当前位置：文档之家 › 液压设计

液压设计

  • 格式：doc
  • 大小：371.50 KB
  • 文档页数：19

设计计算

ycl 第 1 页 一、 系统工况分析

首先根据已知条件，绘制运动部件的速度循环图，然后计算各阶段的外负载并绘制负载图。

液压缸所手外负载F包括三种类型，即

mfswtFFFF

静摩擦阻力 NFfs16008002.0

惯性负载 NtvgGFm1605.0606108000

动摩擦阻力负载 NFfd80080001.0

NFt13200

根据上述计算结果，列出各工作阶段的外负载，取液压机械效9.0m，并画出负载循环图

工况 负载组成 负载值NF 推力NFm1

启动 fsFF 1600 1778

加速 mfdFFF 960 1066.7

快进 fdFF 800 889

工进 tfdFFF 10800 12000

快退 fdFF 800 889

设计计算

ycl 第 2 页 负载图及速度图的绘制

图1 设计计算

ycl 第 3 页 二、拟定液压系统原理图

1、 确定供油方式

考虑到该机床在工作进给时负载较大，速度较低。而在快进、快退时负载较小，速度较高。从节约能量、减少发热考虑。泵源系统宜选用双泵供油或变量泵供油，现采用压力反馈的限压式变量泵。

2、 调速方式的选择

在中小型专用机床的液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或调速阀，根据铣削类专用机床工作时对低速性能和速度负载特性都有一定的要求特点，决定采用限压变量泵和调速阀组成的容积节流调速。这种调速回路具有效率高、发热小和速度刚性好的特点，并且调速阀装在回油路上，具有承受负切削力的能力。同时，在系统中滑台的速度变化比较大，宜选用行程阀来控制速度的换接，以减少液压油的冲击，如图：

设计计算

ycl 第 4 页 3、 速度换接方式的选择

本系统采用电磁阀的快慢换接回路，它的特点是结构简单，调节行程比较方便。阀的安装也比较容易，但速度换接的平稳性较差。若要提高系统的换接平稳性，则可改用行程阀切换的速度换接回路。在本系统中，不管采用什么油原形式都有单独的油路直接通向液压缸两腔，以实现快进运动。在本系统中，单杠液压缸要做差动连接。所以它的快进、快推换向回路采用如下图的形式 图3

图4 设计计算

ycl 第 5 页 最后把所选择的液压回路组合起来，既可组合液压系统原理图。

图5

1：油 箱 2：过滤器 3：变量泵 4：单向阀 5：三位五通电液控换向阀 6：益流阀 7：被压阀 8：顺序阀 9：单向阀 10：单向阀

11：节流阀 12 行程阀 13液压缸 14压力继电器 设计计算

ycl 第 6 页 二、 液压系统的计算和液压元件的选择

1、 液压缸主要尺寸的确定

1）工作压力P的确定：工作压力P可根据负载大小及机器的类型来初步确定，现参阅表9.1.1取液压缸工作压力为3MPa

2）计算液压缸内径D和活塞杆直径d，由负载图和最大负载F为10800N，按表2-2可取2p= 0.5MPa，95.0cm，考虑到快进，快退速度相等，取7.0Dd。将上述数据代入式（2-3）可得

2121114DdpppFDcm

257.01305195.0103014.3140004

m21027.8 设计计算

ycl 第 7 页 根据表2-4，将液压缸内径圆整为标准系数列直径D=m21010，活塞杠直径d，按7.0Dd及表2-5活塞杆直径系列取d=70㎜。

3）液压缸壁厚和外径的计算

确定缸壁厚度要根据缸筒内壁直径与材料的许用应力来确定，既83.0D<3.2

所以 2.1113.14.02yyPPD

4）液压缸工作行程的确定

液压缸工作行程长度，根据执行机构实际工作的最大行程来确定，并参照表2-6中的系列尺寸来选取标准值L=160㎜。

5）缸盖厚度的确定

一般液压缸多为平底缸盖，其有效厚度也按强度要求进行近似计算

无孔时 mPDty10.01005.15.31433.0433.02

有孔时 mdDDPDty18.07.0110015.15.31433.0433.02222

6）最小导向长度的确定

活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到缸盖滑动支承面中点的距离H称为最小导向长度，导向长度过小，将使液压缸的初始扰度（间隙引起的扰度）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。一般液压缸，最小导向长度H应满足以下要求 设计计算

ycl 第 8 页

220DLH

活塞宽度B=（0.6～1.0）D；缸盖滑动支承面的长度1l，根据液压缸内径D而定

当D<80㎜时，取1l=（0.6～１.０）Ｄ

当D>80㎜时，取1l＝（０.６～１.０）d

通过计算 Ｈ＝mmBl85~51270~422100~60221

mmDL58210020160220

当1l、Ｂ分别取0.1D时满足要求

7）缸体长度的确定

液压缸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的厚度，一般液压缸缸体长度不应大于内径的20～30倍。 设计计算

ycl 第 9 页 3）计算在各工作阶段液压缸所需的流量

min23min103.2min61074432322Lmmvdq快进快进

min9.7min109.7min11.04433322LmmvDq工进工进

min24min104.2min607.01.0443232222LmmvdDq快退快退

2、 确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格

1）泵工作压力的确定，考虑到正常工作中进油管道路有一定的压力损失，所以泵的工作压力为

ppPp1

系统简单取5.0~2.0pMPa，本题取0.5MPa，所以5.3pPMPa，上述计算所得的pP是系统的静态压力，考虑的系统在各种工况的过度阶段出现的动态压力往往超过静态压力。另外考虑到一定压力贮备量，并确保泵的寿命，因此选泵的额定压力pnPP)6.1~25.1(。中低压系统取小值，高压系统取大值。本题中4.425.1pnPPMPa

2）泵的流量确定，液压泵的最大流量为

maxqKqLp

maxq——同时动作的各执行元件所需流量之和的最大值。如果这时溢流阀正在进行工作，尚须加溢流阀的最小溢流量2min3~L；

LK——系统泄漏系数，一般取LK=3.1~1.1，取LK=1.2

min4.32)324(2.1maxLqKqLp

3）选择液压泵的规格 设计计算

ycl 第 10 页 根据以上算得ppqP和再查有关手册，现选用YBX-25限压式变量叶片泵，该泵的基本参数为：每转排量rmLqv25，泵的额定压力3.6npMPa，电动机转速min1450rnH，容积效率85.0v，总效率=0.7

4）与液压泵匹配的电动机选定。首先分别算出快进和工进两种不同工况时的功率，取两者较大值作为选择电动机的依据。由于在慢进时泵输出的流量减少，泵的效率急剧降低，一般当流量在min1~2.0L范围内时，可取14.0~03.0。同时还应注意到，为了使所选择的电动机在经过的流量特性曲线最大功率时不致停转，需进行验算，即

nPBPqp2

首先计算快进时的功率，快进时的外负载为889N，进油路压力损失定为0.3MPa，

MPaMPaPp53.03.01007.0488962

快进时所需电动机功率为

KWKWqPPpp3.07.0602453.0

工进时所需电动机功率P为

KWKWP66.07.0609.75.3

查阅电动机产品样本，选用Y905-4型电动机，其额定功率为1.1KW，额定转速为1400minr

根据产品样本可查得YBX-25的流量压力特征曲线。再由已知的设计计算

ycl 第 11 页 快进流量23minL，工进时的流量为7.9minL，压力为3.5MPa，查得该曲线拐点处的流量为23minL，压力为2.6MPa，该工作点的功率为

KWKWP42.17.060236.2

所以电动机功率满足式nPBPqp2的要求，拐点处能正常工作。

3、 液压阀的选择

本液压系统可采用GE系列的阀，根据所拟定的液压系统图，按设计计算

ycl 第 12 页 通过各元件的最大流量来选择液压元件的规格

1）溢流阀的选择

溢流阀的选择可根据限压式变量泵的额定流量和额定压力进行选择，溢流阀的额定流量应大于限压式变量泵的额定流量，既1ppqq，且泵的额定压力应在溢流阀的调整压力范围之内。

根据前面泵的参数及查阅相关手册后选用YF3-10B

2）液控顺序阀

本系统的液控顺序阀是在工进时才起作用，为了使工进时有一个压力开关的作用，并使工作时受力平衡。

所以，工进时的工作压力应在液控顺序阀的调整范围之内，流量应大于等于工进时的流量

根据前面泵的参数及查阅相关手册后选用XF3-10B

3）调速阀

1、调速阀的选择根据工进时的最大流量和工进是的最小流量进行选择，既工进是的最大速度和最小速度来确定

maxmax调qq mixmixqq调

2、调速阀的额定压力应大于等于液压缸的额定压力

所以根据以上参数，查阅相关手册选用QF3-E6B

液压元件明细表

序号 元件名称 系列阀

1 滤油器 XU-B50100

2 液压泵 YBX-25 设计计算

ycl 第 13 页 3 压力表开关

KF3-E3B

4

换向阀 35EYF-E10B-L

5 单向阀

AF3-Eb10B

6 行程阀 AXQF3-E10L

7 单向阀

AF3-Ea20B

8 调速阀 QF3-E6aB

9 外控顺序阀 XF3-10B

10

背压阀 YF3-10B

11 压力继电器 PF-BBC

12 溢流阀 YF3-10B

4、 确定管道尺寸

油管内径尺寸一般可参照选用液压元件接口而定，也可按管道允许流速进行计算，本系统主油路流量为差动时流量min50Lq，压油管允许流速取smv6，则内径d为

mmmmvqd3.136506.46.4

若系统主油路流量按快退min24Lq，则可算得油管内径mmd2.9。

综合诸因素，现取油管的内径,12mmd外径mmD140。吸油管同样可按上式计算（smvLq5.1,min4.32），现参照YBX-25变量泵吸油口连接尺寸，取吸油管道内径,24mmd外径mmD280。

合集下载

液压缸的设计

液压缸的设计

1 目录

一、设计要求——————————————————————-1

题目—————————————————————————1

二、各零部件的设计及验算————————————————-5

1、缸筒设计———————————————————————5

2、法兰设计———————————————————————14

3、活塞设计———————————————————————19

4、活塞杆设计——————————————————————21

2 • 一、设计一单活塞杆液压缸，工作台快进时采用差动联接，快进、快退速度为5m/min。当工作进给时外负载为25×103N，背压为0．5MPa，已知泵的公称流量为25L/min，公称压力为6．3MPa，工作行程L=100mm。

• 要求：（1）确定活塞和活塞杆直径。（2）如缸筒材料的[σ]=5×107N/m2，计算筒壁厚。

1、主要设计参数：

• （1） 外载F=25×103N，背压P2=0.5MPa

• （2）工进、快退速度V1= 5m/min。

• （3）泵的公称流量q=25L/min，公称压力为 P1=6．3MPa

• （4）工作行程L=100mm

• （5）缸筒材料的自选（教材仅作参考）

2、设计提要

①、液压油缸主要参数给定

在设计要求中已经提到的参数这里就不再赘述，下面只给出此次设计中液压油缸主要部件的其他参数：

缸内径：D=100mm；

缸外径：1D=116mm；

壁厚：=8mm；

极限推力：maxF=25KN；

活塞杆直径：0d=70mm； 3 活塞外推流量(快退)：q2 =0.20L/min，快进：q1=0.39L/min

说明：液压缸的效率

油缸的效率：本设计不考虑效率

②、法兰安装方式

螺纹连接

③、缓冲机构的选用

一般承压在10MP以上应当选用缓冲机构，本次设计中，工作压力为3.5MP，因此缓冲机构从略。

④、密封装置选用

液压管路设计

液压管路设计

液压管路设计规范和模板

本文旨在提供液压管路设计的规范和模板，涵盖以下七个方面：系统原理设计、液压流体选择、管道尺寸确定、流体流动分析、管道材料选择、温度压力考虑和防震及噪声控制。

系统原理设计

液压管路系统的设计应考虑所需的功能、工作环境和限制条件。系统通常由动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件组成。在设计过程中，需要确定系统中元件的连接方式、作用及系统的工作流程。另外，还需考虑液压管路的路径、布局以及流体流动的方向。

液压流体选择

液压流体的选择对液压管路系统的性能至关重要。应选择合适的液压流体，以确保系统的高效运作和延长设备寿命。一般情况下，液压流体应具有较高的粘度、闪点、燃点等特性，同时应对环境友好。常见的液压流体包括矿物油型液压油、难燃液压液和合成液压液等。在特定情况下，可根据实际需要选择其他类型的流体，但需注意可能遇到的问题，如润滑性不足、化学腐蚀等，并采取相应的解决方案。

管道尺寸确定

在确定液压管道尺寸时，需根据所选择的流体和系统原理，结合管道内最大流量和最不利的工作压力等因素进行选择。通常，管道尺寸需根据流速、流量、压力等参数进行计算，并考虑到管道的安装和维修等因素。在确定管道尺寸后，还需对管道的布置和支撑方式进行设计，以确保管道的稳定性和安全性。

流体流动分析

对管道内的流体流动情况进行详细分析，有助于优化管道设计。应考虑流体的速度、压力、温度等参数，以及可能存在的噪音、振动等问题。通过对流体的速度和压力进行控制，可实现系统性能的优化。同时，应采取措施降低流体流动产生的噪音和振动，如选择合适的管道材料、改变管道形状等。

管道材料选择

管道材料的选择应考虑到液压管路系统的特殊工作环境和高压力、高流速的特点。常见的金属材料包括钢管、铜管和铝合金管等，它们具有高强度和良好的可焊性。非金属材料如塑料管和橡胶管等也常用于液压管路中，尤其是对腐蚀性流体有较高要求的场合。在选择材料时，应考虑其耐压能力、耐腐蚀性、成本等因素，并根据实际需求进行选择。

液压机设计

液压机设计

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

液压机主要技术规格（此处表示本液压机公称压力为315吨）

专用铣床液压系统设计课程设计

专用铣床液压系统设计课程设计

专用铣床液压系统设计课程设计

专用铣床液压系统设计课程设计

一、引言

在现代机械加工领域，铣床是一种常用的机床设备。为了提高铣床的运行效率和精度，液压系统被广泛应用于铣床中。本课程设计旨在通过对专用铣床液压系统的设计，使学生掌握液压系统的原理和设计方法。

二、液压系统基础知识

1. 液压系统概述

液压系统是利用流体传递能量的一种动力传动系统。它由液压泵、执行元件、控制元件和辅助元件等组成。

2. 液压传动基本原理

液体在容器中形成封闭的流体传递介质，通过液压泵产生的高压油将能量传递到执行元件上，从而实现工作机构的运动。

3. 液压执行元件

常见的液压执行元件包括油缸、马达和阀门等。油缸通过受力面积差异实现线性运动，马达则通过转子与定子之间的摩擦力实现旋转运动。

三、专用铣床液压系统设计

1. 设计目标

专用铣床液压系统的设计目标是实现铣床的高效率、高精度和安全稳定的运行。

2. 系统组成

专用铣床液压系统主要由液压泵、油缸、控制阀和辅助元件等组成。液压泵负责产生高压油，油缸负责驱动工作台进行运动，控制阀则用于控制油液的流向和压力。

3. 液压系统参数选择

根据铣床的工作要求和性能指标，选择合适的液压元件参数。包括液压泵的流量、工作台的移动速度和承载能力等。

4. 液压系统布局设计

根据铣床结构和工作台运动方式，合理布局液压元件。保证油路畅通，减小能量损失和泄漏。

5. 液压系统控制策略设计

根据铣床的工作过程，确定合理的控制策略。可以采用手动控制或自动控制方式，实现对工作台运动的精确控制。

6. 液压系统安全保护设计

在液压系统中添加安全保护装置，如过载保护阀、压力传感器和液压缸的行程限位装置等，以确保铣床的安全运行。

四、课程设计步骤

1. 确定课程设计内容和目标

明确课程设计的具体内容和目标，包括液压系统的基本原理、专用铣床液压系统的设计要求等。

2. 学习液压系统基础知识

学生需要通过自学或教师讲解等方式，掌握液压系统的基本原理、执行元件和控制元件等知识。