上海理工大学液压课程设计.doc

1 本科课程设计本科课程设计 说明书说明书 换向阀阀芯专用加工设备液压系统设计换向阀阀芯专用加工设备液压系统设计 学学 院院机械工程学院 专专 业业机械设计及其自动化 学生姓名学生姓名你爸爸 学学 号号 1314410000 指导教师指导教师陈飒 完成日期完成日期2015 年 12 月 2 目录目录 简介简介 3 一一 设计任务设计任务 4 1 设计目的设计目的 4 2 设计题目设计题目 4 3 设计技术要求设计技术要求 4 4 主要参数主要参数 4 二二 设计内容设计内容 4 4 1 1 液压缸计算及验算液压缸计算及验算 4 4 2 2 流量和压力计算流量和压力计算 7 7 3 3 选择各阀类规格选择各阀类规格 8 8 4 4 辅助元件规格辅助元件规格 8 8 5 5 油泵和电动机选用油泵和电动机选用 9 9 6 6 元件明细表元件明细表 1010 三 三 参考文献参考文献 1111 四 四 液压设计体会液压设计体会 1 12 2 3 简简 介介 现代机制一般多是机械 电气 液压三者紧密联系结合的一个综合体 液压传动与机械传动 电动传动并列为三大传统形式 液压传动系统的设 计在现代机械的设计工作中占有重要的地位 因此 液压传动 课程是 工科机械类各专业都开设的一门重要课程 它既是一门课程理论课 也与 生产实际有着密切联系 为了学好这样一门课 除了在教学中系统讲授以 外 还应设置课程设计教学环节 使同学理论联系实际 掌握液压传动系 统设计的技能和方法 4 1 1 设计任务设计任务 1 1 设计目的设计目的 通过课程设计 巩固所学液压传动的基础知识 提高用液压传动知识去解决生产实 际问题的能力和初步掌握设计液压系统的方法和步骤 2 2 设计题目设计题目 换向阀阀芯专用加工设备液压系统设计 3 3 设计技术要求设计技术要求 1 锥度椭圆度允许误差与孔配合间隙为 0 007 0 012 和 0 03 2 热处理 HRC45 50 3 滑阀台阶长度尺寸允差 0 1 4 需要时可在孔口倒 60 角作中心孔 4 4 主要参数主要参数 1 车外圆 切削力 Px 1800 牛顿 Py 1500 牛顿 走刀量 s 0 10 毫米 转 转速 n 500 转 分 刀架自重 G 400 牛顿 导轨摩擦力和惯性力可以忽略不计 2 切 槽 切削力 Px 0 Py 4200 牛顿 进给量 s 0 08 毫米 转 转速 n 250 转 分 刀架自重 G Amin 符合要求 8 油封型号 根据要求 选用 O 型 6 b 横刀架油缸的设计计算 1 由切削力 Py 1500N 选用油缸工作压力MPa 3 0P 2 缸径D mm P F D 3 25 103 1500 13 1 13 1 6 根据油缸直径系列圆整 取 D 32mm 3 活塞杆直径d d 0 5 0 55 D 16 17 6mm 取 d 16mm 4 油缸工作行程的确定 根据液压缸活塞行程参数系列 GB2349 80 取mmL25 5 油缸壁厚的确定 根据要求 取 10mm 6 最小导向长度H 25 17 220 DL H 7 活塞宽度 B 0 6D 0 6x32 19 2mm 取整为 20mmB 8 缸盖滑动支撑面长度 l 0 6D 0 6x32 19 2mm 取整为 20mml 9 缸体长度的确定 内部长度 mmBLl45 1 外部长度 mmlBLl852 2 取 90mm 2 l C 纵刀架油缸的设计计算 1 由切削力 Px 1800N 选用油缸工作压力MPa 3 0P 2 油缸直径D mm P F D 6 27 103 1800 13 1 13 1 6 根据油缸直径系列圆整 取 D 40mm 3 活塞杆直径d 7 D 0 5 0 55 D 20 22mm 取 d 20mm 4 油缸工作行程的确定 根据加工阀芯零件的总长 取 l 100mm 5 油缸壁厚的确定 根据要求 取 10mm 6 活塞宽度 B B 0 6D 19 2mm 取整为 20mm 7 缸体长度的确定 L l B 2 z 100 20 2x10 10 150mm 8 验算 无杆腔有效面积 2 22 1 mm6 1256 4 40 4 D A 有杆腔有效面积 2 2 12 5 942 4 6 1256mm d AAA s 0 10mm r min 500rn min 5010 0 500 min mmsnv A1 A2 Amin 符合要求 2 min min min 800mm v q A 9 螺钉 根据要求 取 6 个的螺钉对称分布在端盖上6M d 后刀架油缸的设计计算 1 由切槽切削力 P 4200N 选用油缸工作压力 P 2 5MPa 即压力继电器的调定压力 2 缸径D mm P F D63 105 2 4200 13 1 13 1 6 根据油缸直径系列圆整 取 D 55mm 3 活塞杆直径d D 0 5 0 55 D 31 5 34 65mm 取 d 32mm 4 油缸工作行程的确定 8 根据液压缸活塞行程参数系列 L 25mm 802349GB 5 活塞宽度B 取 38cmmm 8 37636 00 6DB 6 缸体长度的确定 L缸 L B 2 Z 25 38 2x10 10 96mm 取 L缸 100mm 7 验算 无杆腔有效面积 2 2 1 2 3117 4 mm D A 有杆腔有效面积 A2 A1 A 2 22 0 2313 4 mm dD 由已知得 s 0 08mm r n 250rpm v nxs 20mm min Amin qmin vmin 2000mm2 A1 A2 Amin 液压缸有效作用面积能满足其最低工进速度 2 流量和压力计算 a 尾架油缸进油口压力 MPa D F P99 1 4 2 选定 减压阀调定压力min L 5 14 qMPa 3 0P b 横刀架油缸进油口压力 minL 5 14 q Mpa F p87 1 4 32 1500 A 2 2 9 c 纵刀架油缸进油口压力 min L 25 q Mpa F P43 1 440 1800 A 2 2 d 后刀架油缸进油口压力 Mpa F p14 2 450 4200 A 2 2 3 各阀类元件规格 确定压力阀调整值 减压阀 JF3 C10B 调整值 P 0 5 6 3MPa Pn 63mL min 单向阀 AF3 Ea10B MPa16 额 PMPa20 max P q推 40L minMPa05 0 开 P 三位四通电磁换向阀 34EF3O E6B Pn 16MPa qn 25L min 单向调速阀 AQF3 E10B MPa16 额 PMPa20 max P qmin 40mL min qmax 16L min B25QI MPa 3 6 5 0 P 单向顺序阀 Pn 63L min B10C3AXF MPa 3 6 5 0 P 二位二通电磁换向阀 22EF3B E6B qn 25L min MPa16 额 P 二位四通电磁换向阀 24E1 E2 25B Pn 6 3MPa qn 25L min 溢流阀 YF3 10B P 0 6 3MPa qn 63L min 4 辅助元件规格 a 管接头 选用扩口式端直通管接头 85 GB5625 1 10 选用外径 mm14D d M18x1 5 b 滤油器 选用网式滤油器 WU 25x180 过滤精度 180 m 联接形式 螺纹连接 c 液压箱有效容积 取 V 5qp 5x15 314 76 57L 取整 V 80L p qV 7 5 选用油箱型号 BEX 100 油箱参数 a 700 mm b 500mm c 600mm d 钢管 根据流量 液压系统最大流量q 20L min 取公称直径 mm q 8D 钢管外径 管接头联接螺纹 M14x1 5mm 14D 钢管壁厚 mm 1 5 油泵和电机的选用 a 油泵选用 确定泵得最高工作压力 MpaPPPP5 35 03 确定泵得最大流量 经计算得到 整个系统工作过程中所需要的qmax 11 78L min qpK1 1 3x11 78 15 314 L min 液压泵得额定压力 Pn Pn 1 25 1 6 Pp 3 8125 4 88MPa 液压泵得额定流量qn qn qp 15 314L min 为了节省成本和避免很大噪声 选择叶片式定量泵 选择定量叶片泵 YB1 20 公称排量 q 20mL r 转速 min 1450rn 额定压力 MPa 3 6 额 P 11 油泵效率 v 0 80 总 0 62 驱动功率 p驱 2 2kW 选号油 工作温度为 20C50 C10 b 电机选用 经过分析可知 当液压系统处于卸荷状态时 系统最大功率 溢流阀调定压力设 为 4 0MPa 所需电机的功率为 P 4 0 x106x 20 x10 3 60 x0 78 2 15kW 查阅电动机产品样本 选用 Y112M2 6 额定功率为 2 2kW 同步转速为 1000rpm 元件明细表 序号名称型号数量技术参数 1 单作用叶片泵 YB1 20 1 Qn 20L min n 960rpm Pn 6 3MPa 2 电动机 Y112M2 61 pn 3 0kW n 2870rpm 3 单向阀 AF3 Ea10B1 MPa20 max PMPa16 额 P q推 40L minMPa05 0 开 P 4 二位二通电磁换向阀 22EF3B E6B 2 qn 25L min MPa16 额 P 5 二位四通电磁换向阀25B24E1 1 Pn 6 3MPa qn 25L min 6 三位四通电磁换向阀B6E30EF34 2 Pn 16MPa qn 25L min 7 单向调速阀 BE3AQFd 2 MPa16 额 P MPa20 max P 12 qmin 40mL min qmax 16L min 8 单向调速阀 B25QI 3 MPa 3 6 5 0 P 9 单项顺序阀B10C3AXF 1 MPa 3 6 5 0 P Pn 63L min 10 压力继电器63BDP1 2P 0 6 6 3MPa 11 减压阀B25J 1P 0 5 6 3MPa Pn 63mL min 12 过滤器8025JXH 1 min L 25 q 13 行程开关 6 14 溢流阀 YF3 10B1P 0 6 3MPa 15 压力计E38KF 1 3 3 参考资料参考资料 1 液压与气压传动 第三版 机械工业出版社 2 液压传动简明手册 机械工业出版社 3 液压系统的计算与结构设计 宁夏人民出版社 四 纵横刀架驱动