小型液压机的设计毕业设计.docx
《小型液压机的设计毕业设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小型液压机的设计毕业设计.docx（42页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
小型液压机的设计毕业设计
关键词
Abstract
III矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
II聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
Keywords
II残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
、F.—
前言
1酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
1小型液压机的简介.
2彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
1.1设计题目
2謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
1.2技术参数和设计要求
2厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
1.3工况分析
2茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
2液压缸的基本结构设计
4鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
2.1液压缸工作分析
4籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
2.2缸体组件
5預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
2.3活塞组件
6渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
2.4密封装置
6铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。
2.5缓冲装置
7擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。
2.6排气装置
7贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。
2.7液压缸内径和活塞杆直径的计算
8坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。
3拟定液压系统原理.
12蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
3.1确定供油方式
12買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
3.2自动补油保压回路的设计
14綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
3.3释压回路的设计14驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。
3.4快速回程15猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
3.5液压系统原理拟定图16锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
3.6主缸运动工作循环17構氽頑黉碩饨荠龈话骛。
4液压元件的选择18輒峄陽檉簖疖網儂號泶。
4.1确定液压泵和驱动电机18尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
4.2阀类元件及辅助元件的选择20识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
4.3管道尺寸的确定21凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。
4.4液压系统的验算24恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。
结束语27鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。
参考文献28硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。
致谢29阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历
而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，
均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
氬嚕躑竄贸恳彈濾颔澩。
作者签名：
日
期：
指导教师签名：
日
期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论
文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分
作者签名：
日期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研
究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位
论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩
印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
谚辞調担鈧谄动禪泻類。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期：
年月日
导师签名:
日期：
年月
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“V”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“V”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□不及格
（签名）
日
□—优□—良□—中□—及格□—不及格评定成绩：
□优□良□中□及格
（在所选等级前的□内画“V"）
教研室主任（或答辩小组组长）：
年月
（签名）
月日
教学系意见：
系主任：
年
小型液压机设计
两柱液压机由主机及控制机构两大部分组成。
液压机主机部分包括机身、主缸、顶出缸及充液装置等。
动力机构由油箱、高压泵、低压控制系统、电动机及各种压力阀和方向阀等组成。
动力机构在手动装置的控制下，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。
该系列液压机具有独立的动力机构和电气系统，并采用按钮集中控制，可实现手动和自动两种操作方式。
嘰觐詿缧铴嗫偽純铪错。
该液压机重量轻，体积小，运动惯性小，反应速度快。
操作简单，灵活性大。
在挤压过程中可靠性高。
在本设计中通过查询资料，设定液压机的各个参数，拟定液压原理图，按照各部件计算的数据选取液压泵、电动机、控制阀、过滤器等液压元件和辅助元件。
熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。
关键词：
工况分析；液压元件设计；液压缸设计
Thesmallhydraulicpressdesign
Abstract
Thehydraulicpressisdividedintotwoparts,hostmachineandcontrolmechanism..Hostcomponentsincludingfuselage,mastercylinder,hydraulicmachineejectorcylinderandliquid-filleddevices.Powercontrolledbythefueltanks,highpressurepump,lowpressuresystems,motorsandvariouspressurevalvesanddirectionalvalvesandothercomponents.Powerunderthemanualcontrolofthedevice,throughthepumpandcylinderandhydraulicvalveachieveenergyconversion,controlandtransmission,completeavarietyofprocessactioncycle.Hydraulicpressforthelightweight,smallvolume,motioninertiasmall,fastresponse.Simpleoperation,flexibility.Intheextrusionprocessreliabilityhigh.Inthisdesignbyqueryingthedata,setthevariousparametersofhydraulicmachine,developedhydraulicschematic,calculatedinaccordaneewiththepartsdataofselectedcontrolvalves,hydraulicpumps,motors,filters,andotherhydrauliccomponentsandauxiliarycomponents鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。
Keywords:
technicalanalyze;thetechnicalrulesplan;modulardesigns
忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。
液压机液压机是一种以液体为工作介质，根据帕斯卡原理制成的用于传递能量以实
现各种工艺的机器。
液压机一般由本机（主机）、动力系统及液压控制系统三部分组成液压机（又名：
油压机）利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械，种类液压机很多。
当然，用途也根据需要是多种多样的。
如按传递压强的液体种类来分，有油压机和水压机两大类。
水压机产生的总压力较大，常用于锻造和冲压。
锻造水压机又分为模锻水压机和自由锻水压机两种。
模锻水压机要用模具，而自由锻水压机不用模具。
我国制造的第一台万吨水压机就是自由锻造水压机。
液压机是一种以液体为工作介质，用来传递能量以实现各种工艺的机器。
液压机除用于锻压成形外，也可用于矫正、压装、打包、压块和压板等。
颖刍莖峽饽亿顿裊赔泷。
液压机包括水压机和油压机。
以水基液体为工作介质的称为水压机，以油为工作介
质的称为油压机。
液压机的规格一般用公称工作力（千牛）或公称吨位（吨）表示。
锻造用液压机多是水压机，吨位较高。
为减小设备尺寸，大型锻造水压机常用较高压强（35兆帕左右），有时也采用100兆帕以上的超高压。
其他用途的液压机一般采用6〜25兆帕的工作压强。
油压机的吨位比水压机低.液压机的工作原理。
大、小柱塞的面积分别为S2、S1,柱塞上的作液压机用力分别为F2、F1。
根据帕斯卡原理，液体压强各处相等。
表示液压的增益作用，与机械增益一样，力增大了，但功不增益，因此大柱塞的运动距离是小柱塞运动距离的S1/S2倍。
濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。
液压机所用的工作介质的作用不仅是传递压强，而且保证机器工作部件工作灵敏、可靠、寿命长和泄漏少。
液压机对工作介质的基本要求是：
<1>、有适宜的流动性和低的可压缩性，以提高传动的效率；
<2>、能防锈蚀；
<3>、有好的润滑性能；
<4>、易于密圭寸；
<5>、性能稳定，长期工作而不变质。
按结构型式分，液压机有双柱、四柱、八柱、焊接框架和多层钢带缠绕框架等型式，中、小型立式液压机还有用C型架式的。
在上传动的立式四柱自由锻造液压机中，油缸固定在上梁中，柱塞与活动横梁刚性连接，活动横梁由立柱导向，在工作液的压强作用下上下移动。
横梁上有可以前后移动的工作台。
在活动横梁下和工作台面上分别安装上砧和下砧。
工作力由上、下横梁和立柱组成的框架承受。
采用泵-蓄能器驱动的大、中
型的自由锻水压机常采用三个工作缸，以得到三级工作力。
工作缸外还设有向上施加力的平衡缸和回程缸。
銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。
1小型液压机的简介
1.1设计题目
在现在形势下的中国，是要从农业大国向工业化国家转变，先进的机械设备是在所难免的，而作为机械化设备中液压机扮演的较色越来越重要，尤其是精密加工中，液压机的稳定性和优越性是老式机床不能比的。
挤貼綬电麥结鈺贖哓类。
基于这个情况以及想加深对液压的理解我选定了毕业设计题目是：
小型液压机设
计。
1.2技术参数和设计要求
设计一台小型折弯液压机的液压系统，能够实现快速空程下行、慢速加压、保压、快速回程、停止的工作循环，快速往返速度位3m/min，加压速度为40-70mm/min,压制力为200kn，运动部件总重力为20kn，油缸垂直安装，设计该液压机。
赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。
1.3工况分析
液压缸所受的负载
F=Fw+F+F惯（1-1）
计算各阶段的外负载
1、工件的压制力即为工件的负载力：
Fw=200KN（即为压制力F压）
2、f导航摩擦负载静摩擦系数取0.2，动摩擦系数取0.1
这里：
F动F静的摩擦力忽略不计。
3、惯性负载
F惯=G/g*（△v/△t）（1-2）
△t为加速或者减速时间一般△t取值在0.01~0.5s之间，在这里取
△t=0.3s根据公式（1-2）：
F惯=（20000*3）/（9.8*0.3）\20408N（大致是2082Kg）
自重G=20000N
4、密封阻力
F密=0.1*F（F为总的负载）（1-3）
表1-1液压缸在各个工作阶段的外负载表
工作循环
夕卜负载F（N）
启动加速阶段
F=F惯+F摩+F密
42448N
快进阶段
F快=F密+F摩
22040N
工进阶段
F工=F密+Fw+F摩
200000N+22040N=222040N
快退阶段
F退=G+F密+F摩
20000N+22040N=42040N
2液压缸的基本结构设计
2.1液压缸工作分析
图2-1单柱活塞杆液压缸计算示意图
液压缸的往返运动速度和：
如上图所示：
当两端供油流量相等时
其中q为输入液压缸的流量；为液压缸活塞面积；为液压缸活塞背面面积；塤
礙籟馐决穩賽釙冊庫。
液压缸的容积效率。
比较式中可知：
因为，所以裊樣祕廬廂颤谚鍘芈蔺。
液压缸的输出力比较：
当双作用单活塞杆液压缸往返两个方向供油压力分别为力和［散，回油压力分别为
詁肿和：
一.，液压缸往返运动的输出力仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驚。
归.无活塞杆端产生的输出力；F一有活塞杆端产生的输出力
2.2缸体组件
缸体组件包括缸筒和缸盖，一般来说，缸筒和缸盖的结构形式和其使用的材料有关。
工作压力P<1X10Pa时使用铸铁；IXldPaPa时使用无缝钢管；时使用铸钢或锻钢。
骁顾
燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。
工作压力p的确定。
工作压力p可根据负载大小及机器类型初步确定，先查表取液压缸工作压力为20MPa.
表2-1设备工作压力表
设备类型门
机床心
农业机械或中型工
程机枷
液压机、重型机林起重运输机械卫
磨床J
组
4
O
机
床4
龙门刨床a
拉
床Q
工作压力P（IPa）J
0.S
22
3〜
5心
2〜
8
12
1Q〜16扫
20—32*5
所以这里缸体的材料可以选择无缝钢管
缸体与缸盖的连接形式：
缸体与缸盖的连接形式与工作压力、缸体材料以及工作条件有关。
本次设计中采用外半环连接，如下图
图2-2半环式连接图
半环式连接方式：
它容易加工和装拆、重量较轻，半环连接常用于无缝钢管和锻钢的缸筒上。
2.3活塞组件
活塞组件包括活塞和活塞杆
图2-3活塞杆与活塞螺纹连接方式图
这里选用螺纹式连接，它的连接方式比较简单，装拆方便，但是在高压大负载下需要备有螺母防松装置。
2.4密封装置
这里选密封圈密封，它是利用橡胶或塑料的弹性使各种截面的环形圈紧贴在静动配合面之间来防止泄漏。
他结构简单、制造方便，磨损后有自动补偿能力，性能可靠，在缸筒和活塞之间、活塞和活塞杆之间、缸筒和缸盖之间都能使用。
瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。
图2-4密封圈密封图
2.5缓冲装置
液压缸中的缓冲装置的工作原理是利用活塞或缸筒在其走向行程终端时在活塞和缸盖之间封住一部分油液，强迫它从小孔或者缝隙中挤出，产生很大的阻力，使工作部
件受到制动逐渐减缓运动速度，达到避免活塞和缸盖互撞的目的
图2-5节流口面积可调式缓冲装置
2.6排气装置
这里排气装置可以直接在缸盖最高部位开排气孔，用长管道向远处排气阀排气。
排气装置在液压缸中十分必要的，这是因为油液混入的空气或液压缸长期不使用时外界侵入的空气都积聚在缸内最高部位处，影响液压缸运动的平稳性一一低速时引起爬行，启动时造成冲击，换向时降低精度等。
栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。
2.7液压缸内径和活塞杆直径的计算
由上面的计算结果知道了最大负载F是222040N取P2为0，ncm为0.95，
根据快进及快退速度要求，取d/D为0.7。
根据公式
（2-1）
根据公式（2-1）有
D=
=12.201cm
由液压缸尺寸系列表2-4查得D=12.5cm活塞直径d,按dD=0.7,d=87.5mm
表2-2液压缸内径尺寸及活塞杆直径系列表
液压缸内径尺寸系列（GB23聂峠Q）屮
12
12^
20^
25心
32^
如
82
（90）Q
（110）Q
1疾
（140）
162
C180）中
200^
C220）Q
252
活塞杆直径系列〔G旳348-80）屮
3
5卩
6卩
12
12^
13
16卩
23
22p
25心
28^
32^
36■-
4W
45卢
52
53
63存
82
92
102
110^
125卩
140*3
查表可知液压缸内径D取125mm活塞杆直径取90mm验算液压缸的最小稳定速度
Q
心（2-2）
根据面积计算公式（
2-2）求出最小面积：
A=0.1X103/4=25cmi
Q
式中]是调速阀2FRM6A7-10BZ50QMV最小稳定流量为0.1Lmin
这个设计中调速阀是安装在进油路上，故液压缸节流腔有效工作面积应取液压缸无杆腔的实际面积，即
历1314i1
山产+“二牛X12.5H22.7止c冰
44
下面是单活塞杆液压缸的计算
<1>液压缸工作压力的确定
这里初选择液压缸的工作压力为P=20Mpa
<2>液压缸内径D和活塞杆d的确定
之前计算的液压缸内径D=12.5cm
活塞杆d=9cm
<3>液压缸壁厚的确定和外径的确定
起重运输机械的液压缸，一般用无缝钢管材料，大多属于薄壁圆筒结
构，其壁厚按薄壁圆筒公式计算:
（2-3）
nD
其中-——液压缸壁厚
D液压缸内径
「一一试验压力，一般取最大工作压力的（1.25〜1.5）倍（MPa
--――缸料许用内力
…宀,[cr]=110-120MPa一宀,M^lOO-llOMPa
锻钢值为铸钢值为
无缝钢管值为--=100~120Mpa
（2-4）
Py=1.5Pn
根据公式（2-4）
二1上=1.5xlg.1\AfPa=20MPa
现在取M=100Mpa艮据公式（2-3）
母严十斶
2xl003/Pd
查表可以知道无缝钢管
一=20mm
钢体的外径
n^D+25*
1（2-5）
根据公式（2-5）
116,5
取Di等于16.5cm一为2cm选择为YB231-64型无缝钢管
<4>液压缸工作行程的确定
本设计的液压缸的最大工作行程为200mm
<5>缸盖的厚度的计算
133.25mm
其中t为缸盖的有效厚度；D2液压缸缸盖的止口直径；dO缸盖孔直径。
<6>导向长度的确定
H>—+—
202（2-7）
根据公式（2-7）：
200125
Hi—■+—
\■=71.5cm
活塞宽度B一般为0.6~1.0D；缸盖的滑动支承面长度Li根据液压缸的内径D确定
当D<80mm寸，Li=0.6~1.0D
当D>80m耐，Li=0.6~1.0d
由于B一般为0.6~1.0Di故可以取B为75~125mm任意值
这里取B为85mm
而D为125大于80mm故L1为54~90mm
这里取L1为75mm
流量公式：
（2-8）
根据公式（2-8）求出以下流量
1）工作快速空程时所需流量
0档二彳dh快进=fx（0.09,卜环「诡908用min=19.081^min
2）工作缸压制时所需流量
2/尹辽进斗通0心剧透“00307心"07皿
3）工作缸回程时所需流量
2亠=中少—屮瞅退詣迪12罗—6妙卜卅mb=0.01773w5min=l".73£/'mm
3拟定液压系统原理
3.1确定供油方式
机床在进给工作时需要承受比较大的工作压力，系统的功率需要也是比较大的，
现采用mcy定量轴向柱塞泵中的63scy14-1b，这种柱塞泵可以把具有31.5mpa压力的纯
净的液压油输入到各种油压机、液动机等液压系统中以产生巨大的工作动力。
这种柱塞
泵特点是体积小、效率高、寿命长、设计先进、结构紧凑、维护方便。
辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应
63scy14-1b:
表示排量为63ml/转，压力为31.5mpa的手动变量的缸体旋转的轴向柱塞油泵。
即1000r/min时公称流量为63L/min。
峴扬爛滾澗辐滠兴渙藺。
柱塞泵的结构图：
配油盘
.弹竇I柱瘵丘
升级会员 