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计算液压缸各工作

2、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

3、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

4、。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

5、运动阶段计算公式总机械负载F/N启动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

6、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。

7、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

8、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+-+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，初选背压。由表1可知