小型压力机液压系统设计

另附CAD系统原理与装配图但是不保证及时回信一般3～5天收信一次

目录

一液压系统原理设计 (1)

1工况分析 (1)

2拟定液压系统原理图 (4)

二液压缸的设计与计算 (6)

1液压缸主要尺寸的确定 (6)

2液压缸的设计 (7)

三液压系统计算与选择液压元件 (10)

1计算在各工作阶段液压缸所需的流量 (10)

2确定液压泵的流量,压力和选择泵的规格 (10)

3液压阀的选择 (12)

4确定管道尺寸2液压缸的设计 (12)

5液压油箱容积的确定 (12)

6液压系统的验算 (12)

7系统的温升验算 (15)

8联接螺栓强度计算 (16)

四设计心得 (17)

五参考文献 (17)

一液压系统原理设计

1工况分析

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300000N，运动部件总重力为25000N，工作行程400mm，油缸垂直安装，设计压力机的液压传动系统。

液压缸所受外负载F包括五种类型，即：

F=F

压+F

磨

+F

惯

+F

密

+G

式中：

F

压

-工作负载，对于液压机来说，即为压制力；

F

惯

-运动部件速度变化时的惯性负载；

F

磨

-导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力。液压缸垂直安装，摩擦力相

对于运动部件自重，可忽略不计；

F

密

-由于液压缸密封所造成的运动阻力；

G-运动部件自重。

液压缸各种外负载值

1)工作负载：

液压机压制力F压=300000N

2)惯性负载：

3)运动部件自重：

G=25000N

4)密封阻力

F

密

=(F为总的负载)

5)摩擦力

液压缸垂直安装，摩擦力较小，可忽略不计。

根据上述计算结果，列出各工作阶段所受的外负载。

工作循环各阶段外负载表

快退阶段：F退=F密+G

按照给定要求与外负载表绘制速度循环图与负载循环图：

速度循环图：

负载循环图：50

L(mm)

V(mm/s)

~

50

400

2拟定液压系统原理图

1)确定供油方式：

考虑到该压力机在工作进给时需要承受较大的工作压力，系统功率较大，速度较底。而在快进,快退时负载较小，速度较快。从节能，减少发热，系统结构，效率，工作压力等方面考虑，泵源系统宜选用轴向柱塞泵。 2)调速方式的选择：

在小型压力机液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或者调速阀。在本系统中选用回油节流调速，这种调速回路受泄漏与发热影响小，速度刚性好，由于有背压存在，起到一定的阻尼作用，提升了运动的平稳性，同时空气也不易渗入。

3)速度切换方式的选择：

305555

L(mm )

400

566

22500

277778

F(N )

系统采用由电磁阀控制的快慢速换接回路，它的结构简单，调节行程比较方便，阀的安装也较容易，但速度换接的平稳性较差。若要提高系统的速度换接平

稳性，可改用由行程阀切换速度的换接回路。

液压系统原理图：

二液压缸的设计与计算

1液压缸主要尺寸的确定

工作压力p的确定：

工作压力p可根据负载大小及机器类型初步确定，先查表取液压缸工作压力为25MPa.

液压缸缸筒内径D和液压缸活塞杆外径d的确定：

由负载图知最大负载F为，按表可取p2为0MPa，ηcm为，考虑到快进，快退速度相等，取d/D为。将上述数据代入液压缸缸筒内径计算公式，可得液压缸缸筒内径：由液压缸缸筒内径（缸径）尺寸系列表查得D=160mm。

活塞直径d，按d/D=,d=112mm。

由液压缸活塞杆外径（杆径）尺寸系列表，取d=125mm。

由此求得液压缸的实际有效面积为：

初步计算液压缸最大工作压力：

按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度，由式

L

式中Q min是调速阀的最小稳定流量为min

本次设计中调速阀是安装在进油路上，故液压缸节流腔有效工作面积应取液压缸无杆腔的实际面积，即

>25

不等式满足，故液压缸能够达到所需稳定工进速度。

液压缸缸筒内径（缸径）尺寸系列（GB2348-80）

(mm)

液压缸活塞杆外径（杆径）尺寸系列（GB2348-80）

(mm)

2液压缸的设计

1)液压缸工作压力的确定：

根据设备的类型有表2-1初选工作压力P=25MPa

2)液压缸内径D和活塞杆d的确定：

前面的计算以得出D=16cm,d=

3)液压缸壁厚的确定和外径的确定：

a.起重运输机械的液压缸，一般采用无缝钢管制造，无缝钢管大多属于薄壁

圆筒结构，其壁厚按薄壁圆筒公式计算：

式中：

δ—液压缸壁厚(m)

D—液压缸的内径(m)

p

—试验压力，一般取最大工作压力的～倍

y

[σ]—缸筒材料的许用应力。其值为：

锻钢：[σ]=110～120MPa；

铸钢：[σ]=100～110MPa；

无缝钢管：[σ]=100～120MPa；

高强度铸铁：[σ]=60MPa；

灰铸铁：[σ]=25MPa。