

4. 设计过程中需要考虑系统的安全性、可靠性和经济性。

四、课程设计步骤： 1. 确定液压传动系统和气压传动系统的工作要求和性能指标；

2. 研究液压传动系统和气压传动系统的工作原理和结构组成；

3. 选择和搭配液压和气压元件，并进行参数计算和模拟仿真；

4. 设计液压传动系统和气压传动系统的结构和布置；

5. 进行液压传动系统和气压传动系统的组装和调试；

6. 验证设计结果和性能指标，并进行优化和改进；

7. 撰写课程设计报告，总结设计过程和结果。

五、课程设计评分标准：

1. 设计过程的完整性和合理性（30%）；

2. 设计结果的准确性和满足性能指标（30%）；

3. 实践操作和调试的技能和效果（20%）；

4. 课程设计报告的撰写和总结能力（20%）。

机械液压课程设计

一、课程目标

知识目标：

1. 让学生掌握机械液压系统的基础理论知识，如液压原理、流体力学等；

2. 使学生了解并掌握液压元件的类型、结构、功能及其在机械液压系统中的应用；

3. 引导学生掌握机械液压系统的设计方法和步骤，具备分析简单液压系统故障的能力。

技能目标：

1. 培养学生运用CAD软件绘制液压系统图的能力；

2. 培养学生运用仿真软件对液压系统进行仿真分析的能力；

3. 提高学生实际操作液压实验设备的能力，能够进行简单的液压系统调试和维护。

情感态度价值观目标：

1. 激发学生对机械液压技术的兴趣，培养其探索精神和创新意识；

2. 培养学生严谨、细致的工作态度，使其具备良好的团队协作精神；

3. 增强学生对液压技术在工程领域的应用和发展的认识，提高其社会责任感和使命感。

课程性质：本课程为专业实践课程，强调理论联系实际，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。

学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有一定的认知能力和动手能力，但对液压系统的了解尚浅。

教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动参与，培养其分析问题和解决问题的能力。同时，将理论教学与实验操作相结合，提高学生的实践技能。通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，并为后续相关课程和未来工作打下坚实基础。

二、教学内容

1. 液压基础理论：包括液压原理、流体力学基本概念、液压油的性质与选用等，对应教材第一章内容。

2. 液压元件：介绍各类液压元件的结构、原理、性能及在系统中的应用，包括液压泵、液压马达、液压缸、控制阀等，对应教材第二章内容。

3. 液压系统设计：讲解机械液压系统的设计方法和步骤，包括系统分析、元件选型、系统仿真等，对应教材第三章内容。

4. 液压系统故障分析与维护：分析常见液压系统故障原因及排除方法，介绍液压系统的维护和保养知识，对应教材第四章内容。

5. 液压实验：组织学生进行液压实验，包括液压泵性能测试、液压缸动作实验、液压系统调试等，结合教材实验指导部分。

液压课程设计任务书

机械工程学院液压课程设计液压课程设计任务书

第一章液压课程设计任务书 ........................................................................................................... 1

1.1 题目：钢包倾翻液压系统设计 ................................................................................... 1

1.2原始数据及工作条件 ........................................................................................................ 1

1.3 要求 ................................................................................................................................... 1

第二章钢包倾翻液压系统的总体设计方案 ................................................................................... 2

2.1钢包倾翻车液压系统的设计要求 .................................................................................... 2

2.2钢包倾翻车液压系统的总体设计方案 ............................................................................ 2

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