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1、攀枝花学院本科课程设计报告题 目： 防溢板的设计 学生姓名: 何 继 学 号: 201110601046 院 （系）： 机电工程学院 专 业: 机械设计制造及自动化 班 级： 2011 级先进制造班 指导老师： 陈 永 强 20142014 年年 5 5 月月 2929 日日攀枝花学院教务处制攀枝花学院教务处制攀枝花课程设计报告1目录目录前言前言21 题目拟定题目拟定31.1 工况参数工况参数 31.2 设计要求设计要求32 明确系统设计要求明确系统设计要求 33 设计要求及工况分析设计要求及工况分析 33.1 分析系统工况分析系统工况33.2 负载与运动分析负载与运动分析53.3 确定液压缸
2、主要参数，编制工况图确定液压缸主要参数，编制工况图73.4 液压泵的选择液压泵的选择73.5 电动机的选择电动机的选择 83.6 确定油管确定油管83.7 确定油箱确定油箱94 确定系统原理图确定系统原理图115 验算液压系统性能验算液压系统性能115.1 验算系统压力损失验算系统压力损失125.2 验算系统发热与温升验算系统发热与温升146 参考文献参考文献15致谢致谢15攀枝花课程设计报告2前言前言现代机械一般多是机械、电气、液压三者紧密联系，结合的一个综合体。液压传动与机械传动、电气传动并列为三大传统形式，液压传动系统的设计在现代机械的设计工作中占有重要的地位。因此，液压传动课程是工科机
3、械类各专业都开设的一门重要课程。它既是一门理论课，也与生产实际有着密切的联系。为了学好这样一门重要课程，除了在教学中系统讲授以外，还应设置课程设计教学环节，使学生理论联系实际，掌握液压传动系统设计的技能和方法。液压传动课程设计的目的主要有以下几点：1、综合运用液压传动课程及其他有关先修课程的理论知识和生产实际只是，进行液压传动设计实践，是理论知识和生产实践机密结合起来，从而使这些知识得到进一步的巩固、加深提高和扩展。2、在设计实践中学习和掌握通用液压元件，尤其是各类标准元件的选用原则和回路的组合方法，培养设计技能，提高学生分析和嫁接生产实际问题的能力，为今后的设计工作打下良好的基础。3、通过设
4、计，学生应在计算、绘图、运用和熟悉设计资料（包括设计手册、产品样本、标准和规范）以及进行估算方面得到实际训练。攀枝花课程设计报告3防溢板液压系统的设计防溢板液压系统的设计一、题目的拟定一、题目的拟定防溢板的的作用是保护中间罐车在行走过程中以免钢水的溢出，在中间罐车到达终点时，又要将防溢板提起，以便将钢水倒出。该系统通常采用双油缸工作，工况如下：防溢板下降盖紧中间罐车保压防溢板升起工况参数：工况参数：防溢板下降速度：V =50，防溢板的自重：G=15T，防溢板升降行程：xsmm/H=740mm，最大压紧力：F=150KN。快降行程 L1=500MM 慢降行程 L2=240MM L3=740 启动
5、制动时间 T=0.2S要求：要求：1、升降速度可调，保压过程中油泵卸荷。2、设计计算液压系统。3、画出原理图；选择液压元件。4、画出集成块图。二、明确系统设计要求二、明确系统设计要求1、主机的用途、主要结构、总体布局；主机对液压系统执行元件在位置布置和空间尺寸以及质量上的限制。2、主机的工艺流程或工作循环；液压执行元件的运动方式（移动、转动或摆动）及其工作范围。3、主机各液压执行元件的动作顺序或互锁要求，各动作的同步要求及同步精度。4、液压吃性元件的负载和运动速度的大小及其变化范围。5、对液压系统工作性能（如工作平稳性、转换精度等） 、工作效率、自动化程度等方面的要求。6、液压系统的工作环境和
6、工作条件，如周围介质、环境温度、湿度、尘埃情况、外界冲击振动等。攀枝花课程设计报告47、其他方面要求，如液压装置在外观、色彩、经济性等方面的规定或限制。三、三、设计要求及工况分析设计要求及工况分析1 1、 分析系统工况分析系统工况对液压系统进行工况分析，就是要查明它的每个执行元件在各自工作过程中的运动速度和负载的变化规律，这是满足主机规定的动作要求和承载能力所必须具备的。液压系统承受的负载可由主机的规格规定，可由样机通过实验测定，也可以由理论分析确定。当用理论分析确定系统的实际负载时，必须仔细考虑它所有的组成项目，例如：工作负载（切削力、挤压力、弹性塑性变形抗力、重力等） 、惯性负载和阻力负载
7、（摩擦力、背压力）等，并把他们绘制成图。2 2、负载与运动分析、负载与运动分析要求设计的防溢板实现的工作循环是：快进工进快退停止。 主要性能参数与性能要求如下：最大压紧力F=150KN；防溢板的自重G=15T；下降速度，工进速度，快退速度smmV/501smm/25V2，防溢板快降行程，防溢板慢降形成，smmV/303mmL5001mmL2402防溢板上升行程：H=740mm；启动制动时间，液压系统执行元件选st2 . 0 为液压缸。由于两个液压缸在各个时刻所受负载相同,所以只要分析其中一个即可.单 缸所受负载的变化可分为以下几个阶段: （1）在下降刚开始启动时，液压缸要受到防溢板惯性力的作用
8、，此力为Ntvm2250/F1（2）当下降达到恒速状态时，防溢板完全靠自重下降，此时液压缸所受负载 为 0。 （3）在慢降阶段,因为油液压力逐渐升高，约达到最大压紧力的 左右，故 5 时=7500Nmax5FF（4）在保压阶段，因为系统要求最大压紧力为 150KN,所以每个液压缸所受负 载为 75KN. （5）在上升的启动阶段,液压缸除了受到防溢板自身的重力外,同样要受到惯性 力的作用,此时惯性力为攀枝花课程设计报告5NtVmF22504（6）匀速上升阶段, NGF750002/5（7）在上升的制动阶段,同样要考虑惯性力的作用,此时，推出tvmGFG/4NF147750（1 1）根据技术要求和
9、已知参数对液压缸各工况外负载进行计算，结果如下：）根据技术要求和已知参数对液压缸各工况外负载进行计算，结果如下：工况计算公式外负载（N）快降启动加速tvm/F12250N快降匀速0慢降（工进）%5max2 FF7500N保压max3FF 150000N快速回退启动GtvmGF/4152250N快速回退匀速2/5GF 75000N快速回退制动tvmGFG/4147750N负载情况和工况表负载情况和工况表（2 2）根据已知参数，各工况持续时间近似计算结果如下：）根据已知参数，各工况持续时间近似计算结果如下：工况 计算式 时间/S快降 500/60 8.33（）1t慢降 240/25 9.6（）2t
10、上升 740/30 25（）4t（3 3）由以上数据，并在负载和速度过渡段作粗略的线性处理后，可得到负载循）由以上数据，并在负载和速度过渡段作粗略的线性处理后，可得到负载循攀枝花课程设计报告6环图和速度循环图：环图和速度循环图：负载循环图和速度循环图负载循环图和速度循环图3 3、确定液压缸主要参数，编制工况图确定液压缸主要参数，编制工况图根据液压传动系统及设计可选液压缸的设计压力，124PMPaP151将液压缸的无杆腔作为主工作腔，考虑到缸下行时，滑块自重蚕蛹液压方式 平衡，则可计算出液压缸无杆腔的有效面积，取液压缸的机械效率 cm=0.9。21max 109. 015000009 . 015
11、0000mpFACM液压缸内径：2215 .3383385. 04mmmAD按 GB/T2348-1993，取标准值 D=80mm。又由，可推出 D=d，则 d=50mm，即为标准值。222)( 6030 DdD 下降速度上升速度2攀枝花课程设计报告7由此计算两腔面积：2221005024. 050244mmmDA222220003768. 037684)(mmmdDA因此，液压缸在各阶段的压力和流量计算如下：因此，液压缸在各阶段的压力和流量计算如下：工作阶段计算式负载 F/N工作腔压力P/pa输入流量 L/min快降启动12 21,VAqAFPCM 22505.374MPa11.023快降匀
12、速00慢降22 21,VAqAFPcm750017.914MPa4.593保压cmAFP21150000350.828 MPa0上升启动152250363.654MPa 匀速上升150000358.280Mpa 制动31 11,VAqAFPcm147750352.906Mpa11.023液压缸各阶段的压力和流量（图）液压缸各阶段的压力和流量（图）循环中各阶段的功率计算如下：循环中各阶段的功率计算如下：快速下行阶段：wqPP99.139111匀速下行阶段：0P慢降阶段：wPqP28.90保压阶段：02P上升启动阶段：kwqPP886. 2333匀速上升阶段：kwqPP844. 2444攀枝花课程
13、设计报告8制动阶段：kwqPP802. 25554 4、液压泵的选择、液压泵的选择由液压缸的工况图，可以得出液压缸的最高工作压力在保压时出现， ，考虑泵至缸的进油路压力损失，估取为，则最高MPaP59.23MPaP5 . 0工作压力实际为。液压泵的最大供油量按液压MPaPp09.245 . 059.23pq缸的最大输入流量（11.023）进行估算，取泄漏系数，则单缸min/L1 . 1K的流量为根据以上计算结果查阅手册或产品样min/125.12023.111 . 1Lqp本，选用规格相近的，选取 CBT-E314 型齿轮泵，其额定压力 16，最高压MPa 力 20，排量 16，额定转速 90
14、0。最高转速 2000。 MParml /min/rmin/r5 5、电动机的选择、电动机的选择 由以上第四点计算结果所选泵的参数情况，及系统各个阶段功率计算的结 果可知，系统的最大功率出现在防溢板上升阶段，此时液压泵的最大理论功率为：，由表 5-133.276kw0.18372L/s1.10.5)(15.713)(qKPPPt取泵的总效率为，则液压泵的实际功率即所需电机功率为85. 0P，查表 5-14 选择驱动液压泵的电动机类型为kwPPPt P85. 385. 0276. 3，其额定功率为，转速为，额定转矩为。61132MYkw0 . 4min/960rMN0 . 2按所选电动机转速和液压泵的排量，取液压泵的容积效率，则液9 . 0V压泵的最
