《小型单缸立式液压机课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小型单缸立式液压机课程设计（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Cq 11 effB 好缔学皖液压传动课程设计题目名称小型单缸立式液压机专业班级16级机械设计制造及其自动化学生姓名如花学号1234567890指导教师李培机械与车辆工程学院二O七年五月二十四 日Cq11effB 目录工作原理1引言2第1章 根据设计要求进行工况分析 31.1液压系统的工作要求31.2负载分析和运动分析 31.2.1确定执行元件的形式31.2.2负载分析31.2.3运动分析41.2.4液压机液压缸负载循环图和速度循环图 51.3确定系统主要参数51.4制定基本方案，拟定液压系统图 71.4.1调速回路的选择71.4.2三位四通电磁换向阀的选择 81.4.3保压回路的选择81.4
2、.4快速回路的选择91.4.5平衡回路的选择1.0.第2章液压元件参数计算与选择 1.2.2.1确定液压缸的主要参数 1.2.2.1.1初选液压缸的工作压力 1.2.2.1.2确定液压缸的主要结构参数 12.2.1.3确定液压缸的工作压力、流量和功率 12.2.2液压泵及其驱动电动机的选择 1.3.2.3液压控制阀的选择 1.42.4选择压力表1.42.5选择辅助元件1.42.6过滤器的选择1.62.7液压系统验算1.6第3章液压油缸的设计1.73.1引言1.73.2液压缸的设计计算1.7Bnglnl CQllegra3.2.1缸筒和缸盖组件1.7.322排气装置193.3活塞及活塞杆组件19
3、3.3.1确定活塞及活塞杆的连接形式1.9.3.3.2选择活塞及活塞杆的材料193.3.3活塞与缸筒的密封结构1.93.3.4活塞杆的结构1.9.3.3.5活塞杆的强度校核203.3.6活塞杆的导向、密封和防尘20.3.3.7活塞203.3.8缓冲装置213.4缸体长度的确定第4章 液压油箱设计.21224.1引言224.2油箱的类型224.3油箱的容量224.4油箱设计2.34.4.1箱顶、通气器、注油口234.4.2箱壁、清洗孔、吊耳（环）、液位计23.4.4.3箱底、放油塞、支脚234.4.4隔板和除气网244.4.5管路的配置2425参考文献26Ekingbu Cq 11 eff B
4、工作原理根据滑块重量为20KN ,为了防止滑块受重力下滑，可用液压方式平衡滑块 重量。设计液压缸的启动、制动时间为t=0.02s。液压机滑块上下为直线往复运动，且行程较小，故可选单杆液压缸作执行器，且液压缸的机械效率 cm 0.9 1。 因为液压机的工作循环为快速下降、慢速加压、保压、快速回程四个阶段。各个 阶段的转换由一个三位四通的换向阀和一个二位二通的换向阀控制。当三位四通换向阀工作在左位时实现快速回程。中位时实现液压泵的卸荷，亦即液压机保压。 工作在右位时实现液压泵的快进和工进。其工进速度由一个调速阀来控制。快进 和工进之间的转换由二位二通换向阀控制。 液压机快速下降时，要求其速度较快，
5、 减少空行程时间，液压泵采用全压式供油，且采用差动连接。由于液压机压力比 较大，所以此时进油腔的压力比较大，所以在由保压到快速回程阶段须要一个节 流阀，以防在高压冲击液压元件，并可使油路卸荷平稳。为了对油路压力进行监 控，在液压泵出口安装一个溢流阀，同时也对系统起过载保护作用。因为滑块受 自身重力作用，滑块要产生下滑运动。所以油路要设计一个单向阀，以构成一个 平衡回路，产生一定大小的背压力，同时也使工进过程平稳。在液压力泵的出油 口设计一个单向阀，可防止油压对液压泵的冲击，对泵起到保护作用。#液压机作为一种通用的无削成型加工设备， 其工作原理是利用液体的压力传 递能量以完成各种压力加工的。其工
6、作特点之一是动力传动为“柔性”传动，不 象机械加工设备一样动力传动系统复杂，这种驱动原理避免了机器过载的情况。一切工程领域，凡是有机械设备的场合，均可采用液压技术，它的发展如此 之快，应用如此之广，其原因是液压技术有着优异的特点，归纳起来液压机的液 压系统传动方式具有显著的优点：液压机单位重量的输出的功率和单位尺寸的输 出功率；液压传动装置体积小、结构紧凑、布置灵活，易实现无级调速，调速范 围宽，便于与电气控制相配合实现自动化；易实现过载保护和保压，安全可靠； 元件易于实现系列化、标准化、通用化；液压易与微机控制等新技术相结合，构 成“机-电-液-光”一体化便于实现数字化。#第1章根据设计要求
7、进行工况分析1.1液压系统的工作要求某小型单杠立式液压机的工作循环为快速空程下行一慢速加压一保压一快速回程一停止。滑块的快速往返速度为3m/min，加压速度为40-250mm/min ，压制力为200000N，运动部件总重为20000N，要求采用液压方式实现运动部件 的平衡；不考虑各种损失。下图为动作循环图。原位停留快還图1-1工作循环图1.2负载分析和运动分析1.2.1确定执行元件的形式液压机为立式布置，滑块做上下直线往复运动，往返速度相同，故可以选缸 筒固定的单杆双作用活塞液压缸（取缸的机械效率n m=0.9），作为执行元件驱动 滑块进行压制作业。1.2.2负载分析1、快速下降：启动加速F
8、i1=?严=竺0? ? 103十60右=500?由于忽略滑块导轨摩擦力，故快速下滑时为负载为 0。2、慢速加压：压制时压头上的工作负载可分为两个阶段：初压阶段，负载 力缓慢地增加，约达到最大压制力的5%其行程为15mm ;终压阶段，负载力急 剧增加大最大压制力，上升规律近似于线性，其行程为5mm，则初压：Fe 1=FmaxX5%=20000（X5%=10000N终压：Fe2=FmaF200000N3、快速返回：启动? x?= 20000? ? 103十60X-0-r = 500?F= Fi2+G=500+20000=20500N等速 F=G=20000N制动 F=G-Fi2=20000-500
9、=19500N工况外负载/N快速下降启动加速500等速0慢速加压初压10000终压200000启动20500快速返回等速20000制动19500表1-1工况负载表1.2.3运动分析取快速下降行程为180mm，快速上升行程为200mm。已知加压速度为40- 250mm/min，取加压速度为4mm/s。? 180、快速下行：?=可=3000 - 60 = 快速回程：？=卷=200= 4? 4?3000 - 606?2、 慢速加压：慢速加压分两个阶段：初压阶段行程为15mm ;终压阶段行 程为5mm。初压：？?=?=弓二 3.75?4I终压：？?=?= 5 = 1.25?工况时间快速下行t仁 3.6
10、s慢速加压初压t2=3.75s终压t3=1.25s快速回程t4=4s表1-2运动时间表124液压机液压缸负载循环图和速度循环图/S图1-2负载循环图图1-3时间循环图1.3确定系统主要参数预选液压缸的工作压力 R=8MPa，将液压缸的无杆腔作为主工作腔， 考虑到液压缸下行时用液压方式平衡，则可算出液压缸无杆腔的有效面积:?=?200000?= 0.9 X8 X106液压缸内径（活塞直径）Ekingbu Cq 11 eff B ?=竺=/ X.278?3.140.188?= 188?将液压缸内径圆整为标准值，取 D=200mm根据快速上升与快速下降的速度相等， 采用液压缸差动连接来实现，从而确定
11、活塞杆直径，由？?= 0.7?，得?= 0.7?= 0.7 X200 = 140?将活塞杆外径圆整为标准值，取 d=140mm，从而算得液压缸有杆腔与无杆 腔的实际有效面积为：? ? = ? =X2002 = 31415.927?244? ? = 4(? - ?) = 4X(2002 - 1402) = 16022.123?2液压缸在工作循环中各阶段的压力流量计算: 快速下行：启动？?=舄50070685.835 X 0.9= 7859.5033?= ?=70685.835 X3000 - 60 = 3534291.75?3 /?恒速P=0慢速加压：初压？?=?1? ?10000 570685
12、.835 X 0.9= 572 X15?=终压？?=? =?2 _ ?=70685.835 X4 = 282743.34?3 /?7068 X 0.9=站44 X16?q 由 282743.34? /?到 0快速回程:?恒速?=?20000=4.01X105?55292.031 X 0.9?=? =70685.835 X 3000-60 = 2764601.55?3 /?19500制动?=?=55292.031 X 0.9= 3.92X105?启动？?= 20500=4 12? ?55292.031 X 0.9X105?#工作阶段负载F/N工作腔压力P/Pa输入流量q/（mmA3 / s）快速
13、下行启动5007859.50333534291.75恒速00慢速加压初压100001.572 X 10A5282743.34终压2000003.144 X 10A6282743.34快速回程启动205004.12 X 10A5恒速200004.01 X 10A52764601.55制动195003.92 X 10A5表1-3负载流量表工作循环中各阶段的功率计算如表:快速下降（启动）阶段P1=p1q1=7859.5033X 3534291.75 X 10a（-9）=27.778W快速下降（恒速）阶段P=0慢速加压（初压）阶段P2=p2q2=1.572X 10人5 X 282743.34 X 10a（-9）=44.447W慢速加压（终压）阶段P=pq=282743.34X 10A（-9）
