液压与气压传动的课程设计

1、第一章课程设计的目的和任务一 、课程的目的通过这次课程设计，其目的主要有以下几点：1、通过本课程的学习，学生将所学的知识能够统一起来并熟练的运用与实际之中。2、熟练掌握系统的运动和力的分析以及工况图的绘制。3、学会分析系统以及系统原理图的绘制。4、学会如何运用液压手册查找相关的液压元器件及附件。5、学会对液压系统验算分析。二、课程设计的任务已知：机床上有主轴l6个，加工13.9mm的孔l4个8.5mm的孔 2个。刀具材料为高速钢，工件材料为铸铁，硬度为240HBS；机床工件、部件总质量m=1000kg；快进、快退、均为5.5mmin，快进行程长度l1=0.1m，工进行程长度l2=0.05m，往

2、复运动的加速、减速时间小于0.2s；动力滑台采用平导轨，其静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1，其n1=360r/min，s1=0.147mm/r。n2=550r/min,s2=0.096mm/r。Fs=0.2,Fd=0.1。液压系统中的执行元件使用液压缸。设计要求动力滑台实现“快进工进快退停止”的工作循环第二章 力与运动分析一、运动分析1、工进的速度2、加速段： 3、快进段： 4、减速段： 5、工进段： 6、制动段： 7、反向加速： 8、快退段： 9、停止段： 二、动力分析（1）启动：（2）加速:（3）工进：（4）快进/快退：（5）减速：根据以上分析可得出速度、负载循环图 见图2-

3、1图2-1速度、负载循环图第三章 确定液压系统的主要参数一、确定液压缸的参数表3-1 按载荷选择工作压力载荷/kN50压力/MPa51、确定液压缸的工作压力因本系统的最高作用压力为31KN,因此根据表3-1初选液压缸的工作压力为P1=5MP，P2=0.2MP。2、计算液压缸的结构参数表3-2液压缸内径尺寸系列（GB2348-80）81012162025324050638090100110125140160180200220250320400500630表3-3活塞杆外径系列（GB2348-80）45681012141618202225283236404550566370809010011012

4、514060180200220250280320360400因本系统要实现快进和快退的速度相同，故选用差动连接，且活塞缸和活塞杆的面积之比为：。根据表3-2可确定液压缸的内径为0.1m。则有：根据表3-3可确定活塞杆的外径为0.07m。则有二、确定液压缸工的工况图表3-4 各阶段压力、流量和功率值工况负载液压缸计算公式回油腔压力输入流量进油腔压力输入功率快进启动19600.88-0.68-P=p1q加 速14380.75-0.55-匀 速9800.64220.440.16工进314460.20.414.10.028 P=p1q快退启 动19600.2-0.92- P=p1q加 速14380.2

5、-0.78-匀 速9800.221.110.660.23根据表3-4可得出工况图，见图3-13-1 液压缸工况图第四章 拟定液压系统的原理图一、选择液压基本回路1、调速回路的选择根据系统要求可知，该液压系统的功率较小，工作负载变化不大，故可选择节流调速方式。又因为要实现快进和快退的速度相等，所以选用差动连接。2、方向控制回路因为本系统要实现差动连接，在工进时要实现卸荷，接要求响应速度快。因此在回油路上要用二位三通电磁换向阀。因本系统要求双向动作，且要求中位时卸荷和响应速度快。因此选择中位机能为M型的三位四通换向阀。3、压力控制回路由于本系统有快进时的低压大流量和工进时的高压中小流量。因与大泵并

6、联一个调定压力大的先导溢流阀；给小泵并联一个调定压力底的溢流阀。二、液压系统的合成为了解决快进时需的大流量，工进时的小流量，因此应与节流阀并联一个二位两通的电磁换向阀。为了避免大泵工作时的高压进入，小泵及直接通过小溢流阀回流邮箱。而使工进无法正常进行。因此应在大泵与小泵之间串联一个普通单向阀。三、原理图的绘制根据以上的信息科绘制出原理图，见图4-1图4-1 液压系统原理图表4-1电磁铁的工作顺序电位工作状态YA1YA2YA3YA4YA5YA6快进工进快退停止第五章 液压元器件及附件的选择一、确定液压泵及驱动电机1、泵的确定（1）前泵的最大流量： 排量Vp （2）后泵的最大流量：攻进时有节流调速

7、。故有 排量Vp 根据液压手册可选力士乐系列的，其型号为：YB125/4*2、电机的确定在整个工作循环中，泵的压力和流量在较多时间内均达到最大工作数值，驱动泵的电机功率Pi为： 根据表5-1可选电机的类型为：电机型号额定功率（KW）满载转速（r.p.m）启动转矩/额定转矩（KW）Y112M-42.228402.2表5-1 Y系列电动机的技术数据电机型号额定功率（KW）启动转矩/额定转矩（KW）Y90L-40.7528252.2Y100L1-41.12850Y100L2-41.52840Y112M-42.22840Y132S-43.02880Y132M-44.02890Y160M-45.5290

8、0Y160L-47.52900二、液压附件的确定1、管连接：（1）进油管内径： d=壁厚： 外径：D=d+2=23+2*2.6=28.2mm（2）回油管内径： =壁厚：外径：经查液压手册可得出表5-2 进回油管的类型尺寸参数油路公称通径Dg/mm通径Dg/in外径/mm管接头螺纹/mm进油路203/428M272回油路103/818M18/1.52、油箱的确定油箱的体积：因本系统属于中压系统，故m取6. 又因本系统是双泵供油，其流量qp大小泵的流量之和 。则油箱的容积为：3、其他液压元器件及其型号表5-3各类元器件序号名称通过流量/(Lmin)额定流量/(Lmin)额定压力/MPa型号1二位三

9、通电磁换向阀226031.5WE6-A5A2二位二通电磁换向阀2260162EF33三位四通电磁换向阀226031.5WE6E50A4单向阀0.413031.5S10P5先导式溢流阀-20031.5DB(3X)10B6节流阀223031.5MG8P7过滤器27.2506.3XU-C50*1008直动式溢流阀-5040DBDS6P9液压缸22-HSGL-01-2A第六章 液压系统性能验算一、验证系统压力损失1、沿程压力损失压降：2、局部压力损失3、阀类元件的压力损失则液压系统的压力损失为：液压系统实际最高压力:小于所选的工作压力，因此前面所选的参数符合要求。二、液压系统总效率的验算1、经查表得泵的总效率为：2、执行原件的总效率为：3、回路的效率为：则系统的总效率为：三、液压系统升温的计算1、液压系统的总发热量为：2、散热面积为：3、温升为：4、出油口的温度为：因实际的输出油温高，所以要加冷却器。四、冷却器的选择1、散热面积的确定因温升过高，所以选择蛇形式水冷。 2、冷却水量的确定根据液压手册可