液壓機的液壓系統(tǒng)設計[1]

1、江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學院 畢 業(yè) 設 計（論 文）SNL/QR-3 小型液壓機的液壓系統(tǒng)設計專 業(yè) 機電一體化技術(shù) 學生姓名 林 金 龍 班 級 一班 學 號 0705101121 指導教師 劉旭 完成日期 成績評議學號0705101121姓名 林金龍 題目 小型液壓機的液壓系統(tǒng)設計 指導教師建議成績： 評閱教師建議成績： 答辯小組建議成績： 院答辯委員會評閱意見及評定成績：答辯委員會主任簽字（蓋章）： 年 月 日畢業(yè)設計（論文）任務書姓名林金龍學號0705101121班級機電一體化（1）題目小型液壓機的液壓系統(tǒng)設計設計(論文)主要內(nèi)容一、 液壓缸的工作壓力二、 液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力、流量

2、和功率三、 液壓基本回路和組成系統(tǒng)圖四、 液壓泵的容量及電動機功率重點研究問題一、 液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率二、 液壓泵的的容量和電動機的功率主要技術(shù)指標，轉(zhuǎn)速n=350rpm，工作臺重量G1=4000N，工件及夾具重量G2=1500N，工作臺行程L=400mm，（快進300mm，工進100mm）快進速度為/min，工進速度為601000mm其它要說明的問題技術(shù)文件一般包括以下內(nèi)容:基本件、標準件、通用件及外購件匯總表，液壓系統(tǒng)安裝和調(diào)試要求，設計說明書等。指導老師意見 指導教師簽字： 年 月 日指導教師意見 對論文的簡短評價： 優(yōu) 良 中 及格 不及格 指導教師簽字 年 月

3、日評閱教師意見 對論文的簡短評價： 優(yōu) 良 中 及格 不及格 評閱教師簽字 年 月 日答辯小組評議意見學號0705101121姓名 林金龍 題目 小型液壓機的液壓系統(tǒng)設計 答辯小組意見： 1、對論文的評價 優(yōu) 良 中 及格 不及格 答辯小組長簽字 年 月 日目錄摘 要2第一章負載工況分析41. 工作負載42. 摩擦阻力43. 慣性負荷4第二章繪制負載圖和速度圖5第三章初步確定液壓缸的參數(shù)61 初選液壓缸的工作壓力62計算液壓缸尺寸63液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率的計算74繪制液壓缸的工況圖8第四章擬定液壓系統(tǒng)圖81選擇液壓基本回路82組成系統(tǒng)圖9第五章選擇液壓元件101確定液壓泵的

4、容量及電動機功率10控制閥的選擇103確定油管直徑114確定油箱容積11第六章 液壓系統(tǒng)的性能驗算11 液壓系統(tǒng)的效率11 液壓系統(tǒng)的溫升12致謝13參考文獻13摘要：液體傳動是以液體為工作介質(zhì)進行能量傳遞和控制的一種傳動系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)的設計師整個機器設計的一部分，它的任務是根據(jù)機器的用途、特點和要求，利用液壓傳動的基本原理，擬定出合理的液壓系統(tǒng)圖，再經(jīng)過必要的計算來確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來選用液壓元件的規(guī)格和進行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計。關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)、液壓傳動、液壓油缸、機床、設計Abstract:Transmission fluid is the liquid medium for

5、 the work carried out energy transfer and control of a transmission system .Hydraulic system is designed to be part of the whole machine design,its mandate is based on the use of machinery,the characteristics and requirements ,using hydraulic transmission to the basic principle of drawing up a reaso

6、nable hydraulic system map ,and then after necessary calculation to determine the liquid pressure system parameters ,these parameters and in acordance with the choice of hydraulic components to the specifications of the structure and system design.Key words : hydraulic system, hydraulic, hydraulic r

7、am ,machine tools, design設計題目一臺小型液壓機的驅(qū)動電機的功率N= 7.5KW ，轉(zhuǎn)速n=350rpm，工作臺重量G1=4000N，工件及夾具重量G2=1500N，工作臺行程L=400mm，（快進300mm，工進100mm）快進速度為/min，工進速度為601000mm/min，其往復運動和加速（減速）時間t=0.05s，工作臺用平導軌，靜摩擦系數(shù)，動摩擦系數(shù)。設計其液壓控制系統(tǒng)。一負載工況分析1. 工作負載2. 摩擦阻力3. 慣性負荷查液壓缸的機械效率，可計算出液壓缸在各工作階段的負載情況，如下表表1所示：表1 液壓缸各階段的負載情況工況負載計算公式液壓缸負載液壓缸

8、推力/N啟動1100加速快進550工進快退550二繪制負載圖和速度圖根據(jù)工況負載和以知速度和及行程S，可繪制負載圖和速度圖，如下圖（圖1、圖2）所示：圖1(負載圖)圖2（速度圖）三初步確定液壓缸的參數(shù)1 初選液壓缸的工作壓力。查各類液壓設備常用工作壓力初選，2計算液壓缸尺寸。選用差動液壓缸，無桿腔與有桿腔的有效面積為；回油路上有背壓閥或調(diào)壓閥，取背壓;回油管路壓力損失。按JB218377取標準值 D=50mm活塞桿的直徑為：由此求得液壓缸的實際有效工作面積3液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率的計算值如下表表2所示：表2 液壓缸所需的實際流量、壓力和功率工況負載回油腔壓力進油腔壓力輸入流量

9、輸入功率計算公式快進啟動加速恒速保壓8快退啟動加速恒速4繪制液壓缸的工況圖圖3 液壓缸的工況圖四擬定液壓系統(tǒng)圖1選擇液壓基本回路從工況圖可知：該系統(tǒng)的流量、壓力較小，可選用定量泵和溢流閥組成的供油源，如圖a所示。銑床加工有順銼和逆銼之分，宜采用出口節(jié)流調(diào)速，具有承受負切削的能力，如圖b所示?？紤]到工作進給時負載大、速度低，而快進、保壓、快退、慢退行程中負載小、速度快，所以采用由換向閥聯(lián)通的差動快速回路，如圖c所示。根據(jù)一般小型液壓機的要求不高，采用電磁閥的快慢換接回路，其特點是結(jié)構(gòu)簡單。選用簡便的電氣行程開關(guān)和擋鐵控制行程方式，如圖d所示。 （a） (b) (c) (d)圖4 液壓基本回路2組

10、成系統(tǒng)圖為了實現(xiàn)工作臺快退選用具單向閥的調(diào)速閥，圖5為所設計的液壓系統(tǒng)圖。1、直動型減壓閥 2、單向閥 3、換向閥 4、壓力繼電器 5、電液換向閥 6、單向調(diào)速閥 7、三位四通電磁閥 8、溢流閥工作循環(huán)表工作循環(huán)1YA2YAQ1Q2131415快進+ 下位工進+上位保壓+1+快退+慢退+原位 五選擇液壓元件1確定液壓泵的容量及電動機功率（1） 液壓泵的工作壓力和流量計算。進油路的壓力損失取，回路泄露系數(shù)取，則液壓泵的最高工作壓力和流量為：根據(jù)上述計算數(shù)據(jù)查泵的產(chǎn)品目錄，選用型定量葉片泵。（）確定驅(qū)動電動機功率。由工況圖表明，最大功率出現(xiàn)在快退階段，液壓泵總效率,則電動機功率為：控制閥的選擇根據(jù)

11、泵的工作壓力和通過各閥的實際流量，選取各元件的規(guī)格，如表所示。表3 各元件的規(guī)格序號元件名稱最大通流量/（L/min）型號規(guī)格1 定量葉片泵2溢流閥Y10B 3三位四通電磁閥34D10B4單向調(diào)速閥QI10B5二位三通電磁閥23D10B6單向閥I10B7過濾器XUB3確定油管直徑進出液壓缸無桿腔的流量，在快退和差動工況時為，所以管道流量按計算。取壓油管流速，取內(nèi)徑為的管道。吸油管的流速，通過流量為，則，取內(nèi)徑為管道。確定管道尺寸應與選定的液壓元件接口處的尺寸一致。4確定油箱容積六 液壓系統(tǒng)的性能驗算 液壓系統(tǒng)的效率 （經(jīng)計算，）取泵的效率，液壓缸的機械效率，回路效率為： 當工進速度為時， 當工

12、進速度為時， 液壓系統(tǒng)的溫升（只驗算系統(tǒng)在工進時的發(fā)熱和溫升）定量泵的輸入功率為： 工進時系統(tǒng)的效率，系統(tǒng)發(fā)熱量為： 取散熱系數(shù)，油箱散熱面積時， 計算出油液溫升的近似值： ，固合理。致謝 經(jīng)過一個星期的努力，課程設計終于完成了。在這個過程中我對所學的專業(yè)有了更深的了解，學到了很多有價值東西，能在這么短的時間內(nèi)完成畢業(yè)設計任務，是我的指導老師、我的同學對我的幫助給了我的靈感。我在這里對他們表示深深的謝意！ 首先，要特別感謝我的指導老師劉旭老師。劉老師淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠。使我對完成這門課程設計有了很大的興趣，同時明白許多待人處事道理。 其次，

13、要感謝江蘇農(nóng)林學院所有我們機械系2007級液壓專業(yè)任課的老師，老師們教會我的不僅僅是專業(yè)知識，更多的是對待學習、對待生活的態(tài)度。 第三，要感謝我的父母親，你們是我力量的源泉，不管有什么樣的困難，有你們的支持與信任，我都不會害怕，迎難而上克服它。謝謝你們對我的支持與鼓勵！ 最后，感謝與我一路走來所有同學。因為有你們的幫助，我才順利的完成設計。我們之間相互探討，相互激勵，使我輕松攻克困難。在我不開心的時候，你們總會安慰我，我開心的時候總能有你們陪伴，我不會忘記，謝謝你們！ 隨著畢業(yè)設計任務的完成以及順利的通過審核，大學的美好生活也將隨之走完。這一路，父母、老師、同學有你們的陪伴我的生活充滿了色彩。向你們致謝！             參考文獻1 姜佩東.液壓與氣動技術(shù)，北京：高等教育出版社，20032 俞啟榮.機床液壓傳動，機械工業(yè)出版社，19753 孫夏明.液壓元件，浙江省象山縣液壓氣動件公司，20014 盛敬超.液壓流體力學，機械工業(yè)出版社，19805 徐文生.液壓與氣動，北京：高等教育出版社，19986 官忠范.