液壓課程設(shè)計(jì)說明書

1、<p>　　液壓與氣壓傳動課程設(shè)計(jì)說明書</p><p><b>　　設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求</b></p><p><b>　　題3-5：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一臺校正壓裝液壓機(jī)液壓系統(tǒng)，要求工作循環(huán)為：快速下行----工進(jìn)----快退----停止，在壓裝時的工作速度不超過5mm/s，快速因?yàn)楣みM(jìn)速度的8

2、—10倍，液壓缸總行程700mm，工件壓力不小于65000牛頓。</p><p>　　設(shè)計(jì)要求：折合1號圖1張；說明書20頁以上。各個小組應(yīng)有油缸，郵箱，閥塊等圖紙。</p><p><b>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p><b>　　本組成員：</b></p><p><b>　

3、　序言</b></p><p>　　液壓傳動課程設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)完液壓傳動課程之后進(jìn)行的一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，它是在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成的。學(xué)生通過課程設(shè)計(jì)對所學(xué)內(nèi)容能夠靈活掌握，融會貫通，并獲得綜合運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本能力。通過課程設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到以下目的：</p><p>　　1.鞏固和深化已學(xué)的液壓傳動的理論知識，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的一般方法和步驟；<

4、/p><p>　　2.鍛煉機(jī)制制圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程運(yùn)算的能力；</p><p>　　3.熟練液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及液壓元件的選擇方法；</p><p>　　4.學(xué)會使用有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、液壓手冊及產(chǎn)品樣本等有關(guān)技術(shù)資料。 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、液壓缸的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與

5、計(jì)算</p><p>　　1、液壓系統(tǒng)工況及設(shè)計(jì)要求，繪制液壓系統(tǒng)草圖</p><p>　　2、計(jì)算液壓缸的外負(fù)載</p><p>　　3、確定系統(tǒng)的工作壓力</p><p>　　4、確定液壓缸的幾何參數(shù)</p><p>　　5、確定液壓泵規(guī)格和電動機(jī)功率及型號</p><p><b>

6、;　　6、確定各類控制閥</b></p><p><b>　　二、油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　三、心得體會</b></p><p><b>　　四、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　一、液壓缸的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><

7、p>　　1、液壓系統(tǒng)工況及設(shè)計(jì)要求，繪制液壓系統(tǒng)草圖</p><p><b>　　工作簡圖：</b></p><p><b>　　原理圖：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題中要求快速下行----工進(jìn)----快退----停止，如上原理圖：</p><p><b>　　快速下行<

8、/b></p><p>　　按下啟動開關(guān)，1DT得電，電磁換向閥2接入左位，3DT得電，電磁換向閥3接入右位，油缸快速下行。</p><p>　　進(jìn)油路：油泵油液經(jīng)電磁換向閥2左位進(jìn)入液壓缸無桿腔。</p><p>　　回油路：液壓缸有桿腔油液經(jīng)電磁換向閥3右位，電磁換向閥2左位回到郵箱。</p><p><b>　?。?）工

9、進(jìn)</b></p><p>　　使電磁換向閥3失電，接入左位，實(shí)現(xiàn)工進(jìn)。</p><p>　　進(jìn)油路：油泵油液經(jīng)電磁換向閥2左位進(jìn)入液壓缸無桿腔。</p><p>　　回油路：液壓缸有桿腔油液經(jīng)單向節(jié)流閥4，電磁換向閥2左位回到郵箱。</p><p><b>　?。?）快退</b></p>&l

10、t;p>　　使1DT失電，2DT得電，電磁換向閥2接入右位，3DT得電，電磁換向閥3接入右位，實(shí)現(xiàn)快退</p><p>　　進(jìn)油路：油泵油液油液經(jīng)電磁換向閥2左位、電磁換向閥3右位進(jìn)入液壓缸有桿腔</p><p>　　進(jìn)油路：液壓缸無桿腔經(jīng)電磁換向閥2右位回到郵箱。</p><p><b>　　（4）停止</b></p>&

11、lt;p>　　所有閥均失電，電磁換向閥2接入中位，泵卸荷，機(jī)器停止工作。</p><p>　　2、計(jì)算液壓缸的外負(fù)載</p><p>　　有效負(fù)載力 =65000N</p><p>　　液壓缸活塞桿運(yùn)動時的摩擦力由密封阻力和滑臺運(yùn)動時的摩擦力組成，由于設(shè)計(jì)題中的壓裝機(jī)慣性力相對于有效負(fù)載力=65000N很小，故慣性力和滑臺運(yùn)動時的摩擦力忽略不計(jì)。</p&

12、gt;<p>　　所以摩擦阻力=0.05=0.05x65000=3250N</p><p>　　故總負(fù)載力R=+++=0+65000+0+3250+0=68250N</p><p>　　本設(shè)計(jì)中=65000N，=0N, =3250 N, =0N</p><p>　　解得：R=+++=68250N</p><p>　　式中，——液

13、壓缸軸線方向上的外作用力（有效負(fù)載力）（N）；</p><p>　　——液壓缸軸線方向上的重力（N）；</p><p>　　——運(yùn)動部件的摩擦力（N）；</p><p>　　——運(yùn)動部件的慣性力（N）；</p><p>　　R—— 液壓缸的工作負(fù)載（N）。 </p><p>　　3、確定系統(tǒng)的工作壓力</p>

14、;<p>　　因?yàn)楣ぷ髋_液壓缸的作用力最大,所以可以按其工作負(fù)載來選定系統(tǒng)的壓力.</p><p>　　由【1】表3-1可以初定系統(tǒng)工作壓力為5—7MPa，為使液壓缸體積緊湊,可以取系統(tǒng)壓力為初選= 6 MPa</p><p>　　4、 確定液壓缸的幾何參數(shù)</p><p>　　（1）活塞桿直徑的確定</p><p>　?。╝）

15、液壓缸按單桿腔工作時計(jì)算，快進(jìn)時采用差動快進(jìn)，且快進(jìn)快退速度設(shè)計(jì)成一樣。采用差動連接時：</p><p><b>　　R=（）=</b></p><p>　　D——缸體內(nèi)徑（m）</p><p>　　d----活塞桿直徑（m）</p><p>　　計(jì)算的 ，d=120.37mm</p><p>　

16、　查表【1】表3-7，取d=125mm</p><p>　　(2)液壓缸內(nèi)徑計(jì)算</p><p>　?。╝）按工作壓力要求確定活塞桿直徑</p><p>　　當(dāng)采用差動連接時，要求往返速度一致，取D=d</p><p>　　可解出D=x125=175.00mm，查【1】表3-4,取D=180mm。</p><p>　　

17、5、確定液壓泵規(guī)格和電動機(jī)功率及型號</p><p>　　(a)進(jìn)給液壓缸最大流量:</p><p>　　設(shè)計(jì)題中要求工進(jìn)速度小于5mm/s，且快速運(yùn)動v速度為其8—10倍，取v=40mm/s=2.4m/min。</p><p>　　==61 L/min</p><p>　　（為液壓缸的有效面積，V為液壓缸（或活塞杠）工作速度）</p&

18、gt;<p>　　(b)確定液壓泵流量:</p><p>　　由于定位,夾緊,進(jìn)給液壓缸是分時工作的,所以其中所抽的最大流量即是系統(tǒng)的最大理論壓油流量.另外考慮到泄漏流量和溢流閥的溢流流量,可以取液壓泵流量為系統(tǒng)最大理論流量的1.1倍-1.3倍.現(xiàn)取1.2倍\值計(jì)算,則有</p><p>　　由表5-4，取YB-80型單級葉片泵為系統(tǒng)供油泵，其額定流量為80L/min,額定壓

19、力為6.3Mpa,額定轉(zhuǎn)速為960r/min，驅(qū)動功率為10KW。</p><p>　　(c)確定電動機(jī)功率及型號</p><p>　　電動機(jī)功率 N=PQ/η=6.3x80x/（60x0.8)=10.5kW</p><p>　　查【2】附錄K，現(xiàn)選取電機(jī)型號為Y160M-4，額定功率為11KW，轉(zhuǎn)速為1460r/min。</p><p>&

20、lt;b>　　6、確定各類控制閥</b></p><p>　　系統(tǒng)工作壓力為6MPa，油泵額定最高壓力為6.3MPa，所以可以選取額定壓力大于或等于6.3MP a的各種元件，其流量按實(shí)際情況分別選取。</p><p>　　目前，中低壓系統(tǒng)的液壓元件，多按6.3MPa系列的元件選取，所以可以選取溢流閥的型號為:DBD-H-10-P-10/10；換向閥：三位四通電磁換向閥型號

21、為：4WE 10 R10；二位二通電磁換向閥型號為：2WE 10 R10;單向節(jié)流閥型號為SRC-G-10-50</p><p>　　管道通徑與材料：閥類一經(jīng)選定，管道的通徑基本上已經(jīng)決定，這是標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的一大方便。只有在有特殊需要時才按管內(nèi)平均流速的要求計(jì)算管道通徑。按標(biāo)準(zhǔn)：</p><p><b>　　通徑：</b></p><p>　　2

22、5L/min流量處選用φ10通徑的管道；10L/min流量處選用φ6 通徑的管道；100L/min流量處用φ25通經(jīng)的管道。</p><p><b>　　液壓元件選用表</b></p><p><b>　　二、油箱的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.油箱的有效容積</b></p>

23、;<p>　　油箱應(yīng)貯存液壓裝置所需要的液壓油，液壓油的貯存量與液壓泵的流量有直接關(guān)系，在一般情況下，油箱的有效容積可以用經(jīng)驗(yàn)公式確定：</p><p><b>　　V=KQ</b></p><p>　　式中，V—油箱的有效容積（L）；</p><p>　　Q—油泵額定流量（L/min）；</p><p>

24、<b>　　K—系數(shù)，</b></p><p>　　低壓系統(tǒng) K=2～4，</p><p>　　中壓系統(tǒng) K=5～7，</p><p>　　高壓系統(tǒng) K=6～12。</p><p>　　所選液壓泵的額定流量為80L/min，額定壓力為6.3Mpa，為中壓系統(tǒng)，則K取7，</p><p

25、>　　V=KQ=7×80=560 （L）</p><p><b>　　查表取630L</b></p><p>　　油箱有效容積確定后，還需要根據(jù)油溫升高的允許值，進(jìn)行油箱容積的驗(yàn)算。</p><p>　　2.油箱容積的驗(yàn)算。</p><p>　　油路系統(tǒng)的功率損失是造成油路系統(tǒng)發(fā)熱的主要原因，當(dāng)液壓油溫度

26、升高后，會引起油液粘度下降，從而導(dǎo)致液壓元件性能變化，壽命降低以及液壓油老化。因此，液壓油必須在油箱中得到冷卻，以保證以保證液壓系統(tǒng)正常工作。</p><p>　　系統(tǒng)的總發(fā)熱功率H可根據(jù)下式計(jì)算：</p><p><b>　　H=N（1-∩）</b></p><p>　　N—液壓泵的輸入功率（kw）；</p><p>

27、<b>　　∩—系統(tǒng)的總效率。</b></p><p>　　N=pq=6.3×1000000×80×0.001÷60=8.4 （kw）</p><p>　　∩=0.9×0.9=0.81</p><p>　　H=N（1-∩）=8.4×（1-0.81）=1.6 （kw）</p>

28、<p>　　油路系統(tǒng)的散熱，主要靠油箱表面散熱，油箱的散熱功率可用下式進(jìn)行估算：</p><p>　　=KA△T （kw），</p><p>　　式中，K—油箱散熱系數(shù)，</p><p><b>　　油箱散熱面積，</b></p><p><b>　　T—系統(tǒng)溫升值。</b></

29、p><p>　　通風(fēng)良好時，K=（15～17.5）×10，</p><p><b>　　取K=16×10；</b></p><p>　　A=0.065 （m）=4.12；</p><p>　　液壓系統(tǒng)的熱平衡條件：</p><p>　　機(jī)器在長期連續(xù)工作條件下，應(yīng)保持系統(tǒng)的熱平衡，

30、其熱平衡式為：</p><p><b>　　H==0,</b></p><p>　　H- KA△T=0,</p><p>　　溫升 △T=℃</p><p><b>　　==24℃</b></p><p>　　表3-32 各種機(jī)械的允許油溫</p>&

31、lt;p>　　計(jì)算出的溫升符合表3-32允許值，不必增加油箱容量或增設(shè)冷卻設(shè)備等措施。</p><p><b>　　3.油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　進(jìn)行油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，首先要考慮的是油箱的剛度，其次要考慮便于換油和清洗油箱以及安裝和拆卸油泵裝置，當(dāng)然，油箱的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是盡量簡單，以利于密封和降低造價。</p><p>　　油

32、箱體。油箱體一般由A3 鋼板焊接而成，取鋼板厚度3~6mm，箱體大者取大值。油箱分為固定式和移動式兩種，前者應(yīng)用較多。油箱側(cè)壁上安裝油位指示器，電加熱器和冷卻器，油箱底面與基礎(chǔ)面的距離一般為150~200mm，油箱下部焊接底腳，其厚度為油箱側(cè)壁厚度的2~3倍。中小型油箱箱體側(cè)壁為整體鋼板，大型油箱在與隔板垂直的一個側(cè)壁上常常開清洗孔，以便于清洗油箱。</p><p>　　油箱底部，油箱底部一般為傾斜狀，以便于排油

33、，底部最低處有排油口，要注意排油口與基礎(chǔ)面的距離一般不得小于150mm</p><p>　　焊接結(jié)構(gòu)油箱，箱底用A3鋼板，其厚度等于或稍微大于箱體側(cè)壁鋼板的厚度。</p><p>　　油箱隔板，為了使吸油區(qū)和壓油區(qū)分開，便于回油中雜質(zhì)的沉淀，油箱中常設(shè)置隔板，隔板的安裝方式主要有兩種，回油區(qū)的油液按照一定方向流動，即有利于回油中的雜質(zhì)和氣泡的分離，又有利于散熱?；赜徒?jīng)過隔板上方溢流到吸油區(qū)

34、，或者經(jīng)過金屬網(wǎng)進(jìn)入吸油區(qū)，更有利于雜質(zhì)和氣泡的分離。</p><p>　　隔板的位置，一般使吸油區(qū)的容積為油箱容積的1/2~1/3，隔板的高度，約為最低游油面的1/2（或油液面的3/4）。隔板的厚度等與或者大于油箱側(cè)壁厚度。</p><p>　　油箱蓋。油箱蓋大多用鑄鐵或者鋼板兩種材料制造，在油箱蓋上應(yīng)該考慮有下列通孔：吸油管孔，回油管孔，通大氣孔（孔口應(yīng)有空氣濾清器或氣體過濾裝置），測

35、溫孔，帶有濾油網(wǎng)的注油口，以及安裝液壓集成裝置的安裝孔。</p><p>　　目前使用較多的泵站系統(tǒng)，往往將液壓泵，液壓泵電機(jī)及集成塊裝置安裝在油箱蓋上，這種油箱結(jié)構(gòu)緊湊，但是產(chǎn)生的噪音較大，當(dāng)箱蓋上安裝油泵和電機(jī)時，箱蓋的厚度應(yīng)該是油箱側(cè)壁厚度的3~4倍。</p><p>　　4.油箱的防噪音問題</p><p>　　防噪音問題是現(xiàn)代化機(jī)械裝備設(shè)計(jì)中必須考慮的問題

36、之一，油路系統(tǒng)的噪音源，以泵站為首，因此，進(jìn)行油箱設(shè)計(jì)，應(yīng)從下面幾個方面著手減輕噪音：</p><p>　　箱體及箱蓋的材質(zhì)，在條件允許的情況下，用鑄鐵代替鋼板，以利于吸振；</p><p>　　箱體和箱蓋間增加防震橡皮墊</p><p>　　用地腳螺栓將油箱牢固地固定在基礎(chǔ)上</p><p>　　吸油區(qū)和回油區(qū)之間增設(shè)一層60~100目的金

37、屬網(wǎng)，以便于分離回油油液中的氣泡</p><p>　　油泵排油口用橡膠管和閥類元件相連接</p><p>　　回油管管接頭振動噪音較大時，改變回油管直徑或增設(shè)一條回油管，使每個回油管接頭的通路減少。</p><p><b>　　5.其他應(yīng)注意事項(xiàng)</b></p><p>　?。?）.油箱的有效容積(油面高度為油箱高度80

38、%時的容積)應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)發(fā)熱、散熱平衡的原則來計(jì)算，這項(xiàng)計(jì)算在系統(tǒng)負(fù)載較大、長期連續(xù)工作時是必不可少的。但對于一般情況來說，油箱的有效容積可以按液壓泵的額定流量qp(L/min)估計(jì)出來。例如，適用于機(jī)床或其它一些固定式機(jī)械的估算式為：0 G4 F6 y7 F, e; n, F+ ?V=ξqp (6-7)$ L* X; m; X3 F式中：V為油箱的有效容積(L)；ξ為與系統(tǒng)壓力有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)字：低壓系統(tǒng)ξ=2～4，中壓系統(tǒng)ξ=5

39、～7，高壓系統(tǒng)ξ=10～12。- P9 D% m7 ]2 s, |7 W3 R6 k# {* p（2）.吸油管和回油管應(yīng)盡量相距遠(yuǎn)些，兩管之間要用隔板隔開，以增加油液循環(huán)距離，使5 U/ w. B5 b$ n3 z6 W* }液有足夠的時間分離氣泡，沉淀雜質(zhì)，消散熱量。隔板高度最好為箱內(nèi)油面高度的3/4。吸油管入口處要裝粗濾油器。精濾油器與回油管管端在油面最低時仍應(yīng)沒在油中，防止吸油時卷吸空氣或回油沖入油箱時攪動油面而混入氣泡。回油

40、管管端宜斜切45°，以增大出油口截面積，減慢出口處油流速度，此外，應(yīng)使回油</p><p><b>　　6、選擇液壓油</b></p><p>　　該系統(tǒng)為一般金屬切削機(jī)床液壓傳動,所以在環(huán)境溫度為-5℃-35℃之間時,一般可選用20號或30號機(jī)械油.冷天用20號機(jī)械油,熱天用30號機(jī)械油。</p><p>　　油箱的結(jié)構(gòu)尺寸即油箱三

41、個邊的比例，不但要保證油箱的有效容積，還必須考慮油箱在機(jī)械設(shè)備中的位置，當(dāng)兩者發(fā)生矛盾時，后者是確定尺寸的主要影響因素。當(dāng)油箱單獨(dú)放置時，油箱三邊尺寸比例一般為1:1:1~1:2:3之間，為了避免油液外溢，油面的高度應(yīng)為油箱高度的0.8左右。選擇1:1:2比例，即680×680×1360.</p><p><b>　　三、 心得體會</b></p><

42、p>　　課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊和AUTOCAD和UG等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理

43、論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難

44、題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了設(shè)計(jì)。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，老師嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思

45、想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。</p><p><b>　　四、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】佚名.液壓傳動設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.其他信息不詳</p><p>　　【2】黃平，朱文堅(jiān).