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宁波理工学院

液压气动系统系统设计与分析

姓名朱贤晖

学号 3100612086 专业班级机械电子工程102 分院机电与能源工程学院 完成日期 2013年12月19日

目录

1.设计任务书 .................................................................................................................................... 1

1.1课程设计题目 ..................................................................................................................... 1 1.2课程设计的目的和要求 ..................................................................................................... 1 2.负载分析........................................................................................................................................ 1 3.液压系统设计方案 ........................................................................................................................ 2

3.1确定液压泵类型 ................................................................................................................. 2 3.2选用执行元件 ..................................................................................................................... 2 3.3快速运动回路和速度换接回路 ......................................................................................... 2 3.4换向回路的选择 ................................................................................................................. 3 3.5组成液压系统绘原理图 ..................................................................................................... 3 4.液压系统的参数计算 .................................................................................................................... 3

4.1液压缸参数计算 ................................................................................................................. 3

4.1.1初选液压缸的工作压力 .......................................................................................... 3 4.1.2确定液压缸的主要结构尺寸 .................................................................................. 4 4.1.3计算液压缸各工作阶段的工作压力、流量和功率 .............................................. 4 4.2液压泵的参数计算 ............................................................................................................. 5 4.3电动机的选择 ..................................................................................................................... 5 5.液压元件的选择 ............................................................................................................................ 6

5.1液压阀及过滤器的选择 ..................................................................................................... 6 5.2油管的选择 ......................................................................................................................... 6 5.3油箱容积的确定 ................................................................................................................. 7 6.验算液压系统性能 ........................................................................................................................ 7

6.1压力损失的验算及泵压力的调整 ..................................................................................... 7

6.1.1工进时的压力损失验算和小流量泵压力的调整 .................................................. 7 6.1.2快退时的压力损失验算及大流量泵卸载压力的调整 .......................................... 7 6.2液压系统的发热和温升验算 ............................................................................................. 8 7.阀块的3D结构 ............................................................................................................................. 9 8.总结及感谢 .................................................................................................................................... 9

8.1设计小结 ............................................................................................................................. 9 8.2设计所得及感谢 ................................................................................................................. 9 9.参考文献...................................................................................................................................... 10

1.设计任务书

1.1课程设计题目

设计一台上料机的液压传动系统。

1）工作台的工作循环过程：“快速上升－慢速上升－停留－快速下降”。 2）工作参数：工件的重量为500Kg，滑台的重量为100Kg，快速上升要求>=45mm/s,慢速上升要求>=8mm/s，快速下降要求>=55mm/s,滑台采用V型导轨，导轨面夹角为90°，滑台与导轨的最大间隙为2mm，气动加速与减速时间均为0.5s，液压缸的机械效率为0.91（考虑密封阻力）。

1.2课程设计的目的和要求

通过设计液压传动系统，使学生获得独立设计能力，分析思考能力，全面了解液压系统的组成原理。

明确系统设计要求；分析工况确定主要参数；拟订液压系统草图；选择液压元件；验算系统性能。

2.负载分析

负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力的机械

效率中加以考虑。因工作部件的卧式防止，重力的水平分力为零，这样需要考虑的力有：切削力，导轨摩擦力和惯性力。导轨的正压力等于动力部件的重力，社导轨的静摩擦力为，动摩擦力为，,则

而惯性力

如果忽略切削力英气的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率，则

液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，见下表1

表1 液压缸各运动阶段负载表 运动阶段 计算公式 总机械负载F/N 启动 加速 快进 工进 快退 1222 1528 611 10611 611 根据负载计算结果和已知的各阶段的速度 ，可绘制出负载图（F-l)和速度图（v-l），见图1a、b。横坐标以上为液压缸活塞前进时的曲线，以下为液压缸活塞退回时的曲线。

a） 负载图 b）速度图 图1 负载速度图

3.液压系统设计方案

3.1确定液压泵类型

参考同类组合机床，选用双作用叶片泵双泵供油、调速阀进油节流调速的开式回路，溢流阀作定压阀。为防止钻孔钻通时滑台突然失去负载向前冲，回油路上设置背压阀，初定背压值

3.2选用执行元件

因系统动作循环要求正向快进和工作，反向快退，且快进、快退速度相等，因此选用单活塞杆液压缸，快进时差动连接，无杆腔面积等于有杆腔面积的两倍。

3.3快速运动回路和速度换接回路

根据本例的运动方式和要求，采用差动连接和双泵供油两种快速运动回路来事先快速运动。即快进时，由大小泵同时供油，液压缸实现差动连接。

本例采用二位二通电磁阀的速度换接回路，控制由快进转为工进。与采用行程阀相