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1、学生课程设计（论文）题 目： 拦焦车部分液压系统设计 学生姓名： 学 号： 所在院(系)： 机电工程学院 专 业： 机械设计机械电子 班 级： 机械电子班 指 导 教 师： 职称： 副教授 09年 6 月 29 日教务处制 课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称评分项目分值得分评价内涵工作表现20%01学习态度6遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。02科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。03课题工作量7按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。能力水平35%04综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确
2、处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。05应用文献的能力5能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06设计（实验）能力，方案的设计能力5能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。07计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。08对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）10具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。成果质量45%09插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度
3、5符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。10设计说明书（论文）质量30综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。11创新10对前人工作有改进或突破，或有独特见解。成绩指导教师评语指导教师签名： 年 月 日目 录摘要11设计要求22工况分析32.1 运动过程分析32.2 负载分析32.3 运动分析43 确定液压缸的参数53.1 初选液压缸工作压力53.2计算液压缸主要尺寸54 拟定液压系统原理图84.1选择基本回路84.2.液压回路的综合105 液压元件的选择115.1 液压泵的选择115.2 阀类元件及辅助元件的选择125.3 油管的选
4、择135.4 油箱的计算146 管路的设计156.1管路的配置157 液压系统性能的验算157.1 验算系统压力损失并确定压力阀的调整值157.1.1快升阶段187.1.2慢升阶段187.1.3慢降阶段197.1.4快降阶段197.2 油液温升验算208.油箱的设计208.1 油箱的作用208.2选择油箱的种类218.3 壁厚、箱顶及箱顶元件的设计218.4 箱壁、清洗孔、吊耳、液位计的设计228.5 箱底、放油塞及支架的设计228.6 油箱内隔板及除气网的设置228.7油箱的装配图的绘制23参 考 文 献23致 谢24摘要液压传动的优点很多：在同等的体积下，液压装置能比电气产生更大的动力；液
5、压装置工作比较平稳；液压装置能在大范围内实现无级调速，它还可以在运转中进行调速；液压传动易于对液体压力、流量或流动方向进行调节或控制；液压装置易于实现过载保护；液压元件实现了标准化、系列化和通用化；用液压传动实现直线运动比用机械传动简单。【关键词】： 液压元件 液压回路 液压缸 辅助装置 动作循环 系统原理图 1设计要求拦焦车部分液压系统设计设计一台拦焦车的卸炉门的部分单缸液压系统，要求该系统能够实现：单缸快进-慢进-停留（保压）-（卸压）慢退-快退-原位停止-液压泵卸荷。其中停留时间滑台采用燕尾形导轨，加,减速时间均为0.1秒。给定条件如下表：完成设计计算，拟定系统方案，确定系统方案，确定各
6、液压原件的型号及尺寸，设计液压缸表1-1 系统参数参数炉门的重量（Kg）滑台的滑块重量（Kg）快速上升下降慢速上升下降停留时间(min)行程（mm）速度大于（cm/min）行程（mm）速度大于（mm/min）64803801804220622工况分析2.1 运动过程分析液压缸需实现动作 快进-慢进-停留-慢退-快退-液压泵卸荷 动作循环图图1-1 动作循环图2.2 负载分析(1) 工作负载 F=m1g+m2g=4809.8+3809.8=8428N(2) 惯性负载 F= m2 =380 =26.6 N 表2-1液压缸在各工作阶段的负载值 （单位：N）工况负载组成液压缸负载F/N液压缸推力起 动
7、F= m2g37244138加速F= m2g+ F3750.64167快进F= m2g37243720慢进1F= m2g37244138慢进2F= m2g+m1g84289364停留保压F= m2g+m1g84289364慢退1F= m2g+m1g84289364慢退2F= m2g37244138快退F= m2g37244138 注：1.液压缸的机械效率取 。 2.不考虑动力滑台上颠覆力矩的作用。2.3 运动分析负载图按上面数值绘制，如图一所示。速度图按已知数值V1=0.42 m/min,V2=0.006 m/min,快进行程L1=180mm,慢进行程L2=20 mm. 图2-1 负载FL V
8、-L 图3 确定液压缸的参数3.1 初选液压缸工作压力 所设计的动力滑台在慢进时负载最大，在其它工况负载都不太高，参考表3-1和表3-2初选液压缸的工作压力P1=3MPa表3-1 按负载选择工作压力负载/ KN50工作压力/MPa0.811.522.5334455表3-2 各种机械常用的系统工作压力机械类型机 床农业机械小型工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力/MPa0.823528810101820323.2计算液压缸主要尺寸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=2A2），估算p=0.5MP,
9、快进时液压缸差动连接。液压缸的回油腔应有背压，参考表5选此背压为p2=0.8MPa。表3-3 执行元件背压力系统类型背压力/MPa简单系统或轻载节流调速系统0.20.5回油路带调速阀的系统0.40.6回油路设置有背压阀的系统0.51.5用补油泵的闭式回路0.81.5回油路较复杂的工程机械1.23回油路较短且直接回油可忽略不计由式得:A1 = = = 3.405 10-3 m2 则活塞直径 D=65 mm 考查表6及表7，得d 0.71D =46.15mm，圆整后取标准数值得 D=80mm， d=50mm。表3-4 按工作压力选取d/D工作压力/MPa5.05.07.07.0d/D0.50.55
10、0.620.700.72/ 11.151.251.331.461.612d/D0.30.40.50.550.620.71表3-5 按速比要求确定d/D由此求得液压缸两腔的实际有效面积为A1 = = = 510-3 m2 A2 = =310-3 m2 根据计算出的液压缸的尺寸，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8所列，由此绘制的液压缸工况图如图3所示 表3-6 液压缸在各阶段的压力、流量和功率值工况推力F0/N回油腔压力p2/MPa进油腔压力p1/MPa输入流量q/L.min-1输入功率P/KW快进启动41382.07加速4167p1+p2.83恒速4138p1+p2.81
11、 0.840.039工进141380.8 1.310.030.655 工进293640.82.350.031.175 保压9364 0.82.35- 慢退193640.8 2.350.031.175 慢退24138p1+p2.810.030.039快退启动41381.38加速41670.82.22恒速41380.8 2.21 1.260.046（p为液压缸差动连接时，回油口到进油口之间的压力损失，取p=0.5MPa。快退时，液压缸有杆腔进油，压力为p1，无杆腔回油，压力为p2。）图3-1 液压缸工况图 4 拟定液压系统原理图4.1选择基本回路首先选择调速回路，由表3-6中的数据可得知，液压系统功率很小，滑快运动速度低，工作负载变化小，工作循环为快升、慢升、慢降、快降，可以采用进、出口调速回路的形式。为了解决进出口调速回路在快降结束时由于负载突然消失引起运动部件的前冲现象，回油路上要设置背压阀，在下降过程中考虑到液压工作台和滑块自重，在进油路中应设置平衡阀，因此其调速回路4-1为： 图4-1从工况图可以清楚地看出，在工作循环内，液压缸要求油源提供快升、慢升、慢降、快降行程的最大流量值并不大，而快升、慢升所需时间分别为：亦即因此从节能和节
