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1、2012届工程机械专业毕业设计（论文）重庆交通大学毕业设计题 目：小型单缸立式液压机液压系统设计 学 院：机电与汽车工程学院 专 业：机械设计制造及其自动化（工程机械）学 生：xx xx 学 号：xxxxxxxx 指导教师：缪 毅 2012年 5 月 2527目 录摘 要1ABSTRACT2第1章 方案分析及液压原理图的拟定31.1 引言31.2 液压系统的工作要求31.3 负载分析和运动分析41.3.1 确定执行元件的形式41.3.2 进行负载分析和运动分析41.3.3 确定系统主要参数51.4 制定基本方案，拟定液压系统图7第2章 液压元件参数计算与选择132.1 确定液压缸的主要参数13
2、2.1.1 初选液压缸的工作压力132.1.2 确定液压缸的主要结构参数132.1.3 确定液压缸的工作压力、流量和功率132.2 液压泵及其驱动电动机的选择132.3 液压控制阀的选择142.4 选择压力表152.5 选择辅助元件152.6 蓄能器及过滤器的选择172.7 液压系统验算17第3章 液压油缸的设计183.1 引言183.2液压缸的设计计算183.2.1缸筒和缸盖组件183.2.2排气装置213.3活塞及活塞杆组件213.3.1 确定活塞及活塞杆的连接形式213.3.2 选择活塞及活塞杆的材料213.3.3 活塞及活塞杆的连接计算223.3.4 活塞与缸筒的密封结构223.3.5
3、 活塞杆的结构223.3.6 活塞杆的强度校核233.3.7 活塞杆的导向、密封和防尘233.3.8活塞233.3.9缓冲装置243.4 缸体长度的确定24第4章 液压油箱设计254.1 引言254.2 油箱的类型254.3 油箱的容量254.4 油箱设计264.4.1 箱顶、通气器、注油口264.4.2 箱壁、清洗孔、吊耳（环）、液位计264.4.3 箱底、放油塞、支脚264.4.4 隔板和除气网274.4.5 管路的配置27结束语28致谢29参考文献30摘 要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。其工作特点之一是动力传动为“ 柔性”传
4、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。关键词：液压机，液压技术，液压系统ABSTRACTHydrau
5、lic machine as a general without molding processing equipment, its working principle is the use of liquid pressure transfer energy to complete a variety of pressure processing. The work is one of the characteristics of power transmission as flexible transmission; unlike mechanical processing equipme
6、nt power transmission system is complex, the drive principle to avoid overload condition.All the engineering fields, all mechanical equipment occasions, can be used in hydraulic technology, it developed so fast, so wide, its reason is the hydraulic technology has excellent characteristics, summed up
7、 the hydraulic machine hydraulic system driving mode has significant advantages : hydraulic unit weight of output power and unit size output power; hydraulic transmission device has the advantages of small volume, compact structure, flexible arrangement, easy to realize stepless speed regulating, wi
8、de speed regulation range, convenient and electrical control with automation; easy to realize overload protection and holding pressure, safe and reliable; element is easy to realize serration, standardization, generalization; hydraulic and computer control the new technical combination, constitute a
9、 machine - electric - hydraulic - light for the realization of digital integration.KEYWORDS: hydraulic machine, hydraulic system, hydraulic technology第1章 方案分析及液压原理图的拟定1.1 引言作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高配置灵活方便调速范围大工作平稳且快速性好易于控制并过载保护易于实现自动化和机电液一体化整合系统设计制造和使用维护方便等多
10、种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备，适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。本文根据小型压力机的用途特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。小型压力机的液压系统呈长方形布置，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。1.2 液压系统的工作要求液压机的滑台的上下运动拟采
11、用液压传动，要求通过电液控制实现的工作循环如图1-1：快速空程下行慢速加压保压快速回程停止。压制力为2000000N，运动部件总重为20000N，快速往返速度为3m/min，加压速度为40-250mm/min，要求采用液压方式实现运动部件的平衡；不考虑各种损失。图 1-11.3 负载分析和运动分析1.3.1 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），作为执行元件驱动滑块进行压制作业。1.3.2 进行负载分析和运动分析根据已知参数对液压缸各工况外负载进行计算，其计算结果如表 1-1所列。表 1-1工况计算公
12、式外负载/N说明快速下降启动加速500 ；为下行平均加速度，；由于忽略滑块导轨摩擦力，故快速下滑时为负载为0；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；为回程平均加速度，；取启动、制动时间=0.2s等速0慢速加压初压100000终压2000000快速返回启动20500等速20000制动19500参照文献6，第六章6.4节板料折弯机液压系统设计计算。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4m
13、m/s。根据已知参数，各工况持续时间近似计算结果见表1-2。表1-2工况计算式时间/s说明快速下行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。慢速加压初压终压快速回程利用上述数据，并在负载和速度过渡段做粗略的线性处理后便得到如图1-2所示的液压机液压缸负载循环图和速度循环图。图1-21.3.3 确定系统主要参数参考同类型液压机，预选液压缸的工作压力，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：液压缸内径（活塞直径）：跟据参考文献6,表9-7，按国标GB/T 24381993，将液压缸内径圆整为标准值，。根据快速上升与快速
14、下降的速度相等，采用液压缸差动连接来实现，从而确定活塞杆直径，由，得：跟据参考文献6,表9-8，按国标GB/T 24381993，将活塞杆外径圆整为标准值，取d=250mm，从而算得液压缸有杆腔与无杆腔的实际有效面积为：液压缸在工作循环中各阶段的压力流量计算如表1-3所列。表 1-3工作阶段计算公式负载F/N工作腔压力p/Pa输入流量q/快速下行启动 50054005086.8305.2恒速00慢速加压初压 100000406.924.4终压2000000406.9024.40快速回程启动20500恒速200005086.8305.2制动19500工作循环中各阶段的功率计算如表1-4。表1-4快速下降（启动）阶段快速下降（恒速）阶段慢速加压（初压）阶段慢速加压（终压）阶段当t=
