液压课程设计.docx
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液压课程设计
液压系统课程设计
目录
液压课程设计任务书-3-
液压系统课程设计说明书-4-
一、明确设计内容-5-
二、设计计算分析-5-
1、负载分析-5-
2、确定液压缸的主要参数-6-
3、计算液压缸在工作循环中各阶段所需要的压力、流量和功率-7-
三、设计液压缸原理图-8-
1、调速方式的选择-8-
2、快速回路和速度转换方式的选择-9-
3、液压系统的组合-11-
四、选择液压原件-12-
1、选择液压泵-12-
2、计算液压泵电机的功率-13-
3、确定管道尺寸-14-
4、确定油管容积-14-
5、元件选择-15-
五、工作过程-16-
六、总结-16-
液压课程设计任务书
一、设计题目
有一机床的进给系统由液压装置驱动，其工作循环为快进—工进—快退。
已知驱动负载为F负载、工作台重量为F重量，摩擦力系数为0.2，最大速度为Vmax。
组号
1
2
3
4
F负载（N）
3000
3500
4000
4500
F重量（N）
2000
2000
3000
3000
Vmax（m/min）
4.5
4.5
4.5
4
标注：
第一组数据为我使用的数据
二、设计要求
1、做到认真完成课程设计
2、做到不抄袭别人的课程设计
3、全部为电子稿，计算机绘图
4、6月24号上交课程设计
三、定时任务
上交课程设计时要求包括：
1、说明书一份
2、液压系统图纸一份
3、参考文献一份
液压系统课程设计说明书
一、明确设计内容
1、明确液压装置总体布局和加工工艺要求。
2、根据任务书给定的负载力、重量、流速利用公式F=P×A、V=Q/A等公式计算出油缸的横截面积。
3、明确液压系统应该使用什么元件、明确液压系统的工作原理以及各个元件的作用。
4、液压系统工作过程可分快进、工进、快退四个步骤。
5、校验设计的液压系统是否能正常工作。
二、设计计算分析
1、负载分析
（1）运动分析
首先根据主机的要求画出运动循环图（1-1）所示
（2）工作负载
已知工作负载F负载=3000N重力负载F重量=2000N
（3）阻力负载
摩擦力F摩擦力=0.2×2000N=400N
由此得出液压缸在各个工作阶段的负载如表：
工况
计算公式
负载值F（N）
驱动力F0（N）
快进
F=Ffd
400
444
工进
F=Ffd+F负载
3400
3778
快退
F=Ffd
400
444
2、确定液压缸的主要参数
（1）初选液压缸工作压力
所设计的动力滑台在工作是负载最大，其值为4500N，参考教材表10-2初选液压缸的工作压力P
P1=0.9MPa
（2）计算液压缸的主要尺寸
确定面积A因为F总=P1×A
F总=F负载+F摩擦力=3000N+400N=3400N
A=F总/P1=3400N/0.9MPa=3.78×10-3
确定液压缸内径D因为
D=6.9×1.0-3m
确定活塞杆的外径，查教材表4-1
因为液压缸工作压力较小，所以选择φ=1.33d/D=0.5
d=0.5D=0.5×6.9×1.0-3m=3.45×10-3m
圆整液压缸内径及活塞杆外径
D=70mmd=35mm
由此求得液压缸的两腔实际有效面积：
A1=π/4D2=37.8×
A2=π（
-
）/4=28.42×
A3=A1-A2=9.4×
3、计算液压缸在工作循环中各阶段所需要的压力、流量和功率
如表所示，表中F0为液压缸的驱动力。
工况
计算公式
F0
（N）
P1
（
Pa）
Q
P
（N）
快进
P1=F0/A3+ΔP2
Q=A3V1
P=P1Q
444
9.72
0.07
685
工进
P1=F0/A1+ΔP2
Q=A1V1
P=P1Q
340
15
0.28
375
快退
P1=F0/A2+ΔP2
Q=A2V1
P=P1Q
444
11.56
0.21
210
三、设计液压缸原理图
1、调速方式的选择
机床滑台液压系统工作时，要求低速运动平稳性好；速度负载特性好、液压缸快进和工进时功率都较小、负载变化也较小，因此采用低速的进油节流调速回路。
2、快速回路和速度转换方式的选择
选择差动液压缸实现“快→慢→快”的回路，确定两个基本的回路。
（1）如图a换向阀卸荷回路该回路简单，一般使用于流量较小的系统中，图中所示用三位五通O型换向阀进行卸荷的回路，本回路不是适于一个泵驱动多个液压缸的多支路场合。
（图a）
（2）如图b回油节流阀调速回路单向节流阀安装在执行元件的回油路上，其特性与进油节流调速回路可以承受负性载荷，速度稳定性好，可用于低速运动的场合。
（图b）
3、液压系统的组合
选择基本回路点，按拟定的液压系统图的几个注意点，可以组成一个完整的系统图，图c中为了使液压缸快进时实现差动连接，工进时主油路和回油路通畅，系统中增设了一个单向阀4液控顺序阀8.
（图c）
拟定液压系统图后，应该检查其动作循环，制定系统工作循环表。
电磁铁
动作循环
1DT
2DT
3DT
行程阀
快进
+
-
+
-
工进
+
-
-
+
快退
+
+
-
-
四、选择液压原件
1、选择液压泵
（1）选择液压泵最大工作压力Pp
Pp=P1+εΔP
因为管路简单的节流阀调速系统εΔP=（2～5）×
Pa
即εΔP=3×
Pa
液压缸在整个工作循环中的最大工作压为
P1=15×
Pa
Pp=3×
Pa+15×
Pa=18×105Pa
（2）确定液压泵的最大流量Qp
Qp≥K（εQ）max
考虑系统泄漏的修正系数，大流量取小值，小流量取
大值。
K=1.1～1.3既选K=1.2
Qp≥1.2×0.28××
=0.336×
（3）选择液压泵
考虑系统的动态调压力，其值总量大于其稳态工作压力Pp，一般需要25%～60%，利用
Pp+（0.25Pp～0.Pp）和Qp的值
选择V4型变量叶片泵，型号为V4-1-20S/Y-JL
P=6.3MPaQ=（0.5×
）m3/s
2、计算液压泵电机的功率
在工作循环中，当泵的压力和功率比较恒定时，驱动泵的电动机功率P1为：
Pp=PpQp/ηp=756×102W
最后选用功率为1100的标准型号电机
3、确定管道尺寸
实际流量Q≈0.036×
取允许流速V=3m/s
则主压力油管d为
d=12×
m
圆整取d=12mm
号冷拔无缝钢管
选用14×12的12号冷拔无缝钢管
其它进油管、回油管和吸油管按元件连接口尺寸决定油管尺寸。
4、确定油管容积
油箱容量与系统的流量有关一般容量可取最大容量的3～5倍
Qmax=A×Vmax=0.336×
V=3×0.336×
=1×
5、元件选择
根据液压泵的工作压力和通过阀的实际流量，选择各液压元件和辅助元件的规格。
编号
元件名称
P×
Pa
型号
1
叶片泵
P=63
Q=5
V4-1-20S/Y-JL
2
安全阀
P=31.5
Q=5
DR10G130
3
顺序阀
P=31.5
Q=5
DZ25130
4
单向阀
P=31.5
Q=3
S8A
5
三位五通电磁阀
P=31.5
Q=5
WE5N6.21
6
节流阀
P=31.5
Q=2
MK20GI2
7
单向阀
P=31.5
Q=1.8
S20A
8
两位两通电磁阀
P=31.5
Q=5
五、工作过程
工作过程分析：
1、启动油泵卸荷
2、快进
1DT通电、3DT通电、三位五通电磁阀5左位接入系统
进油路：
油泵1→电磁阀5左位→油缸9左腔
回油路：
油缸9右腔→电磁阀8左位→电磁阀5左位→通过单项阀4→油缸9左腔
3、工进（压力升高，顺序阀3升高，单项阀4顶死）
1DT通电、3DT断电
进油路：
泵1→阀5左位→油缸9左腔
回油路：
油缸9右腔→节流阀6→电磁阀5左位→阀3→邮箱
4、快退
2DT通电、3DT断电
进油路：
油泵1→电磁阀5右侧→单向阀7→油缸9右腔
回油路：
油缸9左腔→阀5右位→油箱
六、总结
1.设计时必须从实际出发，综合考虑实用性、经济性、先进性及操作维修方便。
如果可以用简单的回路实现系统的要求，就不必过分强调先进性。
并非是越先进越好。
同样，在安全性、方便性要求较高的地方，应不惜多用一些元件或采用性能较好的元件，不能单独考虑简单、经济；
2.独立完成设计。
设计时可以收集、参考同类机械的资料，但必须深入理解，消化后再借鉴。
不能简单地抄袭；
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