上料机液压系统设计课程设计

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1、湖南人文科技学院课程设计报告课程名称:液压与气压传动课程设计设计题目：上料机液压系统设计系别：机电工程系专业：机械设计制造及其自动化2目录摘要11任务分析21.1系统机构的主要构成21.2任务分析22方案选择32.1方案的拟定32.11供油方式32.12调速回路32.13速度、换接回路32.14平衡及锁紧32.2方案的确定33、负载分析43.1工作负载43.2摩擦负载43.3惯性负载44负载图和速度图的绘制65、液压缸主要参数的确定75.1初选液压缸的工作压力75.2计算液压缸的尺寸75.3缸筒壁厚的计算75.4活塞

2、杆稳定性校核85.5最小导向长度85.6活塞最大行程和活塞杆长度的确定85.7求液压缸的最大流量85.8、绘制工况图96液压系统原理图的拟定106.1液压系统图的拟定106.1.1供油方式106.1.2调速回路106.1.3调速换接回路106.1.4平衡及锁紧106.2系统工作过程107液压元件的选择127.1确定液压泵的型号及电动机功率127.2选择阀类元件及辅助元件128液压系统的性能验算148.1压力损失及调定压力的确定148.1.1沿程压力损失148.1.2局部压力损失和总的压力损失148.1.3压力阀的调定

3、值158.2系统的发热和温升15小结16参考文献16摘要上料机液压系统是现代化工、制药、食品、冶金、建材、农副等各轻、重工业等必须配套的设备之一，他提供了工作效率，运输精确，质量可靠坚久耐用，并且在送料过程中原料完全不受潮，不受污染，不带异物，不漏失，实现送料过程自运化，避免高空加料的危险性，降低劳动强度，提高生产效率，是现代企业文明生产必备之一,本设计初步通过分析上料机液压系统的工作原理的方法和要求，确定了系统采用的方案。然后进行了负载计算、参数选择、验证等基本步骤，最终选定了液压元件。171任务分析1.1系统机构

4、的主要构成机构不断地将材料从低的位置运到高的位置，然后又回到起始位置重复上一次的运动。其结构如图1-1所示，滑台采用V形导轨，其导轨面的夹角为90度，滑台与导轨的最大间隙为2mm，工作台和活塞杆连在一起，在活塞杆的作用下反复做上下运动。图1-1上料机构示意图1.2任务分析要求工作循环为快速下升→慢速上升→停留→快速下降。工件的重量为800Kg，滑台的重量为120Kg，快速上升速度要求≥40mm/s；慢速上升速度要求≥8mm/s快速下降速度要求≥55mm/s；滑台采用V形导轨，导轨面的夹角为90度，滑台与导轨的最大间隙

5、为2mm，起动加速与减速时间均为0.3s，液压缸的机械效率为0.91(考虑密封阻力)。172方案选择2.1方案的拟定2.1.1供油方式从系统速度相差很大可知，该系统在快上和慢上时流量变化很大，因此可以选用变量泵或双泵供油。2.1.2调速回路由于速度变化大，系统功率变化也大，可以选容积调速回路或双泵供油回路。2.1.3速度、换接回路由于系统各阶段对换接的位置要求高，所以采用由行程开关发讯控制二位二通电磁阀来实现速度的换接。2.1.4平衡及锁紧为了克服滑台自重在快下过程中的影响和防止在上端停留时重物下落，必需设置平衡及锁

6、紧回路。根据上述分析，至少有两种方案可以满足系统要求:（1）用变量泵供油和容积调速回路调速，速度换接用二位二通电磁阀来实现，平衡和锁紧用液控单向阀和单向背压阀。系统的机械特性、调速特性很好，功率损失较小，但是系统价格较贵。（2）用双泵供油，调速回路选节流调速回路，平衡及锁紧用液控单向阀和单向背压阀实现。系统的机械特性、调速特性不及第一种方案，但其经济性很好，系统效率高。2.2方案的确定综上所述，考虑到系统的流量很大，变量泵不好选，第二种方案的经济性好，系统效率高，因此从提高系统的效率，节省能源的角度考虑，采用单个定量

7、泵的、供油方式不太适，宜选用双联式定量叶片泵作为油源，所以选第二种方案。173负载分析3.1工作负载工作负载等于工作台自重加上物料的重量即：（8000+1200）N=9200N3.2摩擦负载由导轨的角度与间隙计算平均摩擦由于工件为垂直起升，所以垂直作用于导轨的载荷可由其间隙和结构尺寸求得，取则有：（1）、静摩擦负载：（2）、动摩擦负载：3.3惯性负载加速减速制动反向加速反向制动17根据以上计算，考虑到液压缸垂直安放，其重量较大，为防止因自重而自行下滑，系统中应设置平衡回路。因此在对快速向下运动的负载分析时，就不考虑滑

8、台2的重量。则液压缸各阶段中的负载如以下表3-1所示。表3-1液压缸各阶段负载工况计算公式总负载F/N缸推力F/N启动9240.729880..68加速10748.9611456.96快上9220.369860.42减速8125.168726.15慢上9220.369860.42制动8907.469512.43反向加速1897.361926.5