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1、目录一 前言 .11.1 课程设计的目的： .11.2 课程设计题目： .11.3 课程设计主要完成的主要内容： .1二 工况分析 .22.1 负载分析 .22.2 运动分析 .5三 确定液压缸的参数 .63.1 初选液压缸的工作压力 .63.2 确定液压缸尺寸 .73.3 液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率的计算值 .83.4 绘制液压缸工况图 .10四 拟定液压系统图 .114.1 选择液压回路 .114.2 液压原理图 .12五 选择液压元件 .145.1 选择液压泵和驱动电机 .145.2 选择控制元件 .155.3 选用辅助元件 .15六 液压系统性能验算 .176.1 油路中
2、的压力损失 .176.2 液压系统的效率 .186.3 液压系统的发热温升验算 .19七 液压缸的设计与计算 .207.1 计算液压缸的结构尺寸 .20总结 .23参考文献 .24液压与气压传动课程设计第 1 页一 前言 1.1 课程设计的目的：液压传动与控制课程设计是机械设计制造及其自动化专业学生在学完流体力学与液压传动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
3、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 课程设计题目：设计一台专用卧式铣床的液压系统，要求液压系统完成“快进工进快退停止”的工作循环。已知：铣削阻力最大为 10000N，工作台、工件和夹具的总重量为 5500N，工作台快进行程为 300mm，工进行程为 100mm，快进、快退速度为 4.5m/min，工进速度为 601000mm/min，加、减速时间为 0.05s，工作台采用平导轨，静摩擦系数为 0.2，动摩擦系数为 0.1。1.3 课程设计主要完成
4、的主要内容：1.设计时必须从实际出发，综合考虑实用性、经济性、先进性及操作维修方便。如果可以用简单的回路实现系统的要求，就不必过分强调先进性。并非是越先进越好。同样，在安全性、方便性要求较高的地方，应不惜多用一些元件或采用性能较好的元件，不能单独考虑简单、经济；2.独立完成设计。设计时可以收集、参考同类机械的资料，但必须深入理解，消化后再借鉴。不能简单地抄袭；3.在课程设计的过程中，要随时复习液压元件的工作原理、基本回路及典型系统的组成，积极思考；4.液压传动课程设计的题目均为中等复杂程度液压设备的液压传动装置设计。具体题目由指导老师分配，题目附后；5.液压传动课程设计要求学生完成以下工作：(
5、1) 液压系统原理图 1 张；(2) 部件工作图和零件工作图若干张；(3) 设计计算说明书 1 份液压与气压传动课程设计第 2 页二 工况分析工况分析就是分析液压执行元件在工作工程中速度和负载的变化规律，求出工作循环中各动作阶段的负载和速度的大小，并绘制负载图和速度图。从这两图中可明显看出最大负载和最大速度值及二者所在的工况。这是确定系统的性能参数和执行元件的结构参数（结构尺寸）的主要依据。（a） 工况循环图2.1 负载分析在负载分析中，先不考虑回油腔的背压力。因工作部件是水平放置的，重力的水平的分力为零，在运动过程的力有轴向切削力、导轨摩擦力、惯性力三种。导轨的正压力等于动力部件的重力。（1
6、）工作负载 F L ： FL=10000N（2）摩擦负载 F f ： fd=0.1 fs=0.2静摩擦负载： F fs = Fn fs=5500 0.2=1100N动摩擦负载： F fd = Fn fd=5500 0.1=550N（3）惯性阻力 Fm： F m= = FGg N8.4105.6485液压与气压传动课程设计第 3 页同 时 考 虑 到 液 压 缸 密 封 装 置 的 摩 擦 阻 力 （ 作 为 内 负 载 阻 力 ， 考 虑 计 入液 压 缸 的 机 械 效 率 ， 取 液 压 缸 的 机 械 效 m=0.9） ， 工 作 台 的 液 压 缸 在 各工 况 阶 段 的 负 载 值
7、 列 于 表 2.1 中 ， 负 载 循 环 图 如 图 2-1 所 示 。表 2.1 液 压 缸 在 各 阶 段 的 负 载 F 和 缸 的 推 力 F工况 负载组成 负载值 F 液压缸推力 F、 =F/ m起动 F=Ffs 1100N 1222.2N加速 F=Ffd +Fm 1391.8N 1546.4N快进 F=Ffd 550N 611.1N工进 F= Ffd+ FL 10550N 11722N反向起动 F=Ffs 1100N 1222.2N加速 F= Ffd + Fm 1391.8N 1546.4N快退 F=Ffd 550N 611.1N注： m缸的机械效率，取 m=0.9液压与气压传
8、动课程设计第 4 页图 :2.1： 负 载 循 环 图液压与气压传动课程设计第 5 页2.2 运动分析图 2.2： 速 度 循 环 图液压与气压传动课程设计第 6 页三 确定液压缸的参数3.1 初选液压缸的工作压力执行元件的参数确定表(3.1)不同负载条件下的工作压力负载 F/N 50000液压缸的工作压力/MPa80mm 时，取 A=（0.61.5）d=66165mm，选取 A=70mm7.1.2 缸体参数（1)液压缸最小导向长度 H HL/20+D/2=542/20+80/2=67.1mm (2)缸筒壁厚根据液压传动设计手册缸筒选用 20 号钢， ，取安全Mpab420系数 n=5。49.17Fdm.b液压与气压传动课程设计第 21 页所以选用壁厚 3mm查液压工程手册表 23.3-2 得缸筒外径
