液压课程设计完成版Word格式.docx
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4、确定液压泵驱动功率及电机的规格、型号12
5、确定阀类元件及辅件13
6、确定油管直径14
7、确定油箱容积15
8、确定油液15
七、液压系统性能验算15
1、验算压力损失15
1.1、阀类元件的压力损失。
15
1.2、沿程损失计算16
1.3、局部阻力损失估算17
2、确定系统调整压力18
4、液压系统发热与散热计算18
4.1、系统的总发热量由公式得：
19
4.2、系统的散热量由公式得：
一、设计题目
一台铳头驱动电机功率7.5kw，铳刀直径为200mm，转速350rpm。
要求完成如下的动作循环：
快进一一工进一一快退一一停止；
工作台用平导轨。
运动部件自重G（N）为
4000，快进快退速度v1（m/min）为4,快进行程（mm）为145，工进行程（mm）为68,工进速度v2（mm/min）为60~200，静摩擦系数fj为0.2，动摩擦系数fd为0.1，启动制动时间t（s）为0.21.设计其铳床液压系统。
液圧乘统功能噸理设计
-境能计一系功设
「J
一囂一
1
明礴技齐要求
S^.
动力和运动分析
—
确定主娶春数
n
i
液压执行器工况图编制|
j
|
拉罡液圧泵紡图
专用元件设计
r
1、工作负载
液压缸的常见工作负载有重力、切削力、挤压力等。
阻力负载为正，超越负载为负。
二2046.28N
_PP7.5汇60汇106
=—==
FwVn-D■:
350200
上式中，Fw-工作负载2、摩擦阻力
F*=fjG（0.24000N=800N
Ffd二fdG（0.14000N=400N
上式中，Ffj-静摩擦力
3、惯性负载
Ffd-动摩擦力
GV（4000）4—
gt9.8600.21
上式中，Fg-惯性载荷取液压缸的机械效率为0.9
y
工况
负载计算公式
液压缸负载F/N
液压缸推力/N
启动
F=Ffj
800
888.89
加速
F=Ffd+Fg
529.58
588.42
快进
F=Ffd
400
444.44
工进
F=Ffd+Fw
2446.28
2718.09
快退
4、绘制负载图和速度图
1）和负载图（图2）：
根据工况负载和已知速度以及行程，绘制如下所示的速度图（图
0.2
0.06
213
s/mni
115
图1速度图
图2负载图
三、初步确定液压缸的参数
工作压力p可根据图3由负载大小来初步确定液压缸的工作压力故初步选择工作压力为1MP
负毂F/KK
<
5
5'
10
10^20
20^30
30^50
>
50
工作压力p/MP?
0.8'
L5辽
2.5'
3
3"
4
4苫
M5
图3按负载选择设计压力
1
1f
ZT
P.
PiP?
2、计算和确定液压缸的主要结构尺寸排量
由于要求设计工作台的快速进退速度相等，故选用差动液压缸，使无杆腔与有杆腔的有
效面积为A=2人，即杆d和缸D满足d=0.707D•由图4取背压为0.5MPa,回油管路压力
损失巾=5105Pa。
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设卅油系的
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液压缸无杆腔有效面积：
A=Fmax=_2[18・09—m2=0.0036m2=36cm2（1—05）106
22
式中A-无杆腔有效面积;
Fmax-最大推力；
Pl-工作压力，P2-背压力
液压缸内径：
'
TAT4汉3.6汉10-3门y“「
D=J=0.0677m=67.7mm
vJi\Ji
按图5，将液压缸内径调整为63mm活塞杆直径：
d=0.707D=0.70763=44.5mm
按图5.将活塞杆外径调整为45mm
闪it尺寸第列
活慕杆蚱艮尺寸弔贰
B
40
JI5
（280）
16
36
9Q
畑
so
CUQ>
320
£
IM
4S
110
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12
63
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（3&
0）
fl
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125
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R
22
S6
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M
（SO）
2U0
（450；
IQ
25
钟
lfici
Z5
100
C32O>
5W
28
TO
1*4
3t
1W）
150
J*
32
200
图5缸的内径和活塞杆外径系列（GB/T2348-1993）
故液压缸实际有效面积为
兀2兀汉6322
AD3117mm
44
•■二22、二222
A2=（D-d）沁（63-45）=1527mm
A=A-A2=1590mm
式中，A-无杆腔有效面积；
A-有杆腔有效面积。
A-液压缸实际有效面积
四、液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率的计算
1、压力计算
（1）快进阶段
a、启动时,
b、加速时,
c、恒速时,
FA2=p
A
FA^p
FA2：
p
888.890
0.56MPa
1590
588.4215270.5门“「厂
=0.85MPa
444.4415270.5
0.76MPa
（2）工进阶段
（3）快退阶段
2、流量计算
（1）、快进（恒速）流量
Av^1590410-410=6.3（L/min）
（2）、工进阶段的流量
qmax二Av2=311720010-6=0.62（L/min）
qmin=Av2=3117汉60汉10"
=0.19（L/min）
（3）、快退（恒速）流量
q=A2v1=1527410-41^6.1（L/min）
3、功率计算
（1）、快进（恒速）的功率
P二pq=0.766.36103/60=80.6（W）
（2）、工进（最高速度）的功率
P二pq=1.120.62103/60=11.6（W）
（3）、快退（恒速）的功率
P=pq=1.316.1103/60=133.（W）
P-l工况图
4绘制液压缸的工况图
0.S5
由上计算的压力、流量以及功率计算绘制p-l、q-l、
0.76
0.56
L31
ln.4i
图6液压缸p-l图
6.36
图7液压缸q-l图
133.2
图8液压缸P-I图
五、拟定液压系统原理图
1、选择液压基本回路
（1）该系统流量压力较小，可采用定量泵和溢流阀组成的供油源，如图9。
（2）因铳床加工时有顺铳和逆铳两种方式，故采用单向调速阀控制的回油节流调速回路，如图10。
（3）换向回路选用三位四通的“O”型中位机能的电磁换向阀实现液压缸的进退和停止，如图11。
P*11
（4）采用二位三通的电磁换向阀实现液压缸快进时的差动连接，如图12.
图12差动回路
2、经整理得图13的液压系统原理图
图13专用铳床液压系统原理图
1-单向定量泵2-溢流阀3-压力表
4-单向阀5-三位四通电磁换向阀
6-液压缸7-两位三通电磁换向阀
8-单向调速阀
（1）当铳床快进时，电磁铁
1YA
3YA工作，2YA不工作。
（2）当铳床工进时，电磁铁
1YA工作，
2YA3YA不工作。
（3）当铳床快退时，电磁铁
2YA工作，
1YA3YA不工作。
（4）当铳床停止工作时，电磁铁
2YA、3YA都不工作。
2.2、进油回油状况
快进回路：
进油：
1-4--5-6；
回油:
7-5
工进回路：
7-8-5-油箱
快退回路：
1-2-4-5-8-7-6；
回油：
6-5-油箱
卸载回路：
1-2-油箱
六、选择液压元件
1、液压泵的最高压力计算
由工况图6可知液压缸的最高工作压力出现在快退阶段，即p=1.41MPa，由于进油路
元件较少，故泵至缸间的进油路压力损失估取为=p=0.3MPa，则液压泵的最高工作压力
为pp=1.410.3=1.71（MPa）
2、液压泵的流量计算
泵的供油流量qp按液压缸的快进（恒速时）阶段的流量q=6.36L/min进行估算，由
于采用差动缸回路的系统，故液压泵的最大流量为
qp_qv=KA-Avma^0.0001166m/^6.996L/min
注：
式中qv-系统所需的流量
K-系统的泄漏系数，一般取1.1~1.3（由于系统流量较小，故此处取1.1）
A、A2-液压缸无杆腔与有杆腔的有效面积，m
Vmax-液压缸的最大移动速度，m/S
3、确定液压泵的规格
根据系统所需的流量，拟初选液压泵的转速为n=1450r/min,泵的容积效率
v=0.9，故可算得泵的排量参考值为：
Pe=2.5MPa，泵排量为V=6ml/r，额定转速为
总效率为卩=0.85。
算得泵的额定流量为:
qp=Vnv=614500.90=7830ml/min=7.83L/min
4、确定液压泵驱动功
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