液压与气压传动课程设计--液压气动系统系统设计与分析

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1、宁波理工学院液压气动系统系统设计与分析姓名朱贤晖学号3100612086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18目录1.设计任务书21.1课程设计题目21.2课程设计的目的和要求22.负载分析23.液压系统设计方案43.1确定液压泵类型43.2选用执行元件43.3快速运动回路和速度换接回路43.4换向回路的选择43.5组成液压系统绘原理图44.液压系统的参数计算64.1液压缸参数计算64.1.1初选液压缸的工作压力64.1.2确定液压缸的主要结构尺寸64.1.3计算液压缸

2、各工作阶段的工作压力、流量和功率74.2液压泵的参数计算84.3电动机的选择85.液压元件的选择95.1液压阀及过滤器的选择95.2油管的选择105.3油箱容积的确定106.验算液压系统性能116.1压力损失的验算及泵压力的调整116.1.1工进时的压力损失验算和小流量泵压力的调整116.1.2快退时的压力损失验算及大流量泵卸载压力的调整116.2液压系统的发热和温升验算137.阀块的3D结构148.总结及感谢178.1设计小结178.2设计所得及感谢179.参考文献18181.设计任务书1.1课程设计题目设计一

3、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通过设计液压传动系统，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

4、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，动摩擦力为，,则而惯性力18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，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

5、1222加速1528快进611工进10611快退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183.液压系统设计方案3.1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3.2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

6、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，无杆腔面积等于有杆腔面积的两倍。3.3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，液压缸实现差动连接。本例采用二位二通电磁阀的速度换接回路，控制由快进转为工进。与采用行程阀相比，电磁阀可直接安装在液压站上，由工作台的行程开关控制，管路较简单，行程大小也容易调整，另外采用液控顺序阀与单向阀来切断差动油路。因此速度换接回路为行程与压力联合控制形成。3.4换向回路的选择本

7、系统对换向的平稳性没有严格的要求，所以选用电磁换向阀的换向回路。为便于实现差动连接，选用三位五通换向阀。为提高换向的位置精度，采用死挡铁和压力继电器的行程终点返程控制。3.5组成液压系统绘原理图将上述所旋动的液压回路进行组合，并根据要求做必要的修改补充，即组成如下图2所示的液压系统图。为便于观察调整压力，在液压泵的进口处、背压阀和液压缸无杆腔进口处设置测压点，并设置多点压力表考官。这样只需一个压力表即能观测个点压力。18液压系统中各电磁铁的动作顺序如下表2所示。表2电磁铁动作顺序表1Y2Y3Y快进+--工进+-+

8、快退-+-停止---图2液压系统原理图184.液压系统的参数计算4.1液压缸参数计算4.1.1初选液压缸的工作压力初定液压缸的工作压力为。4.1.2确定液压缸的主要结构尺寸本例要求动力滑台的快进、快退速度相等，现采用活塞杆固定的单杆式液压缸。快进时采用差动连接，并取无杆腔有效面积等于有杆腔面积的两倍，即。为了防止在钻孔钻通时滑台突然前冲，在回油路中转悠背压阀，按表8-2，