1、 0 液压液压气动系统气动系统系统系统设计与设计与分析分析 姓 名 学 号 专业班级 机械电子工程 102 分 院 机电与能源工程学院 完成日期 2013 年 12 月 19 日 1 目录 1.设计任务书 . 2 1.1 课程设计题目 2 1.2 课程设计的目的和要求 2 2.负载分析 . 2 3.液压系统设计方案 . 4 3.1 确定液压泵类型 . 4 3.2 选用执行元件 4 3.3 快速运动回路和速度换接回路 4 3.4 换向回路的选择 . 4 3.5 组成液压系统绘原理图 4 4.液压系统的参数计算 . 6 4.1 液压缸参数计算 . 6 4.1.1 初选液压缸的工作压力. 6 4.1
2、.2 确定液压缸的主要结构尺寸 6 4.1.3 计算液压缸各工作阶段的工作压力、流量和功率 7 4.2 液压泵的参数计算 . 8 4.3 电动机的选择 8 5.液压元件的选择 9 5.1 液压阀及过滤器的选择 9 5.2 油管的选择 10 5.3 油箱容积的确定 . 10 6.验算液压系统性能 . 10 6.1 压力损失的验算及泵压力的调整 10 6.1.1 工进时的压力损失验算和小流量泵压力的调整 11 6.1.2 快退时的压力损失验算及大流量泵卸载压力的调整. 11 6.2 液压系统的发热和温升验算 . 13 7.阀块的 3D 结构 13 8.总结及感谢 . 17 8.1 设计小结 . 1
3、7 8.2 设计所得及感谢 . 17 9.参考文献 . 18 2 1.设计任务书设计任务书 1.1 课程设计题目课程设计题目 设计一台上料机的液压传动系统。 1）工作台的工作循环过程： “快速上升慢速上升停留快速下降” 。 2）工作参数：工件的重量为 500Kg，滑台的重量为 100Kg，快速上升要求=45mm/s, 慢速上升要求=8mm/s， 快速下降要求=55mm/s,滑台采用 V 型导轨， 导轨面夹角为 90， 滑台与导轨的最大间隙为 2mm，气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） 。 1.2 课程设计的目的和要求课程设计的目的和要求 通过设计液压
4、传动系统，使学生获得独立设计能力，分析思考能力，全面了解液压 系统的组成原理。 明确系统设计要求；分析工况确定主要参数；拟订液压系统草图；选择液压元件； 验算系统性能。 2.负载分析负载分析 负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力的机械 效率中加以考虑。 因工作部件的卧式防止， 重力的水平分力为零， 这样需要考虑的力有： 切削力，导轨摩擦力和惯性力。导轨的正压力等于动力部件的重力，社导轨的静摩擦力 为 fs F，动摩擦力为 fd F，400015005500 N FN,则 0.255001100 fssN FfFN 0.15500550 fddN FfFN 而惯性力
5、 N t v g G t v mFm825 05.010 60/5.45500 3 如果忽略切削力英气的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率 9.0 m ，则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，见下表 1 表 1 液压缸各运动阶段负载表 运动阶段 计算公式 总机械负载 F/N 启动 / fsm FF 1222 加速 () / fdmm FFF 1528 快进 / fdm FF 611 工进 () / fdtm FFF 10611 快退 / fdm FF 611 根据负载计算结果和已知的各阶段的速度 ， 可绘制出负载图 （F-l)和速度图 （v-l） ， 见图 1a、 b。 横坐
6、标以上为液压缸活塞前进时的曲线， 以下为液压缸活塞退回时的曲线。 a） 负载图 b）速度图 图 1 负载速度图 4 3.液压系统设计方案液压系统设计方案 3.1 确定液压泵类型确定液压泵类型 参考同类组合机床， 选用双作用叶片泵双泵供油、 调速阀进油节流调速的开式回路， 溢流阀作定压阀。为防止钻孔钻通时滑台突然失去负载向前冲，回油路上设置背压阀， 初定背压值1 b pM pa 3.2 选用执行元件选用执行元件 因系统动作循环要求正向快进和工作，反向快退，且快进、快退速度相等，因此选 用单活塞杆液压缸，快进时差动连接，无杆腔面积 1 A等于有杆腔面积 2 A的两倍。 3.3 快速运动回路和速度换接回路快速运动回路和速度换接回路 根据本例的运动方式和要求，采用差动连接和双泵供油两种快速运动回路来事先快 速运动。即快进时，由大小泵同时供油，液压
