液壓課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 組合機(jī)床工況分析……………………………………………………1</p><p>　　第2章 液壓缸的主要參數(shù)的確定……………………………………… 4</p><p>　　第3章 擬定液壓系統(tǒng)圖……………………………………………………7 </p><p&

2、gt;　　第4章 液壓元件的選擇………………………………………………… 10</p><p>　　第5章 液壓缸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………11</p><p>　　設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………………………………16</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………17</p>&

3、lt;p>　　附錄A 液壓系統(tǒng)原理圖 </p><p>　　附錄B 液壓缸結(jié)構(gòu)</p><p>　　第1章 組合機(jī)床工況分析</p><p><b>　　1.1 運(yùn)動分析</b

4、></p><p>　　按工作要求和執(zhí)行元件的運(yùn)動規(guī)律，繪制出執(zhí)行元件的工作循環(huán)曲線，下圖所示為組合機(jī)床動力滑臺的運(yùn)動分析。</p><p>　　圖1-1動力滑臺工作循環(huán)</p><p>　　1.2 工作負(fù)載分析 </p><p>　　工作負(fù)載即為切削阻力。</p><p>　　1.3 阻力負(fù)載分析</p&

5、gt;<p>　　由設(shè)計(jì)要求知該系統(tǒng)不計(jì)摩擦力，即</p><p>　　1.4 慣性負(fù)載分析</p><p><b>　　加速階段：</b></p><p><b>　　減速階段： </b></p><p><b>　　工進(jìn)階段：</b></p>&

6、lt;p><b>　　制動階段： </b></p><p><b>　　反向加速階段： </b></p><p><b>　　反向制動階段: </b></p><p>　　1.5 工進(jìn)速度選擇</p><p>　　工進(jìn)速度取工進(jìn)時(shí)的最大速度90mm/min即</p&

7、gt;<p>　　1.6 根據(jù)以上分析計(jì)算各工況負(fù)載 (見表1-1)</p><p>　　表1-1 液壓缸在各工作階段的負(fù)載值</p><p>　　注:表中取液壓缸的機(jī)械效率ηcm=0.90，則缸推力為F/ηcm</p><p>　　1.7 負(fù)載圖和速度圖的繪制</p><p>　　負(fù)載圖按上面數(shù)值繪制，如圖所示。速度

8、圖按已知數(shù)值、，、快退行程和工進(jìn)速度等繪制如圖。</p><p>　　圖1-2 動力滑臺速度循環(huán)</p><p>　　圖1-3 動力滑臺負(fù)載圖</p><p>　　第2章 液壓缸的主要參數(shù)的確定</p><p>　　2.1 初定液壓缸工作壓力</p><p>　　根據(jù)上述工況要求和動力滑臺的結(jié)構(gòu)安排，應(yīng)采用液壓缸為執(zhí)行

9、元件。液壓缸選用單桿式的，缸筒固定在床身上。由于要求快進(jìn)與快退的速度相等，為減少液壓泵的供油量，決定采用差動型液壓缸。</p><p>　　由工況分析中可知，工進(jìn)階段的負(fù)載力最大，所以，液壓缸的工作壓力按此負(fù)載力計(jì)算，選。</p><p>　　2.2 液壓缸尺寸的計(jì)算</p><p>　　液壓缸的幾何參數(shù)為活塞的有效作用面積A</p><p&g

10、t;<b>　　則</b></p><p><b>　　液壓缸直徑</b></p><p>　　按設(shè)備類型選取活塞桿直徑d=0.7D=70mm 取d=70mm</p><p>　　則液壓缸無桿腔的作用面積</p><p><b>　　液壓缸有桿腔的面積</b></p>

11、;<p>　　2.3 液壓缸的流量的計(jì)算</p><p><b>　　液壓缸的快進(jìn)流量</b></p><p><b>　　液壓缸的工進(jìn)流量</b></p><p><b>　　液壓缸的工進(jìn)流量</b></p><p>　　2.4 各階段的運(yùn)動時(shí)間</p

12、><p><b>　　液壓缸的快進(jìn)階段</b></p><p><b>　　液壓缸的工進(jìn)</b></p><p><b>　　液壓缸的快退</b></p><p>　　液壓缸在工作循環(huán)中各階段壓力、流量和功率</p><p><b>　　圖2-1流

13、量圖</b></p><p><b>　　圖2-2壓力圖</b></p><p><b>　　圖2-3功率圖</b></p><p>　　第3章 擬定液壓系統(tǒng)圖</p><p>　　3.1 選擇液壓回路</p><p>　　(1)供油方式的選擇</p>

14、;<p>　　根據(jù)分析，該液壓缸的供油方式選擇為限壓式變量泵供油。</p><p>　?。?）調(diào)速回路的選擇</p><p>　　調(diào)速回路的功能是調(diào)定執(zhí)行元件的工作速度。速度控制回路是對液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件的運(yùn)動速度和速度切換實(shí)現(xiàn)控制的回路。</p><p>　　根據(jù)分析，采用調(diào)速回路中的節(jié)流調(diào)速回路，這種調(diào)速回路的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價(jià)低和使用

15、維護(hù)方便，速度穩(wěn)定性好，其缺點(diǎn)是能量損失大、效率低、發(fā)熱大、故一般用于小功率系統(tǒng)中節(jié)流調(diào)速回路。</p><p><b>　?。?）速度換接</b></p><p>　　換速回路是指執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)運(yùn)動速度的切換。根據(jù)本題要求，應(yīng)采用換速回路中的快速——慢速換接回路，這種回路的特點(diǎn)是切換平穩(wěn)、切換點(diǎn)準(zhǔn)確，但不能任意布置行程閥的位置，采用行程閥控制的快速——慢速換接回路。&

16、lt;/p><p><b>　?。?）平衡回路</b></p><p>　　平衡回路的功能是使執(zhí)行元件保持一定的背壓力（即回油路的壓力），以便與重力負(fù)載相平衡，根據(jù)分析，需選擇一個(gè)平衡回路。</p><p><b>　　3.2組成系統(tǒng)</b></p><p>　　將選擇的回路綜合起來，構(gòu)成一個(gè)完整的液壓

17、系統(tǒng)。在綜合基本回路時(shí)，在滿足工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動要求及生產(chǎn)率的前提下，應(yīng)力求系統(tǒng)簡單。工作安全可靠，運(yùn)動平穩(wěn)，效率高，調(diào)整和維護(hù)保養(yǎng)方便。根據(jù)以上要求，擬定液壓系統(tǒng)原理圖。</p><p><b>　　圖3-1系統(tǒng)原理圖</b></p><p><b>　　圖3-2</b></p><p>　　第4章 液壓元件的選擇</p

18、><p>　　4.1 液壓泵的確定</p><p>　　(1)確定液壓泵的最大工作壓力 </p><p>　　對于執(zhí)行元件運(yùn)動過程中需要最大壓力，液壓缸的工作壓力為</p><p>　　P=P+ 式中 —執(zhí)行元件在穩(wěn)定工況下的最高工作壓力；</p>&

19、lt;p>　　—進(jìn)油路上的遠(yuǎn)程和局部損失； 前面已經(jīng)確定液壓缸的最大工作壓力為，選取進(jìn)油管路壓力損失，所以泵的工作壓力。</p><p>　　(2)液壓泵的流量 </p><p>　　液壓泵的最大供油量按執(zhí)行元件工況圖上的最大壓力流量及回路系統(tǒng)中的泄油量來確定的，即：</p><p>

20、;　　根據(jù)要求取k=1.2, ，則</p><p>　　，根據(jù)泵的最高工作壓力，和泵的最大供油量，從產(chǎn)品樣本中選擇液壓泵的規(guī)格和型號</p><p>　　(3)確定液壓泵的驅(qū)動功率p </p><p>　　因?yàn)橄到y(tǒng)選用的是限壓式變量泵，所以可根據(jù)式</p><p><b>　　得到P=6kw</b></p&

21、gt;<p>　　式中—泵的總效率，取。</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，査電動機(jī)產(chǎn)品目錄。 </p><p>　　第5章 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1 為滿足本題目中液壓系統(tǒng) 快進(jìn)—工進(jìn)—快退的使用要求，選用雙作用單桿活塞缸。</p><p><b>　　1）液壓缸的組成：</b>

22、;</p><p>　　液壓缸的結(jié)構(gòu)基本上可分成缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置，以及排氣裝置五個(gè)部分。</p><p>　　2）液壓缸組件的連接方式：</p><p>　　缸筒與缸蓋的連接形式，因法蘭連接結(jié)構(gòu)簡單，容易加工，也易拆卸，故采用法蘭連接，</p><p>　　缸筒與缸底的連接形式也用法蘭連接。</p>

23、<p>　　活塞桿與活塞的連接方式選用螺紋連接，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便可靠。</p><p>　　活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu) 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)，以及密封、防塵、鎖緊裝置等。 </p><p>　　3）活塞及活塞桿處密封圈的選用 </p><p>　　活塞及活塞桿處密封圈的選用，應(yīng)根據(jù)密封部位、使用部位、使用的壓力、溫度、運(yùn)動速

24、度的范圍不同而選擇O型的密封 圈。</p><p>　　4）液壓缸的緩沖裝置 </p><p>　　液壓缸帶動工作部件運(yùn)動時(shí)，因運(yùn)動件的質(zhì)量大，運(yùn)動速度較高，則在達(dá)到行程終點(diǎn)時(shí)，會產(chǎn)生液壓沖擊，甚至使活塞與缸筒端蓋產(chǎn)生機(jī)械碰撞。為防止此現(xiàn)象的發(fā)生，在行程末端設(shè)置緩沖裝置。常見的緩沖裝置有環(huán)狀間隙節(jié)流緩沖裝置，三角槽式節(jié)流緩沖裝置，可調(diào)緩沖裝置。</p><p>　

25、　5）液壓缸排氣裝置 </p><p>　　對于速度穩(wěn)定性要求的機(jī)床液壓缸，則需要設(shè)置排氣裝置。</p><p><b>　　6）密封裝置的選擇</b></p><p>　　選0形密封圈，因?yàn)槠渚哂辛己玫拿芊庑阅埽医Y(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)動件的摩擦阻力小，裝卸方便，容易制造，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　5.2 液壓缸

26、設(shè)計(jì)需要注意的事項(xiàng)</p><p>　　1）盡量使液壓缸有不同情況下有不同情況，活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大負(fù)載。</p><p>　　2）考慮到液壓缸有不同行程終了處的制動問題和液壓缸的排氣問題，缸內(nèi)如無緩沖裝置和排氣裝置，系統(tǒng)中需有相應(yīng)措施。</p><p>　　3）根據(jù)主機(jī)的工作要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，正確確定液壓缸的安裝、固定方式，但液壓缸只能一端定位。</

27、p><p>　　4）液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)需根據(jù)推薦結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比較，盡可能做到簡單、緊湊、加工、裝配和維修方便。</p><p>　　5.3 液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求</p><p><b>　　1）缸體 </b></p><p>　　材料—灰鑄鐵: HT200</p><p>　　粗糙

28、度—液壓缸內(nèi)圓柱表面粗糙度為</p><p>　　技術(shù)要求：a內(nèi)徑用H8-H9的配合</p><p>　　b缸體與端蓋采用螺紋連接，采用6H精度</p><p><b>　　2）缸蓋</b></p><p><b>　　材料—35鋼</b></p><p>　　粗糙度—導(dǎo)向表

29、面粗糙度為 </p><p>　　技術(shù)要求：同軸度不大于</p><p><b>　　3）活塞</b></p><p>　　材料—灰鑄鐵：HT200</p><p>　　粗糙度—活塞外圓柱粗糙度</p><p>　　技術(shù)要求：活塞外徑用橡膠密封即可取f7~f9的配合，內(nèi)孔與活塞桿的配合可取H8。&

30、lt;/p><p><b>　　4）活塞桿</b></p><p>　　材料—實(shí)心：45鋼，調(diào)質(zhì)處理，</p><p>　　粗糙度—桿外圓柱粗糙度為</p><p>　　技術(shù)要求：a調(diào)質(zhì)20~25HRC</p><p>　　b活塞與導(dǎo)向套用 的配合，與活塞的連接可用 </p><p

31、><b>　　5）導(dǎo)向套</b></p><p>　　材料—青銅，球墨鑄鐵</p><p>　　粗糙度導(dǎo)向表面粗糙度為 </p><p>　　技術(shù)要求：a導(dǎo)向套的長度一般取活塞桿直徑的60%~80%</p><p>　　b外徑D內(nèi)孔的同軸度不大于內(nèi)孔公差之半</p><p>　　5.4 液壓

32、缸主要尺寸的計(jì)算</p><p>　　液壓缸的主要尺寸包括液壓缸的內(nèi)徑D，活塞桿直徑d，液壓缸筒的長度L，</p><p>　　1）液壓缸內(nèi)徑D的計(jì)算，</p><p>　　根據(jù)最大負(fù)載和選取的工作壓力來確定內(nèi)徑D=100mm，</p><p>　　2）活塞桿直徑d的計(jì)算</p><p>　　在前面的計(jì)算中已經(jīng)確定d=

33、70 mm</p><p>　　3）液壓缸筒長度L的計(jì)算</p><p>　　液壓缸筒長度L由活塞最大行程l，活塞寬度B，活塞桿導(dǎo)向長度H和有特殊要求的其他長度確定。</p><p>　　查手冊選取活塞行程L=250 mm，活塞寬度 B=（0.6—1.0）d，選B=88 mm，導(dǎo)向套長度H=（0.6—1.0）d，選H=0.8 d=64 mm，且液壓缸筒長度不超過內(nèi)徑

34、110 mm的20倍，綜上所述，得液壓缸筒長度L=450 mm。</p><p>　　6）液壓缸參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)，主要包括缸筒壁厚，油口直徑，缸底厚度</p><p><b>　　1）壁厚的計(jì)算</b></p><p>　　查表取缸筒外徑為133 mm，則壁厚= mm</p>

35、<p>　　2）液壓缸油口直徑在計(jì)算</p><p>　　設(shè)定液壓缸油口液流速度為1.0m/min</p><p>　　則液壓缸油口直徑應(yīng)根據(jù)活塞最高運(yùn)動速度V 和油口最高液流速度Vo=而定</p><p>　　Do=0.13D Do—液壓缸油口直徑</p><p>　　=0.13X0.

36、11 D—液壓缸內(nèi)徑</p><p>　　=40mm V—液壓缸最高輸出速度</p><p><b>　　Vo—油口液流速度</b></p><p><b>　　7）缸底厚度計(jì)算</b></p><p>　　D

37、—液壓缸內(nèi)徑（mm）</p><p>　　【】—缸底材料的許用應(yīng)力（Mpa）</p><p>　　Py—試驗(yàn)壓力（Mpa）</p><p><b>　　8）缸頭厚度計(jì)算</b></p><p>　　由于在液壓缸缸頭上有活塞桿導(dǎo)向孔，因此其厚度的計(jì)算方法與缸底有所不同，這里選用螺釘聯(lián)結(jié)法蘭式缸頭。</p>&

38、lt;p>　　H= F= +（d-）q</p><p>　　F—法蘭受力總和（N） q—附加密封壓力（pa）</p><p>　　—螺釘孔分布圓直徑（m） —密封環(huán)平均直徑（m） </p><p>　　【】—法蘭材料許用應(yīng)力（pa） d—密封環(huán)內(nèi)徑（m）&

39、lt;/p><p>　　—密封環(huán)外徑（m） P—系統(tǒng)工作壓力（pa）</p><p>　　選取d=90 mm =100 mm =110 mm =130 mm P=3.98 Mpa q=0.5 Mpa</p><p>　　將數(shù)據(jù)代入式中，求得h=28 mm</p><p><b>　　，&

40、lt;/b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　通過本次設(shè)計(jì)，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實(shí)際，與具體項(xiàng)目、課題相結(jié)合開發(fā)、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實(shí)際，又讓我們懂得了在實(shí)踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。 在本次設(shè)計(jì)中，我們還需要大量的以前沒有學(xué)到過的知識，于是圖書館和INTERNET成了我們很好的助手。

41、在查閱資料的過程中，我們要判斷優(yōu)劣、取舍相關(guān)知識，不知不覺中我們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們學(xué)習(xí)的知識是有限的，在以后的工作中我們肯定會遇到許多未知的領(lǐng)域，這方面的能力便會使我們受益非淺。 在設(shè)計(jì)過程中，總是遇到這樣或那樣的問題。有時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題的時(shí)候，需要做大量的工作，花大量的時(shí)間才能解決。自然而然，我的耐心便在其中建立起來了。為以后的工作積累了經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了信心。</p><p><b&

42、gt;　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　1、教材相應(yīng)章節(jié)。</b></p><p>　　2、《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》（液壓與氣動部分）……………冶金出版社</p><p>　　3、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》下冊………………………………化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　4、《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》（液壓傳動部分）…