25kn单柱液压机液压系统设计.docx

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25kn单柱液压机液压系统设计

本科毕业设计说明书

25KN单柱液压机液压系统设计

Thesystemdesignof25KNSingleColumnHydraulicPresses

性质:

毕业设计□毕业论文

教学院：

机电工程学院

系别：

机械电子工程系

学生学号：

学生姓名：

专业班级：

指导教师：

职称：

起止日期：

吉林化工学院

JilinInstituteofChemicalTechnology

摘要

如今，液压传动是一门比较成熟的技术，已广泛应用于机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造以及锻压等机械行业。

而其在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用，高度集成化等各项要求方面的显著优势使得这门技术有着更加广阔的发展前景。

本文在对液压传动发展和液压传动的工作原理作了一个简要说明的同时，更对液压技术在锻压机械中的一个典型应用——单柱液压机的液压系统进行了全面的设计计算。

其内容主要包括：

Ⅰ液压传动系统方案的分析、比较和确定；

Ⅱ确定并绘制系统原理图；

Ⅲ集成块单元回路图的绘制；

Ⅳ液压系统中各主要参数的计算、圆整及校核；

Ⅴ各种液压元件的选择；

Ⅵ设计并绘制以集成块联接方式而成的系统装配图；

在单柱液压机液压系统执行元件液压缸的设计中，利用在前文系统设计中所校核过的如活塞直径D（ΦAL）、活塞杆直径d（ΦMM）等参数，我们对液压油缸的各主要零部件进行了详细的结构设计，并绘制了它们的零件图及液压油缸装配图。

关键词：

单柱液压机；液压系统设计；液压油缸

Abstract

Nowadays,hydraulicdriveisatechniquebecomingmature,whathasbeenappliedinManufacture,EngineeringMachinery,FarmMachinery,CarManufacturing,andForgingPressesetc.Moreover,ithasasosalientadvantageinactualizehighpressure,highspeed,hight-power,hightefficiency,lowyawp,longevityandhightintegrationthatitcoulddevelopemuchfasterthenothers.

Afterthephylogenyofthehydraulicdriveandtheworkingtheoryhavebeenintroducedinthispaper,wehavedoafullydesignforthesystemofthesinglecolumnhydraulicpresseswhichisatypeapplicationinForgingPresses.Itincludes:

ⅠAnalysing,comparingandconfirmingtheprojectofhydraulicdrive;

ⅡConfirminganddrawingthesystemblueprint;

ⅢDrawingablueprintofthecellloopoftheintegrationblock;

ⅣAccounting,checkingandnormalizingthemainlyparameterinthehydraulicsystem

ⅤChoosingthedifferentkindsofhydrauliccomponent

ⅥDesigninghowtorigoutallthepartsofthesystemandthendrawablueprinttoreflectit.

Inthedesignoftheworkingpartofthehydraulicsystem,cylinder,wehavedoaparticularframedesigninusingtheparameterasthediameterofthepistonD（ΦAL）andthediameterofthepoled（ΦMM）.

Keywords:

SingleColumnHydraulicPresses;TheDesignofHydraulicSystem;Hydrauliccylinder

摘要I

AbstractII

第1章概述1

1.1液压传动发展概况1

1.2液压传动的工作原理及组成部分1

1.2.1液压传动的工作原理1

1.2.2液压传动的组成部分2

1.3液压传动的优缺点2

第2章液压系统设计4

2.1明确设计要求并制定基本方案4

2.1.1设计要求4

2.1.2制定液压系统基本方案4

2.2液压系统各液压元件的确定5

2.2.1液压介质的选择5

2.2.2拟定液压系统图6

2.3液压系统主要参数计算7

2.3.1选系统工作压力7

2.3.2液压缸主要参数的确定8

2.3.3液压缸强度校核9

2.3.4液压缸稳定性校核11

2.3.5计算液压缸实际所需流量13

2.4液压阀的选择13

2.4.1液压阀的作用13

2.4.2液压阀的基本要求14

2.4.3液压阀的选择14

3.1液压泵站15

3.1.1液压泵站概述及液压泵站油箱容量系列标准15

3.1.2各系列液压泵站的简述16

3.2液压泵16

3.2.1液压泵的选择16

3.2.2液压泵装置17

3.3电动机功率的确定18

3.4液压管件的确定19

3.4.1油管内径确定19

3.4.2管接头19

3.5滤油器的选择19

3.5.1滤油器的作用及过滤精度19

3.5.2选用和安装20

3.6油箱及其辅件的确定20

3.6.1油箱20

3.6.2空气滤清器22

3.6.3油标22

第4章液压缸的设计计算23

4.1液压缸的基本参数的确定23

4.2液压缸主要零件的结构、材料及技术要求23

4.2.1缸体23

4.3缸盖25

4.3.1缸盖的材料25

4.3.2缸盖的技术要求25

4.4活塞26

4.4.1活塞与活塞杆的联接型式26

4.4.2活塞与缸体的密封26

4.4.3活塞的材料26

4.4.4活塞的技术要求27

4.5活塞杆27

4.5.1端部结构27

4.5.2端部尺寸28

4.5.3活塞杆结构28

4.5.4活塞杆材料29

4.5.5活塞杆的技术要求29

4.6活塞杆的导向、密封和防尘29

4.6.1导向套29

4.6.2杆的密封与防尘30

4.7液压缸的缓冲装置30

4.8液压缸的排气装置30

4.9液压缸安装联接部分的型式31

4.9.1液压缸进出油口的联接31

4.9.2液压缸的安装方式31

结论32

参考文献33

附录A零件图34

致谢39

第1章概述

1.1液压传动发展概况

液压传动相对于机械传动来说是一门新技术，但如从17世纪中叶巴斯卡提出静压传递原理、18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，也已有二三百年历史了。

近代液压传动在工业上的真正推广使用只是本世纪中叶以后的事，至于它和微电子技术密切结合，得以在尽可能小的空间内传递出尽可能大的功率并加以精确控制，更是近10年内出现的新事物。

本世纪的60年代后，原子能技术、空间技术、计算机技术（微电子技术）等的发展再次将液压技术推向前进，使它发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术，使它在国民经济的各方面都得到了应用。

液压传动在某些领域内甚至已占有压倒性的优势，例如，国外今日生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动。

因此采用液压传动的程度现在已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。

当前，液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大的进展，在完善比例控制、数字控制等技术上也有许多新成就。

此外，在液压元件和液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作方面，更日益显示出显著的成绩。

我国的液压工业开始于本世纪50年代，其产品最初只用于机床和锻压设备，后来才用到拖拉机和工程机械上。

自1964年从国外引进一些液压元件生产技术、同时进行自行设计液压产品以来，我国的液压件生产已从低压到高压形成系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。

80年代起更加速了对西方先进液压产品和技术的有计划引进、消化、吸收和国产化工作，以确保我国的液压技术能在产品质量、经济效益、人才培训、研究开发等各个方面全方位地赶上世界水平。

1.2液压传动的工作原理及组成部分

1.2.1液压传动的工作原理

驱动机床工作台的液压系统，它由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管组成。

它的工作原理：

液压泵由电动机带动旋转后，从油箱中吸油。

油液经滤油器进入液压泵，当它从泵中输出进入压力管后，将换向阀手柄、开停手柄方向往内的状态下，通过开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸左腔，推动活塞和工作台向右移动。

这时，液压缸右腔的油经换向阀和回油管排回油箱。

如果将换向阀手柄方向转换成往外的状态下，则压力管中的油将经过开停阀、节流阀和换向阀进入液压缸右腔，推动活塞和工作台向左移动，并使液压缸左腔的油经换向阀和回油管排回油管。

工作台的移动速度是由节流阀来调节的。

当节流阀开大时，进入液压缸的油液增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，工作台的移动速度减小。

为了克服移动工作台时所受到的各种阻力，液压缸必须产生一个足够大的推力，这个推力是由液压缸中的油液压力产生的。

要克服的阻力越大，缸中的油液压力越高；反之压力就越低。

输入液压缸的油液是通过节流阀调节的，液压泵输出的多余的油液须经溢流阀和回油管排回油箱，这只有在压力支管中的油液压力对溢流阀钢球的作用力等于或略大于溢流阀中弹簧的预紧力时，油液才能顶开溢流阀中的钢球流回油箱。

所以，在系统中液压泵出口处的油液压力是由溢流阀决定的，它和缸中的油液压力不一样大。

如果将开停手柄方向转换成往外的状态下，压力管中的油液将经开停阀和回油管排回油箱，不输到液压缸中去，这时工作台就停止运动。

从上面的例子中可以得到：

1）动是以液体作为工作介质来传递动力的。

2）液压传动用液体的压力能来传递动力，它与利用液体动能的液力传动是不相同的。

3）压传动中的工作介质是在受控制、受调节的状态下进行工作的，因此液压传动和液压控制常常难以截然分开。

1.2.2液压传动的组成部分

液压传动装置主要由以下四部分组成：

1）能源装置——把机械能转换成油液液压能的装置。

最常见的形式就是液压泵，它给液压系统提供压力油。

2）执行装置——把油液的液压能转换成机械能的装置。

它可以是作直线运动的液压缸，也可以是作回转运动的液压马达。

3）控制调节装置——对系统中油液压力、流量或流动方向进行控制或调