液压系统的设计
目录
摘要..................................................................
前言..................................................................
第1章液压传动概述....................................................
1.1 液压传动的工作原理及组成........................................
1.2 液压传动的特点..................................................
1.3 液压工作的介质..................................................
第2章总评方案........................................................
2.1 工况分析........................................................
2.2 确定液压系统方案................................................
第3章确定主要参数....................................................
3.1 计算液压缸的尺寸流量............................................
3.2 计算液压泵的电机功率............................................
3.3 液压泵的气穴、噪声..............................................
第4章选择液压元件....................................................
4.1 选择阀的类型....................................................
4.2 选择液压元件确定辅助装置........................................
总结..................................................................
致谢..................................................................
参考文献...............................................................
摘要
面对我国经济近年来的快速发展，机械制造工业的壮大，在国民经济中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。制造装备的改进，使得作为制造工业重要设备的各类机加工艺装备也有了许多新的变化，尤其是孔加工，其在今天的液压系统的地位越来越重要。
镗床液压系统的设计，除了满足主机在动作和性能方面规定的要求外，还必须符合体积小、重量轻、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普遍设计原则。液压系统的设计主要是根据已知的条件，来确定液压工作方案、液压流量、压力和液压泵及其它元件的设计。
综上所述，完成整个设计过程需要进行一系列艰巨的工作。设计者首先应树立正确的设计思想，努力掌握先进的科学技术知识和科学的辩证的思想方法。同时，还要坚持理论联系实际，并在实践中不断总结和积累设计经验，向有关领域的科技工作者和从事生产实践的工作者学习，不断发展和创新，才能较好地完成机械设计任务。
关键词：液压缸液压泵换向阀
前言
液压气动技术最早是19世纪末在西方发展起来的。我国从50年代后期开始起步。目前各国都非常重视液压气动技术的开发和应用。总的来看，美国在这一领域的技术、产值在世界上处于领先地位，但面临西欧和日本的激烈竞争。从行业上看，一段时间里，主机制造商倾向于用外购的元件自行设计液压气动系统。但由于技术日益复杂，使得用从各制造商购得的元件建立具有稳定市场效益的液压气动系统越来越困难。设计的任务正向元件制造商转移，由专业液压气动厂商供应成套系统，但只有大公司才能承担这项任务。基于此，全球性的跨国公司展开了竞争、合并。大量的资金用于研究开发和技术革新，较小的公司负担不了这样的开支，其中很大一部分被挤出市场。我国经过40多年的发展，液压气动行业已具有一定的独立开发能力，能生产出一批技术先进、质量较好的元件、系统和整机，随着我国加入WTO，向国际先进技术学习、与世界着名的大公司合作的机会越来越多，这将是这一行业的发展趋势。
近年来，液压传动由于应用了计算机技术、信息技术、自动控制技术、新材料等后取得了新的发展，使液压系统和元件正向高压、高速、高精度、高效率的方向发展，在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上取得新的成就。液压系统的发展方向是：创制新型节能、微型元件﹑高度的组合化、集成化和模块化和微电子结合，走向智能化。
综上所述，液压工业在国民经济中的作用是很大的，它常常用来衡量一个国家工业水平的重要标志之一。与世界上主要的工业国家相比，我国的液压工业还有相当差距，标准化、优质化的工作有待于继续做好，智能化的工作刚刚起步，为此必须急起直追，才能迎头赶上。
第1章液压传动概述
液压气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、计算机技术相结合，使液压气动技术进入了一个新的发展阶段。目前，已广泛应用在工业各领域。由于近年来微电子、计算机技术的发展，液压、气动元器件制造技术的进一步提高，使液压气动技术不仅作为一种基本的传动形式上占有重要地位，而且以优良的静态、动态性能成为一种重要的控制手段。
1.1 液压传动的工作原理及组成
工业各部门使用液压传动的出发点是不尽相同的：如工程机械、压力机械是利用它们在传递动力上的长处；航空工业是利用其结构简单、体积小、重量轻、输出功率大的特点；机床是利用它们在操纵控制上的优点，利用其能在工作过程中实现无级变速，易于实现频繁的换向，易于实现自动化等。
液压传动的工作原理：液压传动是利用液体的压力能来传递动力的一种传动式，
液压传动的过程是将机械能转换和传递的过程。
1.1.1液压系统的组成
动力装置——液压泵；
执行装置——液压缸和液压马达；
控制调节装置——控制阀；
辅助装置——除上面以外的其他装置。
1.2 液压传动的特点
1.2.1液压传动的优点
1.液压传动装置运动平稳，反应快，惯性小，能高速启动，制动和换向。
2.在同等功率情况下，液压传动装置体积小，重量轻，结构紧凑。例如同功率液压马达的重量只有电动机的10%-20%。
3.液压传动装置能在运行中方便的实现无及调速，且调速范围最大可达1：2000（一般为1：1000）。
5.操作简单方便，易于实现自动化。当它电气联合控制时。能实现复杂的自动工作循环和远距离控制。
6.易于实现过载保护。液压元件能自行润滑，使用寿命较长。
7.液压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。
1.2.2 液压传动的缺点
1.液压传动不能保证严格的传动比，这是由于液压油的可压缩性和泄露造成的。
2.液压传动对油温变化较敏感，这会影响它的工作稳定性。因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作，一般工作温度在-15℃～60℃范围内较合适。
3.为了减少泄露，液压元件在制造精度上要求较高，因此它的造价高，且对油液的污染比较敏感。
4.液压传动装置出现故障时不易查找原因。
5.液压传动在能量转换（机械能—压力能—机械能）的过程中，特别是在节流调速系统中，其压力、流量损失大，故系统效率低。
6.液压传动在能量转换的过程中，其压力、流量损失大，故系统效率低。
1.3 液压工作的介质
1.3.1物理性质
1.密度单位体积的液体质量称密度。矿物油型液压油在15℃时的密度为900㎏/m 3
左右，在实际使用中可以认为不受温度和压力的影响。 2.可压缩性和膨胀性
液体受压力的作用而使体积发生变化的性质称为液体的可压缩性。液体受温度的影响而使体积发生变化的性质成为液体的膨胀性。
体积为V 的液体，当压力变化量为△p 时，体积的绝对变化量为△V ，液体在单位压力变化下的体积相对变化量为
ｋ=-
v
v
??p 1 式中，k 称为液体的体积压缩系数。因为压力增大时液体的体积减少所以上式右边加一负号，以使ｋ为正值。
液体体积压缩系数的倒数称为液体的体积弹性模量，用K 表示。即
体积弹性模量K 表示液体产生单位体积相对变化量时所需要的压力增量。在使用中，可用K 值来说明液体抵抗压缩能力的大小。液压油的可压缩性对液压传动系统的动态性能影响较大，但当液压传动系统在静态下工作时，一般可以不予考虑。 1.3.2对液压工作介质的要求
⑴.有适当的黏度和良好的黏温特性
⑵.氧化安定性和剪切安定性好
⑶.抗乳化性、抗泡沫性好
正确合理地选用工作介质，对于保证液压系统正常工作、延长使用寿命、提高工作可靠性、防止事故发生等都有非常重要的影响。液压油液的选用，首先根据液压传动系统的工作环境和工作条件来选择合适的液压油类型，然后再选用液压油的黏度。
第2章总评方案
2.1 工况分析
分析系统工况。
首先，根据已知条件，绘制运动部件速度循环图。如下图所示，然后计算各阶段的外负载并绘制负载图。
负载循环图
液压缸所受外负载F包括三种类型：
即：F=Fw+F
f
+Fa
式中：Fw----------工作负载对于金属切削机床来说，即为沿活塞运动方向的切削力。本系统中Fw为15000N。
Fa--------运动部件速度变化时的惯性负载。
Ff--------导轨摩擦阻力负载。启动时为静摩擦力，启动后为动摸擦力。对于平导轨Ff可由
下式求：F
f =f(G+F
Rn
)
G-------运动部件重力
F
Rn
-----垂值与导轨工作负载
f-------导轨摩擦系数。本系统中静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。则求的：
F
fs
=0.2×20000=4000N。
F
fa
=0.1×20000=2000N。
上式中Ffs为静摩擦阻力，F
fa
为动摩擦阻力。
F a =
200006
1019.4
9.810.260
G t
g v
?=?=
??
V
式中g----重力加速度
t-------加速度或减速度时间﹑本系统中t取0.2s
v------t时间内的速度变化量
根据上述计算结果，列出各工作阶段所受的外负载如下表，并画出上图所示的负载循环图。
工作循环各阶段的外负载
2.2 确定液压系统方案
2.2.1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。而在快速，快进是负载较小，速度较高。从节省能量，减少发热考虑。液压泵源系统宜选用双泵供油方式或变量泵供油。现采用带压力反馈的限压式变量叶片泵。
2.2.2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截流阀或调速阀。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要求的特点，决定采用限压式变量泵和调速阀组成的容积截流调速。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。
2.2.3速度换接方式的选择
本系统采用电磁阀的快慢速换接回路，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。
最后把所选择的液压回路组合起来，即可组合成如下图所示.
液压系统原理图
电磁阀动作顺序如下表：
执行元件的工况图：
（a）压力循环图
（b）流量循环图
(C)功率循环图
机床进给液压缸工况图
t1---快进时间 t2----工进时间 t3----快退时间
A：启动：按下启动键，电磁铁1YA通电，先导电磁铁阀4的左端接入系统。由泵输出的油经先导电磁阀5流入液压缸，再经过先导电磁阀7的左端，进入液流阀回油路。
油路的工作情况为：
进油路：过滤器2→变量泵3→先导电磁阀5→单向节流阀6→先导电磁阀7→液压缸8
回油路：液压缸8→先导电磁阀5→油箱。
B：快进：按下启动键后，由电磁铁1YA ，3YA 通电。先导电磁阀4的左端接入系统，同时先导电磁阀5的右端接入系统。
油路工作情况为：过滤器2→单向液压泵3→先导电磁阀5→液压缸8。
回油路：液压缸8→先导电磁阀5→油箱。
C：工进:按下按钮后，2YA 通电，先导电磁阀5的右端和先导电磁阀7的右端接入系统。进油路：过滤器2→单向液压泵3→先导电磁阀5右端→液压缸8。
回油路：液压缸8→先导电磁阀7右端→油箱。
D：快退
按下按钮后，1YA ，3YA，通电。先导电磁阀5的左端和先导电磁阀7的右端接入系统。
进油路：过滤器2→单向液压泵3→先导电磁阀5→先导电磁阀7→液压缸8。
回油路：液压缸8→先导电磁阀5→油箱。
第3章 确定主要参数
3.1 计算液压缸的尺寸流量
液压缸的结构简单，与杠杆、连杆、齿轮齿条、凸轮等机构配合使用能实现多种机械运动以满足各种要求。按结构特点的不同，缸可以分为活塞式、柱塞式和摆动式三大类；按作用方式分为单作用和双作用两种。根据系统要求，选择活塞式单作用的液压缸。
通常活塞缸由后端盖、缸筒、活塞、活塞杆和前端盖等主要部分组成。为了防止工作介质向缸外或由高压腔向低压腔泄露，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设有密封装置。在前端盖外侧还装有防尘装置。为防止活塞快速运动到行程终端时撞击缸盖，有些缸的端部设置缓冲装置。 3.1.1液压缸工作的压力确定
液压缸工作压力主要根据液压设备的类型来确定，对于不同用途的液压设备，由于工作条件不同，通常采用的压力范围也不同。
液压设备的常用的工作压力
现参阅上表取液压缸的工作压力为Pa=3.5Mpa 3.1.2计算液压缸内直径D 和活塞杆直径d
由负载图知最大负载F 为18900N 。按下表取P2为0.5Mpa ，
cnm
=0.9.
执行元件背压的估计直
液压缸内直径D 与活塞杆d 的关系
考虑到快进，快退速度相等。取d/D 为0.7，代入公式： F--------工作循环中最大的外负载
P1--------液压缸工作压力。初算时可取系统工作压力P0 P2--------液压缸回油腔背压力
d/D-------活塞杆直径与液压缸内直径之比
cnm
-------液压缸的机械效率。一般ncm=0.9----0.97.在本系统中
F=18900N ，P1=3.5Mpa ，P2=0.5Mpa ，ncm=0.9,d/D=0.7. 则代入公式中可得：D=82mm
液压缸内直径尺寸系列（GB2348-80）（mm ）
注：括号内数值为非优先选用值
活塞杆直径系列（GB-80）（mm）
根据上表可知，将液压缸内直径调整为标准系列直径D=90mm。活塞杆直径d，按d/D=0.7及查表可得d=63mm。
由此求得液压缸的腔的实际有效面积为：
根据上述D与d的直，可估算液压缸在各个工作阶段的压力，流量和功率。
按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度，由公式：
式中：Qmin----------流量阀的最小稳定流量。
Vmin----------液压缸的最低速度。由设计要求给定。
公式中Qmin是由产品样本查的GE系列调速阀，AQF3---E10B的最小稳定流量为0.05L/min.
本系统中调速阀是安装在回油路上，故液压缸有杆腔的实际面积：
2 2
32.428cm A
可见上述不等式能满足液压缸的要求，能够达到所需的低速。
3.1.3计算在工作阶段液压缸所需的流量
3.2 计算液压泵的电机功率
液压泵是靠密封工作容积变化来工作的，也称为容积泵。容积泵具有两个特征：
1.有周期性的密封工作容积变化，密封工作容积由小变大吸油，由大变小压油。
2.有配流装置，它保证密封工作容积由小变大时只与吸油管接通；密封工作容积由大变小时只与压油管相通。
3.2.1泵的工作压力的确定
液压泵的压力参数主要是工作压力和额定压力
工作压力是指液压泵在实际工作时输出油液的压力直，即泵出油口处压力直，也称系统压力。此压力取决于系统中阻止液体流动的阻力。阻力增大，工作压力升高；反之则工作压力降低。如果将泵的压油口直接和油箱相通，则泵的工作压力接近为零；如果将泵的出口堵死，泵输出的油液无法排出，压力迅速增高，直至电机憋住或泵及其它元件被损坏。
额定压力是指泵在正常工作的条件下，按实验标准规定，在额定转速下连续运转的最高压力。
由于液压传动的用途不同，液压系统所需要的压力也不同，为了便于液压元件的设计、生产和使用，将压力分为几个等级，如下表：
考虑的正常工作中进油路有一定的压力损失，所以泵的工作压力为： 公式中：Pp-液压泵最大工作压力。 P1-执行元件最大工作压力。
P ∑?-进油路中压力损失。初算时简单系统取0.2～0.5Mpa,复杂系统取0.5～1.5Mpa.本系统取0.5Mpa.
上述计算所得的Pp 是系统的静态压力，考虑到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。另外考虑到一定的压力储备量，并确保泵的寿命。因此，选泵的额定压力Pa 应满足Pn ≧（1.25～1.6）Pp.中低压系统取小直，高压系统取大直。在本系统中Pn=1.25Mpa.
3.2.2泵流量和排量
排量V 它是由泵密封容腔几何尺寸变化计算而得到的泵每转排出油液的体积。也可以说在无泄露的情况下，用泵每转所排出的油液体积来表示，常用的单位为mL/r. 液压泵的最大流量应为： 式中 Qp-液压泵的最大流量。
max
()q ∑-同时动作的各执行元件所需流量之和的最大直。
Kl-系统泄漏系数。一般取Kl=1.1～1.3,现取Kl=1.2.
max
()p l q k q ≥∑=1.2×19.46=23.352l/min
3.2.3选择液压泵的规格
根据以上计算的Pp 和Qp 再查阅有关手册，现采用YBX —16线压叶片泵，该泵的基本参数为：每转排量0
Q
=16mm/r ，泵的额定压力
n
p
=6.3Mpa ，电动机转速H n =1450r/min ，容积效
率
V
η
=0.85,总效率η=0.8.
3.2.4与液压泵匹配的电动机的选定
首先分别计算出快进与快退以及工进等不同共况时的功率。取它们中的最大直作为选择电动机规格的依据。由于在工进时泵的出的流量较小，泵的效率急剧降低，一般当流量在0.2～1L/min 范围内时，可取n=0.3～0.14.同时还应该注意的为了失所选择的电动机在经过泵的流量特性曲线，最大功率点时不致停转，需进行验算。
即： 公式中：
P n ------所选择电动机的额定功率。 P B ------先压式变量泵的限定压力。 q p --------压力为PB 时，泵的输出流量。
首先计算快进时功率。快进时的外负载为4000N ，进油路压力损失为0.5Mpa 。 由公式：
快进时所需电动机功率为：
工进时：
6 6.6870.840.860p
a p p MP Kw p
q
η
???=
==?????
查阅电动机产品样本选用Y90S —4型电动机，其额定功率为1.1Kw ，额定转速为1400r/min 。 根据产品样本查得YBX---16的流量压力特性曲线，再由已知快进时流量为18.9L/min,工进时流量为6.68L/min,压力为4Mpa ，作出泵的实际工作时的流量压力特性曲线。
YBX-16液压泵特性曲线
1-额定流量压力下的特性曲线。
2-实际工作时的特性曲线。
由上表查得曲线拐点的流量为24L/min ，压力为2.6Mpa ，该点工作时对应的功率为：
2.624 1.65600.63p kw kw ???
==?????
所选电动机能够满足工作需要，拐点处能正常工作。
3.3 液压泵的气穴、噪声
3.3.1气穴
液压泵在吸油过程中，吸油腔中的绝对压力会低于大气压。如果液压泵离油面很高，吸油口处过滤器和管道的阻力过大，油液的黏度过大，则液压泵吸油腔中的压力很容易低于油液的空气分离压，这时，溶解在油液中的气体会从油液中分离出来，产生大量气泡，随着泵
的运转，这些气泡被带入高压区，因受压缩，体积突然变小，气泡被击破，产生幅直很大的高频冲击压力，其直高达150Mpa，同时还产生局部高温。这种高频液压冲击作用，不但会产生高频噪声，还会造成金属表面的气蚀现象，使泵的零件腐蚀损坏。这就是液压泵的气穴现象。
为了避免在泵内产生气穴现象，应尽量降低吸入高度，采用通径较大的吸油管并尽量少用弯头，吸油管端采用容量较大的过滤器以减小吸油阻力。
3.3.2液压泵的噪声
在液压系统的噪声中占很大的比例，减小液压泵的噪声是液压系统降噪处理中的重要组成部分。
产生噪声的原因：
1.泵的流量脉动引起压力脉冲，这是造成泵振动的动力源。
2.液压泵在其工作过程中，当吸油容积突然和压油腔接通，或压油容积突然和吸油腔接通时，均会产生流量和压力的突变而产生噪声。
3.气穴现象
4.泵内流道具有突然扩大和收缩，急拐变、通道面积过小等而导致油液旋涡而产生振动。
降低振动的措施：
1.吸油泵的压力和流量脉动，在泵的出口处安装蓄能器或消声器。
2.消除泵内液压急剧变化，如在配油盘吸、压油窗口开三角型阻尼槽。
3.压油管的某一段采用橡胶软管，对泵和管路进行隔振。
4.防止气穴现象和油中参混空气。
第4章选择液压元件
4.1 选择阀的类型
按作用分为：
1.方向控制阀（如单向阀、换向阀）
2.压力控制阀（如溢流阀、减压阀、顺序阀等）
3.流量控制阀（如节流阀、调速阀）
按控制方式分为：
1.开关控制阀借助于手轮、手柄、凸轮、电磁铁、液压、气压等定直地控制流体的流动方向、压力和流量，多用于普通液压传动系统。
2.比例控制阀与输入电信号使输出按一定的规律成比例地控制流体的流动方向、压力和流量，多用于开环程序控制控制系统。
3.伺服控制阀将微小的电气信号转换成大的功率输出，用以控制系统中液体的流动方向、压力和流量，它用于闭环控制系统。
4.电液数字式控制阀用数字信息直接控制，用以控制液体的流动方向、压力和流量。阀口的规格大小用公称通径Dg（单位mm）表示，它小于阀的连接口径。阀的流通能力常用阀的有效截面积即通流截面来表示。
由液流的动量定律可知，作用在阀芯上的液动力有稳态液动力和瞬态液动力两种。
1.稳态液动力对滑阀性能的影响是加大了操纵滑阀所需的力。稳态液动力要使阀口关闭，相对于一个复位力，故它可使滑阀的工作趋于稳定。
2.顺态液动力是阀芯在移动过程中（即开口大小发生变化时）阀腔中液流因加速或减速作用在阀芯上的力。这个力只于阀芯移动速度有关（即与阀口开度的变化率有关），与阀口开度本身无关。
本液压系统可采用力式系列或GE系列的阀。
方案一：控制液压缸部分采用力式系列的阀。
方案二：均选用GE系列的阀。
根据一定的液压系统图，按通过各元件的最大流量来选择液压元件的规格。选用的液压元件如下：
液压元件明细表
4.2 选择液压元件确定辅助装置
4.2.1确定管道尺寸
油管内直径尺寸一般可参照选用的液压元件，接口尺寸确定也可按管路允许流速进行计算。本系统油路流量为差动时流量q=40L/min，压油管允许流速取V=4m/s。
则内直径d为：
若系统油路流量按快退时取q=19.46L/min，可算得油管内直径d=10.15mm.
综合诸多因数，现取油管的内直径d为12mm,吸油管同样可按上式计算（q=24L/min，V=1.5m/s）现参照YBX～16变量泵吸油口连接尺寸。取吸油管内直径d为25mm。
液压油箱容积的确定：
本系统为中压液压系统。液压油箱容积按泵的流量的5～7倍来确定，现选用容量为160L 的油箱。
液压系统的验算：
已知该系统液压系统中，选用油管内直径均为12mm。各段管道的长度分别为：选用L—HL32液压油，考虑到油的最低温度为15C?。查得15C?液压油的运动粘度v为
150cst=1.5cm2/s。油的密度ρ=920Kg/m3。
4.2.2压力损失的验算
1.工作进给时，进油路压力损失，运动部件工作进给时的最大速度为18 进给时的最大流量为6.687L/min 。
则液压油在管内流速V1为：
管道流动雷偌数Re1为：1199 1.2/1.579.2
e v d R v ==?=
Re1<2300，可见油液在管道内流态为层流。
其沿程阻力系数为：117575
0.95
79.2e R ===D
进油管道BC 的沿程压力损失?P1-1为 查得换向阀4WE6E50/AG24的压力损失。
6120.0510p Pa
-?=?
忽略油液通过管接头，油路板等处的局部压力损失，则进油路总压力损失 ?P1为：
11112p p p --?=?+?=71384+50000=121384Pa
2.工作进给时回油路的压力损失。由于选用单活塞杆液压缸，且液压缸有杆腔的工作面积为无干腔工作面积的1/2，则回油管道的流量为进油管道的1/2，则： 回油路沿程压力损失
查产品样本知换向阀3WE6A50/AG24的压力损失P 2-2=0.025×106 Pa ，换4WE6E50/AG24的压力损失P 2-3=0.025×106 Pa ，调速阀2FRM5---20/6的压力损失 P 2-4 =0.5×106 Pa 则回油路总压力损失: 3.变量泵出口处的压力P p 。
4.快进时的压力损失。快进时，液压缸为差动连接，自汇入点A 只液压缸进油口C 之间的管路AC 中，流量为液压泵出口处流量的2倍。即38L/min 。AC 段管路的沿程压力损失： 同样可求管道AB 段和AD 段的沿程压力损失
12
p -V 和
13
p -V 为：
查产品样本可知，流经各阀的局部压力损失为： 4FW6E50/AG24的压力损失 3WE6A50/AG24的压力损失 根据分析在差动连接中泵的出口压力损失Pp 为：
快退时压力损失验算忽略。上述验算表明无需修改原计划。
4.2.3系统温升的验算
在整个系统工作循环中，工进阶段的时间最长，为了简化计算。主要考虑工进时的发热量。一般情况下，工进速度大时发热量教大。由于线压是变量泵在流量不同，效率相差极大。所以分别计算最大最小时的发热量，然后加以比较取最大直进行分析。
当V=54mm/min=0.054m/min 时
此时泵的效率为n=0.1.泵的出口压力为3Mpa 。
P 输入=0.343
0.17600.1kw
?=?
P 输出=
23
189********.02835F V kw kw --?=???= 此时，功率损失为：△p= P 输入-P 输出=0.17-0.02855=0.14165kw 当V=108mm/min=0.108m/min 时，q=6.678L/min, 总效率n=0.9。
则P 输入=
3 6.69
0.4776608kw kw
λ?=
=?
P 输出=FV=18900×10.8×10-5kw =0.03400kw
则功率损失为：P 输入- P 输出=0.47764-0.03400kw =0.44362kw 由此可见在工进速度较大时，功率损失为 0.4436kw 发热量最大。
假定系统的散热状况一般K=3
1010kw -?
油箱的散热面积A
为：22
1.92A cm ===
系统的温升为：
3
0.44362
23.11010 1.9p t C C kA -?=
=?=???V
验算表明系统的温升在许可范围内。满足系统的要求。
总结
经过一月多的努力，我终于将这次毕业设计的任务完成了。在这次作业过程中，遇到许多困难，充分暴露出了前期我在这方面知识欠缺和经验不足。在指导老师的点拨下，我逐渐找到了线头，在给指导老师讲解我的设计思路时我着实的很兴奋很自豪，因为这毕竟都是我自己独立思考的成果。老师面对我的亢奋只是对我笑了笑，鼓励了一番。当时我更加的骄傲，发誓要把毕业设计做的非常成功。但是，这种盲目的自大，很快就被打击得粉碎。当我准备把设计付诸实施的时候我才发现，其实我还差得很远。那时我才明白了什么叫做知其然而不知其所以然。我的小聪明是经不起推敲的。在进行毕业设计的时候，我也逐渐地发现了它的意义所在，也觉得毕业设计这个环节绝对是一个必不可少的重要毕业环节。记得在毕业设计开始的时候的那种对大学学习一无所获的郁闷，如今随着毕业设计渐渐淡忘了。我想，我现在之所以能够顺利地完成毕业设计，绝对是平日知识的积累和经验的累积的成果。
尽管这次设计的时间是漫长的，过程是曲折的。但我的收获还是很大，学到许多书本上学不到的东西。在整个过程中我发现我们这些学生最缺少的是经验，没有感性认识，空有理论知识，有些东西很不可与实际脱节，总体来说这次的毕业设计论文对我帮助还是很大的。
液压课程设计(理工大学)
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 。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： T F =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 =d f ?G=980N （3）惯性负载：Fa = t v g G ??=500N （4）液压缸在个工作阶段的负载。 设液压缸的机械效率cm η =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 η/N 启动 F=Ffs 1960 2178 加速 F=Ffd +Fa 1480 1644 快进 F=Ffd 980 1089 工进 F=Ffd +T F 25980 28867 反向启动 F=Ffs 1960 2178 加速 F=Ffd +Fa 1480 1644 快退 F=Ffd 980 1089
液压系统的设计
液压系统的设计计算 液压系统设计计算是液压液压传动课程设计的主要内容包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。 1 设计要求工况分析 设计要求 要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进→工进→快退→停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力42000L F N =；运动部件所受重力7200G N =；快进、快退速度 m s 13ν=ν=0.1/，工进速度m s -32ν=0.85?10/；快进行程1260mm L =，工进行程2130mm L =； 往复运动的加速时间t 0.2s ?=；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数0.2s μ=，动摩擦系数 0.1d μ=。液压系统执行元件选为液压缸。 负载与运动分析 （1）工作负载 工作负载即为切削阻力42000L F N =。 （2）摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 0.272001440fs s F G N =μ=?= 动摩擦阻力 0.17200720fd d F G N =μ=?= （3）惯性负载 72000.1 360100.2 i G F N N g t ?ν==?=? （4）运动之间 快进 3 11126010 2.60.1L t s s -?===ν 工进 3 223 213010152.940.8510 L t s s --?===ν?
快退 ()3 3 3 3 26013010 3.9 0.1 L t s s - +? === ν 设液压缸的机械效率0.9 cm η=，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。 表1 液压缸各阶段的负载和推力 根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间，即可绘制出负载循环图F t-和速度循环图t ν-，如图1所示。 2 确定液压系统主要参数 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，在其它工况负载都不太高，参考表2和表3，初 选液压缸工作压力 14.5 p MPa =。计算液压缸主要尺寸
机械机电毕业设计_液压系统设计计算实例
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/s 2.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
液压传动系统课程设计模板
液压传动系统课程 设计
液压传动控制系统课程设计 指 导 书 刘辉等编 江西理工大学应用科学学院
液压传动控制系统课程设计步骤 一、设计依据及参数的提出 1.根据生产或加工对象工作要求选择液压传动机构的结构形式和 规格； 2.分析机床或设备的工作循环和执行机构的工作范围； 3.对生产设备各种部件（电气、机械、液压）的工作顺序、转换 方式和互锁 要求等要详细说明或了解； 4.一些具体特殊要求的动作（如高速、高压、精度等）对液压传 动执行机构的 特殊要求； 5.液压执行机构的运动速度、载荷及变化范围（调节范围）； 6.对工作的可靠性、平稳性以及转换精度的要求； 7.其它要求（如检测、维修）。 二、负载分析 2.1负载特性 液压执行机构在运动或加工的过程中所承受的负载有工作阻力、摩擦力、惯性力、重力，密封阻力和背压力。可是从负载角度归纳为三种负载，即阻力负载、负值负载、惯性负载。 1.阻力负载（或正值负载）——负载方向与进给方向相反，即机 床切削力（如：铣、钻、镗等），摩擦力，背压力。
切削力+重力+惯性力 切削力+惯性力+摩擦力 图 2-1 切削力分析图 2.负值负载（或超越负载）——负载方向与执行机构运动方向相同 （如：顺铣、重力下降，制动减速等）。 3.惯性负载——机构运动转换过程中由惯性所形成的负载（如前冲 和后冲，系统的爬行）。 2.2 执行机构负载分析 1.液压缸机械负载计算 （1）液压缸机械负载计算 在设计选取功率匹配时，一般主要考虑工进阶段的驱动功率，即负载F 为： ()f t g m F F F F η=++（2-1） Ff —摩擦力 Ft —负载 Fg —惯性力 m η一般取0.9～0.95
液压系统的设计
目录 摘要.................................................................. 前言.................................................................. 第1章液压传动概述.................................................... 1.1 液压传动的工作原理及组成........................................ 1.2 液压传动的特点.................................................. 1.3 液压工作的介质.................................................. 第2章总评方案........................................................ 2.1 工况分析........................................................ 2.2 确定液压系统方案................................................ 第3章确定主要参数.................................................... 3.1 计算液压缸的尺寸流量............................................ 3.2 计算液压泵的电机功率............................................ 3.3 液压泵的气穴、噪声.............................................. 第4章选择液压元件.................................................... 4.1 选择阀的类型.................................................... 4.2 选择液压元件确定辅助装置........................................ 总结.................................................................. 致谢.................................................................. 参考文献...............................................................
液压系统的设计说明
目录 摘要 (2) 前言 (3) 第1章液压传动概述 (4) 1.1 液压传动的工作原理及组成 (4) 1.2 液压传动的特点 (5) 1.3 液压工作的介质 (6) 第2章总评方案 (8) 2.1 工况分析 (8) 2.2 确定液压系统方案 (9) 第3章确定主要参数 (15) 3.1 计算液压缸的尺寸流量 (15) 3.2 计算液压泵的电机功率 (19) 3.3 液压泵的气穴、噪声 (23) 第4章选择液压元件 (25) 4.1 选择阀的类型 (25) 4.2 选择液压元件确定辅助装置 (27) 总结 (32) 致谢 (33) 参考文献 (34)
摘要 面对我国经济近年来的快速发展，机械制造工业的壮大，在国民经济中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。制造装备的改进，使得作为制造工业重要设备的各类机加工艺装备也有了许多新的变化，尤其是孔加工，其在今天的液压系统的地位越来越重要。 镗床液压系统的设计，除了满足主机在动作和性能方面规定的要求外，还必须符合体积小、重量轻、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普遍设计原则。液压系统的设计主要是根据已知的条件，来确定液压工作方案、液压流量、压力和液压泵及其它元件的设计。 综上所述，完成整个设计过程需要进行一系列艰巨的工作。设计者首先应树立正确的设计思想，努力掌握先进的科学技术知识和科学的辩证的思想方法。同时，还要坚持理论联系实际，并在实践中不断总结和积累设计经验，向有关领域的科技工作者和从事生产实践的工作者学习，不断发展和创新，才能较好地完成机械设计任务。 关键词：液压缸液压泵换向阀
小型液压机液压系统课程设计
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：vvvv 2014 年06 月15 日 攀枝花学院教务处制
攀枝花学院本科学生课程设计任务书 目录
前言 (5) 一设计题目 (6) 二技术参数和设计要求 (6) 三工况分析 (6) 四拟定液压系统原理 (7) 1.确定供油方式 (7) 2.调速方式的选择 (7) 3.液压系统的计算和选择液压元件 (8) 4.液压阀的选择 (10) 5.确定管道尺寸 (10) 6.液压油箱容积的确定 (11) 7.液压缸的壁厚和外径的计算 (11) 8.液压缸工作行程的确定 (11) 9.缸盖厚度的确定 (11) 10.最小寻向长度的确定 (11) 11.缸体长度的确定 (12) 五液压系统的验算 (13) 1 压力损失的验算 (13) 2 系统温升的验算 (15) 3 螺栓校核 (16) 总结 (17) 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。 液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备，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。本文根据小型压力机的用途﹑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。小型压力机的液压系统呈长方形布置，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。
小型液压机液压系统设计资料
引言 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。 液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备，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。本文根据小型压力机的用途特点和要求，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。小型压力机的液压系统呈长方形布置，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。
1 设计题目 小型液压机的液压系统设计 2 技术参数和设计要求 设计一台小型液压压力机的液压系统，要求实现快速空程下行、慢速加压、保压、快速回程、停止的工作循环，快速往返速度为 4.5m/min ，加压速度为40-260mm/min ，压制力为350000N ，运动部件总重力为25000N ，油缸垂直安装，设计该压力机的液压传动系统。 3 工况分析 首先根据已知条件绘制运动部件的速度循环图： 图3-1 计算各阶段的外负载并绘制负载图 工件的压制力即为工件的负载力：F=350000N 摩擦负载 静摩擦系数取0.2，动摩擦系数取0.1则 静摩擦阻力 Ffs=0.2×25000=5000N 动摩擦阻力 Ffd =0.1×25000=2500N 惯性负载 Fm=m （△v/△t ） △t 为加速或减速的时间一般△t=0.01~0.5s ，在这里取△t=0.2s
液压系统设计流程
液压系统得设计步骤就是： 一、工况分析与负荷确定. 二、系统主要技术参数得确定。 三、液压系统方案得拟定. 四、拟定液压系统工作原理图 五、系统得初步计算与液压元件得选择° 六、液压系统验算。 七、编写技术文件。 —、工况分析与负荷确定 一般只能分析工作循环过程中得最大贞荷点或置大功率点，以这些点上得峰值作为系统设计得依携。 二、系统主要技术赛数得确定 （一）、系统工作压力 在液压系统设计中?系统工作压力往往就是预先确定得（依据设计机型参考相关资料选取），然后根据各执行元件对运动速度得要求，经过详细得计算，可以砌定液压系统流童. 在外负荷已定悄况下，系统压力选得越鬲，各液压元件得几何尺寸就越小，可以荻得比较轻巧紧凑得结构，特别就是对于大型挖掘机来说，选取校鬲得工作压力更为空要。 初选系统工作压力不等于系统得实际工作压力，要在系统设计完毕，根据执行元件得负載循环图，按已选定得液压扯两腔有效面积与液压马达排量，换舞并画出其压力循环图，再计入管路系统得各项压力损失，按系统组成得型式，最后得到系统负我压力及其变化规律。 确定工作压力，应该选用国家系列标准值，我国得“公称压力及流童系列"（JB824-66）. 其中适用于液压挖振机得公称压力系列值有:8、10、12、5、16. 20、25. 32、40MPa。 （二）、系统流量 确定系统流量，应首先计算每个执行元件所需流量，然后根据液压系统采用得型式来确定系统流量? （三）、系统液压功率 三、液压系统方案得拟定 （一）开式系统与闭式系统得选择 液压挖掘机得作业，除行走与回转外，主要靠双作用液压缸来完成得。双作用液压缸由于两腔面积不等，而且两腔交替频緊。因而只能使用开式系统?即各?元伴回油直接回油箱. 对挖振机得开式系统，由于布置空间得限制，油箱容积不能做得太大，一般仅就是主泵流量得广2倍，自然冷却能力不足，要附加油冷却器。 （二）泵数得选择 整个系统使用两个泵，各?自组成一个独立得回路。这种系统也称为双泵双回路系统.在双泵系统中，可将若千个要求复合动作得执行元件分配在不同得回路中。 小型挖掘机中，也为常用三泵系统，单独使用一个泵驱动回转机构与推土铲。 （三）变量系统与定量系统得确定 双泵双.回路变量系统:釆用两台憧功率变量泵，泵输出流童可根据外我荷大小自动无级变化，保持恒功率输出，提高整机得功率利用与生产率。双泵双回路变量系统通常有分功率变量与全功率变量两种. 四、拟定液压系统工作原理图 拟定液压系统工作原理图得一般画法就是： 仁先画执行元件. 2、画出各执行元件得基本回路，包括压力控制回路，流量控制回路，方向控制回路等?
液压系统的课程设计说明书
目录 引言 (2) 第一章明确液压系统的设计要求 (2) 第二章负载与运动分析 (3) 第三章负载图和速度图的绘制 (4) 第四章确定液压系统主要参数 (4) 4.1确定液压缸工作压力 (4) 4.2计算液压缸主要结构参数 (4) 第五章液压系统方案设计 (7) 5.1选用执行元件 (7) 5.2速度控制回路的选择 (7) 5.3选择快速运动和换向回路 (8) 5.4速度换接回路的选择 (8) 5.5组成液压系统原理图 (9) 5.5系统图的原理 (10) 第六章液压元件的选择 (12) 6.1确定液压泵 (12) 6.2确定其它元件及辅件 (13) 6.3主要零件强度校核 (15) 第七章液压系统性能验算 (16) 7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (17) 7.2油液温升验算 (18) 设计小结 (19) 参考文献 (21)
引言 液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。 液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。 液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。 第一章明确液压系统的设计要求 要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。要求实现的动作顺序为：启动→快进→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力F t=20000N，移动部件总质量G＝10000N；快进行程l1=100mm，工进行程l2=50mm。快进、快退的速度为5m/min，工进速度0.1m/min。加速减速时间△t=0.15s；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。
(完整版)液压传动课程设计-液压系统设计举例
液压系统设计计算举例 液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。 1 设计要求及工况分析 1.1设计要求 要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进 → 工进 → 快退 → 停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力F L =30468N ；运动部件所受重力G =9800N ；快进、快退速度υ1= υ3=0.1m/s ，工进速度υ2=0.88×10-3m/s ；快进行程L 1=100mm ，工进行程L 2=50mm ；往复运动的加速时间Δt =0.2s ；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs =0.2，动摩擦系数μd =0.1。液压系统执行元件选为液压缸。 1.2负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30468N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N 196098002.0s fs =?==G F μ 动摩擦阻力 N 98098001.0d fd =?==G F μ (3) 惯性负载 N 500N 2.01 .08.99800i =?=??= t g G F υ (4) 运动时间 快进 s 1s 1.0101003 11 1=?==-υL t 工进 s 8.56s 1088.010503 322 2=??==--υL t 快退 s 5.1s 1.010)50100(3 3 2 13=?+=+= -υL L t 设液压缸的机械效率ηcm =0.9，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。
液压机液压系统设计
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。液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备，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。本文根据小型压力机的用途﹑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。小型压力机的液压系统呈长方形布置，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。 关键词：现代机械、液压技术、系统设计、小型液压机、液压传动。
摘要 (1) 关键词 (1) 一.工况分析 (3) 二.负载循环图和速度循环图的绘制 (4) 三．拟定液压系统原理图 (5) 1.确定供油方式 (5) 2.调速方式的选择 (5) 3.液压系统的计算和选择液压元件 (6) 4.液压阀的选择 (8) 5.确定管道尺寸 (8) 6.液压油箱容积的确定 (8) 7.液压缸的壁厚和外径的计算 (9) 8.液压缸工作行程的确定 (9) 9.缸盖厚度的确定 (9) 10.最小寻向长度的确定 (9) 11.缸体长度的确定 (10) 四．液压系统的验算 (10) 1.压力损失的验算 (10) 2.系统温升的验算 (12) 3.螺栓校核 (12) 五.参考文献 (13)
二．负载循环图和速度循环图的绘制负载循环图如下 速度循环图
三．拟定液压系统原理图 1.确定供油方式 考虑到该机床压力要经常变换和调节，并能产生较大的压制力，流量大，功率大，空行程和加压行程的速度差异大，因此采用一高压泵供油 2.调速方式的选择 工作缸采用活塞式双作用缸，当压力油进入工作缸上腔，活塞带动横梁向下运动，其速度慢，压力大，当压力油进入工作缸下腔，活塞向上运动，其速度较快，压力较小，符合一般的慢速压制、快速回程的工艺要求 得液压系统原理图
液压课设液压启闭机的液压系统设计样本
《液压与气压传动》课程设计学号姓名年级专业 指导教师: 钱雪松 内容: 设计计算说明书 1份 20 页 液压系统原理图 1张
河海大学机电工程学院 - 第二学期 《液压与气压传动》课程设计任务书5 授课班号138101/2 年级专业机自指导教师钱雪松学号姓名课程设计题目5 设计一台液压启闭机液压系统, 其主要技术要求如下: 启闭力50T, 行程8000mm, 往返速度4000~10000mm/min, 加减速时间为1秒, 双缸, 用同步回路, 垂直液压缸。 1.课程设计的目的和要求 经过设计液压传动系统, 使学生获得独立设计能力, 分析思考能力, 全面了解液压系统的组成原理。 明确系统设计要求; 分析工况确定主要参数; 拟订液压系统草图; 选择液压元件; 验算系统性能。 2.课程设计内容和教师参数( 各人所取参数应有不同) 其主要技术要求如下: 启闭力50T, 行程8000mm, 往返速度4000~10000mm/min, 加减速时间为1秒, 双缸, 用同步回路, 垂直液压缸。 4. 设计参考资料( 包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等) ●章宏甲《液压传动》机械工业出版社 .1 ●章宏甲《液压与气压传动》机械工业出版社 .4 ●黎启柏《液压元件手册》冶金工业出版社 .8
榆次液压有限公司《榆次液压产品》 .3 课程设计任务 明确系统设计要求; 分析工况确定主要参数; 拟订液压系统草图; 选择液压元件; 验算系统性能。 5.1设计说明书( 或报告) 分析工况确定主要参数; 拟订液压系统草图; 选择液压元件; 验算系统性能。 5.2技术附件( 图纸、源程序、测量记录、硬件制作) 5.3图样、字数要求 系统图一张( 3号图) , 设计说明书一份( ~3000字) 。 6. 工作进度计划 3.设计方式 手工 4.设计地点、指导答疑时间
液压传动系统的设计和计算word文档
10 液压传动系统的设计和计算 本章提要：本章介绍设计液压传动系统的基本步骤和方法，对于一般的液压系统，在设计过程中应遵循以下几个步骤：①明确设计要求，进行工况分析；②拟定液压系统原理图；③计算和选择液压元件；④发热及系统压力损失的验算；⑤绘制工作图，编写技术文件。上述工作大部分情况下要穿插、交叉进行，对于比较复杂的系统，需经过多次反复才能最后确定；在设计简单系统时，有些步骤可以合并或省略。通过本章学习，要求对液压系统设计的内容、步骤、方法有一个基本的了解。 教学内容： 本章介绍了液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。 教学重点： 1．液压元件的计算和选择； 2．液压系统技术性能的验算。 教学难点： 1．泵和阀以及辅件的计算和选择； 2．液压系统技术性能的验算。 教学方法： 课堂教学为主，充分利用网络课程中的多媒体素材来表示设计的步骤及方法。 教学要求： 初步掌握液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。
10.1 液压传动系统的设计步骤 液压传动系统的设计是整机设计的一部分，它除了应符合主机动作循环和静、动态性能等方面的要求外，还应当满足结构简单，工作安全可靠，效率高，经济性好，使用维护方便等条件。液压系统的设计，根据系统的繁简、借鉴的资料多少和设计人员经验的不同，在做法上有所差异。各部分的设计有时还要交替进行，甚至要经过多次反复才能完成。下面对液压系统的设计步骤予以介绍。 10.1.1 明确设计要求、工作环境，进行工况分析 10.1.1.1 明确设计要求及工作环境 液压系统的动作和性能要求主要有：运动方式、行程、速度范围、负载条件、运动平稳性、精度、工作循环和动作周期、同步或联锁等。就工作环境而言，有环境温度、湿度、尘埃、防火要求及安装空间的大小等。要使所设计的系统不仅能满足一般的性能要求，还应具有较高的可靠性、良好的空间布局及造型。 10.1.1.2 执行元件的工况分析 对执行元件的工况进行分析，就是查明每个执行元件在各自工作过程中的速度和负载的变化规律，通常是求出一个工作循环内各阶段的速度和负载值。必要时还应作出速度、负载随时间或位移变化的曲线图。下面以液压缸为例，液压马达可作类似处理。 就液压缸而言，承受的负载主要由六部分组成，即工作负载，导向摩擦负载，惯性负载，重力负载，密封负载和背压负载，现简述如下。 (1)工作负载w F 不同的机器有不同的工作负载，对于起重设备来说，为起吊重物的重量；对液压机来说，压制工件的轴向变形力为工作负载。工作负载与液压缸运动方向相反时为正值，方向相同时为负值。工作负载既可以为定值，也可以为变量，其大小及性质要根据具体情况加以分析。
液压系统课程设计.
测控技术基础之液压传动与控制 课程设计说明书 设计题目：液压传动与控制系统设计 半自动液压专用铣床液压系统设计 姓名：王冉 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 1班 学号： 2010105126 指导教师：谭宗柒 2013年 6 月 6 日至 2013年 6 月27 日
半自动液压专用铣床液压系统设计 1．设计要求 设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床，工作循环：手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。 2．设计参数 工作台液压缸负载力（KN ）：F L =2.8 夹紧液压缸负载力（KN ）：F c =4.8 工作台液压缸移动件重力（KN ）：G=2.8 夹紧液压缸负移动件重力（N ）：G c =35 工作台快进、快退速度（m/min ）：V 1=V 3=4.5 夹紧液压缸行程（mm ）：L c=10 工作台工进速度（mm/min ）：V 2=45 夹紧液压缸运动时间（S ）：t c=1 工作台液压缸快进行程（mm ）：L 1=350 导轨面静摩擦系数：μs =0.2 工作台液压缸工进行程（mm ）：L 2=85 导轨面动摩擦系数：μd =0.1 工作台启动时间（S ）：?t =0.5 液压传动与控制系统设计一般包括以下内容： 1、液压传动与控制系统设计基本内容： (1) 明确设计要求进行工况分析； (2) 确定液压系统主要参数； (3) 拟定液压系统原理图； (4) 计算和选择液压件； (5) 验算液压系统性能； (6) 编制技术文件。 学生应完成的工作量：（打印稿和电子版各1份） (1) 液压系统原理图1张； (2) 设计计算说明书1份。（字数：2500~3000。） 设计内容 1.负载与运动分析 1.1工作负载 1)夹紧缸 工作负载：N G F F d C C l 5.48031.0354800=?+=+=μ 由于夹紧缸的工作对于系统的整体操作的影响不是很高，所以在系统的设计计算中把夹紧缸的工作过程简化为全程的匀速直线运动，所以不考虑夹紧缸的惯性负载等一些其他的因素。 2)工作台液压缸 工作负载极为切削阻力F L =2.8KN 。
液压系统的设计
目录
摘要 面对我国经济近年来的快速发展，机械制造工业的壮大，在国民经济中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。制造装备的改进，使得作为制造工业重要设备的各类机加工艺装备也有了许多新的变化，尤其是孔加工，其在今天的液压系统的地位越来越重要。 镗床液压系统的设计，除了满足主机在动作和性能方面规定的要求外，还必须符合体积小、重量轻、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普遍设计原则。液压系统的设计主要是根据已知的条件，来确定液压工作方案、液压流量、压力和液压泵及其它元件的设计。 综上所述，完成整个设计过程需要进行一系列艰巨的工作。设计者首先应树立正确的设计思想，努力掌握先进的科学技术知识和科学的辩证的思想方法。同时，还要坚持理论联系实际，并在实践中不断总结和积累设计经验，向有关领域的科技工作者和从事生产实践的工作者学习，不断发展和创新，才能较好地完成机械设计任务。 关键词：液压缸液压泵换向阀
前言 液压气动技术最早是19世纪末在西方发展起来的。我国从50年代后期开始起步。目前各国都非常重视液压气动技术的开发和应用。总的来看，美国在这一领域的技术、产值在世界上处于领先地位，但面临西欧和日本的激烈竞争。从行业上看，一段时间里，主机制造商倾向于用外购的元件自行设计液压气动系统。但由于技术日益复杂，使得用从各制造商购得的元件建立具有稳定市场效益的液压气动系统越来越困难。设计的任务正向元件制造商转移，由专业液压气动厂商供应成套系统，但只有大公司才能承担这项任务。基于此，全球性的跨国公司展开了竞争、合并。大量的资金用于研究开发和技术革新，较小的公司负担不了这样的开支，其中很大一部分被挤出市场。我国经过40多年的发展，液压气动行业已具有一定的独立开发能力，能生产出一批技术先进、质量较好的元件、系统和整机，随着我国加入WTO，向国际先进技术学习、与世界着名的大公司合作的机会越来越多，这将是这一行业的发展趋势。 近年来，液压传动由于应用了计算机技术、信息技术、自动控制技术、新材料等后取得了新的发展，使液压系统和元件正向高压、高速、高精度、高效率的方向发展，在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上取得新的成就。液压系统的发展方向是：创制新型节能、微型元件﹑高度的组合化、集成化和模块化和微电子结合，走向智能化。 综上所述，液压工业在国民经济中的作用是很大的，它常常用来衡量一个国家工业水平的重要标志之一。与世界上主要的工业国家相比，我国的液压工业还有相当差距，标准化、优质化的工作有待于继续做好，智能化的工作刚刚起步，为此必须急起直追，才能迎头赶上。
液压传动——液压传动系统设计与计算
第九章液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。 第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 图9-1位移循环图 在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第一种如图9-2中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，
小型液压机的液压系统课程设计
小型液压机的液压系统课程设计
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：vvvv 2014 年06 月15 日
课程设计任务书 题 小型液压机的液压系统设计 目 1、课程设计的目的 液压系统的设计和计算是机床设计的一部分。设计的任务是根据机床的功用、运动循环和性能等要求，设计出合理的液压系统图，再经过必要的计算，确定液压系统的主要参数，然后根据计算所得的参数，来选用液压元件和进行系统的结构设计。 使学生在完成液压回路设计的过程中，强化对液压元器件性能的掌握，理解不同回路在系统中的各自作用。能够对学生起到加深液压传动理论的掌握和强化实际运用能力的锻炼。
2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） 要求学生在完成液压传动课程学习的基础上，运用所学的液压基本知识，根据液压元件、各种液压回路的基本原理，独立完成液压回路设计任务。 设计一台小型液压机的液压系统，要求实现的工作循环：快速空程下行——慢速加压——保压——快速回程——停止。快速往返速度为4m/min，加压速度为40-250mm/min，压制力为300000N，运动部件总重量为20000N。。设计结束后提交：①5000字的课程设计论文；②液缸CAD图纸2号一张；③三号系统图纸一张。 3、主要参考文献 [1]左健民.液压与气压传动.第 2 版.北京机械工业出版社2004. [2]章宏甲.液压与气压传动.第 2 版.北京机械工业出版社2001. [3]许福玲. 液压与气压传动. 武汉华中科技大学出版社2001. [4]张世伟.《液压传动系统的计算与结构设计》.宁夏人民出版社.1987. [5]液压传动手册. 北京机械工业出版社2004.
液压站的设计
液压站的设计 第一节液压站简介 液压站是由液压油箱、液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器、滤油器、液面指示器和清洗孔等。液压泵装置包括不同同类型的液压泵、驱动电机及其它们之间的联轴器等。液压控制装置是指组成液 压系统的各阀类元件及其联接体。 机床液压站的结构型式有分散式和集中式两种类型。 (1)集中式这种型式将机床按压系统的供油装置 , 控制调节装置独立于机床之外，单独设置一个液压站。这种结构的优点是安装维修方便，控制调节装置独立于机床之外，液压装置的振动、发热都与机床隔开；缺点是液压站增 加了占地面积。 (2)分散式这种型式将机床液压系统的供油装置、控制调节装置分散在机床的各处。例如利用机床床身或底座作为液压油箱存放液压油。把控制调节装置放任便于操作的地方。这种结构的优点是结构紧凑，泄漏油易回收，节省占地面积，但安装维修不方使。同时供油装置的振动、液压油的发热都将对机床的工作精度产生不良影响，故较少采用，一般非标设备不推荐使用。 第二节油箱设计 在开式传动的油路系统中，油箱是必不可少的，它的作用是，贮存油液，净化油液，使油液的温度保持在一定的范围内，以及减少吸油区油液中气泡的含量。因此，进行油箱设计时候，要考虑油箱的容积、油液在油箱中的冷却、油箱内 的装置和防噪音等问题。 一油箱有效容积的确 （一）油箱的有效容积 油箱应贮存液压装置所需要的液压油，液压油的贮存量与液压泵流量有直接关系，在一般情况下，油箱的有效容积可以用经验公式确定： （ 6.1） 式中，——油箱的有效容积（L）； Q ——油泵额定流量（L/min）； K ——系数； 查参考文献[1]，P47，取K=7，油泵额定流量Q=41.76 L/min，代入公式6.1， 计算得： =7×41.76=292.32 L 油箱有效容积确定后，还需要根据油温升高的允许植，进行油箱容积的验算。 （二）油箱容积的验算 液压系统的压力、容积和机械损失构成总的能量损失，这些能量损失转化为热量，使系统油温升高，由此产生一系列不良影响。为此，必须对系统进行发热 计算，以便对系统温升加以控制。 液压系统发热的主要原因，是由于液压泵和执行元件的功率损失以及溢流阀的溢流损失所造成的，当液压油温度升高后，会引起油液粘度下降，从而导致液压元件性能的变化，寿命降低以及液压油老化。因此，液压油必须在油箱中得 到冷却,以保证液压系统正常工作。 1 系统总的发热公率 系统总的发热公率H是估算得来的，查参考文献[1]，P 46，得系统总的发热公