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1、湖南农业大学东方科技学院湖南农业大学东方科技学院课程设计说明书课程名称：课程名称： 题目名称：题目名称： 班班 级：级：20 级级 专业专业 班班姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 评定成绩：评定成绩：教师评语：教师评语：指导老师签名： 20 年 月 日成绩评阅 教师日期1目录目录液压传动课程设计指导书.2一、设计要求及工况分析.511 设计要求.51.2 负载与运动分析.5二、液压系统主要参数确定 .72.1 初选液压缸工作压力.72.2 计算液压缸主要尺寸.7三、拟定液压系统原理图.93.1 主体方案的确定.93.2 基本回路确定.93.3 液压系统原理图综合.11四、计
2、算和选择液压元件及辅件 .124.1 确定液压泵的规格和电动机功率 .124.2 确定其它元件及辅件.13五、验算系统发热与温升.15六、设计小结.16主要参考文献.162液压传动课程设计指导书一、设计的目的和要求：设计的目的液压传动课程设计是本课程的一个综合实践性教学环节，通过该教学环节，要求达到以下目的：1.巩固和深化已学知识，掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题能力；2.正确合理地确定执行机构，选用标准液压元件；能熟练地运用液压基本回路，组合成满足基本性能要求的液压系统；3.熟悉并会运用有关的国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。
3、对学生在计算、制图、运用设计资料以及经验估算、考虑技术决策、CAD 技术等方面的基本技能进行一次训练，以提高这些技能的水平。设计的要求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
4、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：设计计算说明书一份； 液压传动系统原理图一张（3 号图纸，包括工作循环图和电磁铁动作顺序表） 。二、设计的内容及步骤设计内容1. 液压系统的工况分析，绘制负载和速度循环图；2. 进行方案设计和拟定液压系统原理图；3. 计算和选择液压元件；4. 验算液压系统性能；5. 绘制正式工作图，编制设计计算说明书。3设计步骤以一般常规设计为例，课程设计可分为以下几个阶段进行。1.明确设计要求阅读和研究设计任务书，明确设计任务与要求；分析设计题目，了解原始数据和工作条件。参阅本书有关内容，
5、明确并拟订设计过程和进度计划。2.进行工况分析做速度-位移曲线，以便找出最大速度点；做负载-位移曲线，以便找出最大负载点。液压缸在各阶段所受的负载需要计算，为简单明了起见，可列表计算；计算公式见教材表 9-2。确定液压缸尺寸确定液压缸尺寸前应参照教材选择液压缸的类型，根据设备的速度要求确定 d/D 的比值、选取液压缸的工作压力，然后计算活塞的有效面积，经计算确定的液压缸和活塞杆直径必须按照直径标准系列进行圆整。计算时应注意考虑液压缸的背压力，背压力可参考教材表 9-1 选取。绘制液压缸工况图液压缸工况图包括压力循环图（p-s） 、流量循环图（q-s）和功率循环图（P-s） ，绘制目的是为了方便
6、地找出最大压力点、最大流量点和最大功率点。计算过程可列表计算。3.进行方案设计和拟定液压系统原理图方案设计包括供油方式、调速回路、速度换接控制方式、系统安全可靠性（平衡、锁紧）及节约能量等性能的方案比较，根据工况分析选择出合理的基本回路，并将这些回路组合成液压系统，初步拟定液压系统原理图。选择液压基本回路，最主要的就是确定调速回路。应考虑回路的调速范围、低速稳定性、效率等问题，同时尽量做到结构简单、成本低。4.计算和选择液压组件计算液压泵的工作压力；计算液压泵的流量；选择液压泵的规格；计算功率，选择原动机；选择控制阀；选择液压辅助元件；5.验算液压系统性能；验算液压系统的效率；验算液压系统的温
7、升6.绘制正式工作图，编制课程设计计算说明书液压传动系统原理图一张（3 号图纸，包括工作循环图和电磁铁动作顺序表）4整理课程设计计算说明书三、进度安排按教学计划安排，液压传动课程设计总学时数为 1 周，其进度及时间大致分配如下：序号设 计 内 容天数（约占比例1设计准备0.5（约占 10%）2液压系统的工况分析，绘制负载和速度循环图0.5（约占 10%）3进行方案设计和拟定液压系统原理图1.5（约占 30%）4计算和选择液压组件1（约占 20%）5验算液压系统性能0.5（约占 10%）6绘制液压系统原理图，编制课程设计说明书 0.5（约占 10%）7设计总结与答辩0.5（约占 10%）四、设计
8、题目设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统，要求完成工件的定位与夹紧，所需夹紧力不得超过 6000N。该系统工作循环为：快进工进快退停止。机床快进快退速度约为 6 mmin，工进速度可在 30120mmmin 范围内无级调速, 快进行程为 200mm，工进行程为 50mm，最大切削力为 25kN，运动部件总重量为 15 kN，加速（减速）时间为0.1s，采用平导轨，静摩擦系数为 0.2，动摩擦系数为 0.1。5卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计一、设计要求及工况分析11 设计要求技术参数：设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统，要求完成工件 的定位与夹紧，所需夹紧力不得超过 6000N。
9、机床快进快退速度约为 6 mmin，工进速度可在 30120mmmin 范围内无级调速, 快进行程为 200mm，工进行程为 50mm，最大切削力为 25kN，运动部件总重量为 15 kN， 加速（减速）时间为 0.1s，采用平导轨，静摩擦系数为 0.2，动摩擦系数为 0.1。 该系统工作循环为：快进工进快退停止1.2 负载与运动分析1.2.1 负载分析已知工作负载KNFW25按启动换向时间和运动部件重量计算得到惯性负载摩擦阻力NFa1530KNFf3取液压缸的机械效率，得出液压缸各工作阶段的负载值，见表 1 所列。9 . 0m表 1 液压缸各阶段的负载和推力工 况计 算 公 式缸的负载 F/
10、N启动加速mfaFFF/)(5033快 进mfFF/1667工 进mwaFFF/)(294786快 退mfFF/1667根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间，即可绘制出负载循环图 F-s 和 速度循环图-s，如图 1 和图 2 所示。图 1图 27二、液压系统主要参数确定2.1 初选液压缸工作压力根据要求可确定液压缸为差动式液压缸。 经负载分析和计算可知液压缸驱动的最大负载是在工进阶段为 29478N 由参考表9-3，初选液压缸的工作压力 p1=4MPa。2.2 计算液压缸主要尺寸2.2.1 初选液压缸的工作压力鉴于动力滑台快进和快退速度相等，这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压 缸（A1
11、=2A2） ，快进时液压缸差动连接。工进时为防止孔钻通时负载突然消失发 生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，参考教材表 9-1 选此背压为 p2=0.6MPa。2.2.2 计算液压缸结构参数进而由表 9-1 可确定工进时的背压力为 Pb=0.5-1.5,我们取 Pb=0.5MPa， m=0.90。根据差动缸定义有 A1=2A2 ，则 d=0.707D，由工进工况下液压的平衡力平衡方程,可得FAPAP2211cmPPFA67.79)106 . 05 . 0104/(29487)5 . 0/(66 211液压缸的内径cmAD07.1041对 D 圆整，取 D=100mm 由 d=0.707D，经过圆整得 d=70mm计算出液压缸的有效面积2 15 .78 cmA 2 25 .38 cmA 工进时采用调速阀调速，其最小稳定流量，设计要求最低工进min/05. 0minLq速度，经验算可知满足式（9-1）要求。min/30minmm2.2.3.根据计算出的液压缸的尺寸8可估算出液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量和功率，如表 7 所列，由此 绘制的液压缸工况图如图 3 所示。表 7 液压缸在各阶段的压力、流量和功率值 工况
