液压机液压系统设计

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液压机液压系统设计

液压机液压系统设计

攀枝花学院学生课程设计说明书题目:液压传动课程设计——小型液压机液压系统设计学生姓名:学号:所在院系:机电工程学院专业:机械设计制造及其自动化班级:指导教师:职称: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注:任务书由指导教师填写。

摘要液压机是一种用静压来加工金属、塑料、橡胶、粉末制品的机械,在许多工业部门得到了广泛的应用。

液压传动系统的设计在现代机械的设计工作中占有重要的地位。

液体传动是以液体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动系统。

本文利用液压传动的基本原理,拟定出合理的液压传动系统图,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。

确保其实现快速下行、慢速加压、保压、快速回程、停止的工作循环。

关键词:液压机、课程设计、液压传动系统设计AbstractHydraulic machine is a kind of static pressure to the processing of metal, plastic, rubber, the powder product of machinery, in many industrial department a wide range of applications. The design of the hydraulic drive system in modern mechanical design work occupies an important position. Transmission fluid is the liquid medium for the work carried out energy transfer and control of a transmission system.This paper using hydraulic transmission to the basic principle of drawing up a reasonable hydraulic system map ,and then after necessary calculation to determine the liquid pressure system parameters , Then according to the parameters to choose hydraulic components specification. To ensure the realization of the fast down, slow pressure, pressure maintaining, rapid return, stop work cycle.Key words:hydraulic machine, course design, hydraulic transmission system design.目录摘要 (I)Abstract (II)1 任务分析 (1)1.1技术要求 (1)1.2任务分析 (1)2 方案的确定 (2)2.1运动情况分析 (2)3 工况分析 (3)3.1工作负载 (3)3.2 摩擦负载 (3)3.3 惯性负载 (3)3.4 自重 (3)3.5 液压缸在各工作阶段的负载值 (3)4 负载图和速度图 (5)5 液压缸主要参数的确定 (6)5.1 液压缸主要尺寸的确定 (6)5.2 计算在各工作阶段液压缸所需的流量 (6)6 液压系统图 (9)6.1 液压系统图分析 (9)6.2 液压系统原理图 (9)7 液压元件的选择 (11)7.1液压泵的选择 (11)7.2 阀类元件及辅助元件 (11)7.3油箱的容积计算 (12)8 液压系统性能的运算 (13)8.1 压力损失和调定压力的确定 (13)8.2 油液温升的计算 (14)8.3 散热量的计算 (15)结论 (17)参考文献 (18)1 任务分析1.1技术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V=5.6 m/min,加压速度1V=70mm/min,其往复运动和加速(减速)时间t=0.02s,压制力为320000N,运2动部件总重为40000N,工作行程400mm,(快进380mm,工进20mm),静摩擦系数fs=0.2,动摩擦系数fd=0.1油缸垂直安装,设计该压力机的液压系统传动。

YA-32 100T液压机液压系统及其本体设计

YA-32 100T液压机液压系统及其本体设计

毕业设计(论文)YA-32 100T液压机液压系统及其本体设计THE HYDRAULIC SYSTEM AND THE ONTOLOGY DESIGN OF HYDRAULICYA-32 100T、摘要通过对分析液压机的国内外生产及研究现状,确定了本课题的主要设计内容。

在确定了液压机初步设计方案后,采用了传统设计方法对100T液压机机身结构进行设计计算及强度校核,并采用AutoCAD设计软件对上横梁、底座、拉伸滑块、压边滑块、拉伸缸、压边缸、顶出缸、立柱及总装图进行了工程绘图,且用ug模拟液压机整体结构,在参考了某公司生产的三梁四柱式液压机液压系统以及查阅了有关关于液压系统设计的书籍后,设计了液压系统的工作说明书,并对其进行了可行性分析,最后对整个设计进行系统分析,得出整个设计切实可行。

关键词:液压机;机身结构AbstractThrough to analysed the type hydraulic press domestic and foreign research present situation, I had determined this topic main design content. After I had determined the type hydraulic press preliminary design plan, used the traditional theory method to carry on the design, the computation, the intensity examination to the body of 100T hydraulic presses fuselages structure, used AutoCAD design software to the main traverse, under the crossbeam, moves Liang, the master cylinder, goes against the cylinder, the column, the final assembly drawing had carried on the project cartography, meanwhile had carried on the mapping to the master cylinder; After referred to three Liang four columns hydraulic Type hydraulic press of wall hydraulic system which some company produces as well as has consulted massively and the hydraulic system design books, had produced the system of numberal control working instructions, and had carried on the feasibility analysis to it, finally carried on the system analysis to the entire design, obtained the entire design to be practical and feasible.keywords:Hydraulc press Body structure目录1绪论 (1)2液压机的主要技术参数 (3)2.1 YA32─100T四柱万能液压机主要参数 (3)2.2 YA32─100T四柱万能液压机系统工况图 (4)3液压基本回路以及控制阀 (6)3.1 YA32─100T四柱万能液压机液压系统图 (6)3.2 YA32─100T四柱万能液压机工作循环图 (9)4液压缸 (10)4.1 主缸 (10)4.2 主缸活塞杆 (18)4.3 主缸的总效率 (20)4.4 顶出 (20)4.5 顶出缸活塞杆 (25)4.6 顶出缸的总效率 (26)4.7 各油缸工作流量 (27)4.8 液压缸损坏情况及原因分析 (29)5液压工作介质 (31)6液压辅助件及液压泵站 (32)6.1 管件 (32)6.2 密封件 (33)6.3 油箱 (35)6.4 过滤器 (38)6.5 立柱导杆 (38)6.6泵站的组成及工作过程 (40)7梁的设计 (41)7.1横梁的结构设计 (41)7.2上梁 (46)7.3下梁 (49)8 液压系统的安装 (49)总结 (50)致谢 (51)参考文献 (52)附录 (53)1 绪论1.1液压机的发展随着全球金融危机对实体经济影响加深,全球经济在经历连续4年5%左右的高速增长之后2010年急速掉头下滑。

小型液压机的液压系统设计

小型液压机的液压系统设计

小型液压机的液压系统设计【摘要】小型液压机在工厂中应用的越来越广泛,液压机的液压系统的设计一直是企业的技术难题,针对这一问题,本文给出了一种小型液压机液压系统的设计方案。

【关键词】小型液压机系统设计1 工况图根据实际工作过程确定液压机工作循环是快速下行→慢速加压→快速返回→停止。

2 液压系统原理图根据工况图设计的小型液压机的液压系统原理图如下:本系统采用双泵供油方式,在快进和快退工况双泵同时向系统供油,液压缸高速运动,提高工作效率。

在烤锅盖压制时低压大泵卸荷高压小泵向系统供油,液压缸处于低速大输出力工作状态。

同时该系统具备短时保压功能,从而确保烤锅盖成型质量。

设计压制力30t,压制速度约5mm/s,快进速度为压制速度的4倍。

3 液压缸参数确定3.1 液压缸缸径确定3.2 液压缸活塞杆杆径确定压力机使用:可选速比为2;则由并由液压缸活塞杆外径系列可得液压缸活塞杆杆径为:d=110mm;D-液压缸缸径d-活塞杆杆径3.3 验算系统压力4 小泵排量确定确定系统驱动动力为三相异步交流电动机,转速为1400r/min;由液压缸压装工作速度5mm/s得工进时所需流量Q1为:泵每秒钟转数:1400/60=23.33r/s;则泵理论排量为:100.48/23.33=4.3ml/r;由泵的排量系列选择泵的排量为5ml/r。

小泵的负荷较大,可选柱塞泵。

5 大泵排量确定由快速下行速度应为工作速度的4倍,的大泵的排量应为小泵的3倍,按照3倍关系并根据泵的排量系列选择大泵排量为16ml/r。

低压大泵负荷较小,为节约成本可选择齿轮泵。

此系统工作泵为齿轮泵+柱塞泵的双联泵。

系统工作液压缸速度验算:工进速度:5×1400×1000/60÷[(π×1602)/4]≈5.8mm/s;符合要求。

快进速度:21×1400×1000/60÷[(π×1602)/4]≈24.4mm/s;符合要求。

200T液压机液压系统设计

200T液压机液压系统设计

摘要本设计为200T液压机液压系统。

液压系统主要由主缸运动、顶出缸运动等组成。

本文重点介绍了液压系统的设计。

通过具体的参数计算及工况分析,制定总体的控制方案。

经方案对比之后,拟定液压控制系统原理图。

液压系统选用插装阀集成控制系统,插装阀集成控制系统具有密封性好,通流能力大,压力损失小等特点。

为解决主缸快进时供油不足的问题,主机顶部设置补油油箱进行补油。

主缸的速度换接与安全行程限制通过行程开关来控制;为了保证工件的成型质量,液压系统中设置保压回路,通过保压使工件稳定成型;为了防止产生液压冲击,系统中设有泄压回路,确保设备安全稳定的工作;本系统应用的电气控制系统,便于对系统进行控制,可以实现半自动控制,可以实现过载保护,保证系统正常运行。

此外,本文对液压站进行了总体布局设计,对重要液压元件进行了结构、外形、工艺设计。

通过液压系统压力损失和温升的验算,本文液压系统的设计可以满足压力机顺序循环的动作要求,能够实现塑性材料的锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲等成型加工工艺。

关键词:液压系统;液压机;毕业设计AbstractThis paper design for the bolster press of hydraulic machines. Mainframe mainly by the motion of master cylinder and the motion of cylinder head out of components etc. This paper focuses on the hydraulic system design.Through specific parameters and hydraulic mechanic situation analyzes, formulation of a master control program. By contrast,developed hydraulic control system diagram. Hydraulic systems use cartridge valve integrated control system,integrated cartridge valve control system has good sealing, flow capacity, small pressure loss characteristics etc.To solve the master cylinder express entered the shortage of oil supply in the top of the mainframe installed oil tank. Master cylinder for the speed of access restrictions and security through the trip exchanging to control switches. To ensure the quality of the work-piece molding, in the hydraulic system installed packing loop through packing work-piece stability molding; To prevent hydraulic shocks, pressure relief system with a loop to ensure that this equipment can be a safe and stable work. This system applicate electricity control system, to facilitate the system of control, we can achieve semi-automatic control and achieve overload protection, ensure normal operation system. In addition, the paper hydraulic station on the overall layout of the key components of the hydraulic structure、shape、technique for a specific design.By the loss of hydraulic system pressure and temperature checked. Hydraulic system is designed to meet the hydraulic action sequence and cycle requirements can be achieved by forging plastic materials, stamping, cold extrusion, straightening,bending, and other molding processes.KeyWords: hydraulic system, bolster press, graduation design目录摘要..................................................................................................................................................... Abstract (I)1 绪论 01.1 液压传动系统概况 01.1.1 液压传动技术的发展与研究动向 01.1.2 我国液压系统的发展历程 (1)1.1.3 液压传动技术的应用 (2)1.2 液压机的概况 (2)1.3 液压机的发展 (3)2 200T液压机液压系统设计 (5)2.1 液压系统设计要求 (5)2.1.1 液压机负载确定 (5)2.1.2 液压机主机工艺过程分析 (5)2.1.3 液压系统设计参数 (5)2.2 液压系统设计 (5)2.2.1 液压机主缸工况分析 (5)2.2.2 液压机顶出缸工况分析 (8)2.3 液压系统原理图拟定 (10)2.3.1 液压系统供油方式及调速回路选择 (10)2.3.2 液压系统速度换接方式的选择 (11)2.3.3 液压控制系统原理图 (11)2.3.4 液压系统控制过程分析 (12)2.3.5 液压机执行部件动作过程分析 (13)2.4 液压系统基本参数计算 (15)2.4.1 液压缸基本尺寸计算 (15)2.4.2 液压系统流量计算 (17)2.4.3 电动机的选择 (19)2.4.4 液压元件的选择 (21)2.5 液压系统零部件设计 (22)2.5.1 液压机主缸设计 (22)2.5.2 液压机顶出缸设计 (27)2.5.3 液压油管选择 (29)2.5.4 液压油箱设计 (31)2.6 液压系统安全稳定性验算 (32)2.6.1 液压系统压力损失验算 (32)2.6.2 液压系统温升验算 (36)3 200T液压机电气系统设计 (38)3.1 电气控制概述 (38)3.2 液压机电气控制方案设计 (38)3.2.1 液压机电气控制方式选择 (38)3.2.2 电气控制要求与总体控制方案 (38)3.3 液压机电气控制电路设计 (39)3.3.1 液压机主电路设计 (39)3.3.2 液压机控制电路设计 (39)3.3.3 电气控制过程分析 (40)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)附录A 液压机使用说明书 (45)1 绪论1.1液压传动系统概况1.1.1液压传动技术的发展与研究动向液压传动是一种以液体作为工作介质,以静压和流量作为主要特性参数进行能量转换传递和分配的技术手段。

液压机液压传动与控制系统设计手册

液压机液压传动与控制系统设计手册

液压机液压传动与控制系统设计手册【实用版】目录一、液压机的概述二、液压传动系统的设计1.液压元件的选择2.液压传动系统的原理图设计3.液压传动系统的性能分析三、控制系统的设计1.控制系统的组成2.控制策略的选择3.控制系统的实现四、液压机液压传动与控制系统的实际应用正文一、液压机的概述液压机是一种利用液体压力来传递动力的机械设备,其主要由液压元件、液压传动系统以及控制系统组成。

液压机的工作原理是利用液压油的压力来驱动液压缸,从而实现机械的运动。

液压机的应用广泛,主要用于锻造、冲压、拉伸等工艺过程。

二、液压传动系统的设计1.液压元件的选择液压元件是液压传动系统的核心部分,主要包括液压泵、液压阀、液压缸等。

液压元件的选择主要根据液压机的工作要求、工作环境和液压油的性质来确定。

2.液压传动系统的原理图设计液压传动系统的原理图设计是液压传动系统设计的重要环节。

原理图设计主要包括液压泵、液压阀、液压缸的连接方式和顺序,以及液压油的流动方向和压力分布。

3.液压传动系统的性能分析液压传动系统的性能分析主要包括液压传动系统的工作压力、流量、效率和稳定性等。

通过对液压传动系统的性能分析,可以确保液压传动系统的正常工作和长期稳定性。

三、控制系统的设计1.控制系统的组成控制系统主要由控制器、传感器和执行器组成。

控制器是控制系统的核心部分,主要负责控制液压传动系统的工作。

传感器是控制系统的输入部分,主要用于检测液压传动系统的工作状态。

执行器是控制系统的输出部分,主要用于控制液压传动系统的工作。

2.控制策略的选择控制策略的选择是控制系统设计的重要环节。

控制策略的选择主要根据液压机的工作要求、工作环境和液压油的性质来确定。

常用的控制策略包括比例 - 积分 - 微分控制(PID 控制)、模糊控制和神经网络控制等。

3.控制系统的实现控制系统的实现主要包括控制器程序的设计和执行器的控制。

控制器程序的设计主要采用 MATLAB 仿真软件进行,通过仿真可以验证控制器程序的正确性和有效性。

单柱液压机液压系统设计

单柱液压机液压系统设计

单柱液压机液压系统设计摘要:如今,液压传动是一门比较成熟的技术,已广泛应用于机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造以及锻压等机械行业。

而其在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用,高度集成化等各项要求方面的显著优势使得这门技术有着更加广阔的发展前景。

本文在对液压传动发展和液压传动的工作原理作了一个简要说明的同时,更对液压技术在锻压机械中的一个典型应用——单柱液压机的液压系统进行了全面的设计计算。

其内容主要包括:Ⅰ液压传动系统方案的分析、比较和确定;Ⅱ确定并绘制系统原理图;Ⅲ集成块单元回路图的绘制;Ⅳ液压系统中各主要参数的计算、圆整及校核;Ⅴ各种液压元件的选择;Ⅵ设计并绘制以集成块联接方式而成的系统装配图;在单柱液压机液压系统执行元件液压缸的设计中,利用在前文系统设计中所校核过的如活塞直径D(ΦAL)、活塞杆直径d(ΦMM)等参数,我们对液压油缸的各主要零部件进行了详细的结构设计,并绘制了它们的零件图及液压油缸装配图。

在本设计中,所有图纸均使用绘图软件AutoCAD绘制而成,使得图纸更加清晰,一目了然。

关键字:单柱液压机;液压系统设计;液压油缸;AutoCAD指导老师签名:1ABSTRACTAbstract:Nowadays, hydraulic drive is a technique becoming mature,what has been applied in Manufacture, Engineering Machinery, Farm Machinery, Car Manufacturing, and Forging Presses etc. Moreover, it has a so salient advantage in actualize high pressure, high speed, hight-power, hight efficiency, low yawp, longevity and hight integration that it could develope much faster then others.After the phylogeny of the hydraulic drive and the working theory have beenintroduced in this paper, we have do a fully design for the system of the singlecolumn hydraulic presses which is a type application in Forging Presses.It includes:Ⅰ Analysing, comparing and confirming the project of hydraulic drive;Ⅱ Confirming and drawing the system blueprint;Ⅲ Drawing a blueprint of the cell loop of the integration block;Ⅳ Accounting, checking and normalizing the mainly parameter in the hydraulic systemⅤ Choosing the different kinds of hydraulic componentⅥ Designing how to rig out all the parts of the system and then draw a blueprint to reflect it.In the design of the working part of the hydraulic system, cylinder, we have do aparticular frame design in using the parameter as the diameter of the piston D(ΦAL)and the diameter of the pole d(ΦMM).In this project, to make blueprint more clearly and even be clear at a glance, wedraw the entire blueprint in software AutoCAD.Key words:Single Column Hydraulic Presses; The Design of Hydraulic System; Hydraulic cylinder; AutoCADSupervisor Signature:21、概述1.1 液压传动发展概况液压传动相对于机械传动来说是一门新技术,但如从17世纪中叶巴斯卡提出静压传递原理、18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,也已有二三百年历史了。

3150KN专用液压机的液压系统设

3150KN专用液压机的液压系统设

3150KN专用液压机的液压系统设计摘要本机器适用于一般金属压制、塑料、粉末冶金压制、可塑型材料的压制工艺。

它由主机及控制机构两大部分组成,通过管路及电气装置联系起来构成一整体。

主机部分包括机身,主缸,顶出缸及充液装置等组成。

控制机构包括动力机构,上下限程装置,管路及电气箱等部分组成。

其液压系统由能源转换装置(泵和油缸),能量调节装置(各种阀)以及能量输送装置(油箱,充液油箱,管路)等组成。

本机器的工作压力,压制速度,空载快速下行和减速的行程范围均可根据工艺需要进行调整,并能完成顶出工艺,不带顶出工艺,拉伸工艺三种工艺方式。

本机器主机呈长方形,外型新颖美观,动力系统结构简单,紧凑,动作灵敏可靠,并可实现调整,手动及半自动三种操作方式。

整机均提供了典型的工艺动作即上滑块快速下行、慢速加压、保压延时、快速回程与停止。

下缸活塞顶出、退回或浮动压边下行、停止、顶出。

由于增设了下缸活塞浮动压边下行的工艺动作,就可利用顶出缸做液压垫,利用倒拉伸工艺实现金属薄板拉神成型的工艺要求。

关键词压制;液压系统;压边3150KN Special Hydraulic Machine HydraulicSystem DesignAbstractThe machinery for general suppression of metal plastic, powder metallurgy suppression, plastic materials can suppress the process. It consists of host and control most of the two institutions, through pipelines and installations linked to constitute a whole. Including the host part of the fuselage, the main tank, a tank top and liquid-filled devices, and other components. Control agencies, including force, the maximum and minimum levels-devices, pipes and electrical boxes and other components. Its hydraulic system by the energy conversion devices (pumps and fuel tanks), energy-conditioning (all valve) and energy transmission devices (fuel tank, liquid-filled tank, piping) composed. The machines work pressure, the suppression of speed, no-load fast and slow down the scope of the itinerary can be adjusted in accordance with the need for technology and top-out process can be completed, without a roof process, drawing process of three ways. The host was rectangular machines, new aesthetic appearance, the power system used cartridge valve, the structure is simple, compact, sensitive and reliable action, and to achieve adjustment, the three semi-automatic and manual mode of operation.offer of a typical action that is rapidly descending on the slider, slow pressure, Bao calendar, with the rapid return to stop. The cylinder piston to the top, back-pressure or floating down, stop, to the top. As provided under the pressure cylinder piston floating down the side of action, we can make use of hydraulic cylinders to the top pad, using inverted drawing process to achieve sheet metal forming the pull of God demands.Keywords suppressed; hydraulic system; Pressure目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1背景 (1)1.2国内外液压机技术发展状况及发展趋势 (1)1.2.1国内外液压机发展状况 (2)1.2.2液压机技术发展趋势 (2)1.2.3国内外液压机的类型 (2)1.3研究的意义 (3)1.4问题的提出和研究的内容 (4)1.4.1问题的提出 (4)1.4.2液压系统设计的步骤 (4)第2章液压系统设计 (6)2.1概述 (6)2.1.1液压传动系统的主要组成 (6)2.1.2液压机的结构形式和工艺方式 (6)2.2明确工作要求,进行工况分析 (7)2.2.1结构概述 (7)2.2.2工作情况 (8)2.2.3 设计参数 (9)2.2.4 负载分析及绘制负载图和速度图 (9)2.3拟订液压系统原理图 (10)2.3.1系统原理图的设计步骤 (11)2.3.2液压系统原理图的问题 (13)2.3.3液压系统的工作原理 (13)2.4液压件的计算与选择 (16)2.4.1 确定缸的有效面积 (16)2.4.2 绘制工况图........................................................ 错误!未定义书签。

四柱式液压机液压系统设计

四柱式液压机液压系统设计

四柱式液压机液压系统设计四柱式液压机液压系统是一种常用的工业生产设备,其液压系统设计的好坏直接影响到设备的性能和使用寿命。

下面将从液压系统的组成和设计要点两个方面做详细的介绍,以期对四柱式液压机液压系统的设计有一个全面的了解。

1.液压系统的组成(1)液压泵:液压泵是液压系统的动力源,负责向液压缸提供压力油。

在选择液压泵时,应考虑液压系统的工作压力、流量需求以及工作环境等因素。

(2)液压缸:液压泵提供的压力油通过液压管路输送到液压缸中,产生推力或拉力。

液压缸通常由活塞、密封装置和活塞杆组成。

(3)液压阀:液压阀用于对液压系统进行控制和调节。

常见的液压阀包括直动式换向阀、电磁换向阀、电液比例阀等。

液压阀的选择应根据液压系统的控制要求和性能参数进行。

(4)油箱:油箱用于储存液压油,并起到冷却液压油的作用。

油箱还会安装滤油器和油位检测器等附件。

(5)液压管路:液压管路将液压泵提供的压力油输送到液压缸中,起到传输作用。

液压管路应选择适当的管径和材料,保证系统的流量和压力损失在合理范围内。

2.液压系统设计要点(1)系统工作压力:四柱式液压机液压系统的工作压力一般在10-25MPa之间。

工作压力的选择应根据液压机的设计要求和工作环境进行,同时应考虑液压泵、液压管路和液压缸等部件的承压能力。

(2)液压泵的选择:液压泵的选择应通过计算液压系统的流量需求,确定液压泵的流量和压力参数。

同时,还需要考虑液压泵的转速、功率和效率等因素。

(3)液压阀的选型:根据液压系统的控制要求和性能参数,选择适合的液压阀。

在选择液压阀时,还需要考虑其密封性能、反应速度和可靠性等因素。

(4)油箱和冷却系统设计:油箱的设计应满足液压油的储存和冷却要求。

油箱的尺寸应根据液压泵的流量和液压系统的容积进行选择。

冷却系统的设计应确保液压油的温度在合理范围内,避免油温过高导致液压系统的故障和损坏。

(5)液压管路的设计:液压管路的设计应根据液压系统的流量和压力损失进行计算。

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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3.液压系统的计算和选择液压元件(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,来初步确定由手册查表取液压缸工作压力为20MPa。

2)计算液压缸内径D和活塞杆直径d。

由负载图知最大负载F为305000N,按表9-2取p2可不计,考虑到快进,快退速度相等,取d/D=0.7D={4Fw/[πp1ηcm]}1/2= 147(mm)根据手册查表取液压缸内径直径D=160(mm)活塞杆直径系列取d=110(mm)取两液压缸的D和d分别为160mm和110mm。

按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度A≥Qmin/Vmin=0.05×1000/3=16.7(cm2)液压缸节流腔有效工作面积选取液压缸有杆腔的实际面积,即A2=π(D2-d2)/4=3.14×(1602-1102)/4 =105.98 cm2满足不等式,所以液压缸能达到所需低速(2)计算在各工作阶段液压缸所需的流量Q(快进)=πd2v (快进) /4=3.14x0.112x3/4=28.50L/minQ(工进)=πD2v (工进) /4=3.14x0.162x 0.04/4=0.804L/minQ(快退)=π(D2-d2)v (快退)/4=3.14x (0.162 -0.112)x3/4=31.79L/min(3)确定液压泵的流量,压力和选择泵的规格1.泵的工作压力的确定考虑到正常工作中进油管有一定的压力损失,所以泵的工作压力为∑∆PP=p+p1式中,Pp-液压泵最大工作压力;P1-执行元件最大工作压力(Pa);∑∆p-进油管路中的压力损失(Pa),简单系统可取0.2~~0.5Mpa。

故可取压力损失∑△P1=0.5Mpa20+0.5=20.5MPa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出静态压力,另外考虑到一定的压力储备量,并确保泵的寿命,因此选泵的压力值Pa应为Pa ≥1.25Pp-1.6Pp因此Pa=1.25Pp=(1.25~1.6)⨯20.5=25.625~32.8MPa。

2.泵的流量确定,液压泵的最大流量应为Qp≥K(∑Q)maxK为系统泄漏系数,一般取K=1.1-1.3,大流量取小值;小流量取大值。

油液的泄露系数K=1.2故Qp=K(∑Q)max=1.2⨯31.76=38.15L/min3.选择液压泵的规格根据以上计算的Pa和Qp查阅相关手册现选用63YCY14-1B斜盘式轴向柱塞泵,n= 3000 r/minmax=1000r/minnminη=85%,总效率η=0.7.额定压力p0=32Mpa,每转排量q=63mL/r,容积效率v4. 与液压泵匹配的电动机选定首先分别算出快进与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规格的依据。

由于在慢进时泵输出的流量减小,泵的效率急剧降低,一般在流量在0.2-1L/min范围内时,可取η=0.03-0.14.同时还应该注意到,为了使所选择的电动机8.液压缸工作行程的确定液压缸工作行程长度,可根据执行机构实际工作烦人最大行程来确定,查表的系列尺寸选取标准值L=400mm。

9.缸盖厚度的确定一般液压缸多为平底缸盖,其有效厚度t按强度要求可用下面两个公式进行近似计算无孔时:t≥0.433D(P/[σ])1/2=0.433x160x(25.625/100)1/2=35.07有孔时:t≥0.433 D2(P D2/[σ](D2-d)}1/2 式中,t----------缸盖有效厚度D---------缸盖止口内直径D2----------缸盖孔的直径10.最小寻向长度的确定当活塞杆全部外伸时,从活塞支撑面中点到缸盖滑动支撑面中点的距离H称为最小导向长度过小,将使液压缸的初试挠度增大,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。

对一般的液压缸,最小导向长度H应满足以下要求H>=L/20+D/2=400/20+160/2=100mm取H=100mm活塞宽度B=(0.6~1.0)D1=10011.缸体长度的确定液压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端盖的厚度,一般的液压缸的缸体长度不应大于内径地20~30倍四.液压系统的验算已知该液压系统中进回油管的内径均为12mm,各段管道的长度分别为:AB=0.3m AC=1.7m AD=1.7m DE=2m 。

选用L-HL32液压油,考虑到油的最低温度为15℃查得15℃时该液压油曲运动粘度 V=150cst=1.5cm/s,油的密度ρ=920kg/m1.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0.25m/min ,进给时的最大流量为19.08L/min ,则液压油在管内流速V为:V1=Q/(πdd/4)=(19.08×1000)/(3.14×2.9×2/4)=69.74(cm/s)管道流动雷诺数Rel为Rel=69.74×3.2/1.5=148.8Rel<2300可见油液在管道内流态为层流,其沿程阻力系数λl=75 Rel=0.59进油管道的沿程压力损失ΔP为:ΔP1-1=λl/(l/d)·(ρV/2﹚=0.59×﹙1.7+0.3﹚/(0.029×920×0.592/2)=0.2MPa查得换向阀34WE6G50-50/AW220R的压力损失ΔP=0.05MPa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ΔP为:ΔP1=ΔP1-1+ΔP1-2=(0.2×1000000+0.05×1000000)=0.25MPa2.工作进给时间回油路的压力损失,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杆腔的工作面积的二分之一,则回油管道的流量为进油管的二分之一,则V2=V/2=34.87(cm/s)Rel=V2d/r=34.87×2/1.5=46.5λ2=75/Rel=75/46.5=1.6回油管道的沿程压力损失ΔP为:ΔP2-1=λ/(l/d)×(P×VXV/2)=1.6×2/0.029×920×0.5952/2=0.68MPa查产品样本知换向阀23WE6G50-50的压力损失ΔP=0.025MPa。

换向阀34WE6G50-50/AW220R的压力损失ΔP=0.025MPa ,调速阀ADTL-10的压力损失ΔP=0.5MPa回油路总压力损失ΔP为ΔP2=ΔP2-1+ΔP2-2+ΔP2-3+Δ2-4=0.68+0.025+0.025+0.5=1.23MPa3.变量泵出口处的压力P:Pp=(F/ηcm+A2ΔP2)/(A1+ΔP1)=[(305000/0.9+0.00591×1.1×100)/0.01539]+0.15=22.4MPa4.快进时的压力损失,快进时液压缸为差动连接,自会流点A至液压缸进油口C之间的管路AC中,流量为液压泵出口流量的两倍即26L/min,AC段管路的沿程压力损失为ΔP1-1为V1=Q/(πd×d/4)=45.22×1000/(3.14×2×2/4×60)=240.02(cm/s)Rel=V1d/r=320.03 λ1=75/Rel=0.234ΔP1-1=λ(l/d)×(ρV2)=0.234×(1.7/0.02)×(920×2.4×2.4×2)=0.2MPa同样可求管道AB段及AD段的沿程压力损失ΔP1-2 ΔP1-3为V2=Q/(πd×d/4)=295cm/s Re2=V/d/r=236V2=75 Re2=0.38ΔP1-2=0.024MPaΔP1-3=0.15MPa查产品样本知,流经各阀的局部压力损失为:34WE6G50-50/AW220R的压力损失,ΔP2-1=0.17MPa23WE6G50-50的压力损失,ΔP2-1=0.17MPa据分析在差动连接中,泵的出口压力为PP=2ΔP1-2+ΔP1-2+ΔP2-2+ΔP2-1+ΔP2-2+F/A2ηcm=2×0.2+0.024+0.15+017+0.17+25/0.00785×0.9=0.18MPa快退时压力损失验算亦是如此,上述验算表明,无需修改原设计。

2.系统温升的验算在整个工作循环中,工进阶段所占的时间最长,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较大,由于限压式变量泵在流量不同时,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,取数值大者进行分析当V=4cm/min时流量Q=V(πDD/4)=π×0.125×0.125/4=0.491﹙L/min)此时泵的效率为0.1,泵的出口压力为22.4MPa则有:P输入=22.4×0.613/(60×0.1)=2.29(KW)P输出=FV=305000×4/60×0.01×0.001=0.203(Kw)此时的功率损失为ΔP=P输入-P输出=2.29-0.203=2.09 (Kw)当V=25cm/min时,Q=3.85L/min 总效率η=0.8则P输入=25×3.85/(60×0.8)=1.845(Kw)P输出=FV=307500×25/60×0.01×0.001=1.28(Kw)ΔP=P输入-P输出=0.565(Kw)可见在工进速度低时,功率损失为2.156Kw,发热最大假定系统的散热状况一般,取K=10×0.001Kw/(cm·℃)油箱的散热面积A为A=0.065V2/3=6.5m2系统的温升为:ΔT=ΔP/KA=2.156/(10×0.001×6.6)℃=33.2℃验算表明系统的温升在许可范围内3.螺栓校核液压缸主要承受轴向载荷Fmax=305000取6个普通螺栓,则每个螺栓的工作拉力为Fo=305000/6=51250N 螺栓总拉力F=Fa+Cb/(Cb+Cm)Fo Fa为螺栓预紧力Cb为螺栓刚度Cm为被连接件刚度又Fa=Fb+【1-Cb/(Cb+Cm)】FFb为残余预紧力则Fb=(1.5~1.8)F取Fb=1.5FCb/(Cb+Cm)在无垫片是取0.2~0.3 去取值为0.3得Fa=2.2Fo F=2.5 Fo 由此求得F=128125N螺栓的中径d≥{(1.3×4F)/ [σ]π}1/2=22.1mm[σ]=σs/S=433MP 材料选用40Cr所以取标准值d=24mm 选用螺栓为M24五.参考文献:1、成大先主编。

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