单柱校正压装液压机的液压系统的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀设计  学科门类：                      单位代码  ：                  毕业设计说明书（论文）  单柱校正压装液压机的设计  学生姓名   所学专业          班    级               学    号               指导教师              买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 二 *年   买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘   要  列单柱校正压装液压机，是一种多功能的中小型 液压机床，适用于轴类零件，型材的校正和轴套类零件的压装。它采用手脚联动操作，通过电动机带动液压泵向主油路供油，通过溢流阀，手动换向阀等控制阀对液压系统进行调压换向，以达到各种工作状态。  该 液压 机 结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，压力和行程可在规定的范围内任意调节，操作简单 。 在本设计中，通过查阅大量文献资料，设计了液压缸的尺寸，拟订了液压原理图。按压力和流量的大小选择了液压泵，电动机，控制阀，过滤器等液压元件和辅助元件。  关键词： 液压机    液压 系统    调速回路 ；  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 41 is of it be in It to  to of  is is is is in is In to     文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目   录  摘要    第 1 章   绪论 1 题背景 1 展趋势 1 第 2 章  方案论证 3 动方案的论证 3 制元件的分析 4 第 3 章  液压机的设计及参数选择 5 第 4 章  工况分析 6 力（负载）分析及负载循环图 6 擦负载 6 性负载 6 作负载 7 载循环图 8 动分析及运动循环图 8 移循环图 L t 8 度循环图 9 第章  确定液压系统主要参数 10 定液压缸几何尺寸 10 算液压缸所需流量 13 算系统所需的压力 13 制冲 压机主缸工况图 15 压缸主要零件的结构材料及技术要求 17 压缸的基本参数 17 压缸的类型和安装方式 18 压缸的主要零件及技术要求 18 压缸结构参数的计算 19 算液压缸的厚度 19 压缸油口的计算 21 底厚度的计算 21 压缸 的校合 22 压缸中背压力的校合 22 塞杆的校合 23 第 6 章   拟订液压原理图 24 第 7 章   液压元件和液压油 的选择 26 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 压泵的选择 26 定泵的最大工作压力 26 定液压泵的流量 排量 27 择液压泵的规格 28 定驱动液压缸的功率 28 动机的选择 29 制阀的选择 29 道（导管）的选择 31 道内径的确定 31 道壁厚 32 定油箱的容量 33 压油的选择 34 滤器的选择 34 轴器的设计 34 第 8 章   液压系统的性能验算 36 路系统压力 损失 36 程压力损失的计算 37 路内的局部压力损失 38 类元件的局部压力损失 38 压冲击的计算 39 压系统热分析及其计算 41 压泵功率损失产生的热流量（热量） 41 压系统的散热计算 42 第 9 章   限程装置的设计 44 第 10 章   机架的设计 45 架材料的选择 46 的作用 46 第 11 章   液压系统的安装与调试 47 压系统的安装 47 装前的准备工作 47 子加工 47 压系统的调试 48 试前的检查 48 动液压泵 48 统排气 49 统耐压实验 49 载试车 49 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 结论 50 致谢 51 参考文献 52 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 章   绪论  课题背景  液压传动开始应用于十八世纪末，但在工业上被广泛应用的时间比较短。有大幅度的发展也就在近 50 年。因此，与其它传动方式比还是一项年轻的技术。当今液压技术广泛应用于工程机械、起重运输、冶金工业、农用机械，轻工业和机床工业。  随着液压技术的不断发展，液压技术也广泛应用在高科技高精度的行业，如机床行业。它能代替人们一部分频繁而笨重的劳动，能在条件恶劣的环境中工作。特别在数控机床 这类要求精度较高的领域有着不可代替的作用，出现了液压传动的自动化机床，组合机床和自动生产线等。在国防工业中，如飞机，坦克、火炮等都普遍采用了液压传动装置和液压控制装置。    发展趋势  当今研究的主要内容是高压粘性流体在密闭容器中流动规律和系统中承受高压的粘性流体的运动规律。  液压系统有着独特的优势。其有着体积小，重量轻，可实现无级变速，运动平稳，结构简单，操作方便，工作寿命长，液压元件易于通用化、标准化、系列化的特点。基于以上优点，处于新兴技术的液压系统在近些年得到了大幅度的发展，还有着广泛的 发展空间。它正向高压化、高速花、集成化、大流量、大功率、高效率、长寿命、低噪音的方向发展。  液压传动可以用很小的功率控制速度 、 方向。使用适当的节流技术可 使执行元件的精度达到最高。其布局安装有很大的灵活性， 同 体积重量比却比其他机械小的多。因此能构成其他方法难以组成的复杂系统。液压传动能实现低速大吨位运动。采用适当的节流技术可使运动机构的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 速度十分平稳。  经过五周的毕业实习，让我 们 学到了很多以前没有学到的知识，也让以前学到的书本上的知识和现实生产 相 结合 ， 让我门的专业知识有了进一步提高 。 特别是对液压系统有了更深的了 解。在此基础上我们进一步分析 列单柱校正压 装 液压机。它是一种多功能的中小型液压机床，适用于轴类零件 、 型材的校正和轴 套 类零件的压装。通过观察测绘，进行了毕业设计。在指导老师的指导下，我对设计多次改进，通过查阅相关资料手册，并多次向指导老师请教，对以前不懂的知识有了更好的认识。通过这次设计，我把大学所学的知识穿了线，知道了各知识之间的联系，对以后的工作有 了 很大的帮助。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 章  方案论证    传动方案的论证  目前冲压机床的传动方式主要有：液压式、气压式、电动式和机械传动方式等。传动装置的选 择正确与否，直接决定着冲压机的好坏。  1 本低，易于实现无级变速；气体粘性小阻力损失小，流速快，防火防爆。但是空气易于压缩，负载对传动特性的影响大，不易在低温环境下工作。空气不易被密封，传动功率小。  2. 电气传动的优点是传动方便，信号传递迅速，标准化程度高， 易于 实现自动化，缺点是平稳性差，易受到外界负载影响。惯性大，换向慢，电气设备和元件要耗用大量的有色金属。成本高，受温度、湿度、震动、腐蚀等环境的影响大。  3. 机械传动准确可靠，操作简单，负载对传动特性几乎没有影响。传动效率高， 制造容易和维护简单。但是，机械传动一般不能进行无级调速，远距离操作困难，结构也比较复杂等。  动方式 比较有以下优点：获得力和力矩很大，体积小，重量轻，能在大范围内实现无级调速，运动平稳，设计简单，操作方便，工作寿命长，易于通用化、标准化、系列化。 它有很广阔的发展空间。  从各方面考虑，液压传动系列基本符合设计要求，能达到预期的标准。所以，此次设计将采用液压传动。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985   控制元件的分析  液压传动中主要有以下几种控制元件实现冲头的下压 、 保压和返回的过程。   用人 工操作控制阀芯的运动。手动换向阀又分为手动和脚动两种。优点是操作简单、灵活、容易控制。   通过电磁铁产生的电磁力来使阀芯运动，达到油路的转换。但由于受电磁铁吸引力的限制，电磁换向阀流量 不 能过大而且需要在回路中增加减速装置。   是一种新型的开关式阀体，结构以锥阀为基础单位，配以不同的先导阀可实现对液流的方向、压力和流量大小的控制。其结构简单，动作反应快，适合高压大流量的场合。  从设计课题上考虑，手动控制阀比较符合设计要求，完全可以满足性能要求，而且经济。所以选用手动换向阀。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3 章  液压机的设计及参数选择  当决定采用液压传动时，其设计步骤大体可分以下几步：  1. 明确设计依据进行工况分析。  2. 确定液压系统的主要参数。  3. 拟订液压系统原理图。  4. 液压元件及液压油的选择。  5. 液压系统性能验算。  6. 绘制正式工作图和编制技术文件。  设计一台液压机，其工作循环为：快速下行，减速下压，快速退回。  由设计题目及已知参数可确定：  冲压力 100 吨 =100 1000 106 N 生产率： 4次 /分 =1次 /15秒  工作行程： 500大冲压厚度： 20块的重量 G ： 104 N  根据工艺要求，快速下降所用的时间为 9s，运行的距离为 进所用的时间为 1s，运行的距离为 退返回的时间为 5s，其运行的距离为  得到各个工艺路线的速度参数如下：       快速下行：  行程： 480   速度： 53mm/s 减速下压：  行程： 20    速度： 20mm/s 快     退：  行程： 500   速度： 100mm/s 单次循环的总时间是： 9+1+5=15s 液压缸采用 Y 型密封圈。 其机械效率一般为 间，本液压缸的效率取 ： m= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4 章  工况分析  设计开始时，应该首先明确以下几个问题：  1. 弄清主机结构和总体布局  2. 明确主机对液压系统的性能要求  3. 明确主机的工作条件  4. 明确液压系统与其它传动系统和控制系统的分工配合 、 布置和相应的控制关系。  5. 了解搜 集同类型机器的有关技术资料  动力（负载）分析及负载循环图  动力分析就是一部机器在工作过程中执行机构的受力情况。由于工作机构作直线往复运动时，液压缸必须克服的外负载为：  F =f+4 1）  式中   擦负载  摩擦负载就是液压缸驱动工作时所需要克服的机械摩 擦阻力。  由于详细计算比较烦琐，一般将它算入液压缸的机械效率 这里不用考虑摩擦负载。  性负载  惯性负载即运动部件在启动和制动过程中的惯性力。   买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 计算公式为：        Fi=gG（ N）               （ 4 2）  式中   m 运动部件的质量  （  a 运动部件的加速度  （ m/  G 运动部件的重量  （ N）  g 重力加速度  （ m/   v   速度变化值  （ m/s）   t   启动或制动时间，由经验可得 t =头启动和制动 的 加速或减速都在 内完成。  则启动时：          Fi=gG=（ 104 / （  =108（ N）  制动时：            Fi=gG=（ 104 / （  = 204（ N）  作负载  压力机冲头上负载分为两个阶段：第一阶段负载力缓慢的线增加，在达到最大冲压力 5%左右。第 二 阶段负载力急剧上升到最大冲压力。因此工作负载为：  初压阶段上升到 F1=5%=105 5%=105 N 终压阶段上升到 F 2 =冲压力 =106 N 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 载循环图  图 4 1 压力机的负载循环图   运动分析及运动循环图  运动分析，就是研究一台机器按工艺要求以怎样的运动规律完成一个工作循环。  移循环图  根据已知条件，快速下行时，行程为 度 s ，时 间9s。慢速下降时行程 度  s，时间 1s。快退是行程为 度 s，时间 5s。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 度循环图  图 4 2 压力机 的 速度循环图  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第章  确定液压系统主要参数  确定液压缸几何尺寸  在单活塞杆的液压缸中  活塞工进 （受压） 时，   F =P 2 A 2 =m（ 5 1）=106 /106 （ N）  P 1P 2V 1V 2D  5 1 活塞快退 （受拉） 时，     F = P 2  A 11= 5 2）  =104 /文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 =104 （ N）  P 1P 2V 2D 图   5 2 式中    液压缸的工作 腔压力 （  P 2 液压缸的回油腔压力 （  D 2 /4 液压缸无杆腔有效面积 （   A 2 = （ D 2 d 2 ） /4 有杆腔的有效面积 （   D 活塞直径 （ m）  d 活塞杆直径 （ m）   m 液压缸的工作效率  根据资料文献查得，工作压力 0 32考同类机械的设计和加工的经验，这里工作压力 2 背压力 P 2 =考同类机械的设计和加工的经验，这里背压力 P 2 取 1 i =125 3）  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 =100/53=塞杆在快进和快退中受力几乎为零或是自重的大小。只在冲压工件时受到的作用力较大，即液压缸的有关设计参数在该工步中去计算。  由参考文献 2中查得 下 表 ：  表 5 1  液压缸常用往返速比  i  d  相近原理： =般，液压缸在工进状态下工作，其活塞面积为：   F + P 2 A 2 ） / 5 4）   D 2 /4                           （ 5 5）  A 2 = （ D 2 d 2 ） /4                  （ 5 6）  由公式 （ 5 4）（ 5 5）（ 5 6） 得  D =4F /  P 2 （ 1 d 2 /D 2 ） 2/1  =4 106 / 32 106 1 106 （ 1   2/1  =204据参考文献 1表 26 和表 27 对 D 和 d 进行调整得  D =250d = 180所以  A 2 =买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 计算液压缸所需流量  液压缸的最大流量 ：  Q A V  s）                 （ 5 7）  式中   A 液压缸的有效面积（   V 液压缸的流速 （ m/s）  快进所需流量 Q 1 =  =s  =156L/进所需流量 Q 2 = =s  =58 L/ 退 所需流量  2 s  =144 L/计算系统所需的压力  需压力为：  P 1 = P 2                    （ 5 8）  式子中   工作中的负载（ N）  A 活塞的横截面积（   P 2 背压力（  该工艺中分匀速运动和制动两部分构成。  当工艺处于启动的时候：  P 1 = 108/10 6 +1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 = =工艺处于匀速的时候：  P 1 = 0/10 6 +1 =1需的压力为：  P 1 = F 0 /A + P 2 /2              （ 5 9）  式子中    工作中的负载（ N）  A 活塞的横截面积（  P 2 背压力（  P 1 = 105 / 10 6 + 20+需的压力为：  P 1 =F 0 /A + 2P 2                  （ 5 10）  式子中    工作中的负载（ N）  A 活塞的横截面积（  P 2 背压力（  该工艺中分为匀速运动和制动两部分构成。  当工艺处于匀速运动的 时候：  P 1 = 104 /10 6 + 2 = =2. 2工艺处在制动的时候：  P 1 =204/ 10 6 +2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 = =  绘制冲压机主缸工况图  液压缸的工况图是指液压缸压力循环图、流量循环图和功率循环图。它是调整系统参数 、 选择液压泵和阀的依据。   通过最后确定的液压元件的结构尺寸，再根据实际载荷的大小求出液压执行元件在其动作循环各阶段的工作压力，然后把他们绘制成 P t 图。   根据已定的液压缸有效面积或液压马达的排量，结合其运动速度算出他在工作循环中每一阶段的实际流量，把它绘制成  Q t 图。若系统中有多个液压执行元件同时工作，要把各自的流量图叠加起来绘制出总的流量循环图。     绘制压力循环图和总流量循环图后，即可绘制出系统的功率循环图。  由前面所设计的压力，流量，可得出如下一个表格，以便绘制和分析工况图 。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 5 2  负载压力流量明细 表  工作负载（ N）  工作压力（  流量（ s）  快     启动  进     匀速  工  进  快     匀速  退     制动  108 0 105  104  204  . 2. 前面所得的数据，可绘制出压力循环图（ P t）和流量循环图  （ Q t）如下：  图 5 1 压力循环图（ P t）  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 5 2 流量循环图（ Q t）  通过对压力循环图和流量循环图分析得知：  最大流量值 Q 156L/s 最大压力值 P 液压缸主要零件的结构材料及技术要求  压缸的基本参数  由以上设计得到液压缸内径尺寸 D =塞杆直径 d = 液压缸活塞的最大行程系数，根据参考文献 1查得 S =  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 压缸的 类型和安装方式  液压缸是液压系统中的执行元件，能够实现直线往复运动。本液压缸活塞两端面积差较大，使活塞往复运动 时 输出速度及差值较大。所以本液压缸采用双作用无缓冲式。  压缸的主要零件及技术要求  液压缸缸体的常用材料一般为 20、 35、 45号无缝钢管，一般情况下均采用 45号钢，并调质到 241 285铁可采用 的几个牌号或球墨铸铁。由于球墨铸铁具有较高的抗拉强度和弯曲疲劳强度，也具有良好的塑性和韧性，其屈服度比钢高。因此，球墨铸铁制造承受静载荷的构件比铸钢节省材料 ，重量也轻。所以本设计的液压缸采用 10。铸件需进行正火消除内应力处理。  由参考文献 1得 缸体的技术要求：  （ 1） 缸体的内径因为须与活塞配合，防止漏油，所以要尽量减少表面粗糙度，可采用 合。当活塞采用橡胶 密 封圈时，  m， 当活塞用活塞环密封时， m， 且均需珩磨。   （ 2）  缸体内径 D 的圆度公差值可按 9、 10、 11 级精度选取，圆柱度公差应按 8级精度选取。  （ 3）  缸体端面的垂直度公差可按 7级精度选取。  （ 4）  缸体与缸头采用螺纹连接时，螺纹应用 6级精度的米制螺纹。  （ 5） 当缸体带有耳环或轴销时，孔径 D 或轴径 d 的中心线对缸体内孔轴线垂直公差值按 9级精度选取。  此液压缸体的外径需要与机架配合，应进行加工，且与中心线同轴度的要求。装卸时需把吊环螺栓吊起。所以缸体端部选用螺纹连接，螺纹连接径向尺寸小，质量轻，使用广泛。装卸需用专用工具，安装是应防止密封圈扭曲。  本液压缸采用在缸盖中压入导向套，缸盖选用 铁，导向套选用 铸铁 使导向套更加耐用。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 液压缸活塞常用的材料为耐磨铸铁，灰铸铁，钢及铝合金等。 本设计冶压缸活塞材料选用 45号钢，需要经过调质处理。  由参考文献 1得 活塞的技术要求：  （ 1） 活塞 外径  7、 8级精度选取。  （ 2）端面 按 7级精度选取。  （ 3）外径  9、 10、 11级精度选取。  （ 4） 活塞与缸体的密封结构由前可以选用  液压缸结构参数的计算  液压缸的结构参数的计算包括缸管厚度，油口直径，缸底 厚度等等。算液压缸的厚度  首先利用薄壁筒公式计算液压缸的壁厚：   =P y D /2 =P y D /（ 2 b /n ）       （ 5 11）  式中   液压缸壁厚度 （ m）   实验压力 （ 。当 P 16当P 16 ， P y =所以在此P y = 液压缸的内径（ m）   材料的许用应力 （  b 材料的抗拉强度，在此取 600（  n 安全系数，在此取 n =5 由公式（ 5 11）得：   =P y D /2 =P y D /（ 2 b /n ）  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 =250/（ 2 600/5）  =为当 D / 16时，薄壁公式才成立，  而在此 D / =250/16。所以液压缸不是薄壁。  故此式不成立。  再利用中壁计算公式计算：   =P y D  /（  -P y ） +C        （ 5 12）  式中   液压缸壁厚度（ m）   实验压力 （ 。当 P 16当P 16， P y = ；所以在此P y = 液压缸的内径（ m）   材料的许用应力 （   强度系数，当为无缝钢管时 =1 C 计入壁厚公差和腐蚀的附加厚度，通常圆整到标 准厚度  由公式（ 5 12）得：   =P y D /（  -P y ） + C  =250/（  1+ C  =  =  由参考文献 3里    把 圆整到标准值 =40 缸体的外径 D 1 =D +2 =250+2 40=330文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 压缸油口的计算  液压缸油口的直径计算应根据 活塞最高的速度 V 和油口最高液流速度而定。  当油口是进油口时：  d 0= V /V 0 ） 2/1             （ 5 13）  式中    液压缸油口直径 （ m）  D 液压缸内径 （ m）  V 液压缸最大输出速度 （ m/s）   油口的液流速度 （ m/s）  根据文献 5，液压缸的进油液流速度  m/s；  由公式（ 5 13）得：  d 0 =250（ ） 2/1  =一整数 0               当油口是出油口时：  根据文献 5，液压缸的进油液流速度  m/s；  由公式（ 5 14）得：  d 0=250（ ） 2/1  = 取一整数 2   底厚度的计算  本设计采用缸底无油孔，所以采用公式：  h = P y / ） 2/1             （ 5 14）  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式中   D 液压缸内径 （ m）   实验压力 （  h 缸底厚度 （ m）   缸底材料的许用应力 （ m/s）  由公式（ 5 14）得：  h = 20） 2/1  =45考同类液压缸的制造经验取 h =液压缸的校合  压缸中背压力的校合  背压力 P 2 是用来平衡在液压系统不工作时活塞杆自重的。  由牛顿第一定律 ：     P 2 A 2 =G                      （ 5 15）  式中   P 2 系统需要的最少背压力 （  A 2 活塞杆截面积（  G 滑块重量（ N）  如果 P 2 P 2 =1背压力满足要求。  由公式（ 5 15）得：  P 2 =G /A 2 =104 /P 2 =1以，该液压系统的背压力满足要求。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 塞杆的校合  校合 活塞杆 可用公式 ：  d （ 4F /   ） 2/1 。               （ 5 16）  式中   F 活塞杆的作用力 （ N）   活塞杆材料的许用应力 （  由公式（ 5 17）得：  d =（ 4 106 / 120） 2/1  =D =以活塞杆直径满足要求。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 6 章   拟订液压原理图  液压系统循环图是表示系统的组成和工作原理的图样，他是以简图的形式全面的具体体现设计任务中提出的技术和其他方面的要求。要拟订一个比较完善的液压系统，就必须对各种基本回路、典型液压系统有全面深刻的了解。      根据以上分析及参考同类设备 的液压原理图，拟订本设计的液压原理图如下：  图 6 3 液压系统原理图  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 注释：  1 电动机  2 过滤器  3 柱塞变量泵  4 调压阀  5 溢流阀  6 换向阀  7 压力表开关  8 压力表  9 支撑阀  10 液压缸  11 油箱  流量原理图说明：电动机 1 带动柱塞变量泵 3 向主油路供油，可以通过溢流阀 5 和调压阀 4 对液压系统进行调压，使压力表 8 的值到系统需要的压力，利用换向阀 6 进行换向。如果处于中间位置，系统处于卸荷状态；如果左端通电 ，液压缸将下降运动，完成工艺中的快进和工进两种工艺；如果右端通电，液压缸将上升动作，完成工艺中的快退。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 7 章   液压元件和液压油的选择    液压泵的