目录课程题及要求第一章：绪论 1第二章：工况分析 3 负载计算 4 负载及速度循环图 5第三章：议定液压系统原理图 6 原理的简要分析 9 顺序动作表 11第四章：确定缸的主要尺寸 12 缸运动参数的计算 12 液压缸的装配图 13 选泵规格 15 液压元件的选择 16 油管的计算与选择 17 油箱的设计 18 液压油选择及元件明细表 19第五章：液压系统的验算 20 回路压力损失的验算 20 温升的验算 22. z-第一章 绪论液压系统的设计是整机设计的一局部，它除了应符合主机动作循环和静动态性能等方面的要求外，还应当满足构造简单，工作平安可靠效率高、寿命长、经济性好、使用维护方便等条件液压系统的设计设有固定的统一步骤，根据系统的简繁，借鉴的多少和设计人员的经历不同，在做法上有所差异各局部的设计有时还要支替进展，甚至还要进展屡次反复才能完成。

　　液压与气压传动课程设计的目的：〔１〕进一步消化理解和掌握传动的理论知识〔２〕掌握液压系统的设计步骤、方法和过程：掌握液压元件的选择方法，回路的组合方法和非标准件的设计方法；培养学生运用各种标准规*液压手册液压图册和查阅有关技术资料的能力〔３〕使学生具备初步解决工程实际问题的能力，为今后的工作和毕业设计打下一个良好的根底液压与气压传动课程设计的要求：〔１〕在设计过程中态度要端正，工作要认真，详细的阅读设计指导书或教材手册上的设计实例，初步确定设计的一般方法和步骤〔２〕根据任务书的要求，制定出个人的工作方案具体要求完成的内容：1液压系统工作要求确实定和工况分析〔负载循环图，速度循环图〕2液压原理图的拟定3主要液压元件的设计计算〔例油缸、油箱〕和液压元件辅助装置的选择4液压系统性能的校核5绘制液压系统图〔包括电磁铁动作顺序表、工作循环图、液压元件名称〕、油缸装配图、油箱构造示意图一） 液压传动技术的历史进展与开展趋势从公元前２００多年前到１７世纪初，包括希腊人创造的螺旋提出工具和中国出现的水轮机等，可是出是液压技术最古老的应用，然液压技术知道２０世纪３０年代才线年代后，由于车辆、航空、船舶等功率传动的推动，相继出现了斜轴式及弯轴式轴向柱塞泵，径向和轴向液压马达;1936年Harry Vickers创造了先导控制压力阀力标制的管制系列压力控制元件，第二次世界大战期间，由于军事工业需要反响快、功率高、精度高的液压传动装置而推出了液压技术的开展。

　　战后，液压的技术迅速转为民用，在机床、工程机械、农业机械、汽车行业中逐步得到推广今天为了和最新技术的开展保持同步，液压技术不断创新，主要表达以下特征：〔1〕提高了元件的性能，创制新型元件，体积不断缩小〔2〕高度的组合化集成化和模块化〔3〕和微电子结合，走向替能化〔二〕液压传动技术的开展现状我国的液压技术开场于20世纪50年代，液压元件最初应用于机床和锻压设备，后来又用于拖拉机和工程机械，通过从国外引用技术，我国液压工业已取得了很大的进步，但与国外的先进水平相比，还存在很多的差距，开展余地很大三） 液压传动的工作原理及其组成局部 1.3.1液压传动的工作原理液压系统利用液压泵将原动件的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化未传递能量，经过各种控制阀和管道的传递，借助于液压执行压系统利. z-用液压泵将原动件的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化未传递能量，经过各种控制阀和管道的传递，借助于液压执行元件〔缸或马达〕把液体的压力能转化为机械能，从而驱开工作机构，实现直线往复运动，其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它起到润滑、冷却和防锈作用。

　　元件〔缸或马达〕把液体的压力能转化为机械能，从而驱开工作机构，实现直线往复运动，其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它起到润滑、冷却和防锈作用1.3.2 液压传动的组成局部动力元件：原动机和液压泵，将原动机产生的机械能转化为液体的压力能，输出具有一定的压力的油液执行元件：液压缸、液压马达和摆动液压马达，将液体的压力能转变为机械能，用从驱开工作机构的负载做功，实现往复直线运动，连续回转运动或摆动控制元件：压力、流量、方向控制阀及其他控制元件控制调节液压系统中从泵到执行元件的油液压力流量方向，以保证执行元件，驱动的主机工作构造完成预定的运动规律辅助元件：油箱、管件、过滤器、热交换器、蓄能器、指示仪表等工作介质：各类压力油作为系统的载能介质，在传递能量的同时并能起润滑冷却的作用四） 液压传动的优点1：借助油管可从方便地布置传动机构2：单位重量的输出功率大3：可以实现大*围的无级调速4：惯性小、相应快5：可以自行润滑自动实现过载保护6：借助于各种阀及与电气配合，可从实现自动控制和程序控制7：液压装置工作比拟稳定8：液压系统的设计制造方便设计内容第二章液压系统的设计及计算各运动阶段负载情况的分析 设计说明及计算过程1， 明确工作要求，进展工况分析（1） 工况分析液压缸的负载主要包括：工作阻力、惯性阻力、重力、密封阻力和背压阻力等。

　　设计题目：小型油压机液压系统设计，再本液压系统中液压缸的主要负载有：上滑块的自重，压制时的负载，快速回程时的负载一般的油压机多为四立柱式，本设计亦采用此构造油压机的上滑块的重量均较大，足以克制摩擦力和回油阻力自行下落工作循环为：启动—快速下降—压制—保压—快速回退—原位停顿启动时间0.39s，应考虑在启动加速阶段的惯性力，其方向与运动方向相反，还有重力的作用，其方向与运动方向在此时一样，而在快速下行阶段，仅有重力作用，压制阶段，需要压制力FL1=45000N，还受重力作用，重力作用抵消了一局部压制力保压阶段，负载情况和压制阶段一样，快速回退阶段，重力的方向和运动方向相反而且需压制力FL2=4500N密封负载是指密封装置的摩擦力，其值与密封装置的类型和尺寸，液压缸的制造和油液的工作压力有关，在未完成液压系统设计之前，不知道密封装置的参数，密封负载无法计算，一般用液压缸的机械效率ηcm加以考虑，本设计中取ηcm=0.9.背压负载是指液压缸回油腔被压所造成的阻力，在系统方案及液压缸构造尚未确定之前，在负载计算时可暂不考虑根据以上分析可计算出液压缸的各个动作中的负载 〔见表1〕备注FL1=45000NFL2=4500Nηcm=0.9设计内容各动作时间速度形程设计说明及计算过程工况计算公式液压缸的负载〔无损〕启动阶段快速下降压制阶段保压阶段快回阶段原位停顿F=-G+G*V/g*tF=-GF=FL1-GF=FL1-GF=FL2+GF=GF=-1500+=-1447.7 NF=-1500NF= 45000-1500=43500NF=43500NF=4500+1500=6000NF=1500N启动加速时间t0=0.39s，快速下行，时间t1=350mm/8m/min=2.625s,压制时间t2=100mm/0.38m/min=15.79s，保压时间t3=60s，快速回程时间t4=450mm/9 m/min =3s 快进速度8m/min，工进速度0.38m/min，快退速度9m/min，快进展程350mm，工进展程：100mm，快退行程：450mm。

　　备注F1=-1447.7/0.9=-1609NF1=-1500/0.9=-1667NF1=43500/0.9=48333NF1=48333NF1=6000/0.9=6667NF1=1500/0.9=1667N设计内容设计说明及计算过程备注绘制液压缸的负载图和速度图根据所算出的各动作的数据绘制负载——时间图，速度——时间图 如下设计内容设计说明及计算过程备注第三章拟定液压系统原理图快速下行压制回路设计保压回路的设计〔1〕快速下行 压制回路的选择 液压机液压系统的特点就是产生的输出力大，为了获得很大的压制力，可采用高压泵供压和大直径的油缸，而后者比拟常用当启动后，上滑块快速下行时，就需要大量的油液进入液压缸的上腔，假设采用大规格的泵，不仅造价高，而且在压制，保压回退时损失较大本设计采用充液筒来补充快速下行时液压泵供油缺乏，这样使系统功率利用更加合理在压制时可采用关闭充液筒，泵供油来实现如图2：（2） 保压回路的选择本系统采用液控单向阀和单向阀的密封性和液压管路及油液的弹性来保压，要求液压缸等元件的密封性好如图3设计内容设计说明及计算过程备注泄压回路的设计〔3〕泄压回路的设计 为了防止高压系统的液压缸换向时的液压冲击，需要设计泄压回路，具体是对换向过程进展控制，先使高压腔压力释放后，再切换油路，如图4（4） 油源选择 由于设计要求压制时，负载最大速度低，在快退时负载小，速度高。

　　为了节省能源，减少发热，油源选用变量泵供油，本设计的系统中采用限压式变量叶片泵，为了保证系统的平安在泵的出口并联一个溢流阀起平安作用，如图5设计内容设计说明及计算过程备注动作转换与控制方式的选择 〔5〕动作转换的控制方式选择在压制后，有规定的保压时间，在保压后，上滑块开场回退本设计中采用时间继电器配合三位四通电磁阀实现动作的转换 〔6〕液压根本回路的组合将已选的液压回路，组合成符合设计要求的液压系统并绘制液压系统原理图 如图6设计内容设计说明及计算过程备注对原理图简要分析图形符号说明：3、先导阀 1、4、14 溢流阀 5、液压缸 6、充液筒 7、液压缸换向阀 8、压力继电器9、释压器 10、顺序阀 2、减压阀 I、I、I——液控单向阀 I、I、I——单向阀 11、液压工作台 12、变量叶片泵 13、滤油器 15、油箱对于此原理可以简要的分析如下： 1〕快速下行当电磁铁1YA通电后，先导阀3和上缸换向阀7左位接入系统，液控单向阀I被翻开，系统的主油路走向为：进油路：液压泵——顺序阀10——上缸换向阀7左位——单向阀I——上液压缸5上腔回油路：上液压缸5下腔——液压单向阀I——上缸换向阀7的左位——油箱上滑块在自重作用下，这时，上液压缸上腔所需油量较大，而液压缸的流量又较小，其缺乏局部由充液筒6经液控单向阀I向液压缸上腔补油。

　　2） 压制 当上滑块下行到接触工件后，因受阻力而减速，液控单向阀I关闭，液压缸上腔压力升高，实现慢速加压，这时的回油路走向与快速下行时一样设计内容设计说明及计算过程备注〔3〕保压当上液压缸上腔压力升高到使压力继电器8动作时压力继电器发出信号，使电磁铁1YA断电，则先导阀和上缸换向阀位于中位，保压延时，保压时间由时间继电器〔图中未画出〕控制〔4〕快速回退在保压延时完毕后，时间继电器2YA通电，先导阀右位接入系统，使控制压力油推动预泄换向阀9，并将上缸换向阀右位接入系统，这时，单向阀I被翻开，其主油路走向为：进油路：液压泵——顺序阀10——上缸换向阀7右位——液控单向阀I——上液压缸5下腔回油路：上液压缸5上腔——液控单向阀I——充液筒6这时上滑块快速返回，返回速度由液压泵的流量决定当充液筒内液面超过余的油液由溢流管流回油箱〔5)原位停顿当上滑块返回上升到挡块压下行程开关时，行程开关发出信号，使电磁铁2YA断电，先导阀和上下缸换向阀都处于中位，则上滑块在原位置停顿不动这时，液压泵处于低压卸荷状态，油路的走向为：液压泵——顺序阀10——上缸换向阀7中位——油箱设计内容设计说明及计算过程备注顺序动作表 动作 1YA 2YA快进+-工进+-保压--快退-+设计内容设计说明及计算过程备注确定缸的尺寸确定各个工作阶段的q，P第四章 确定缸的主要尺寸 由表1知，液压缸的最大工作压力F=48333N，由课本189页 表9.4选工作压力P=5MP（1） 确定执行元件的主要构造参数由负载图知最大负载F48333N，选执行元件的背压P=0.5 MP 取=0.9 由速度比i==9/8= /=9=0.33D==126.78mmD取标注值为150mmd=iD=0.33*150=49.5mmA=/4D=90.24cmA=/4〔〕=71.01cmq= cV=90.24108=72.19L/minq= AV=90.24100.38=3.4L/minq= AV=71.01109=56.01L/minP==48333/9024=5.36 MpaD=150mmd=49.5mmA=90.24cmA=71.01cm设计内容设计说明及计算过程备注P==6667/71.01=0.94 MPP=pq=5.36Mpa×3.4L/min÷60=303.7WP=pq=0.94Mpa×56.01L/min÷60=-877W选泵规格（1） 确定液压泵的压力液压泵的工作压力应当考虑液压缸的最高有效工作压力和管路系统的压力损失。

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