小型液压机液压系统设计【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 沈阳理工大 学  小型液压机液压系统设计  前言  作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高配置灵活方便调速范围大工作平稳且快速性好易于控制并过载保护易于实现自动化和机电液一体化整合系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。  液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备， 适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正 、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。本文根据小型压力机的用途特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。小型压力机的液压系统呈长方形布置，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。该机并设有脚踏开关，可实现半自动工艺动作 的循环。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 沈阳理工大 学  目录  前言  . 错误 !未定义书签。  一   3    二   4    三 拟定液压系统原理图      4    4    5     7   8    8   8    8    8     9    9 四液压系统的验算   9 11  12 五   13 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 沈阳理工大 学  技术参数和设计 要求  设计一台小型液压压力机的液压系统，要求实现快速空程下行 慢速加压 保压 快速回程 停止的工作循环，快速往返速度为 3 m/加压速度 40m/制力 为 300000N，运动部件总重为 25000N,工作行程 400m,油缸垂直安装，设计改压力机的液压系统传动。   一工况分析  1工作负载    工件的压制抗力即为工作负载： 00000N  2. 摩擦负载          静摩擦阻力：   000N 动摩擦阻力：   500N                           3. 惯性负载                  Fm=5000/106250N 背压负载               30000N(液压缸参数未定，估算 ) 自     重：             G=5000N 4. 液压缸在各工作阶段的负载值 ：  其中： m 液压缸的机械效率，一般取m= 表  工作循环各阶段的外负载  工况  负载组成  启动  F= 0000N 加速  F=3750N 快进  F=500N 工进  F=07500N 快退  F=57500N 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 沈阳理工大 学  二负载循环图和速度循环图的绘制  三拟定液压系 统原理图  1. 确定供油方式  考虑到该机床 压力要经常变换和调节，并能产生较大的压制力，流量大，功率大，空行程和加压行程的速度差异大，因此采用一高压泵供油  工作缸采用活塞式双作用缸，当压力油进入工作缸上腔，活塞带动横梁向下运动，其速度慢，压力大，当压力油进入工作缸下腔，活塞向上运动，其速度较快，压力较小，符合一般的慢速压制、快速回程的工艺要求  得液压系统原理图  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 沈阳理工大 学  （ 1）液压缸主要尺寸的确定  1）工作压力 P 的确定。工作压力 P 可根据负载大小及机器的类型 ， 来初步确定由手册查表取液压缸工作压力为 25 2）计算液压缸内径 D 和活塞杆直径 d。由负载图知最大负载 07500N，按表2考虑到 快进，快退速度相等，取 d/D=41/2=m) 根据手册查表取液压缸内径直径 D=140（ 塞杆直径 系列取 d=100（  取两液压缸的 D 和 d 分别为 140 100 按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度  A=16.7(液压缸节流腔有效工作面积选取液压缸有杆腔的实际面积，即  （ （ 1402 1002） /4 =足不等式，所以液压缸能达到所需低速  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 沈阳理工大 学  （ 2）计算在各工作阶段液压缸所需的流量  Q(快进 )= 快进 ) /4=（工进 )= 工进 ) /4=(快退 )= （ (快 退 ) v /4=(3)确定液压泵的流量，压力和选择泵的规格  考虑到正常工作中进油管有一定的压力损失，所以泵的工作压力为     式中， 压泵最大工作压力；  行元件最大工作压力；  p 进油管路中的压力损失，  简单系统可取 可取压力损失 5+ 上述计算所得的 虑到系统在各种工况的过度阶段出现的           动态压力往 往超出静态压力，另外考虑到一定的压力储备量，并确保泵的寿命，因此选泵的压力值 a 因此 泵的流量确定 ,液压泵的最大流量应为  Q  Q） 液的泄露系数  L（ Q） 根据以上计算的 p 查阅相关手册现选用 啮合齿轮 泵，  3000 r/00r/ 定压力 转排量 q=r，容积效率 v =85%，总效率 =买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 沈阳理工大 学  4. 与液压泵匹配的电动机选定  首先分别算出快进与工进两种不同工况时的功率，取两者较大值作为选择电动机规格的依据。由于在慢进时泵输出的流量减小，泵的效率急剧降低，一般在流量在 1L/取 了使所选择的电动机在 经过泵的流量特性曲线最大功率时不至停转，需进行演算，即  ,式中，选电动机额定功率； 啮合齿轮泵的限定压力； 力为 的输出流量。  首先计算快进时的功率，快进时的外负载为 7500N，进油时的压力损失定为  7500/(4)进时所需电机功率为：  进时所需电机功率为：  P=阅电动机产品样本，选用 电动机，其额定功率为  定转速为 1400r/根据所拟定的液压系统图，按通过各元件的最大流量来选择液压元件的规格。选定的液压元件如表所示  序号  元件名称  最大流量（ L/大工作压力（  型号选择  1 滤油器   液压泵  4 5  三位四通电磁阀  5 34 单向调速阀  30 40  二位三通电磁阀  23文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 沈阳理工大 学  6 单向阀  18 压力表开关   35 油管内径尺寸一般可参照选用的液压元件接口尺寸而定，也可接管路允许流速进行计算，本系统主要路流量为差动时流量 Q=油管的允许流速取V=3m/       d=)1/2=系统主油路流量按快退时取 Q=可算得油管内径 d=综合d=20油管同样可按上式计算（ Q= V=2m s）现参照 吸油管内径 9根据液压油箱有效容量 按泵的流量的 5 7倍来确定则选用容量为 400L。   液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算  液压缸的壁厚一般是指缸筒结构中最薄处的厚度，从材料力学可知，承受内压力的圆筒，其内应力分布规律因壁厚的不同而各异，一般计算时可分为薄壁圆筒，起重运输机械和工程机械的液压缸一般用无缝钢管材料，大多属于薄壁圆筒结构，其壁厚按薄壁圆筒公式计算   =140/2 100= =100110 故取 =30压缸壁厚算出后，即可求 出缸体的外径 D+2 =140+2 30=200液压缸工作行程长度，可根据执行机构实际工作烦人最大行程来确定，查表的系列尺寸选取标准值 L=400 一般液压缸多为平底缸盖，其有效厚度 t 按强度要求可用下面两个公式进行    近似计算  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 沈阳理工大 学  无孔时： t P ） =孔时： t 2（ P （ 1/2式中，   当活塞杆全部外伸时，从活塞支撑面中点到缸盖滑动支撑面中点的距离 H 称为最小导向长度过小，将使液压缸的初试挠度增大，影响液压缸的稳定性，因此，设计时必须保证有一定的最小导向长度。  对一般的液压缸，最小导向长度 H>=L/20+D/2=400/20+140/2=90 H=95塞宽度 B=（ 10 液压缸体内部长度应等于活塞的行程与活 塞的宽度之和，缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度，一般的液压缸的缸体长度不应大于内径地 2030倍  四液压系统的验算  已知该液压系统中进回油管的内径均为 12段管道的长度分别为： C=D=m 。选用 压油，考虑到油的最低温度为 15查得15时该液压油曲运动粘度  V=150s，油的密度 =920m 1压力损失的验算  动部件工作进给时的最大速度为  进给时的最大流量为 则液压油在管内流速  （ 4） =（ 1000）（ 2. /4） =s) 管道流动雷诺数   买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 沈阳理工大 学  2300 可见油液在管道内流态为层流，其沿程阻力系数 l=75   油管道的沿程压力损失 P 为：    l（ l d）（ V 2  =  (920 2)=得换向阀 34压力损失 P=略油液通过管接头、油路板等处的局部压力损失，则进油路总压力损失 P 为：     1000000+1000000)=于选用单活塞杆液压缸且液压缸有杆腔的工作面积为无杆腔的工作面积的二分之一，则回油管道的流量为进油管的二分之一，则  （ s）  2d r=2  2=75 5 油管道的沿程压力损失 P 为：   （ l d）（ P 2） =2 920 =产品样本知换向阀 23=向阀 34=调速阀  P=油路总压力损失 P 为       2 P：   F 2 （   =（ 307500 100） 进时液压缸为差动连接，自会流点 A 至液压缸进油口 C 之间的管路 ，流量为液压泵出口流量的两倍即 26L/C 段管路的沿程压力损失为   （ ） =1000 (2 60)=s) r=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 沈阳理工大 学   1=75/ （ l/d）（  =（ （ 920  =样可求管道 及 的沿程压力损失    （ 4） =295s       d r=236 5        产品样本知，流经各阀的局部压力损失为：  34 3 分析在差动连接中，泵的出口压力为 P P=2     2 17+5 退时压力损失验算亦是如此，上述验算表明，无需修改远设计。  在整个工作循环中，工进阶段所占的时间最长，为了简化计算，主要考虑工进时的发热量，一般情况下，工进速度大时发热量较大，由于限压式变量泵在流量不同时，效率相差极大，所以分别计算最大、最小时的发热量，然后加以比较，取数值大者进行分析  当 V=4  流量 Q=V（ 4） = 4=L  此时泵的效率为 的出口压力为 有： P 输入 = 60 = P 输出 =0750060  此时的功率损失为   P=P 输入 P 输出 =买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 沈阳理工大 学  当 V=25， Q=   总效率 = P 输入 =25  60 = P 输出 =07500 25 60   P=P 输入 P 输出 = 可见在工进速度低时，功率损失为 热最大  假定系统的散热状况一般，取 K=10  ）  油箱的 散热面积 A 为   A=统的温升为：   T= P  10  = 验算表明系统的温升在许可范围内  液压缸 主要承受轴向载荷 07500 取 6 个普通螺栓，则每个螺栓的工作拉力为 07500/6=51250N 螺栓总拉力 F=b/(m)螺栓预紧力 螺栓刚度   被连接件刚度     又 b+【 1m)】 F 残余预紧力    则  F    取 b/(m)在无垫片是取 取值为  F=o 由此求得 F=128125N 螺栓的中径 d ( 1/2= = s/S=433料选用 40以取标准值 d=24  选用螺栓为 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 沈阳理工大 学  五 &nbs