液压课程设计说明书水平送料装置液压系统设计+图纸

液压与气压传动

课程设计说明书

学院：

设计题目：水平送料装置液压系统设计专业班级：

学生：

目录

一、工况分析计算

1.1工况分析--------------------------------------1

1.2负载分析与计算--------------------------------2

二、液压缸主要参数的确定

2.1初选液压缸的工作压力--------------------------2 2.2计算液压缸的尺寸------------------------------2

2.3流量计算--------------------------------------3

三、液压系统图拟定

3.1系统功能分析----------------------------------3 3.2系统图的拟定----------------------------------4 3.3系统原理图的绘制---------------------------------------------5

3.4系统功能的说明--------------------------------5

四、液压元件选择与计算

4.1确定液压泵的型号及电动机功率------------------6

4.2选择阀类元件及辅助元件------------------------6

五、液压缸设计

5.1液压缸结构的拟定------------------------------7

5.2液压缸结构的计算------------------------------7

5.3液压缸结构图----------------------------------8

六、总结--------------------------------------------------------------8

七、参考文献--------------------------------------------------------9

一、液压传动课程设计的目的

1、巩固和深化已学的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤。

2、锻炼机械制图，结构设计和工程运算能力。

3、熟悉并会用有关国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。

4、提高学生使用计算机绘图软件（如AUTOCAD、PRO/E等）进行实际工程设计的能力。

二、液压课程设计题目：水平送料装置液压系统设计

某水平送料装置采用液压驱动实现直线水平送料，基本设计参数如下：

题目要求：

1、驱动装置：串联活塞缸（2个），双端不可调缓冲；

2、安装方式：活塞杆固定，缸筒移动；

3、调速方式：双向进油节流调速，背压2.0MPa。

设计要求：

1、进行工况分析与计算，绘制工况图（包括速度图、，负载图）。

2、拟定液压系统原理图，选择标准液压元件，绘制电磁铁动作顺序表。

3、液压缸设计计算、图纸绘制。

上交材料：

1、设计说明书一份。

2、液压系统原理图一张（A3）。

3、液压缸（A1）装配图及部分零件图（A3）。

一、工况分析计算

1.1工况分析

对液压传动系统的工况分析就是明确各执行元件在工作过程中执行元件的速度、负载变化的规律，并将此规律用曲线表示出来，作为拟定液压系统方案确定系统主要参数（压力和流量）的依据。

1.1.1运动分析

根据各执行元件在完成一个工作循环内各阶段的速度，绘制以速度为纵坐标，时间为横坐标的速度循环图，掌握一个工作循环中速度的变化情况。如下图所示：

图一

1.1.2动力分析

动力分析是研究机器在工作过程中，其执行机构的受力情况，图2为上料机液压系统的负载—位移曲线图如下：

图二

1.2负载分析与计算 1.

2.1负载分析

负载分析就是研究各执行元件在一个工作循环内各阶段的受力情况。工作机构作直线运动时，液压缸必须克服的负载力为：c F F =，c F 为工作阻力

1.2.2负载计算

（1）负载压力计算 ①工作负载

此负载为物料的摩擦力：

正压力：;8.58)8.96000(KN N F N =?=

静摩擦负载：KN KN F F N s 63.37)8.5864.0(f fs =?=?= 动摩擦负载：KN KN F f F N d 64.17)8.583.0(fd =?=?= ②惯性负载

;121.0/2.06000KN a m F a =?=?=

二、液压缸主要参数的确定

2.1初选液压缸的工作压力

根据前面计算的最大负载力，查表9-1确定工作压力为5MPa

2.2计算液压缸的尺寸

mm

89.8410

66.5441066.510795.037630

3

236

=??=

=

?=??=

=

--π

π

ηA

D m p F

A m

按标准取液压缸内径为mm 100=D ，

根据缸的前进和后退速度，在活塞杆外径中选取标准系列，取mm 60d =

2.3流量计算

无杆腔面积：22

2

1mm 98.78534

1004

=?=

=

ππD A

有杆腔面积：222222mm 55.502660-1004

d -41===）（）（π

πD A

求流量：

有杆腔流量:min /10.107106088.0200

98.7853611L V

A q V

=???=

=

-η

无杆腔流量：min /54.68106088

.0200

55.5026622L V

A q V

=???=

=

-η

所以串联缸需要的最大流量为m in /64.17521L q q q =+=总 最大功率为：W q

P k 49.2060

p =??=

三、液压系统图的拟定

3.1系统功能分析

系统的驱动装置为串联活塞缸。

3.1.1供油方式

从工况图分析可知，从提高系统效率，节能的角度考虑，采用单一定量泵的供油方式。

3.1.2系统的卸荷回路

卸荷回路是通过溢流阀及三位四通电磁换向阀实现的。

3.1.3工作回路

用一个齿轮泵对系统进行供油，通过三位四通电磁换向阀的通断的情况来控制系统的工作情况。

3.2系统图的拟定

3.2.1液压缸的分类及组成

液压缸按其结构形式，可以分为活塞缸、柱塞缸、和摆动缸三类。活塞缸和柱塞缸实现往复运动，输出推力和速度。摆动缸则能实现小于360°的往复摆动，输出转矩和角速度。液压缸除单个使用外，还可以几个组合起来和其他机构组合起来，在特殊场合使用，已实现特殊的功能。

本次设计中液压缸的结构基本上可分成缸筒，密封装置、缓冲装置，以及排气装置四个部分。

（1）液压缸的主要参数设计（已经计算）

（2）液压缸的结构设计

缸体的连接形式常用的连接方式法兰连接、螺纹连接、外半环连接和内半环连接，其形式与工作压力、缸体材料、工作条件有关。本次设计中采用缸体前端法兰连接，缸中还有导向套。

密封圈的选用应根据密封部位、使用部位、使用的压力、温度、运动速度的范围不同而选择不同类型的密封圈。常见的密封圈类型：O型圈，O型圈加挡圈，高底唇Y型圈，Y型圈，奥米加型等。本次设计中采用的是U行密封圈，防尘密封件，

液压缸排气装置对于速度稳定性要求的机床液压缸，则需要设置排气装置，缸体上有排气孔。

（3）液压缸设计需要注意的事项

在系统工作过程中，应使缸体在移动时能承受最大负载。快速柱塞缸是通过油管与缸体直接相连实现给缸体供油。

考虑到液压缸有不同行程终了处的制动问题和液压缸的排气问题，缸内如无缓冲装置和排气装置，系统中需有相应措施。

根据主机的工作要求和结构设计要求，正确确定液压缸的安装、固定方式，但液压缸只能一端定位。

液压缸各部分的结构需根据推荐结构形式和设计标准比较，尽可能做到简单、紧凑、加工、装配和维修方便。

（4）液压缸主要零件的材料和技术要求：串联活塞缸缸体材料---铸铁，型号45，粗糙度---液压缸内圆柱表面粗糙度为m R a μ6.1=，其余非铸造面的粗度

3.6=a R m μ，

3.3系统原理图的绘制

水平送料装置液压系统原理图如下图所示：

3.4系统功能的说明

本次设计的液压系统所需流量较大，采用单个液压泵及电动机提供系统运动

所需的动力，在回油路中采用可调节流阀对回路中液压油的流量进行调节由于缸体运动所需流量较大，给缸体供油采用电磁换向阀。