液壓課程設計說明書

1、<p>　　液壓與氣壓傳動課程設計說明書</p><p><b>　　設計的內容及要求</b></p><p><b>　　題3-5：</b></p><p>　　設計一臺校正壓裝液壓機液壓系統(tǒng)，要求工作循環(huán)為：快速下行----工進----快退----停止，在壓裝時的工作速度不超過5mm/s，快速因為工進速度的8

2、—10倍，液壓缸總行程700mm，工件壓力不小于65000牛頓。</p><p>　　設計要求：折合1號圖1張；說明書20頁以上。各個小組應有油缸，郵箱，閥塊等圖紙。</p><p><b>　　指導老師：</b></p><p><b>　　本組成員：</b></p><p><b>　

3、　序言</b></p><p>　　液壓傳動課程設計是在學習完液壓傳動課程之后進行的一個重要的教學環(huán)節(jié)，它是在教師指導下由學生獨立完成的。學生通過課程設計對所學內容能夠靈活掌握，融會貫通，并獲得綜合運用所學知識進行液壓系統(tǒng)設計的基本能力。通過課程設計，學生應達到以下目的：</p><p>　　1.鞏固和深化已學的液壓傳動的理論知識，掌握液壓系統(tǒng)設計計算的一般方法和步驟；<

4、/p><p>　　2.鍛煉機制制圖、結構設計和工程運算的能力；</p><p>　　3.熟練液壓缸的結構設計以及液壓元件的選擇方法；</p><p>　　4.學會使用有關國家標準、液壓手冊及產品樣本等有關技術資料。 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、液壓缸的系統(tǒng)設計與

5、計算</p><p>　　1、液壓系統(tǒng)工況及設計要求，繪制液壓系統(tǒng)草圖</p><p>　　2、計算液壓缸的外負載</p><p>　　3、確定系統(tǒng)的工作壓力</p><p>　　4、確定液壓缸的幾何參數(shù)</p><p>　　5、確定液壓泵規(guī)格和電動機功率及型號</p><p><b>

6、;　　6、確定各類控制閥</b></p><p><b>　　二、油箱結構設計</b></p><p><b>　　三、心得體會</b></p><p><b>　　四、參考文獻</b></p><p>　　一、液壓缸的系統(tǒng)設計與計算</p><

7、p>　　1、液壓系統(tǒng)工況及設計要求，繪制液壓系統(tǒng)草圖</p><p><b>　　工作簡圖：</b></p><p><b>　　原理圖：</b></p><p>　　設計題中要求快速下行----工進----快退----停止，如上原理圖：</p><p><b>　　快速下行<

8、/b></p><p>　　按下啟動開關，1DT得電，電磁換向閥2接入左位，3DT得電，電磁換向閥3接入右位，油缸快速下行。</p><p>　　進油路：油泵油液經電磁換向閥2左位進入液壓缸無桿腔。</p><p>　　回油路：液壓缸有桿腔油液經電磁換向閥3右位，電磁換向閥2左位回到郵箱。</p><p><b>　　（2）工

9、進</b></p><p>　　使電磁換向閥3失電，接入左位，實現(xiàn)工進。</p><p>　　進油路：油泵油液經電磁換向閥2左位進入液壓缸無桿腔。</p><p>　　回油路：液壓缸有桿腔油液經單向節(jié)流閥4，電磁換向閥2左位回到郵箱。</p><p><b>　　（3）快退</b></p>&l

10、t;p>　　使1DT失電，2DT得電，電磁換向閥2接入右位，3DT得電，電磁換向閥3接入右位，實現(xiàn)快退</p><p>　　進油路：油泵油液油液經電磁換向閥2左位、電磁換向閥3右位進入液壓缸有桿腔</p><p>　　進油路：液壓缸無桿腔經電磁換向閥2右位回到郵箱。</p><p><b>　?。?）停止</b></p>&

11、lt;p>　　所有閥均失電，電磁換向閥2接入中位，泵卸荷，機器停止工作。</p><p>　　2、計算液壓缸的外負載</p><p>　　有效負載力 =65000N</p><p>　　液壓缸活塞桿運動時的摩擦力由密封阻力和滑臺運動時的摩擦力組成，由于設計題中的壓裝機慣性力相對于有效負載力=65000N很小，故慣性力和滑臺運動時的摩擦力忽略不計。</p&

12、gt;<p>　　所以摩擦阻力=0.05=0.05x65000=3250N</p><p>　　故總負載力R=+++=0+65000+0+3250+0=68250N</p><p>　　本設計中=65000N，=0N, =3250 N, =0N</p><p>　　解得：R=+++=68250N</p><p>　　式中，——液

13、壓缸軸線方向上的外作用力（有效負載力）（N）；</p><p>　　——液壓缸軸線方向上的重力（N）；</p><p>　　——運動部件的摩擦力（N）；</p><p>　　——運動部件的慣性力（N）；</p><p>　　R—— 液壓缸的工作負載（N）。 </p><p>　　3、確定系統(tǒng)的工作壓力</p>

14、;<p>　　因為工作臺液壓缸的作用力最大,所以可以按其工作負載來選定系統(tǒng)的壓力.</p><p>　　由【1】表3-1可以初定系統(tǒng)工作壓力為5—7MPa，為使液壓缸體積緊湊,可以取系統(tǒng)壓力為初選= 6 MPa</p><p>　　4、 確定液壓缸的幾何參數(shù)</p><p>　?。?）活塞桿直徑的確定</p><p>　　（a）

15、液壓缸按單桿腔工作時計算，快進時采用差動快進，且快進快退速度設計成一樣。采用差動連接時：</p><p><b>　　R=（）=</b></p><p>　　D——缸體內徑（m）</p><p>　　d----活塞桿直徑（m）</p><p>　　計算的 ，d=120.37mm</p><p>　

16、　查表【1】表3-7，取d=125mm</p><p>　　(2)液壓缸內徑計算</p><p>　　（a）按工作壓力要求確定活塞桿直徑</p><p>　　當采用差動連接時，要求往返速度一致，取D=d</p><p>　　可解出D=x125=175.00mm，查【1】表3-4,取D=180mm。</p><p>　　

17、5、確定液壓泵規(guī)格和電動機功率及型號</p><p>　　(a)進給液壓缸最大流量:</p><p>　　設計題中要求工進速度小于5mm/s，且快速運動v速度為其8—10倍，取v=40mm/s=2.4m/min。</p><p>　　==61 L/min</p><p>　?。橐簤焊椎挠行娣e，V為液壓缸（或活塞杠）工作速度）</p&

18、gt;<p>　　(b)確定液壓泵流量:</p><p>　　由于定位,夾緊,進給液壓缸是分時工作的,所以其中所抽的最大流量即是系統(tǒng)的最大理論壓油流量.另外考慮到泄漏流量和溢流閥的溢流流量,可以取液壓泵流量為系統(tǒng)最大理論流量的1.1倍-1.3倍.現(xiàn)取1.2倍\值計算,則有</p><p>　　由表5-4，取YB-80型單級葉片泵為系統(tǒng)供油泵，其額定流量為80L/min,額定壓

19、力為6.3Mpa,額定轉速為960r/min，驅動功率為10KW。</p><p>　　(c)確定電動機功率及型號</p><p>　　電動機功率 N=PQ/η=6.3x80x/（60x0.8)=10.5kW</p><p>　　查【2】附錄K，現(xiàn)選取電機型號為Y160M-4，額定功率為11KW，轉速為1460r/min。</p><p>&

20、lt;b>　　6、確定各類控制閥</b></p><p>　　系統(tǒng)工作壓力為6MPa，油泵額定最高壓力為6.3MPa，所以可以選取額定壓力大于或等于6.3MP a的各種元件，其流量按實際情況分別選取。</p><p>　　目前，中低壓系統(tǒng)的液壓元件，多按6.3MPa系列的元件選取，所以可以選取溢流閥的型號為:DBD-H-10-P-10/10；換向閥：三位四通電磁換向閥型號

21、為：4WE 10 R10；二位二通電磁換向閥型號為：2WE 10 R10;單向節(jié)流閥型號為SRC-G-10-50</p><p>　　管道通徑與材料：閥類一經選定，管道的通徑基本上已經決定，這是標準化設計的一大方便。只有在有特殊需要時才按管內平均流速的要求計算管道通徑。按標準：</p><p><b>　　通徑：</b></p><p>　　2

22、5L/min流量處選用φ10通徑的管道；10L/min流量處選用φ6 通徑的管道；100L/min流量處用φ25通經的管道。</p><p><b>　　液壓元件選用表</b></p><p><b>　　二、油箱的設計</b></p><p><b>　　1.油箱的有效容積</b></p>

23、;<p>　　油箱應貯存液壓裝置所需要的液壓油，液壓油的貯存量與液壓泵的流量有直接關系，在一般情況下，油箱的有效容積可以用經驗公式確定：</p><p><b>　　V=KQ</b></p><p>　　式中，V—油箱的有效容積（L）；</p><p>　　Q—油泵額定流量（L/min）；</p><p>

24、<b>　　K—系數(shù)，</b></p><p>　　低壓系統(tǒng) K=2～4，</p><p>　　中壓系統(tǒng) K=5～7，</p><p>　　高壓系統(tǒng) K=6～12。</p><p>　　所選液壓泵的額定流量為80L/min，額定壓力為6.3Mpa，為中壓系統(tǒng)，則K取7，</p><p

25、>　　V=KQ=7×80=560 （L）</p><p><b>　　查表取630L</b></p><p>　　油箱有效容積確定后，還需要根據油溫升高的允許值，進行油箱容積的驗算。</p><p>　　2.油箱容積的驗算。</p><p>　　油路系統(tǒng)的功率損失是造成油路系統(tǒng)發(fā)熱的主要原因，當液壓油溫度

26、升高后，會引起油液粘度下降，從而導致液壓元件性能變化，壽命降低以及液壓油老化。因此，液壓油必須在油箱中得到冷卻，以保證以保證液壓系統(tǒng)正常工作。</p><p>　　系統(tǒng)的總發(fā)熱功率H可根據下式計算：</p><p><b>　　H=N（1-∩）</b></p><p>　　N—液壓泵的輸入功率（kw）；</p><p>

27、<b>　　∩—系統(tǒng)的總效率。</b></p><p>　　N=pq=6.3×1000000×80×0.001÷60=8.4 （kw）</p><p>　　∩=0.9×0.9=0.81</p><p>　　H=N（1-∩）=8.4×（1-0.81）=1.6 （kw）</p>

28、<p>　　油路系統(tǒng)的散熱，主要靠油箱表面散熱，油箱的散熱功率可用下式進行估算：</p><p>　　=KA△T （kw），</p><p>　　式中，K—油箱散熱系數(shù)，</p><p><b>　　油箱散熱面積，</b></p><p><b>　　T—系統(tǒng)溫升值。</b></

29、p><p>　　通風良好時，K=（15～17.5）×10，</p><p><b>　　取K=16×10；</b></p><p>　　A=0.065 （m）=4.12；</p><p>　　液壓系統(tǒng)的熱平衡條件：</p><p>　　機器在長期連續(xù)工作條件下，應保持系統(tǒng)的熱平衡，

30、其熱平衡式為：</p><p><b>　　H==0,</b></p><p>　　H- KA△T=0,</p><p>　　溫升 △T=℃</p><p><b>　　==24℃</b></p><p>　　表3-32 各種機械的允許油溫</p>&

31、lt;p>　　計算出的溫升符合表3-32允許值，不必增加油箱容量或增設冷卻設備等措施。</p><p><b>　　3.油箱的結構設計</b></p><p>　　進行油箱結構設計時，首先要考慮的是油箱的剛度，其次要考慮便于換油和清洗油箱以及安裝和拆卸油泵裝置，當然，油箱的結構應該是盡量簡單，以利于密封和降低造價。</p><p>　　油

32、箱體。油箱體一般由A3 鋼板焊接而成，取鋼板厚度3~6mm，箱體大者取大值。油箱分為固定式和移動式兩種，前者應用較多。油箱側壁上安裝油位指示器，電加熱器和冷卻器，油箱底面與基礎面的距離一般為150~200mm，油箱下部焊接底腳，其厚度為油箱側壁厚度的2~3倍。中小型油箱箱體側壁為整體鋼板，大型油箱在與隔板垂直的一個側壁上常常開清洗孔，以便于清洗油箱。</p><p>　　油箱底部，油箱底部一般為傾斜狀，以便于排油

33、，底部最低處有排油口，要注意排油口與基礎面的距離一般不得小于150mm</p><p>　　焊接結構油箱，箱底用A3鋼板，其厚度等于或稍微大于箱體側壁鋼板的厚度。</p><p>　　油箱隔板，為了使吸油區(qū)和壓油區(qū)分開，便于回油中雜質的沉淀，油箱中常設置隔板，隔板的安裝方式主要有兩種，回油區(qū)的油液按照一定方向流動，即有利于回油中的雜質和氣泡的分離，又有利于散熱。回油經過隔板上方溢流到吸油區(qū)

34、，或者經過金屬網進入吸油區(qū)，更有利于雜質和氣泡的分離。</p><p>　　隔板的位置，一般使吸油區(qū)的容積為油箱容積的1/2~1/3，隔板的高度，約為最低游油面的1/2（或油液面的3/4）。隔板的厚度等與或者大于油箱側壁厚度。</p><p>　　油箱蓋。油箱蓋大多用鑄鐵或者鋼板兩種材料制造，在油箱蓋上應該考慮有下列通孔：吸油管孔，回油管孔，通大氣孔（孔口應有空氣濾清器或氣體過濾裝置），測

35、溫孔，帶有濾油網的注油口，以及安裝液壓集成裝置的安裝孔。</p><p>　　目前使用較多的泵站系統(tǒng)，往往將液壓泵，液壓泵電機及集成塊裝置安裝在油箱蓋上，這種油箱結構緊湊，但是產生的噪音較大，當箱蓋上安裝油泵和電機時，箱蓋的厚度應該是油箱側壁厚度的3~4倍。</p><p>　　4.油箱的防噪音問題</p><p>　　防噪音問題是現(xiàn)代化機械裝備設計中必須考慮的問題

36、之一，油路系統(tǒng)的噪音源，以泵站為首，因此，進行油箱設計，應從下面幾個方面著手減輕噪音：</p><p>　　箱體及箱蓋的材質，在條件允許的情況下，用鑄鐵代替鋼板，以利于吸振；</p><p>　　箱體和箱蓋間增加防震橡皮墊</p><p>　　用地腳螺栓將油箱牢固地固定在基礎上</p><p>　　吸油區(qū)和回油區(qū)之間增設一層60~100目的金

37、屬網，以便于分離回油油液中的氣泡</p><p>　　油泵排油口用橡膠管和閥類元件相連接</p><p>　　回油管管接頭振動噪音較大時，改變回油管直徑或增設一條回油管，使每個回油管接頭的通路減少。</p><p><b>　　5.其他應注意事項</b></p><p>　　（1）.油箱的有效容積(油面高度為油箱高度80

38、%時的容積)應根據液壓系統(tǒng)發(fā)熱、散熱平衡的原則來計算，這項計算在系統(tǒng)負載較大、長期連續(xù)工作時是必不可少的。但對于一般情況來說，油箱的有效容積可以按液壓泵的額定流量qp(L/min)估計出來。例如，適用于機床或其它一些固定式機械的估算式為：0 G4 F6 y7 F, e; n, F+ ?V=ξqp (6-7)$ L* X; m; X3 F式中：V為油箱的有效容積(L)；ξ為與系統(tǒng)壓力有關的經驗數(shù)字：低壓系統(tǒng)ξ=2～4，中壓系統(tǒng)ξ=5

39、～7，高壓系統(tǒng)ξ=10～12。- P9 D% m7 ]2 s, |7 W3 R6 k# {* p（2）.吸油管和回油管應盡量相距遠些，兩管之間要用隔板隔開，以增加油液循環(huán)距離，使5 U/ w. B5 b$ n3 z6 W* }液有足夠的時間分離氣泡，沉淀雜質，消散熱量。隔板高度最好為箱內油面高度的3/4。吸油管入口處要裝粗濾油器。精濾油器與回油管管端在油面最低時仍應沒在油中，防止吸油時卷吸空氣或回油沖入油箱時攪動油面而混入氣泡?；赜?/p>

40、管管端宜斜切45°，以增大出油口截面積，減慢出口處油流速度，此外，應使回油</p><p><b>　　6、選擇液壓油</b></p><p>　　該系統(tǒng)為一般金屬切削機床液壓傳動,所以在環(huán)境溫度為-5℃-35℃之間時,一般可選用20號或30號機械油.冷天用20號機械油,熱天用30號機械油。</p><p>　　油箱的結構尺寸即油箱三

41、個邊的比例，不但要保證油箱的有效容積，還必須考慮油箱在機械設備中的位置，當兩者發(fā)生矛盾時，后者是確定尺寸的主要影響因素。當油箱單獨放置時，油箱三邊尺寸比例一般為1:1:1~1:2:3之間，為了避免油液外溢，油面的高度應為油箱高度的0.8左右。選擇1:1:2比例，即680×680×1360.</p><p><b>　　三、 心得體會</b></p><

42、p>　　課程設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD和UG等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理

43、論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。</p><p>　　這次課程設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數(shù)據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難

44、題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了設計。</p><p>　　這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，老師嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思

45、想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。</p><p><b>　　四、參考文獻</b></p><p>　　【1】佚名.液壓傳動設計指導書.其他信息不詳</p><p>　　【2】黃平，朱文堅.