液压设计说明书

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动力滑台液压系统课程设计说明书

动力滑台液压系统课程设计说明书

动力滑台液压系统课程设计说明书一、引言1.背景介绍随着现代工业的快速发展,动力滑台在各类机械设备中的应用越来越广泛。

液压传动作为动力滑台的核心传动方式,具有传动比稳定、承载能力强、噪音低等优点。

因此,对动力滑台液压系统的研究与设计具有重要的实际意义。

2.设计目的本课程设计旨在了解和掌握动力滑台液压系统的设计方法及原理,培养学生分析和解决实际工程问题的能力。

通过本设计,使学生熟悉液压元件的选型、系统原理图的绘制以及液压系统的仿真与试验等环节。

3.设计内容概述本设计主要内容包括:动力滑台液压系统原理及设计要求、方案设计、仿真与分析、设计优化及试验等。

二、动力滑台液压系统原理及设计要求1.动力滑台液压系统工作原理动力滑台液压系统主要由液压泵、液压缸、阀门及控制元件、辅助元件等组成。

液压泵为系统提供压力油,通过阀门控制油液流向和压力大小,驱动液压缸实现滑台的直线运动。

2.设计技术要求在设计过程中,需满足以下技术要求:(1)系统性能稳定,工作可靠;(2)系统油液清洁,无污染;(3)系统能耗低,运行经济;(4)系统具有一定的安全防护措施。

3.设计性能指标本设计性能指标主要包括:(1)滑台运动速度;(2)最大承载能力;(3)系统压力波动;(4)油液温度升高等。

三、动力滑台液压系统方案设计1.系统组成本设计动力滑台液压系统主要由液压泵、液压缸、阀门及控制元件、辅助元件等组成。

2.主要元件选型(1)液压泵:根据系统流量和压力要求,选择合适的液压泵;(2)液压缸:根据滑台承载能力和行程要求,选择合适的液压缸;(3)阀门及控制元件:根据系统功能需求,选择合适的阀门及控制元件;(4)辅助元件:根据系统油液循环和冷却需求,选择合适的辅助元件。

3.系统原理图设计根据系统组成和元件选型,绘制动力滑台液压系统原理图。

四、动力滑台液压系统仿真与分析1.仿真软件介绍选用某液压仿真软件进行仿真分析,该软件具有丰富的元件库和强大的仿真功能。

液压与气压传动课程设计说明书

液压与气压传动课程设计说明书

液压与气压传动课程设计说明书液压与气压传动课程设计说明书一、课程设计目的:本课程设计旨在培养学生对液压与气压传动原理的理解和应用能力,通过实践操作和设计,使学生能够独立完成液压与气压传动系统的设计和优化,提高学生的工程实践能力和综合素质。

二、课程设计内容:1. 液压与气压传动系统的基本原理和工作原理;2. 液压系统的设计方法和步骤;3. 气压系统的设计方法和步骤;4. 液压与气压传动系统的组成和结构设计;5. 液压与气压传动系统的参数优化和调试;6. 液压与气压传动系统的故障分析和排除。

三、课程设计要求:1. 学生需要独立完成一个液压传动系统和一个气压传动系统的设计和优化;2. 设计过程中需要合理选择和搭配液压和气压元件,并进行参数计算和模拟仿真;3. 设计结果需要满足给定的工作要求和性能指标,并经过实践验证和调试;4. 设计过程中需要考虑系统的安全性、可靠性和经济性。

四、课程设计步骤:1. 确定液压传动系统和气压传动系统的工作要求和性能指标;2. 研究液压传动系统和气压传动系统的工作原理和结构组成;3. 选择和搭配液压和气压元件,并进行参数计算和模拟仿真;4. 设计液压传动系统和气压传动系统的结构和布置;5. 进行液压传动系统和气压传动系统的组装和调试;6. 验证设计结果和性能指标,并进行优化和改进;7. 撰写课程设计报告,总结设计过程和结果。

五、课程设计评分标准:1. 设计过程的完整性和合理性(30%);2. 设计结果的准确性和满足性能指标(30%);3. 实践操作和调试的技能和效果(20%);4. 课程设计报告的撰写和总结能力(20%)。

六、参考资料:1. 《液压与气压传动技术手册》;2. 《液压与气压传动系统设计与仿真实例》;3. 《液压与气压传动系统设计与应用》;4. 《液压与气压传动系统故障分析与排除》。

以上是液压与气压传动课程设计的说明书,希望能对你有所帮助。

机械毕业设计1566液压机主机结构设计与计算说明书

机械毕业设计1566液压机主机结构设计与计算说明书

编号:毕业设计说明书题目:液压机主机结构设计与计算院(系):机电工程学院专业:机械设计制造及自动化学生姓名:学号:指导教师单位:机电工程学院姓名:职称:2014年6月4日根据任务书的要求,在设计前查阅了相关资料,了解了四柱式通用液压机的工作原理、设计过程,设计了一台四柱式通用液压机的主机部分。

通过工作要求计算出液压机的主要技术规格,进行多种四柱式液压机的方案论证比较,选出了最优设计方案。

根据最优方案,依次设计完成了液压系统、主机结构和泵站的设计计算。

液压机主缸是液压机的主要工作部件,液压机主缸的性能直接影响着液压机整体工艺水平。

通过细致的分析及理论研究解决易损部分设计结构中存在的问题,可以使液压缸整体上达到工艺强度要求,提高液压缸应用的工艺水准及使用寿命。

所以对液压机主缸进行细致严谨的设计计算对对液压机的设计生产有着至关重要的作用。

本论文从总体上对液压机本体结构,主要结构部件进行设计及必要的校核,对液压机主缸主要参数进行计算,并对所得结果进行分析、验算,从而力争使液压机主缸能够满足生产工艺要求,并从整体上提高液压机的工艺水准,使液压机设计水平更上一个新的台阶。

关键词:液压机;结构设计;液压缸According to the mission statement of requirements before designing the access to relevant information, to understand the working principle of universal four-column hydraulic machine, the design process, the design of a common host part of a four-post hydraulic press. Through the work required to calculate the main technical specifications of hydraulic machines, for a variety of four-column hydraulic machine demonstration program compares to elect the optimal design. According to the optimal solution, in order to complete the design of the hydraulic system, the host structure and pumping station design calculations.Hydraulic master cylinder is the main working parts of hydraulic press, hydraulic press master cylinder direct impact on the performance of the overall technological level of hydrauli c machines. Through careful analysis and theory to solve the structure vulnerable part of the d esign problems in it , and the hydraulic cylinder can be reached technological strength of the o verall requirements of the application of technology to improve the standard of the hydraulic c ylinder and life. So the cylinder for hydraulic design of meticulouscalculation of the design and production of hydraulic machines has a vital role.This paper generally focus on the body structure of the hydraulic press, and design the m ajor structural components and its necessary check , calculation of the main parameters of the hydraulic master cylinder, and analysis and checking the results. To strive to make the hydraul ic master cylinder to meet the requirements of production press and raise the overall technolo gical level of the hydraulic press, and hydraulic press design level to advance to a new level. Keywords: Hydraulic press;Structural Design;Hydraulic cylinder目录引言 (1)1 液压机的基本知识 (2)1.1 概述.................................................. 错误!未定义书签。

剪叉式液压升降平台毕业设计说明书

剪叉式液压升降平台毕业设计说明书

本科毕业设计说明书题目:2t剪叉式升降平台设计院(部):机电工程学院专业:机械工程及自动化班级:机职042班姓名:程菲菲学号:2004075371指导教师:王晓伟完成日期:2008年6月22日目录摘要....................................................... I I ABSTRACT .................................................... I II 1 前言................................................... - 1 -1.1剪叉式液压升降平台概述 (1)1.1.1 剪叉式液压升降平台发展状况..................................... - 1 -1.1.2 升降平台分类及各自优缺点....................................... - 1 -1.1.3 升降平台的选用................................................. - 3 -1.2课题任务.. (4)1.2.1 课题背景和研究意义............................................. - 4 -1.2.2 本课题主要研究的内容........................................... - 4 -1.2.3 课题关键问题及难点:........................................... - 4 -2 设计方案的确定.......................................... - 5 -2.1剪叉式液压升降平台功能特点分析求解 (5)2.2确定设计方案的原则 (6)2.3设计方案的确定 (6)2.3.1总体设计方案的确定............................................. - 6 -2.3.2 主要技术参数的确定............................................. - 8 -2.3.3各机构和各部件的结构方案设计................................... - 9 -2.3.4 主要控制方案设计.............................................. - 10 -3 上平台及各剪叉的设计计算 .............................. - 12 -3.1升降平台的参数 (12)3.2重物集中作用于升降平台中央位置时的受力分析 (12)3.2.1升降平台处于最低位置时的力学模型及受力分析.................... - 12 -3.2.2升降平台处于最高位置时的力学模型及受力分析 (17)3.3重物偏载于升降平台铰接处(即D端)时的受力分析 (22)3.3.1升降平台处于最低位置时的力学模型及受力分析.................... - 22 -3.3.2升降平台处于最高位置时的力学模型及受力分析.................... - 27 -3.4重物偏载于升降平台滚轮处(即C端)时的受力分析.. (32)3.4.1升降平台处于最低位置时的力学模型及受力分析.................... - 32 -3.4.2升降平台处于最高位置时的力学模型及受力分析.................... - 37 -3.5剪叉的校核.. (42)3.5.1剪叉BD的强度校核............................................. - 42 -3.5.2剪叉AC的强度校核............................................. - 43 -总结.................................................... - 43 -谢辞.................................................... - 44 -参考文献................................................. - 45 -摘要剪叉式升降平台作为一种平面升降机械,主要用于抬升重物,在很多领域都有着广泛的用途,如用作货场装卸货物的升降台、各种工程中操作人员的工作平台等等。

液压挖掘机液压系统设计说明书

液压挖掘机液压系统设计说明书

前言挖掘机作为一种多功能机械产品,目前被广泛应用于水利工程,交通运输,电力工程和矿山采掘等机械施工中。

它能在减轻繁重的体力劳动,保证工程质量,加快工程建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。

近年从国内情况来看,我国的挖土机市场90%被外国独资或合资企业垄断,我国挖土机行业整体发展水平较国外缓慢,在挖土机液压系统方面的理论还相对国外比较薄弱。

国内大部分挖土机企业在挖土机液压系统传统技术方面的研究具有一定基础,但由于采用传统液压系统的挖土机产品在性能、质量、作业效率、可靠性等方面均较差,因此采用传统液压系统的挖土机在国内市场上基本失去了竞争力。

液压系统是挖土机的核心部分,通过挖土机液压系统设计计算优化能有效的提高挖土机性能,本挖土机具有工作可靠、结构简单、性能好、成本低、效率高等特点。

我国是一个发展中国家,在辽阔的国土上正在进行大规模的经济建设,这就需要大量的土石方施工机械为其服务,而液压挖掘机是最重要的一类土石方施工机械。

因此,可以肯定液压挖掘机的发展空间很大.可以预见,随着国家经济建设的不断发展,液压挖掘机的需求量将逐年大幅度增长.今后几年我国液压挖掘机行业将会有一个很大的发展,液压挖掘机的年产量将会以高于20%的速度增长。

本设计根据给定的工作要求进行工况分析,以确定系统的主要参数,对液压系统的基本回路的方案进行分析,拟订液压系统原理图;选择液压元件并进行液压系统的性能验算,最后完成工作图,编制技术文件。

希望本设计能为从事液压工作的人员献上微薄之力!摘要液压挖掘机是工程机械的一个重要品种,是一种广泛用于建筑、铁路、公路、水利、采矿等建设工程的土方机械。

液压挖掘机利用液压元件(液压泵、液压马达、液压缸等)带动各种构件动作,具有许多优点。

它对液压系统的设计提出很高的要求,其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。

因此,对挖掘机液压系统的分析设计对推动我国挖掘机发展具有十分重要的意义。

在搜集了国内外挖掘机液压系统相关资料的基础上,了解了挖掘机液压系统的发展历史,并对挖掘机液压系统的技术发展动态进行了分析总结.本次毕业设计课题是挖掘机液压系统的设计。

动力滑台液压系统课程设计说明书

动力滑台液压系统课程设计说明书

动力滑台液压系统课程设计说明书一、引言在工程领域中,液压系统是一个非常重要的技术应用,特别是在动力滑台设计中。

动力滑台液压系统的设计对于整个设备的性能和效率有着至关重要的影响。

本文将针对动力滑台液压系统的课程设计进行全面评估,并撰写一份有价值的说明书。

二、动力滑台液压系统概述动力滑台是工业生产中常见的装载与输送设备,液压系统则是其重要的动力源。

动力滑台液压系统的设计需考虑多个方面因素,包括液压元件的选择、系统的工作原理、系统的控制方式、系统的安全性等。

本课程设计旨在全面解析动力滑台液压系统的各个方面,并给出恰当的设计说明。

三、液压元件的选择1. 液压泵:选择合适流量和压力的液压泵是动力滑台液压系统设计的首要任务。

在此过程中需要考虑到功率需求、工作压力以及负载特性等方面。

2. 换向阀:合理的换向阀的设计和选择可以有效地控制液压系统的工作方向和流量。

3. 油缸:作为动力滑台的执行元件,油缸的选择需考虑到行程、负载、工作环境等各种因素。

4. 油箱和管路:油箱和管路的设计是保证液压系统正常运行的重要环节。

四、液压系统的工作原理动力滑台液压系统的工作原理主要是利用液压传动的基本原理,采用液体传递能量来实现动力输出。

在课程设计中需要详细阐述液压系统的工作原理,为学生深入理解动力滑台的工作方式奠定基础。

五、系统的控制方式1. 手动控制:介绍动力滑台液压系统的手动控制方式,包括手动阀控制和手动泵控制等。

2. 自动控制:介绍动力滑台液压系统的自动控制方式,包括电控和液控等。

六、系统的安全性在动力滑台液压系统的设计中,安全性是至关重要的一环。

课程设计应该对系统的安全防护、应急措施等方面加以重点说明,确保学生在日后的工程实践中能够做好安全防护措施。

七、总结及个人观点通过本课程设计,学生将能够全面掌握动力滑台液压系统的设计要点和工作原理,为日后的工程实践奠定坚实基础。

在设计说明书中,我个人认为重点要突出学生对系统的深度理解和自主设计能力的培养,而非简单的知识灌输和机械运用。

液压压力机液压课程设计说明书

目录一、任务书 (3)二、指导教师评阅表 (4)三、设计内容 (5)(一) (5)(二) (6)(三) (13)(四) (19)(五) (23)(六) (25)四、设计小结 (26)五、参考资料 (27)蚌埠学院本科课程设计评阅表机械与电子工程系2011级机械设计制造及自动化专业(班级):11机制 1 班学生姓名孙明祥学号51101014017课题名称液压压力机指导教师评语:指导教师(签名):2014年月日评定成绩(一)压力机液压系统工况液压机技术参数:(1)主液压缸(a)负载制力压:压制时工作负载可区分为两个阶段。

第一阶段负载力缓慢地线性增加,达到最大压制力的10%左右,其上升规律也近似于线性,其行程为4 mm (压制总行程为10 mm)第二阶段负载力迅速线性增加到最大压制力27×105 N,其行程为6 mm。

回程力(压头离开工件时的力):一般冲压液压机的压制力与回程力之比为5~10,本压力机取为5,故回程力为F h = 5.2×105 N。

移动件(包括活塞、活动横梁及上模)质量=4000 kg。

(在实际压力机液压系统的设计之前,应该已经完成压力机的结构设计,这里假设已经设计完成压力机的机械结构,移动件的质量已经得到。

)(b)行程及速度快速空程下行:行程S l = 300 mm,速度v1=20 mm/s;工作下压:行程S2 = 6 mm,速度v2=1 mm/s。

快速回程:行程S3 = 310 mm,速度v3=18 mm/s。

(2)顶出液压缸(a)负载:顶出力(顶出开始阶段)F d=3.6×105 N,回程力F dh = 2×105 N。

(b)行程及速度;行程L4 = 120 mm,顶出行程速度v4=55 mm/s,回程速度v5=120 mm/s。

液压缸采用V型密封圈,其机械效率ηcm=0.91。

压头起动、制动时间:0.2 s。

设计要求。

本机属于中小型柱式液压机,有较广泛的通用性,除了能进行本例所述的压制工作外,还能进行冲孔、弯曲、较正、压装及冲压成型等工作。

毕业设计---平面磨床 液压系统设计计算说明书

中期设计计算一.工况分析液压缸所受外负载:F w = F g + F f + F a式中:F g ——工作负载,在此取F g =4000N ;F a ——运动部件速度变化时的惯性负载;F f ——导轨摩擦阻力负载;F f =f (G+ F Rn )式中:G ——运动部件重力(取质量m=400kg ,重力加速度g=9.8m/s 2,G=mg=3920N );F Rn ——垂直于导轨的工作负载,在此取F Rn =0;f —摩擦系数,在本设计方案中,平面磨床工作台运动速度属低速运动,所以根据表1-1,取动摩擦系数f=0.1,静摩擦系数f=0.2;导轨静摩擦阻力负载F fs =0.2×3920=784N ;导轨动摩擦阻力负载F fa =0.1×3920=392N ;惯性载荷a F =G g ΔυΔt 式中 g ——重力加速度;g=9.8m/s ²;∆υ—— 速度变化量,取∆υ=5m/min ≈0.083m/s ;∆t —— 起动或制动时间,平面磨床一般去∆t=0.5s ;所以a F = 66.4N机床起动加速时:F w = F g + F fs +F a =4000+784+66.4=4850.4N机床平稳运动时:F w = F g + F fa =4000+392=4392N机床减速运动时:F w = F g + F fa –F a =4000+392-66.4=4325.6N二.初选系统工作压力压力的选择要根据载荷大小和设备类型而定.还要考虑执行元件的装配空间、经济条件及元件供应情况等的限制.载载荷一定的情况下,工作压力低,势必要加大执行元件的结构尺寸,对某些设备来说,尺寸要受到限制,从材料消耗角度看也不经济;反之,压力选得太高,对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高,必然要提高设备成本,所以压力可以选低一些。

根据表格1-2,初选系统工作压力为P1=1.5MPa 。

低压液压泵试验台及液压系统设计说明书

低压液压泵试验台及液压系统设计说明书设计说明书:低压液压泵试验台及液压系统一、产品概述低压液压泵试验台是一种用于测试低压液压泵性能的测试设备。

本设计说明书旨在提供它的设计、组成和工作原理的详细说明,以及液压系统的设计要求。

二、试验台设计1. 结构设计低压液压泵试验台由泵体支撑架、负载阀、流量计、压力表、油箱等组成。

根据实际使用要求,支撑架采用优质钢材制作,具有足够的强度和稳定性。

负载阀和流量计可通过调节控制流量和压力,以模拟实际工作条件。

2. 控制系统设计为了实现对试验台的控制和监测,该系统配备了电控部分和液压部分。

电控部分包括控制面板和电气控制箱,通过按钮、开关和显示器等实现对液压系统的控制和参数监测。

液压部分由电机、泵、油路、阀门和传感器等组成,提供液压动力。

三、液压系统设计1. 液压元件选择在设计液压系统时,应根据实际需求选择合适的液压元件。

泵可以选择柱塞泵、齿轮泵或螺杆泵,并根据所需流量和压力进行合理匹配。

阀门可以选择手动控制阀、电磁控制阀或比例阀等,以满足流量和压力的调节。

2. 液压油设计选择适合的液压油是保证液压系统正常工作的重要因素。

根据系统工作压力和温度,选择合适的液压油黏度等级。

在使用过程中,应定期检测液压油的质量,并根据需要进行更换和补充。

3. 油路设计合理的油路设计可以提高系统的工作效率和可靠性。

在设计过程中,应避免细长的油路,以减小流动阻力和压力损失。

同时,应考虑液压系统的安全性,设置适当的溢流阀、安全阀和过滤器,以防止液压系统的超压和污染。

四、性能指标和测试方法1. 性能指标设计说明书中应明确低压液压泵试验台的性能指标,如最大流量、最大压力、压力稳定性、流量稳定性等。

这些指标应符合相关标准和要求。

2. 测试方法设计说明书还应提供低压液压泵试验台的测试方法和步骤。

测试方法可以包括负载试验、流量试验、压力稳定性试验等。

同时,还应提供相应的测试设备和实验装置。

综上所述,本设计说明书详细描述了低压液压泵试验台及液压系统的设计要求和组成结构。

液压缸课程设计说明书

课程设计说明书目录课程设计的目的 (1)课程设计内容及所给参数 (1)液压缸主要尺寸的确定 (2)液压缸的密封设计 (6)支承导向的设计 (7)防尘圈的设计 (8)液压缸材料的选用 (9)课程设计小结 (13)参考文献 (14)说明书一、课程设计的目的现代机械一般多为机械、电气、液压三者紧密相连结合的一个综合体。

液压传动与机械传动、电气传动并列为三大传统形式.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。

因此,《液压传动》课程是工科机械类各专业都开设的一门重要课程。

它既是一门理论课,也与生产实际有着密切的联系。

为了学好这样一门重要课程,除了在教学中系统讲授以外,还应该设置课程设计教学环节,使学生理论联系实际,掌握液压传动系统设计的技能与方法。

课程设计的目的主要有以下几点:1、综合运用液压传动课程及其他有关先修课程的理论知识和生产实习知识,进行液压传动设计实践,使理论知识和生产实践紧密结合起来,从而使这些知识得到进一步地巩固,加深、提高和扩展。

2、在设计实践中学习和掌握通用液压元件,尤其是各类标准元件的选用原则和回路的组合方式,培养设计技能,提高学生分析和嫁接生产实际问题的能力,为今后的设计工作打下良好的基础。

3、通过设计,学生应在计算、绘图、运用和熟悉设计资料(包括设计手册,产品样本,标准和规范等)以及进行估算方面得到实际训练。

二、课程设计内容及所给参数1、设计内容(1)液压缸内径D,活塞杆直径d的确定及绘制液压缸总图;(2)液压泵及匹配的电动机选择;(3)液压元件的选择;(4)按规定机械动作要求,设计液压传动系统原理图,设计电气控制系统;(5)液压传动装置的安装及电气控制系统的连接;(6)调试。

2、设计参数液压缸系统供油P=6.3Mpa;液压缸最大推力Fmax=5KN;缸的最大行程L=100mm;三、液压缸主要尺寸的确定1、液压缸工作压力的确定液压缸的工作压力主要根据液压设备的类型来确定,对于不通用途的液压设备,由于工作条件不同,通常采用的压力范围也不同.根据负载F=5KN,查附表7可知液压缸的工作压力为1。

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目录设计任务书 (2)第一章工况分析 (3)第二章液压缸的参数确定 (4)2.1 初定液压缸的工作压力 (4)2.2 确定液压缸的几何参数 (5)2.3 绘制工况图 (6)第三章液压系统方案的设计 (7)3.1 确定供油方式 (7)3.2 调速方式的选择 (8)3.3 背压方式的选择 (8)3.4 速度换接方式的选择 (8)第四章选择液压元件 (8)4.1 确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格 (8)4.2 液压阀的选择 (10)4.3 确定管道尺寸 (11)4.4 液压油箱容积的确定 (11)第五章液压系统的验算 (12)5.1 压力损失计算 (12)5.2 系统发热和温升计算 (12)第六章课程设计心得体会 (13)第七章参考文献 (14)桂林航天工业高等专科学校《液压传动》课程设计任务书设计题目:小型油压机液压系统设计工作循环:快速下降—压制—保压—快速回退—原位停止设计要求:1、液压传动方案的分析2、液压原理图的拟定3、主要液压元件的设计计算(如油缸)和液压元件、辅助装置的选择4、液压系统的验算5、说明文件中涉及到图有:负载循环图、速度循环图、工流图、液压系统原理图、液压系统分块图、油缸结构示意图、油箱结构示意图,用A4纸打印6、编写设计计算说明书一份(用A4纸打印,15页左右)。

专业:机械设计与制造(3)班班级学号:200703120310学生:杨亮亮指导教师:许本胜第一章 工况分析液压系统工况分析是指对液压系统各执行元件在工作过程中的速度和负载的变化规律进行分析。

通过工况分析可以进一步明确整机在性能方面的要求。

(1)运动分析——绘制执行元件的速度循环图根据本题中所给的已知条件,绘制出液压缸的速度循环图(v l -),如图1-1所示。

由图可见,工作循环为“启动加速——快速下降——压制——保压——快速回退——原位停止” 。

(2)负载分析——绘制执行元件的负载循环图负载循环图是按照设备的工艺要求,把执行元件在各阶段的负载用曲线表示,由此图可直观地看出在运动过程中何时受力最大,何时受力最小等各种情况,为系统提供依据。

一般情况下,液压缸所受外负载F 包括三种类型,即a f w F F F F ++=1)Fw 为工作负载。

对于金属切削机床来说,工作负载即是作用在工作部件运动方向上的切削力;对于提升机械,其重物的重量就是工作负载。

在本题中为提升机械,Fw=5200N ;2)Fa 为运动部件速度变化时的惯性负载。

惯性负载是工作部件在启动加速和制动减速时的惯性力,其大小可以按牛顿第二定律计算。

式中:G ——运动部件重力;g ——重力加速度;△t ——加速度或减速度,一般△t=0.01~0.5s △v ——△t 时间内的速度变化量。

在本题中3)Ff 为导轨摩擦阻力负载,启动时为静摩擦阻力,启动后为动摩擦阻力。

本题中液压缸不动,活塞竖直上下运动,所以Ff=0。

实际上在液压缸工作时,还要克服内部密封装置产生的摩擦阻力和液压缸回油腔的背压阻力。

密封装置的摩擦阻力的详细计算比较繁琐,一般用液压缸的机5200 5.61249.80.460a F N =⨯=⨯tvg G F a ∆∆=械效率加以考虑,常取cm η=0.9~0.95,本题中取cm η=0.95;而背压阻力在系统方案和结构未确定以前是无法计算的,常在确定系统工作压力时再考虑。

综合上述,则液压缸在各工作阶段的总负载列表如表1-1所示。

表1-1 液压缸在各工作阶段的负载值根据上述计算结果,可绘制出负载循环图(F l -),如图1-2所示。

横坐标以上为液压缸活塞下降时的曲线,一下为液压缸活塞退回时的曲线。

图1-1 速度循环图 图1-2 负载循环图第二章 液压缸的参数确定2.1 初定液压缸的工作压力液压缸的工作压力的选定是否合适直接关系到液压系统设计的合理程度。

在负载一定的条件下,工作压力选定低,则元件尺寸和重量增大,经济性较差。

若工作压力选的高,虽然能获得紧凑的结构,但对元件的性能和密封性能要求提高,并使成本增加,容积效率下降。

初选液压缸的工作压力,可根据液压缸的总负载和液压设备的类型,按表2-1和表2-2选取。

综合考虑,本题主要根据液压缸的负载初定其工作压力。

由表1-1可得系统最大负载值为17895N ,再查表2-2可初定液压缸的工作压力为2.8Mpa 。

表2-1 各类液压机设备常用系统压力表2-2 根据负载选择系统压力2.2确定液压缸的几何参数对于本题的液压缸来说,其几何参数是有效工作面积A 。

本设计中快速下降和快速回退的速度相等,可选用单杆活塞缸,快速下降时采用差动连接,在这种情况下可算得液压缸无杆腔的工作面积1A 应为有杆腔工作面积2A 的两倍,即122A A =,活塞杆直径d 与缸筒内径D 成0.707d D =的关系。

为了防止外负载使液压缸超速运动,查表可取背压20.5P MPa =。

由表1-1可知最大负载为压制阶段F=17895N ,由压制时的负载计算液压缸面积 24222551217895=351035222810510F A m m cm p p -==⨯=-⨯⨯-⨯212270A A cm ==缸筒内径 9.45,D m c m == 0.707 6.68d D c m==这些直径按GB2348-80圆整成就近似标准值,以便采用标准的密封装置。

圆整后得10,D c m = 7d c m =按标准直径可算出液压缸两腔的实际有效面积22212222222 3.141078.544() 3.14(107)4044D A cm D d A cm cm ππ⨯===-⨯-=== 按最低工进速度验算液压缸尺寸。

假如进油腔有调速阀调速,查产品的样本,调速阀最小稳定流量3min 50/min q cm =,因工进速度 5.6/min v m =为最小速度,则22min min 500.0895.6100q A cm cm v ≥==⨯ 本题中22178.50.089A cm cm =>,满足最低速度要求。

2.3 绘制工况图根据液压缸的负载图和速度图以及液压缸的有效工作面积,可以得出液压缸工作过程各阶段的压力、流量和功率,如表2-3所示,并根据此表可以绘出工况图,如图2-1所示。

在计算压制时背压20.5P MPa =,快速下降时液压缸工作差动连接,管路中有压力损失,有杆腔的压力应大于无杆腔,但差值较小,取0.3p MPa ∆=,快退时回油路有背压,也可取0.5p MPa ∆=。

图2-1 液压缸工况图第三章液压系统方案的设计3.1 确定供油方式考虑到液压缸在压制时负载较大,速度较低,而快进、快退时负载较小,速度较高。

从节省能量、减少发热等方面考虑,泵源系统宜选用双泵供油或变量泵供油。

先采用具有压力反馈功能的限压式变量泵。

3.2 调速方式的选择在中小型油压机的液压系统中,快进速度一般靠液压缸活塞杆自重实现,工进速度的控制一般采用节流阀或调速阀。

根据小型油压机工作时对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容积节流调速。

这种调速回路具有效率高发热小和速度刚性好的特点,并且调速阀装在进油路上,具有承受高负载的能力。

3.3 背压方式的选择由于液压缸存在外负载对系统做功(液压缸活塞杆垂直运动),所以系统采用两个液控单向阀组成平衡锁紧回路,一来可以实现系统要求的保压功能;二来还能使活塞杆在任意位置上停止,且能够长时间保持在锁定的位置上;三来可以防止外负载使活塞杆超速运动。

另外,由于设计的是油压机,所以必须在保压完成之后,有一个泄压回路,具体实现方式可以采用一个液控顺序阀、一个液动换向阀以及一个外控顺序阀组成,此泄压回路结构简单,减小了液压缸由保压转换为快速回程时的液压冲击,使液压缸运动平稳。

3.4 速度换接方式的选择本系统采用电磁换向阀和电液换向阀共同作用的快慢速换接回路,它的特点是结构简单、调节行程比较方便,阀的安装也较容易,但速度换接平稳性较差。

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,即可组合成图3-1所示的液压系统原理图。

第四章选择液压元件4.1 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路有一定的压力损失,所以泵的工作压力为∑∆+=p p p p 1p p —液压泵最大工作压力; p 1—执行元件最大工作压力;∑△p —进油管路中的压力损失,初算时简单系统可取0.2~0.5MPa ,复杂系统取0.5~1.5MPa ,本题中取0.5MPa 。

()1 2.840.5 3.34p p p p MPa=+∆=+=∑上述计算所得的p p 是系统的静态压力,考虑到系统在各种工况的过渡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贮备量,并确保泵的寿命,因此选泵的额定压力p n 应满足p n ≥(1.25~1.6) p p 。

中低压系统取小值,高压系统取大值。

在本题中p n =1.25p p =4.175MPa 。

(2)泵的流量确定 液压泵的最大流量应为()maxp L q K q ≥∑q p —液压泵的最大流量;(∑q)max —同时动作的各执行元件所需流量之和的最大值。

如果这时溢流阀正进行工作,尚须加溢流阀的最小溢流量2~3L/min ;K L —系统泄漏系数,一般取K L =1.1~1.3,现取K L =1.2。

()max 1.247.10/min 56.52/minp L q K q L L ≥=⨯=∑(3)选择液压泵的规格 根据以上算得的p p 和q p ,再查阅有关手册,现选用YBX-16限压式变量叶片泵,该泵的基本参数为:每转排量16mL/r ,泵的额定压力6.3MPa ,电动机转速1450r/min ,容积效率0.85,总效率0.7。

(4)与液压泵匹配的电动机的选定 由于液压缸在压制阶段的功率最大,取此阶段的功率值作为选择电动机规格的依据。

取液压缸进油路上的压力损失为0.3Mpa 。

同时还应注意到,为了使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,需要进行验算,即B 2pnp q P η≤n P -所选电动机额定功率;B p -限压式变量泵的限定压力; p q -压力为B p 时,泵的输出流量。

首先计算压制时的输出压力,压制时进油路的压力为2.53MPa ,进油路的压力损失为0.3MPa ,则输出压力()B 2.530.3 2.83p MPa MPa =+=压制时所需电动机的功率为2.8347.13.1728.35600.7B pn p q P kW P kW η⨯===<=⨯查阅电动机产品样本,选用Y100L1-4型电动机,其额定功率为3.0KW 。

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