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1、北京理工大学珠海学院液压传动课 程 设 计题 目：上料机液压系统设计学 院：机械与车辆学院姓 名： 唐引学 号：指导教师： 2015珠海- 1 -目录1 课程设计的目的和基本要求 .- 2 -1.1 课程设计的目的 .- 2 -1.2 课程设计的基本要求 .- 2 -2 课程设计的主要内容 .- 2 -2.1 课程设计题目 .- 2 -2.2 课程设计要完成的主要内容 .- 3 -3 液压系统设计方法 .- 3 -3.1 工况分析 .- 3 -3.1.1 运动分析 .- 3 -3.1.2 负载分析 .- 4 -3.2 负载图和速度图的绘制 .- 6 -3.3 液压缸主要参数的确定 .- 7 -
2、3.3.1 初选液压缸的工作压力 .- 7 -3.3.2 计算液压缸的尺寸 .- 7 -3.3.3 活塞杆稳定性的校核 .- 8 -3.3.4 求液压缸的最大流量 .- 8 -3.3.5 绘制 工况图 .- 8 -3.4 确定系统方案，拟定原理图 .- 9 -3.4.1 确定系统方案 .- 9 -3.4.2 拟定液压系统图 .- 11 -3.5 液压元件的选择和参数计算 .- 12 -3.5.1 确定液压泵的型号及电动机的功率 .- 12 -3.5.2 阀类元件及辅助元件 .- 12 -3.6 液压系统的性能验算 .- 14 -3.6.1 压力损失验算和压力阀的调整压力 .- 14 -3.6.
3、2 系统油液温升验算 .- 15 -总结 .- 16 -参考文献 .- 17 -致谢 .- 18 - 2 -1 课程设计的目的和基本要求1.1 课程设计的目的液压传动课程设计是机械电子专业学生在学完理论课程之后进行的一个重要的实践性教学环节。学生通过本课程设计能够进一步熟悉并掌握液压传动与控制的基本概念、熟悉液压元件结构原理、熟悉液压基本回路、掌握液压系统图的阅读方法及基本技能、能够综合运用本课程及工程力学、机械设计等有关课程的知识设计一般工程设备液压系统。同时，学生通过本课程设计可在以下几方面得到训练：正确进行工程运算和使用技术文件、技术资料的能力；掌握系统方案设计的一般方法；正确表达设计思
4、想的方法和能力；综合利用所学知识解决工程实际问题的能力。1.2 课程设计的基本要求每个设计题目根据难度及工作量大小可由 13 人完成，由学生自由组合，课题组每个人都有明确的工作任务；系统原理草图拟定由专人负责，课题组每个人都必须参与；每个课题组必须提交一份所设计系统非标液缸设计装配图一张；每个人必须提交系统设计图一份、课程设计计算说明书一份。2 课程设计的主要内容2.1 课程设计题目设计一台上料机的液压系统，要求液压系统完成“快速上升-慢速上升-停留-快速下降”的工作循环。已知：垂直上升工件的重量为 7000N，滑台的重量为2000N，快速上升行程为 350mm，快速上升、下降速度为 45mm
5、/s，慢速上升行程为 100mm，其最小速度为 8mm/s，滑台为 V 型导轨，其导轨面的夹角为 90，垂直作用于导轨的载荷为 120N，加、减速时间为 0.2s，静摩擦系数为 0.2，动摩擦系数为 0.1。 2.2 课程设计要完成的主要内容- 3 -查阅文献，了解并熟悉设计工况； 确定执行元件主要参数；拟定系统原理草图； 计算选择液压元件；验算系统性能； 绘制工作图；撰写课程设计说明书。3 液压系统设计方法液压系统的设计基本包括四个步骤：明确设计依据，进行工况分析； 确定液压系统方案，拟定液压系统图；液压系统的计算和液压元件的选择；液压系统的验算和绘制工作图。在设计过程中不一定要严格按照这些
6、步骤进行，有时可以交替进行，甚至要反复多次。对某些关键性的参数和性能难以确定时，要先经过试验，才能把设计方案确定下来。3.1 工况分析3.1.1 运动分析工况分析是选定系统方案、液压元件和执行元件功率的依据。绘制该系统的工作循环图及速度循环图，如图 1、2 所示。快上慢上快下图 1 系统的工作循环图- 4 -启动 快上 减速 慢上 制动制动 快下 加速V/ mm/sS/mmmmm0动图 2 工作循环中速度的变化情况图3.1.2 负载分析通过计算或试验，确定工作部件的力或力矩的大小和方向，并分析运动过程中冲击、振动和过载能力等情况。负载分析就是研究各执行元件在一个工作循环内各阶段的受力情况。工作
7、机构作直线运动时，液压缸必须克服的负载为：fLaF式中： 工作阻力， 摩擦阻力， 惯性阻力。l fFaF工作阻力 70290LGFN摩擦负载 sin2Nf已知 ,摩擦系数取 ,则静摩擦负载FN100.2,.1sdff，动摩擦负载： 。.23.94sin5fs No 0216.9sin45fFNo惯性负载- 5 -惯性负载是运动部件的速度变化时，由其惯性而产生的负载，可用牛顿第二定律计算： tvgGmaF加速： 190.45206.38a Nt减速： 2.819.aGvFgt制动： 390.36.782a Nt反向加速： 4.450.aGvFgt反向制动： 54206.3aN根据以上的计算，液压缸各阶段中的负载，如表 1 所示（ =0.9） 。m表 1 液压缸各阶段中的负载工况 计算公式 总负载 F（N） 缸推力 F(N)起动 LfsF9033.94 10037.71加速 1afd9240.57 10267.3快上 Lf 9016.97 10018.86减速 2afdF8847.07 9830.08慢上 Lf 9016.97 10018.86反向加速 4afd223.6 248.44快下 fF16.97 18.86制动 5afd-189.66 -210.733.2 负载图和速度图的绘制由表 1 所得数据绘制负载图、速度图，如图 3、4 所示。
