液压与气压传动课程设计任务书

襄樊学院

机械与汽车工程学院液压与气压传动课程设计任务书

系别

专业

班级

姓名

一、设计的目的和要求：

㈠设计的目的

液压传动课程设计是本课程的一个综合实践性教学环节，通过该教学环节，要求达到以下目的：

1.巩固和深化已学知识，掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题能力；

2.正确合理地确定执行机构，选用标准液压元件；能熟练地运用液压基本回路、组合成满足基本性能要求的液压系统；

3.熟悉并会运用有关的国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。对学生在计算、制图、运用设计资料以及经验估算、考虑技术决策、CAD 技术等方面的基本技能进行一次训练，以提高这些技能的水平。

㈡设计的要求

1.设计时必须从实际出发，综合考虑实用性、经济性、先进性及操作维修方便。如果可以用简单的回路实现系统的要求，就不必过分强调先进性。并非是越先进越好。同样，在安全性、方便性要求较高的地方，应不惜多用一些元件或采用性能较好的元件，不能单独考虑简单、经济；

2.独立完成设计。设计时可以收集、参考同类机械的资料，但必须深入理解，消化后再借鉴。不能简单地抄袭；

3.在课程设计的过程中，要随时复习液压元件的工作原理、基本回路及典型系统的组成，积极思考。不能直接向老师索取答案。

4.液压传动课程设计的题目均为中等复杂程度液压设备的液压传动装置设计。具体题目由指导老师分配，题目附后；

5.液压传动课程设计一般要求学生完成以下工作：

⑴设计计算说明书一份；

⑵液压传动系统原理图一张（3号图纸，包括工作循环图和电磁铁动作顺序表）。

二、设计的内容及步骤

设计内容

1. 液压系统的工况分析，绘制负载和速度循环图；

2. 进行方案设计和拟定液压系统原理图；

3. 计算和选择液压元件；

4. 验算液压系统性能；

设计步骤

以一般常规设计为例，课程设计可分为以下几个阶段进行。

1.明确设计要求

⑴阅读和研究设计任务书，明确设计任务与要求；分析设计题目，了解原始数据和工作条件。

⑵参阅本书有关内容，明确并拟订设计过程和进度计划。

2.进行工况分析

⑴做速度-位移曲线，以便找出最大速度点；

⑵做负载-位移曲线，以便找出最大负载点。液压缸在各阶段所受的负载需要计算，为简单明了起见，可列表计算；

cm cm

⑶确定液压缸尺寸

确定液压缸尺寸前应参照教材选择液压缸的类型，根据设备的速度要求确定d/D的比值、选取液压缸的工作压力，然后计算活塞的有效面积，经计算确定的液压缸和活塞杆直径必须按照直径标准系列进行圆整。计算时应注意考虑液压缸

液压缸工况图包括压力循环图（p-s）、流量循环图（q-s）和功率循环图（P-s），绘制目的是为了方便地找出最大压力点、最大流量点和最大功率点。计算过程可列表计算。

方案设计包括供油方式、调速回路、速度换接控制方式、系统安全可靠性（平衡、锁紧）及节约能量等性能的方案比较，根据工况分析选择出合理的基本回路，并将这些回路组合成液压系统，初步拟定液压系统原理图。

选择液压基本回路，最主要的就是确定调速回路。应考虑回路的调速范围、低速稳定性、效率等问题，同时尽量做到结构简单、成本低。

4.计算和选择液压组件

⑴计算液压泵的工作压力

⑵计算液压泵的流量

⑶选择液压泵的规格

⑷计算功率，选择原动机

⑸选择控制阀

⑹选择液压辅助元件

5.验算液压系统性能

⑴验算液压系统的效率

⑵验算液压系统的温升

6.绘制正式工作图，编制课程设计计算说明书

⑴液压传动系统原理图一张（3号图纸，包括工作循环图和电磁铁动作顺序表）

⑵整理课程设计计算说明书

按教学计划安排，液压传动课程设计总学时数为1周，其进度及时间大致分

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]液压系统设计简明手册.北京：机械工业出版社，2000.

设计题目

1、设计一台专用铣床，?工作台要求完成快进－－工作进给－－快退－－停止的

自动工作循环。铣床工作台重量4000N，工件夹具重量为1500N，铣削阻力最大为9000N，工作台快进、快退速度为4.5m／min，工作进给速度为0.06～1m／min，往复运动加、减速时间为0.05s工作采用平导轨，静、动摩擦分别为f s＝0.2，f d＝0.1，?工作台快进行程为0.3m。工进行程为0.1m，试设计该机床的液压系统。

2、设计一台校正压装液压机的液压系统。?要求工作循环是快速下行→慢速加压

→快速返回→停止。压装工作速度不超过5mm／s?快速下行速度应为工作速度的８～10倍，工件压力不小于10×103N。

3、设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统，要求完成工件的定位与夹紧，

所需夹紧力不得超过6000N。该系统工作循环为：快进——工进——快退——停止。机床快进快退速度约为6 m／min，工进速度可在30～120mm／min 范围内无级调速, 快进行程为200mm，工进行程为50mm，最大切削力为25kN，运动部件总重量为15 kN，加速（减速）时间为0.1s，采用平导轨，静摩擦系数为0.2，?动摩擦系数为0.1。

4、设计一台小型液压机的液压系统，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3m/min，加压速度为40～250mm／min，压制力为200kN，运动部件总重量为20kN。

5、设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统，动力滑台的工作循

环是：快进——工进——快退——停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力为用21000N,移动部件总重力为10000N，快进行程为100mm，快进与快退速度均为 4.2m／min，工进行程为20mm，工进速度为0.05m／min，加速、减速时间为0.2s，利用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1，动力滑台可以随时在中途停止运动，试设计该组合机床的液压传动系统。

6、设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统。该机床用于加工铸铁箱形零件的孔

系，运动部件总重G=10000N，液压缸机械效率为0．9，加工时最大切削力为12000N，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 m。快进和快退速度为0.1m／s，工过速度范围为3×10-4～5×10-3m／s，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。

7、8、9、10、11、12、13

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。

设计参数见下表。其中：

工作台液压缸负载力（KN）：F L 夹紧液压缸负载力（KN）：F c

工作台液压缸移动件重力（KN）：G夹紧液压缸负移动件重力（N）：G c 工作台快进、快退速度（m/min）：V1=V3夹紧液压缸行程（mm）：L c

工作台工进速度（mm/min）：V2 夹紧液压缸运动时间（S）：t c

工作台液压缸快进行程（mm）：L1 导轨面静摩擦系数：μs=0.2

工作台液压缸工进行程（mm）：L2 导轨面动摩擦系数：μd=0.1

14、单面多轴钻孔组合机床，动力滑台的工作循环是：快进——工进——快退——停止。液压系统的主要性能参数要求如下，轴向切削力为24000N；滑台移动部件总质量为510kg；加、减速时间为0.2s；采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1，；快进行程为200mm，工进行程为100mm，快进与快退速度相等，均为3.5m／min，工进速度为30～40mm／min。工作时要求运动平稳，且可随时停止运动。试设计动力滑台的液压系统。

15、设计卧式双面铣削组合机床的液压系统。机床的加工对象为铸铁变速箱箱体，动作顺序为夹紧缸夹紧——工作台快速趋近工件——工作台进给——工作台快

退——夹紧缸松开——原位停止。工作台移动部件的总质量为400kg，加、减速时间为0.2s。采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1，夹紧缸行程为30mm，夹紧力为800N。工作台快进行程为100mm，快进速度为3.5m／min，工进行程为200mm，工进速度为80～300m／min，轴向工作负载为12000N，快退速度为6m／min。要求工作台运动平稳，夹紧力可调并保压。

16、要求设计的动力滑台液压系统实现的工作循环是：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FL=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L1=100mm，工进行程L2=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。

17、一台专用铣床的铣头驱动电机的功率N= 7.5KW ，铣刀直径D=120mm，转速n=350rpm，工作台重量G1=4000N，工件及夹具重量G2=1500N，工作台行程L=400mm，（快进300mm，工进100mm）快进速度为4.5m/min，工进速度为60～1000mm/min，其往复运动和加速（减速）时间t=0.05s，工作台用平导轨，静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1。试设计驱动工作台的液压系统。

18、试设计一专用钻床的液压系统，要求完成”快进-工作-快退-停止（卸荷）”的工作循环．已知：切削阻力为13412N，运动部件自重为5390N，快进行程为300mm，工进行程为100mm，快进，快退运动速度为 4.5m/min,工进速度为60-1000mm/min，加速和减速时间为△t=0.2sec,机床采用平导轨，摩擦系数为Fs=0.2,Fd=0.1

19、设计一台多用途大台面液压机液压系统，适用于可塑材料的压制工艺，如冲压、弯曲翻边、落板拉伸等。要求该机的控制方式：用按钮集中控制，可实现调整，手动和半自动，自动控制。要求该机的工作压力、压制速度、空载快速下行和减速的行程范围均可根据工艺要求进行调整。主缸工作循环为：快降、工作行程、保压、回程、空悬。顶出缸工作循环为：顶出、顶出回程（或浮动压边）。

设计参数：

最大压制力：8100（KN）活动横梁最大行程：800（mm）

活动横梁空载最大下行速度：100（mm/s）活动横梁工作时最大速度：8（mm/s）活动横梁最大回程速度：35（mm/s）回程力：520（KN）

顶出力：300（KN）顶出回程力：215（KN）

拉伸时压边压力：340（KN）顶出活塞最大行程：250（mm）

顶出活塞最大速度：65（mm/s）顶出活塞最大退回速度：95（mm/s）

20、设计一台上料机的液压系统：要求工作循环为快速下升→慢速上升→停留→快速下降。工件的重量为500KG，滑台的重量为100KG，快速上升速度要求≥45mm/s；慢速上升速度要求≥8mm/s快速下降速度要求≥55mm/ s；滑台采用V形导轨，导轨面的夹角为90度，滑台与导轨的最大间隙为2 mm，起动加速与减速时间均为0.5s，液压缸的机械效率为0.91(考虑密封阻力)。

注意：每三人一组一个题目，按学号顺序顺延