(完整版)哈工大-液压大作业-压力机液压系统设计

哈尔滨工业大学

液压传动大作业

设计说明书

设计题目压力机液压系统设计机电工程学院1308XXX 班

设计者XXX

201X 年XX 月XX 日

流体控制及自动化系

哈尔滨工业大学

液压传动大作业任务书

学生姓名XXXX 班号1308XXX 学号11308XXXXX

设计题目压力机液压系统

1. 液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数：

单缸压力机液压系统，工作循环：低压下行→高压下行→保压→低压回程→上限停止。自动化程度为半自动，液压缸垂直安装。

最大压制力：380×104N；最大回程力：76×104N；低压下行速度：40mm/s；高压下行速度：3mm/s；低压回程速度：40mm/s；工作行程：600mm。

2. 执行元件类型：液压缸

3. 液压系统名称：压力机液压系统。

设计内容

1. 拟订液压系统原理图；

2. 选择系统所选用的液压元件及辅件；

3. 设计液压缸；

4. 验算液压系统性能；

5. 编写上述1、2、3和4的计算说明书。

指导教师签字

教研室主任签字

年月日签发

一、工况分析

1.主液压缸

（1）负载

压制力：压制时工作负载可区分为两个阶段。第一阶段负载力缓慢地线性增加，达到最大压制力的10%左右，其上升规律也近似于线性，其行程为90 mm （压制总行程为110 mm）第二阶段负载力迅速线性增加到最大压制力3.8×106 N，其行程为20 mm。

回程力（压头离开工件时的力）：一般冲压液压机的压制力与回程力之比为5～10，本压力机取为5，故回程力为F h = 7.6×105 N。

因移动件质量未知，参考其他液压机取移动件（包括活塞、活动横梁及上模）质量＝3000 kg。

（2）行程及速度

快速空程下行：行程S l = 490 mm，速度v1＝40 mm/s；

工作下压：行程S2 = 110 mm，速度v2＝3 mm/s。

快速回程：行程S3 = 600 mm，速度v3＝40 mm/s。

2.顶出液压缸

（1）负载：顶出力（顶出开始阶段）F d＝3.6×105 N，回程力F dh = 2×105 N。

（2）行程及速度；行程L4 = 120 mm，顶出行程速度v4＝40 mm/s，回程速度v5＝120 mm/s。

液压缸采用V型密封圈，其机械效率ηcm＝0.91。压头起动、制动时间：0.2 s。

设计要求。本机属于中小型柱式液压机，有较广泛的通用性，除了能进行本例所述的压制工作外，还能进行冲孔、弯曲、较正、压装及冲压成型等工作。对该机有如下性能要求：

（1）为了适应批量生产的需要应具有较高的生产率，故要求本机有较高的空程和回程速度。

（2）除上液压缸外还有顶出缸。顶出缸除用以顶出工件外，还在其他工艺过程中应用。主缸和顶出缸应不能同时动作，以防出现该动作事故。

（3）为了降低液压泵的容量，主缸空程下行的快速行程方式采用自重快速下行。因此本机设有高位充液筒（高位油箱），在移动件快速空程下行时，主缸上部形成负压，充液筒中的油液能吸入主缸，以补充液压泵流量之不足。

（4）主缸和顶出缸的压力能够调节，压力能方便地进行测量。

（5）能进行保压压制。

（6）主缸回程时应有顶泄压措施，以消除或减小换向卸压时的液压冲击。

（7）系统上应有适当的安全保护措施。

二、初定液压执行元件的基本参数

1.主缸负载分析及绘制负载图和速度图

液压机的液压缸和压头垂直放置，其重量较大，为防止因自重而下滑；系统中设有平衡回路。因此在对压头向下运动作负载分析时，压头自重所产生的向下作用力不再计入。另外，为简化问题，压头导轨上的摩擦力不计。

惯性力；快速下降时起动

F az = m Δv Δt = 3000×2

.0040.0= 600 N

快速回程时起动与制动

F as = m Δv Δt = 3000×2

.0040.0= 600 N

压制力：初压阶段由零上升到F 1 = 3.8×106 N×0.10 = 3.8×105 N 终压阶段上升到F 2 = 3.8×106 N

循环中各阶段负载见表1.1，其负载图见图1.2a 。

运动分析：根据给定条件，空载快速下降行程490 mm ，速度40 mm/s 。压

制行程110 mm ，在开始的90 mm 内等速运动。速度为3 mm/s ，最后的20 mm

内速度均匀地减至零，回程以40 mm/s 的速度上升。利用以上数据可绘制出速度图，见图1.2b 。

a 压力机液压系统负载图

b 压力机液压缸运动速度图

图1.2 液压机主液压缸负载和速度图

2.确定液压缸的主要结构参数

根据有关资料，液压机的压力范围为20~30 MPa ，现有标准液压泵、液压阀的最高工作压力为32 MPa ，如选此压力为系统工作压力，液压元件的工作性能会不够稳定，对密封装置的要求以较高，泄漏较大。参考系列中现已生产的其它规格同类液压机（如63、100、200、300吨液压机）所采用的工作压力，本机选用工作压力为25×106Pa 。液压缸内径D 和活塞杆直径d 可根据最大总负载和选取的工作压力来确定。

1）主缸的内径D

D =

4F

ηcm πp =

mm 461m 461.010

*25**91.010*8.3*46

6

==π 按标准取D =500mm

2）主缸无杆腔的有效工作面积A 1

A 1=π4D 2 =π4×0.502=0.1963m 2=1963 cm 2 3）主缸活塞杆直径d

d =

D 2

-4F h ηcm πp =mm 455m 455.010*25**91.010*6.7*45.06

52

==-π

按标准值取d = 400 mm

D -d ＝500–400＝100 mm ＞允许值12.5 mm

（据有关资料，（D –d ）小于允许值时，液压缸会处于单向自锁状态。） 4）主缸有杆腔的有效工作面积A 2

A2 = π

4（D

2–d2）=

π

4×（0.50

2–0.402）= 0.0707 m2 = 707 cm2

5）主缸的工作压力

活塞快速下行起动时p1 =

F

ηcm A1= pa

8.

3358

1963

.0

*

91

.0

600

=

初压阶段末p1 =

F

ηcm A1=Mpa

13

.2

1963

.0

*

91

.0

10

*

8.35

=

终压阶段末p1 =

F

ηcm A1= Mpa

27

.

21

1963

.0

*

91

.0

10

*

8.36

=

活塞回程起动时p2 =

F

ηcm A2= Mpa

81

.

11

0707

.0

*

91

.0

10

*

6.75

=

活塞等速运动时p2 =

F

ηcm A2= Mpa

47

.0

0707

.0

*

91

.0

30000

=

回程制动时p2 =

F

ηcm A2= Mpa

46

.0

0707

.0

*

91

.0

29400

=

6）液压缸缸筒长度

液压缸缸筒长度由活塞最大行程、活塞长度、活塞杆导向套长度、活塞杆密封长度和特殊要求的其他长度确定。其中活塞长度B=（0.6~1.0）D；导向套长度A=（0.6~1.5）d。为了减少加工难度，一般液压缸缸筒长度不应大于内径的20～30倍。

3.计算液压缸的工作压力、流量和功率

1）主缸的流量

快速下行时q1 = A1v1 = 1963×4 = 7852cm3/s = 471.1L/min

工作行程时q2 = A1v2 = 1963×0.3 = 588.9cm3/s = 35.33 L/min

快速回程时q3 = A2v3 = 707×4 = 2828cm3/s = 169.68L/min

2）主缸的功率计算

快速下行时（起动）：P1 = p1q1 = 3358.8×7852×10-6 = 26.37 W

工作行程初压阶段末：P2 = p2q2 = 2.13×106×588.9×10-6 = 1254.4W

终压阶段：此过程中压力和流量都在变化，情况比较复杂。压力p在最后20 mm行程内由2.13 MPa增加到21.27 MPa，其变化规律为

p = 2.13+

2013 .2

27

.

21-

S = 2.13+0.96S（MPa）式中S——行程（mm），由压头开始进入终压阶段算起。

流量q在20 mm内由471.1 cm3/s降到零，其变化规律为q = 471.1（1－S 20）

（cm3/s）

功率为P = pq = 471.1×（2.13+0.96S）×（1－S 20）

求其极值，?P

?S = 0得S = 8.89（mm ）此时功率P 最大

P max = 471.1×（2.13+0.96×8.89）×（1－

20

89

.8）=2790.8 W = 2.8 kW 快速回程时；等速阶段P = pq = 0.175×106×999×10-6 = 0.175 kW

起动阶段：此过程中压力和流量都在变化，情况也比较复杂。设启动时间0.2秒内作等加速运动，起动阶段活塞行程为

S = 0.5vt = 0.5×40×0.2 = 4mm

在这段行程中压力和流量均是线性变化，压力p 由21 MPa 降为0.47 MPa 。其变化规律为

p = 21–4

47

.021-S = 21–5.1S （MPa ）

式中 S ——行程（mm ），由压头开始回程时算起。流量q 由零增为2828 cm 3/s ，其变化规律为

q = 4

2828S = 707S （cm 3/s ）

功率为P = pq = 707S （21–5.1S ）

求其极值，?P

?S = 0得S = 2.1（mm ），此时功率P 最大 P max = 707×2.1×（21–5.1×2.9） = 9220 W = 9.22 kW 由以上数据可画出主液压缸的工况图（压力循环图、流量循环图和功率循环图）见图1.3。

3）顶出缸的内径D d

D d =

4F d

ηcm πp =

=6

5

10

*25**91.010*6.3*4π0.1419 m = 142 mm 按标准取D d = 150 mm

a 压力循环图

b 流量循环图

c 功率循环图

图1.3 主液压缸工况图

4）顶出缸无杆腔的有效工作面积A 1d

A1d = π

4D d

2 =

π

4×0.15

2 = 0.0177m2 = 177 cm2

5）顶出缸活塞杆直径d d

d d = D d2-4F dh

ηcmπp= 0.152-

4×2×105

0.91×π×25×106= 0.1063 m = 106 mm

按标准取d d = 110 mm

6）顶出缸有杆腔的有效工作面积A2d

A2 d = π

4（D d

2–d d 2）=

π

4×（0.15

2–0.112）= 0.00817m2 = 81.7cm2

7）顶出缸的流量

顶出行程q4 = A1 d v4 = 177×4 = 708 cm3/s = 42.5L/min

回程q5 = A2 d v5 = 81.7×12 = 980 cm3/s = 58.8 L/min

顶出缸在顶出行程中的负载是变动的，顶出开始压头离工件较大（负载为F d），以后很快减小，而顶出行程中的速度也是变化的，顶出开始时速度由零逐渐增加到v4；由于这些原因，功率计算就较复杂，另外因顶出缸消耗功率在液压机液压系统中占的比例不大，所以此处不作计算。

三、拟订液压系统原理图

1. 确定液压系统方案

液压机液压系统的特点是在行程中压力变化很大，所以在行程中不同阶段保证达到规定的压力是系统设计中首先要考虑的。

确定液压机的液压系统方案时要重点考虑下列问题：

（1）快速行程方式

液压机液压缸的尺寸较大，在快速下行时速度也较大，从工况图看出，此时需要的流量较大，这样大流量的油液如果由液压泵供给；则泵的容量会很大。液压机常采用的快速行程方式可以有许多种，本机采用自重快速下行方式。因为压机的运动部件的运动方向在快速行程中是垂直向下，可以利用运动部件的重量快速下行；在压机构的最上部设计一个充液筒（高位油箱），当运动部件快速下行时高压泵的流量来不及补充液压缸容积的增加，这时会形成负压，上腔不足之油，可通过充液阀、充液筒吸取。高压泵的流量供慢速压制和回程之用。此方法的优点为不需要辅助泵和能源，结构简单；其缺点为下行速度不易控制，吸油不充分将使升压速度缓慢，改进的方法是使充液阀通油断面尽量加大，另外可在下腔排油路上串联单向节流阀，利用节流造成背压，以限制自重下行速度，提高升压速度。由于本例的液压机属于小型压机，下行速度的控制问题不如大型压机突出，所以本例采用的回路见图3.9。

在主缸实现自重快速行程时，换向阀4切换到右边位置工作（下行位置），同时电磁换向阀5断电，控制油路K使液控单向阀3打开，液压缸下腔通过阀3快速排油，上腔从充液筒及液压泵得到油液，实行滑块快速空程下行。

（2）减速方式

液压机的运动部件在下行行程中快接近制件时，应该由快速变换为较慢的压制速度。目前减速方式主要有压力顺序控制和行程控制两种方式；压力顺序控制是利用运动部件接触制件后负荷增加使系统压力升高到一定值时自动变换速度；某些工艺过程要求在运动部件接触制件前就必须减速，本例压制轴瓦工艺就有这个要求，这时适合选用行程减速方式。本系统拟选用机动控制的伺服变量轴向柱塞泵（CCY型）作动力源，泵的输出流量可由行程挡块来控制，在快速下行时，泵以全流量供油，当转换成工作行程（压制）时，行程挡块使泵的流量减小，在最后20mm内挡块使泵流量减到零；当液压缸工作行程结束反向时，行程挡块又使泵的流里恢复到全流量。与泵的流量相配合（协调），在液压系统中，当转换为工作行程时，电气挡块碰到行程并关，发信号使电磁换向阀5的电磁铁3YA得电，控制油路K不能通至液控单向阀8，阀8关闭，此时单向顺序阀2不允许滑块等以自重下行。只能靠泵向液压缸上腔供油强制下行，速度因而减慢（见图3.9）.

图3.9 系统回路图

（3）.压制速度的调整

制件的压制工艺一般要提出一定压制速度的要求，解决这一问题的方很多，例如可以用压力补偿变量泵来实现按一定规律变化的压制速度的要求。本例中采用机动伺服变量泵，故仍利用行程挡块（块挡的形状）来使泵按一定规模变化以达到规定的压制速度。

（4）压制压力及保压

在压制行程中不同阶段的系统压力决定于负载，为了保证安全，应该限制液压系统的最高压力，本系统拟在变量泵的压油口与主油路间并联一只溢流阀作安全阀用。

有时压制工艺要求液压缸在压制行程结束后保压一定时间，保压方法有停泵保压与开泵保压两种，本系统根据压机的具体情况拟采用开泵保压；此法的能量消耗较前一种大。但系统较为简单。

（5）泄压换向方法

液压机在压制行程完毕或进入保压状态后，主液压缸上腔压力很高，此时由于主机弹性变形和油液受到压缩，储存了相当大的能量。工作行程结束后反向行程开始之前液压缸上腔如何泄压（控制泄压速度）是必须考虑的问题，实践已证明，若泄压过快，将引起剧烈的冲击、振动和惊人的声音，甚至会因液压冲击而使元件损坏。此问题在大型液压机中愈加重要。

各种泄压方法的原理是在活塞回程之前，当液压缸下腔油压尚未升高时，先使上腔的高压油接通油箱，以一定速度使上腔高压逐步降低。本例采用带阻尼状的电液动换向阀，该阀中位机能是H型，控制换向速度，延长换向时间，就可以使上腔高压降低到一定值后才将下腔接通压力油（见图3.10）。此法最为简单，适合于小型压机。

（6）主缸与顶出缸的互锁控制回路

为保障顶出缸的安全，在主缸动作时，必须保证顶出缸的活塞下行到最下位置。本例采用两个换向阀适当串联的方法来实现两缸的互锁控制（见图3.10）。从图3.10中可见，只有在阀6处于右位工作时，即顶出缸活塞是下行状态时压力油才会通入换向阀4，主缸才能动作。当阀6处于左位工作，顶出缸为上行状态时，只有压力很低的回油通至阀4，主缸才不能动作。

液压系统电磁铁动作见表3.8，液压元件规格明细表见表3.9。

12 压力表Y-100 (0~40)MPa

13 压力表开关KF-L8/20E

2. 拟定液压系统原理图

在以上分析的基础上，拟定了液压系统原理图如图3.10所示。

图3.10 液压机液压系统原理图

系统的工作过程如下：

液压泵起动后，电液换向阀4及6处于中位，泵输出油液经背压阀7再经阀6的中位低压卸荷，此时主缸处于最上端位置而顶出缸在最下端位置，电磁铁2 YA得电，换向阀6在右位工作，此时5YA得电，换向阀4也在右位工作，液压泵输出的压力油进入主缸上腔，此时3YA也得电，控制油路经阀5通至液控单向阀3，使阀3打开，主缸下腔的油能经阀3很快排入油箱，主缸在自重作用下实现快速空程下行，由于活塞快速下行时液压泵进入主缸上腔的流量不足，上腔形成负压，充液筒中的油液经充液阀（液控单向阀）1吸入主缸。

当电气挡块碰到行程开关时3YA失电，控制油路断开，阀3关闭，此时单向顺序阀（平衡阀）2使主缸下腔形成背压，与移动件的自重相平衡。自重快速下行结束。与此同时用行程挡块使泵的流量减小，主缸进入慢速下压行程，在此行程中可以用行程挡块控制泵的流量适应压制速度的要求。由压力表刻度指示达到压制行程的终点。

行程过程结束后，可由手动按钮控制使5YA失电，4YA得电，换向阀4换向，

由于阀2带阻尼器，换向时间可以控制，而阀4的中位机能是H 型，阀处于中位时使主缸上腔的高压油泄压，然后阀4再换为左位，此时压力油经阀2的单向阀进入主缸下腔，由于下腔进油路中的油液具有一定压力；故控制油路可以使阀1打开，主缸上腔的油液大部分回到充液筒，一部分经阀4排回油箱，此时主缸实现快速回程。充液筒油液充满后，溢出的油液可经油管引至油箱。

回程结束后，阀4换至中位，主缸静止不动。

1YA 得电，2YA 失电，阀6换至左位，压力油进入顶出缸下腔，顶出缸顶出制件，然后1YA 失电，2 YA 得电，阀6换至右位，顶出缸回程；回程结束后，2 YA 失电，阀6换至中位，工作循环完成，系统回到原始状态。

3.2.5 选择液压元件

1. 液压系统计算与选择液压元件

（1）选择液压泵和确定电动机功率

1）液压泵的最高工作压力就是液压缸慢速下压行程终了时的最大工作压力

p p = F ηcm A 1 =

Mpa 27.211963

.0*91.010*8.36

= 因为行程终了时流量q ＝0，管路和阀均不产生压力损失；而此时液压缸排

油腔的背压已与运动部件的自重相平衡，所以背压的影响也可不计。

2）液压泵的最大流量

Q p ≥K （∑Q ）max

泄漏系数K = 1.1~1.3，此处取K = 1.1.由工况图知快速下降行程中q 为最大（q = 471.1L/min ），但此时已采用充液筒充液方法来补充流量，所以不按此数值计算，而按回程时的流量计算。

q max = q 3 = 168.68L/min

q p = 1.1q 3 = 1.1×168.68=185.6L/min

3）根据已算出的q P 和p P ，选轴向杜塞泵型号规格为125*CY(M)14-1B ，其额定压力为32MPa ，满足25~60％压力储备的要求。排量为125mL/r ，额定转速为

1500r/min ，故额定流量为：q = q n = 1881000

1500

*125=L/min ，额定流量比计算出的

q P 大，能满足流量要求，此泵的容积效率ηv = 0.92.

4）电动机功率 驱动泵的电动机的功率可以由工作循环中的最大功率来确定；由工况分析知，最大功率为9.22kW ，取泵的总效率为η泵 = 0.85。

则P = P max

ηp

= 9.22/0.85 = 10.85kW

选用功率为11kW ，额定转速为1460r/min 的电动机。电动机型号为：Y160M -4（Y 系列三相异步电动机）。 2. 选择液压控制阀

阀2、4、6、7通过的最大流量均等于q P ，而阀1的允许通过流量为q 。q = q 1-q P ＝471.1-185.6＝285.5L/min ，阀3的允许通过流量为

q = q1A2

A1= 285.5*707/1963 = 102.8L/min

阀3是安全阀，其通过流量也等于q P。

以上各阀的工作压力均取p＝32MPa。

阀5通过控制油液，流量很小，工作压力也很低，可用中低压阀。本系统所选用的液压元件见表3.10。

表3.10 液压机液压元件型号规格明细表

3. 选择辅助元件

（1）确定油箱容量

由资料，中高压系统（p>6.3MPa）油箱容量

V = （6~12）q P。

本例取V = 8×q P = 8×185.6 = 1484.8 L（q P用泵的额定流量）.

取油箱容量为1500升。

充油筒容量V1 = （2-3）V g = 3×25 = 75（升）

式中V g——主液压缸的最大工作容积。

在本例中，V g = A1S max = 1963×60 = 117780cm3≈ 117.8（升）

（2）油管的计算和选择

如参考元件接口尺寸，可选油管内径d = 20mm。

计算法确定：液压泵至液压缸上腔和下腔的油管

d = 4Q

π6v取v = 4m/s，Q = 65.9L/mm

d = 4×65.9

π×6×4= 1.87cm，选d = 20mm.

与参考元件接口尺寸所选的规格相同。

充液筒至液压缸的油管应稍加大，可参考阀1的接口尺寸确定

选d = 32mm的油管，油管壁厚：δ≥

pd 2[σ]

选用钢管：[σ] = σb

n≈ 83.25MPa，取n = 4，σb = 333MPa（10

＃钢）。

σ =

pd

2[σ]=

32×20

2×83.25= 3.84mm，取σ = 4mm

4. 选择液压油

本系统是高压系统，油液的泄漏是主要矛盾。为了减少泄漏应选择粘度较大的油，本系统选用68号抗磨液压油。

3.2.6 液压系统性能的验算

1．油路压力的计算

本系统是容积调速，系统在各运动阶段的压力由负载决定。本系统在开始设计时已经说明，运动部件在导轨上的摩擦和自重的影响均忽略不计（对实际计算产生的影响很小），因此要考虑的仅仅是阀和管路的压力损失，而本系统对压力的要求主要是工作行程终了时能达到的最大压力值，由于此时速度已接近于零，阀门和管路的损失也接近千零，所以本例不详细计算压力损失值。

2．确定安全阀、平衡阀和顺序阀的调整压力

安全阀调整压力p s = 1.1p泵= 1.1×25×106 = 27.5MPa

平衡阀调整压力p X = mg

A2=

3104

188.5×10-4= 1.59MPa

顺序阀7的调整压力：该阀的作用是使液压泵在卸荷时泵的出口油压不致降为零，出口油压应满足液控单向阀和电液换向阀所需控制油压的要求。由资料查的A1Y型液控单向阀的控制压力≥16×105Pa，另外电液换向阀34DY所需的控制油压不得低于10×105Pa，故取顺序阀的调整压力为（16~18）×105Pa 3．验算电机功率

由工况图知主缸在快速起动阶段中S = 2.1mm处功率为最大，P max = 9.22kW 在P max时液压泵的流量较小，管路和阀的损失不大。在选择电机时也已考虑功率留有一定量的储备，所以电机功率不必再进行验算，此处对液压泵卸荷状态下的功率再作一下计算，此时卸荷压力p

卸

等于阀7的调整压力

p卸＝18×105Pa

q泵取泵的额定流量q P = 188L/min。

p卸= p卸q P = （18×105×188）/60×10-3 = 5640W = 5.640kW

将液压机在工作循环中的功率进行比较后得知主缸快速回程起动阶段的功率为最大，所以用这个功率来计算电机功率是合理的。

（六）绘制正式液压系统图

参考例题1所述要求，绘制的正式液压系统图见图3.10。

哈工大(液压传动)～试题模板

09年春A 一、填空（10分） 1．液压传动是以为介质，以的形式来传递动力的。 2．液压系统的压力取决于，执行元件的运动速度取决于。 3．液压传动装置由、、 和四部分组成。 4．液压泵按结构可分为、和三种，液压阀按用途可分为、和三种。 5．双出杆活塞缸当缸筒固定缸杆其移动范围为 行程的倍。 6．液压调速阀是由阀和阀联而成。 7．常用的调速回路有、、和三种。 二、简要回答下列问题（20分） 1．解释沿程压力损失和局部压力损失，并写出其表达式。（4） 2．解释齿轮泵的困油现象。（4） 3．解释节流阀的最小稳定流量（4） 4．解释调速回路速度刚度的概念。（4） 5．简述溢流阀和减压阀有什么区别。（4） 三、绘制下列各图（20） 1．定量泵的压力—理论流量、实际流量、容积效率、等特性曲线。（4） 2.限压式变量叶片泵的压力流量特性曲线。（2） 3.节流阀和调速阀的流量压差特性曲线。（4） 4.溢流阀的流量压力特性曲线。（2） 5．变压节流调速机械特性曲线。（3） 6、画出下列液压元件职能符号，并注明相应油口。（5） （1）双向变量马达（2）二位二通机动换向阀（常闭）（3）液控顺序阀 四、系统分析（15） 图示的液压系统能实现快进——工进——快退——原位停止的循环动作。填写电磁铁动作表，并说出液压元件1、2、3、4、7、8的名称和用途。说明，（1）该系统是如何实现快进的；（2）该系统是如何实现速度换接的；（3）该系统是何种调速回路；（4）液压泵是如何卸荷的。 1YA 2YA 3YA 4YA

五、计算下列各题（ 1．已知：油缸面积A 1=100cm 2 、A 2 泵的容积效率和机械效率ηv =ηm 壁孔，其流量系数C d =0.65ρ=900kg/m 3,力和油泵电机功率（8）。 2．油泵排量V p =50ml/r ， 转速n p vP =0.94，泵工作压力p p =4.5MPa 率和机械效率 ηvm =ηmm =0.9 1Y 2YA 4YA

哈工大(液压传动)09～12年试题综述

哈工大09～12年试题 09年春A 一、填空（10分） 1．液压传动是以为介质，以的形式来传递动力的。 2．液压系统的压力取决于，执行元件的运动速度取决于。 3．液压传动装置由、、 和四部分组成。 4．液压泵按结构可分为、和三种，液压阀按用途可分为、和三种。 5．双出杆活塞缸当缸筒固定缸杆其移动范围为 行程的倍。 6．液压调速阀是由阀和阀联而成。 7．常用的调速回路有、、和三种。 二、简要回答下列问题（20分） 1．解释沿程压力损失和局部压力损失，并写出其表达式。（4） 2．解释齿轮泵的困油现象。（4） 3．解释节流阀的最小稳定流量（4） 4．解释调速回路速度刚度的概念。（4） 5．简述溢流阀和减压阀有什么区别。（4） 三、绘制下列各图（20） 1．定量泵的压力—理论流量、实际流量、容积效率、等特性曲线。（4） 2.限压式变量叶片泵的压力流量特性曲线。（2） 3.节流阀和调速阀的流量压差特性曲线。（4） 4.溢流阀的流量压力特性曲线。（2） 5．变压节流调速机械特性曲线。（3） 6、画出下列液压元件职能符号，并注明相应油口。（5） （1）双向变量马达（2）二位二通机动换向阀（常闭）（3）液控顺序阀 四、系统分析（15） 图示的液压系统能实现快进——工进——快退——原位停止的循环动作。填写电磁铁动作表，并说出液压元件1、2、3、4、7、8的名称和用途。说明，（1）该系统是如何实现快进的；（2）该系统是如何实现速度换接的；（3）该系统是何种调速回路；（4）液压泵是如何卸荷的。

五、计算下列各题（15）： 1．已知：油缸面积A 1=100cm 2 、A 2=50cm 2 ，溢流阀调定压力为4MPa ，泵流量q p =40 l/min , 泵的容积效率和机械效率ηv =ηm =0.95进油路节流阀压力损失 △p T =0.6MPa ，节流阀为薄 壁孔，其流量系数C d =0.65，过流面积0.2 cm 2 ，油的密度ρ=900kg/m 3,不计管路压力损失和泄漏。求：油缸的速度、推力和油泵电机功率（8）。 2．油泵排量V p =50ml/r ， 转速n p =1000r/min ，容积效率ηvP =0.94，泵工作压力p p =4.5MPa ，马达排量V M =40ml/r ，容积效率和机械效率 ηvm =ηmm =0.9，不计管路压力损失和泄漏，求马达的输出转速n M 转矩T M 和功率P M （7）。 1YA 2YA 3YA 4YA 快进 工进 快退 原位停止 P p ,q p P 1,q 1A 1A 2P 2F V 前进 1 1Y A 2YA 3Y A 4YA 2 3 4 5 6 7 8 P p ,n p V p V M ,ηVM , ηmM , ηvp

哈工大机械设计基础学时试题答案

班 级 姓 名 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数 一、 填空题（共24 分，每空1分） 1）按照两表面间的润滑状况，可将摩擦分为 干摩擦 、 边界摩擦 、 流体摩擦 和 混合摩擦 。 2）当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常装拆时，往往采用螺纹联接中的 螺钉 联接。 3）带传动中，带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态下，紧边拉力F 1与松边拉力F 2之间的关系为 112f F F e α=? 。 4）滚动轴承的基本额定寿命L ，是指一批相同的轴承，在相同的条件 下运转，其中 90％ 的轴承在疲劳点蚀前所能转过的总转数，单位为106r 。 5）非液体摩擦滑动轴承限制pv 值，主要是为了防止轴瓦 胶合 失效。 6）弹簧指数C= D/d ，C 越大，弹簧刚度越 小 。 7）当机构处于死点位置时，机构的压力角为 90° 。 8）有一紧螺栓连接，已知预紧力'F =1500N ，轴向工作载荷F =1000N ，螺栓的刚度C b =2000N/mm ，被连接件的刚度C m =8000N/mm ，则螺栓所受的总拉力F 0= 1700 N ，剩余预紧力''F = 700 N ，保证结合面不出现缝隙的最大轴向工作载荷F max = 1875 N 。 9）对于软齿面闭式齿轮传动，通常先按 齿面接触疲劳 强度进行设计，然后校核 齿根弯曲疲劳 强度。 10）蜗杆传动的失效形式主要是 齿面点蚀 、 齿面胶合 和 齿面磨损 ，而且失效通常发生在 蜗轮轮齿上 。 哈工大2005 年秋季学期 机械设计基础（80学时）试题答案

11）在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中，等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击，正弦加速度运动规律则没有冲击，等加速等减速、余弦加速度运动规律产生柔性冲击。 二、选择题（共11分，每小题1分） 1）一阀门螺旋弹簧，弹簧丝直径d=2.5mm，因环境条件限制，其弹簧外径D2不得大于17.5mm，则弹簧指数不应超过c) 。 a) 5 ; b) 6.5 ; c) 6 ; d) 7 。 2）平键的剖面尺寸b×h是根据d) 从标准中查取。 a) 传递转矩的大小; b) 载荷特性; c) 键的材料; d) 轴的直径。 3）带传动采用张紧轮的目的是d) 。 a)减轻带的弹性滑动; b) 提高带的寿命; c) 改变带的运动方向; d) 调节带的初拉力。 4）润滑良好的闭式软齿面齿轮传动最常见的失效形式为b) 。 a) 齿面磨损; b) 齿面疲劳点蚀； c) 齿面胶合; d) 齿面塑性变形。 5）在V带传动设计中，取小带轮基准直径d d1≥d dmin，主要是为了考虑 a) 对传动带疲劳强度的影响 a) 弯曲应力; b) 离心拉应力； c) 小带轮包角; d) 初拉力。 6）蜗杆传动中，当其它条件相同时，增加蜗杆的头数，则传动效率 b) 。 a) 降低; b) 提高；c) 不变；d)可能提高，可能降低。 7）工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为a) 。 a) 心轴; b) 传动轴; c) 转轴; d) 曲轴。 8）半圆键连接的主要优点是c) 。 a) 对轴的强度削弱较轻; b) 键槽的应力集中较小； c) 适于锥形轴端的连接。

哈工大机械设计大作业千斤顶

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械设计大作业（二） 课程名称：机械设计 设计题目：螺旋起重器（千斤顶） 院系：机电学院 班级：1308103 设计者：王钤 学号：1130810320 指导教师：郝明辉 哈尔滨工业大学

一、 设计题目 螺旋起重机是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可起升重物。它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄等零件组成。起重机的原始数据如下所 二、 设计内容 1、 选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用45号钢调质，由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度 b 600 MPa σ=，s 355 MPa σ=。螺母材料用铝青铜CuAl10Fe3Z （考虑速度低） 。 2、 耐磨性计算 螺杆选用45钢，螺母选用铸造铝青铜CuAl10Fe3Z ，有参考文献[1]表8.11 查得[]p =18~25MPa ，人力驱动时[]p 值可以加大20%，则[]p =21.6~30MPa ，取 []25MPa p = 。按耐磨性条件设计螺纹中径2d ，选用梯形螺纹，则 2d ≥，由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数 1.2~2.5ψ=,取 1.5ψ=。则 222.6d mm ≥== 式中，Q F －－－－－轴向载荷，N ； 2d －－－－－螺纹中径，mm ； []p －－－－－许用压强，MPa ； F

查参考文献[2]表11.3、11.4取公称直径32d =mm ，螺距6P =mm ，中径 229d =mm ，小径325d =mm ，内螺纹大径433D =mm 。 3、 螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为： e []σσ=≤ 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 3d －－－－－螺纹小径，mm ； 1T －－－－－螺纹副摩擦力矩，N mm ?，2 1tan(') 2 Q d T F ψρ=+，ψ为螺纹升角，216 arctan arctan 3.767929 np d ψππ?===? 。 []σ－－－－－螺杆材料的许用应力，MPa 。 查参考文献[1]表11.3得钢对青铜的当量摩擦因数'0.08~0.10f =，取 '0.09f =，螺纹副当量摩擦角'arctan 'arctan 0.09 5.1427f ρ=== 。把已知值代入1T 计算式中，得： 129 30000tan(3.7679 5.1427)682022 T N mm =? ?+?=? 72.2e MPa σ== 由参考文献[1]表8.12可以查得螺杆材料的许用应力s []3~5 σσ= ，其中 s 355 MPa σ=，则[]71~118 MPa σ=，取[]σ=100MPa 。 显然，e []σσ<，螺杆满足强度条件。 4、 螺母螺纹牙的强度校核 螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为 4[]Q F Z D b ττπ= ≤ 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ；

哈尔滨工业大学机械设计基础轴系部件设计

机械设计基础大作业计算说明书 题目：朱自发 学院：航天学院 班号：1418201班 姓名：朱自发 日期：2016.12.05 哈尔滨工业大学

机械设计基础 大作业任务书题目：轴系部件设计 设计原始数据及要求：

目录 1.设计题目 (4) 2.设计原始数据 (4) 3.设计计算说明书 (5) 3.1 轴的结构设计 (5) 3.1.1 轴材料的选取 (5) 3.1.2初步计算轴径 (5) 3.1.3结构设计 (6) 3.2 校核计算 (8) 3.2.1轴的受力分析 (8) 3.2.2校核轴的强度 (10) 3.2.3校核键的强度 (11) 3.2.4校核轴承的寿命 (11) 4. 参考文献 (12)

1.设计题目 斜齿圆柱齿轮减速器轴系部件设计2.设计原始数据

3.设计计算说明书 3.1 轴的结构设计 3.1.1 轴材料的选取 大、小齿轮均选用45号钢，调制处理，采用软齿面，大小齿面硬度为241~286HBW ，平均硬度264HBW ；齿轮为8级精度。 因轴传递功率不大，对重量及结构尺寸无特殊要求，故选用常用材料45钢，调质处理。 3.1.2初步计算轴径 按照扭矩初算轴径： 6 3 39.55100.2[]P P n d n τ?≥ =式中： d ——轴的直径，mm ；

τ——轴剖面中最大扭转剪应力,MPa ； P ——轴传递的功率，kW ； n ——轴的转速，r /min ； []τ——许用扭转剪应力，MPa ； C ——由许用扭转剪应力确定的系数； 根据参考文献查得106~97C =，取106C = 故 10635.0mm d ≥== 本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大5%，即 35(15%)36.75mm d ≥?+= 取圆整，38d mm =。 3.1.3结构设计 （1）轴承部件的支承结构形式 减速器的机体采用剖分式结构。轴承部件采用两端固定方式。 （2）轴承润滑方式 螺旋角: 12() arccos =162n m z z a β+= 齿轮线速度： -338310175 2.37/6060cos 60cos16n m zn dn v m s πππ β???==== 因3/v m s <, 故轴承用油润滑。

刘朝友-装备设计大作业

机械装备大作业 卧式升降台铣床主传动系统设计 学院：机电学院 专业：机械设计制造及其自动化系 班级：1008104班 姓名：刘朝友 学号：1100801005 哈尔滨工业大学

目录 一、设计任务................................................................................................. 错误！未定义书签。 二、运动设计 (1) 1 确定转速系列 (1) 2 绘制转速图 (2) 3 确定变速组齿轮传动副的齿数及定比传动副带轮直径 (3) 4 绘制传动系统图 (5) 5 核算主轴转速误差 (6) 三、动力设计 (7) 1 传动轴的直径的确定 (7) 2 齿轮模数的初步计算 (8) 3、选择带轮传动带型及根数 (9) 参考文献 (9)

一、设计任务 设计题目：卧式升降台铣床主传动系统设计 已知条件：工作台面积320×12500mm2，最低转速31.5r/min ，公比φ=1.41，级数Z=12，切削功率N=5.5KW 。 设计任务： 1. 运动设计：确定系统的转速系列；分析比较拟定传动结构方案；确定传动副的传动 比和齿轮的齿数；画出传动系统图；计算主轴的实际转速与标准转速的相对误差。 2. 动力设计：确定各传动件的计算转速；初定传动轴直径、齿轮模数；选择机床主轴 结构尺寸。 二、运动设计 1、确定转速系列 已知最低转速为31.5r/min ，公比?=1.41，查教材表标准转速系列的本系统转速系列如下： 31.5 45 63 90 125 180 250 355 500 710 1000 1400r/min 则转速的调整范围max min 1400 44.4431.5 n n R n = == １）传动组和传动副数可能的方案有： 12=4?3 12=3?4 12=3?2?2 12=2?3?2 12=2?2?3 前两个方案虽然可以减少轴的数目，但有一个传动组内有四个传动副。若采用一个四连滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；若用两个双联滑移齿轮，操纵机构必须互锁防止两滑移齿轮同时啮合。故不采用。 对于后三个方案，遵循传动副“前多后少”的原则，选取方案１２＝３?２?２ ２）确定结构式 １２＝３?２?２方案中，因基本组和扩大组排列顺序的不同而有以下６种扩大顺序方案： 63122312??=， 61222312??=， 16222312??= 36122312??=， 21422312??=， 12422312??= 方案１,２,３,４的第二扩大组26x =，2p ＝２，则2r ＝ max ) 12(68r ==-??是可行的。方案５,６中，2x ＝４，23p =，则2r ＝ max ) 13(416r ?=-??，不可行。 在可行的１,２,３,４方案中，为使中间传动轴变速范围最小，采用扩大顺序与传动顺序 一致的传动方案１，13612322=??。

哈工大_液压传动大作业_组合机床动力滑台液压系统设计

哈尔滨工业大学 液压传动大作业 设计说明书 设计题目卧式组合机床液压动力滑台机电工程学院班 设计者 2010 年 9 月 10 日 流体控制及自动化系 哈尔滨工业大学 液压传动大作业任务书

学生姓名班号 设计题目钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台 1.液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数： 卧式组合机床液压动力滑台。切削阻力F=15kN，滑台自重G=22kN，平面导轨，静摩擦系数0.2，动摩擦系数0.1，快进/退速度5m/min，工进速度100mm/min，最大行程350mm，其中工进行程200mm，启动换向时间0.1s，液压缸机械效率0.9。 2.执行元件类型：液压油缸 3.液压系统名称： 钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台。 设计内容 1. 拟订液压系统原理图； 2. 选择系统所选用的液压元件及辅件； 3. 验算液压系统性能； 4. 编写上述1、2、3的计算说明书。 设计指导教师签字 教研室主任签字 年月日签发

目录 1 序言······················································- 1 - 2 设计的技术要求和设计参数 ··············- 2 - 3 工况分析 ··············································- 2 -3.1 确定执行元件 ···································- 2 -3.2 分析系统工况 ···································- 2 -3.3 负载循环图和速度循环图的绘制 ···- 4 -3.4 确定系统主要参数 ···························- 5 - 3.4.1 初选液压缸工作压力·································································- 5 - 3.4.2 确定液压缸主要尺寸·································································- 5 - 3.4.3 计算最大流量需求·····································································- 7 -3.5 拟定液压系统原理图 ·······················- 8 - 3.5.1 速度控制回路的选择·································································- 8 - 3.5.2 换向和速度换接回路的选择 ·····················································- 9 - 3.5.3 油源的选择和能耗控制···························································- 10 - 3.5.4 压力控制回路的选择·······························································- 11 -3.6 液压元件的选择 ·····························- 12 - 3.6.1 确定液压泵和电机规格···························································- 13 - 3.6.2 阀类元件和辅助元件的选择 ···················································- 14 - 3.6.3 油管的选择···············································································- 16 - 3.6.4 油箱的设计···············································································- 18 -3.7 液压系统性能的验算 ·····················- 19 - 3.7.1 回路压力损失验算···································································- 19 - 3.7.2 油液温升验算···········································································- 20 -

机械设计基础试题及答案

一、填空题：（每空1分，计32分） 1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为 液体摩擦 滑动轴承和 非液体摩擦 滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过 摩擦力矩 传递转矩的；铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。 3. 三角形螺纹的牙型角为 60度 ，因其具有较好的 自锁 性能，所以通常用于 连接 。 4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是 提高轴瓦的减磨耐磨性能 写出一种常用轴承衬材料的名称 轴承合金 。 5. 普通平键的工作面是 两侧面 ，其主要失效形式为 平键被压溃 ，其剖面尺寸b*h 是根据 轴的直径 来选择的。 6. 轮齿折断一般发生在 齿根 部位，为防止轮齿折断，应进行 齿根弯曲疲劳 强度计算。 7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承，在相同运转条件下，其中 90 ％的轴承不发生 疲劳点蚀 前所运转的总转数。 8. 按工作原理不同，螺纹连接的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副防松 。 9.转速与当量动载荷一定的球轴承，若基本额定动载荷增加一倍，其寿命为原来寿命的 8 倍。 10.蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角，且两螺旋线方向应 相同 。 11.机构具有确定运动的条件是（1） 机构自由度大于零 （2） 原动件数等于自由度数 。 12.曲柄摇杆机构中，当 曲柄 与 机架 处于两次共线位置之一时，出现最小传动角。 13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧 受力与变形 之间的关系曲线；弹簧受轴向工作载荷时，其簧丝横截面上的应力最大点在 簧丝内侧点 ； 哈工大2004年秋季学期 机械设计基础（80学时） 试题答案

机械制造装备设计大作业

《机械制造装备设计》大作业 一、大作业类型： 1.设计类 2.论文类 二、周知： 每位同学在课程结束前（16周）至少上交一份大作业作为本课程的考核材料，占课程总成绩的70%。电子版和打印版各一份，由各班学习委员收齐上交，电子版由各班学习委员刻录光盘后统一上交存档。 三、设计或撰写要求 （一）设计类 1. 机床主传动系统设计 设计目的：通过机床主传动系统设计，使学生进一步理解设计理论，得到设计构思、方案分析、零件计算、查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养学生具有初步机械系统设计和计算能力。 设计内容：机床主传动系统设计的运动设计和动力设计 (1)运动设计 根据给定的机床用途、规格、极限速度、转速数列公比（或转速级数），分析、比较、拟定传动结构方案（包括结构式、转速图和传动系统图），确定传动副的传动比及齿轮的齿数，并计算主轴的实际

转速与标准转速的相对误差。 (2)动力设计 根据给定的电动机功率和传动件的计算转速，初步计算传动轴直径、齿轮模数；确定皮带类型及根数，确定机床主轴结构尺寸。 设计要求： （1）机床的规格及用途； （2）运动计； （3）动力设计（包括零件及组件的初算）； （4）其它需要说明或论证的问题； （5）参考文献。 机床主传动系统设计大作业篇幅不少于3000字。要求论证充分、计算正确、叙述简明、条理清楚、合乎逻辑、词句通顺、标点正确、文字工整、图表清晰。 大作业后须附有参考文献目录，包括作者、书刊名称、出版社和出版年份。在说明书中引用所列的参考文献时，只在方括号里注明所列文献序号即可。 设计题目：XX机床主传动系统运动和动力设计 （三相4极异步电机，同步转速1500rpm）

2016年哈工大考研《机械设计基础》真题回忆版

2016年哈工大考研《机械设计基础》真题回忆版 填空题 题目很多，我记不太清了，但是有很多选①②③④这种填空格式的选择题，有几道确定是单选，还有几道我不确定，但是选的一个。考的还是五花八门，大概得认真把机械设计整本书背下来才能打高分。 简答题 第一道问张紧轮怎么布置 第二道是给出两个图问你哪个可以形成油膜，其实是考液体动压润滑的三个必要条件 第三道是给出一个高转速轴，一个低速重载轴，问都应该装哪种轴承 第四道问轴上装两个平键，考虑强度因素，问为什么两轴要呈180度放置 第五道说的是大批量生产一个直径280mm的齿轮套在直径50mm的轴上，问选用哪种结构，轮坯用哪种方式制造 第三题 计算自由度，机构蛮复杂的，但是这种题再难也难不到哪里去啦 第四题 是考虑摩擦圆摩擦角，让你对一个机构受力分析，然后第一问求某滑块速度，第二问求机构的效率。机构挺复杂的，有两个移动副和三个杆件，我时间不够这题没怎么做，大概觉得需要用到考虑摩擦圆摩擦角之后的受力分析，速度瞬心法求速度，还有效率的计算公式。←_←这题14分，特别值钱，但是又难又花时间第五题 凸轮，考对心直动从动件，理论轮廓是圆的一部分，考从动件位移，压力角计算

第六题 齿轮，考齿条刀具加工某齿轮，第一问加工标准的，第二问加工变位的，直接套公式就ok 第七题 轮系，两个周转和一个定轴的组合，问传动比 第八题 等效和速度波动调节，第一问求最大盈亏功，第二问求最大速度最小速度，第三问求它们出现的时间。唔，问题很常规，M-φ曲线比较新鲜，但总体还是很简单第九题 第一道，考的是铰制孔用螺栓，第一问求失效形式，第二问求设计最优结构，第三问求螺栓剪切力并根据校核条件设计直径。 考了十几年的普通螺栓今年突然就出了铰制了！ 第二道，给的图是传送带加斜齿轮，直齿轮的三级传dong装置。在安装小齿轮的高速轴上，装了一对圆锥滚子轴承，给了小齿轮的Fa Fr Ft，传送带对该轴的压li，小齿轮转速，问小齿轮左旋还是右旋对轴承寿命有什么影响 第十题作图题 第一问是让你画联轴器和唇形密封圈，题目没直接提唇形，问的比较隐晦。 第二个题是轴系改错，轴承奇葩了点，是左边一个右边一对儿，不过常考的点还是那些

哈工大机械制造大作业

哈工大机械制造大作业

一、零件分析 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照操作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的孔与操纵机构相连，二下方的Φ55叉口则是用于与所控制齿轮所在的轴接触，拨动下方的齿轮变速。 其生产纲领为批量生产，且为中批生产。

图1-1 CA6140拨叉零件图 二、零件的工艺分析 零件材料采用HT200，加工性能一般，在铸造毛坯完成后，需进行机械加工，以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：

1、小头孔Φ25：该加工面为内圆面，其尺寸精度要求为； 2、叉口半圆孔Φ55：该加工面为内圆面，其尺寸精度要求为； 3、拨叉左端面：该加工面为平面，其表面粗糙度要求为，位置精度要求与内圆面圆心距离为； 4、叉口半圆孔两端面，表面粗糙度要求为，其垂直度与小头孔中心线的垂直度为； 5、拨叉左端槽口，其槽口两侧面内表面为平面，表面粗糙度要求为，其垂直度与小头孔中心线的垂直度为0.08mm。 6、孔圆柱外端铣削平面，加工表面是一个平面，其表面粗糙度要求为。 三、确定毛坯

1、确定毛坯种类： 零件材料为，查阅机械制造手册，有，考虑零件在机床运行过程中受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸造毛坯。 图3-1 毛坯模型 2、毛坯特点： （1）性能特点： （2）结构特点：一般多设计为均匀壁厚，对于厚大断面件可采用空心结构。CA6140拨叉厚度较均匀，出现疏松和缩孔的概率低。 （3）铸造工艺参数： 铸件尺寸公差：铸件公称尺寸的两个允许极限尺寸之差成为铸件尺寸公差。成批和大量生产

液压传动大作业

液压传动大作业 一.概念。（每题6分） 1.液压传动：液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压传动和气 压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 。2. 粘度的定义：液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。粘度又分为动力黏度.运动黏度和条件粘度。 。3.气穴现象：气穴来自拉丁文“cavitus”,指空虚、空处的意思。气穴现象是由于机械力，如由穿用的旋转机械力产生的致使液体中的低压气泡突然形成并破裂的现象。。 4.阀的中位机能：换向阀的中位机能是指换向阀里的滑阀处在中间位置或原始位置时阀中各油口的连通形式，体现了换向阀的控制机能。采用不同形式的滑阀会直接影响执行元件的工作状况。因此，在进行工程机械液压系统设计时，必须根据该机械的工作特点选取合适的中位机能的换向阀。中位机能有O型、H型、X型、M型、Y型、P型、J型、C型、K型，等多种形式。。 5. 调速回路速度刚性：其物理意义是引起单位速度变化时负载力的变化量。它是速度-负载特性曲线上某点处斜率的倒数。在特性曲线上某处斜率越小（机械特性硬），速度刚性就越大，液压缸运动速度受负载波动的影响就越小，运动平稳性越好。反之会使运动平稳性变差。 二．简述。（每题8分） 1.双作用叶片泵工作原理：双作用叶片泵由定子，转子，叶片和配油盘等组成转子和定子中心重合，定子内表面近似为椭圆柱形，该椭圆形由两段长半径圆弧，两段短半径圆弧和四段过渡曲线组成。当转子转动时，叶片在离心力和(建压后）根部压力油的作用下，在转子槽内向外移动而压向定子内表面，由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间就形成若干个密封空间，当转子旋转时，处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中，这种叶片外伸，密封空间的容积增大，要吸入油液；再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中，叶片被定子内壁逐渐压入槽内，密封空间容积变小，将油从压油口压出。因而，转子每转动一周，每个工作空间要完成两次吸油和压油，称之为双作用叶片泵。

哈工大2012机械设计基础(839回忆版)

2012哈工大机械设计基础真题回忆版上一年考前两个月因为没有找到2011年真题而很惘然的时候，我找到了某人士的热心回忆版。今年终于到我考完了，感觉还不错，是时候让我回馈这个网站了，现呈上我的2012的回忆版，考完这晚就默写出来，大概有个百分之八九十吧。希望能给有志考上哈工大的你们一点点鼓励。 一、填空题： 1.规定涡轮加工刀具的原因。 2.梯形螺纹的牙型角 3.齿面接触应力是否每处接触点都一样？ 4.滚动轴承的寿命计算及定义 5.多级减速箱输出轴按高速还是低速计算？ 6.提高螺纹连接刚度的措施：（减少）螺栓刚度，举例 7.轴承部件轴向固定的三种方式 二、简答题 1.齿轮传动的载荷系数的组成及其分别影响系数 2.软齿面闭式齿轮传动设计准则，怎么选择M和Z？ 3.非液体摩擦滑动轴承设计校核准则？ 4.图1中带受应力最大为何处？应力组成。

三、计算题（8题） 1.自由度计算，问某一杆为主动件，机构运动是否确定，一般题。《机械原 理试题精选与解答》里面的会做，这个也没问题的 2.刨床刨削机构。在《机械原理试题精选与解答》P39例2.19的基础上加了 几个问：1.摆杆摆角大少？2.知AD尺寸，求其他杆尺寸3.标出曲柄AB 运动方向4.什么位置CD角速度最大？ 3.（1）画出该位置凸轮转角，推杆位移，压力角。（2）推程角，远休止角， 回程角，近休止角的计算数值。（3）若推程时压力角最大为45°，问a 的取值。（两轮大小相同为R） 4.加工齿轮及变位。P85例4.17,（1）（2）问。跟03到05中的某一年的真 题基本是一样的。第三个问特别点：求变位后da（齿顶圆直径），rb（基圆半径）

机械制造装备设计大作业指导书2013

机械制造装备设计大作业指导书 2013年3月

目录 1.机械制造装备设计大作业的目的 (1) 2.机械制造装备设计大作业的内容 (1) 2.1运动设计 (1) 2.2动力设计 (1) 3.机械制造装备设计大作业的要求 (1) （1）机床的规格及用途； (1) （2）运动设计； (1) （3）动力设计（包括零件及组件的初算）； (1) （4）画传动系统图； (1) （5）其它需要说明或论证的问题； (1) （6）参考文献。 (1) 4.进行机械制造装备设计大作业的步骤和方法 (1) 4.1明确题目要求、查阅有关资料 (1) 4.2运动设计 (2) （1）确定极限转速 (2) （2）确定公比 (2) （3）求出主轴转速级数z (2) （4）确定结构网或结构式 (2) （5）绘制转速图 (2) （6）绘制传动系统图 (3) （7）确定变速组齿轮传动副的齿数 (3) （8）核算主轴转速误差 (4) 4.3动力设计 (4) 1.传动轴直径初定 (5) 2.主轴轴颈直径的确定 (5) 3.齿轮模数的初步计算 (5) 5.大作业题目 (7) 参考文献 (10)

1.机械制造装备设计大作业的目的 机械制造装备设计大作业,是机械制造装备设计课程进行过程中的一个重要教学环节。其目的在于通过机床主传动系统设计，使学生进一步理解设计理论，得到设计构思、方案分析、零件计算、查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养学生具有初步机械系统设计和计算能力。 2.机械制造装备设计大作业的内容 运动设计 根据给定的机床用途、规格、极限速度、转速数列公比（或转速级数），分析比较拟定传动结构方案（包括结构式和结构网，转速图）和传动系统图，确定传动副的传动比及齿轮的齿数，并计算主轴的实际转速与标准转速的相对误差。 动力设计 根据给定的电动机功率和传动件的计算转速，初步计算传动轴直径、齿轮模数；确定皮带类型及根数、摩擦片式离合器的尺寸和摩擦片数及制动器尺寸、选择机床主轴结构尺寸。 3.机械制造装备设计大作业的要求 （1）机床的规格及用途； （2）运动设计； （3）动力设计（包括零件及组件的初算）； （4）画传动系统图； （5）其它需要说明或论证的问题； （6）参考文献。 机械装备设计大作业篇幅不少于四千字。要求论证充分、计算正确、叙述简明、条理清楚、合乎逻辑、词句通顺、标点正确、文字工整、图表清晰。 大作业中所用公式应注明出处，并注明式中符号所代表的意义和单位。单位一律采用法定单位，单位符号在公式、计算结果、图表、数据、标牌中应优先采用单位符号。 大作业后须附有参考文献目录，包括作者、书刊名称、出版社和出版年份。在说明书中引用所列的参考文献时，只在方括号里注明所列文献序号即可。 4.进行机械制造装备设计大作业的步骤和方法 明确题目要求、查阅有关资料 学生在获得大作业的题目之后，首先应明确设计任务，并阅读《械装备设计大作业指导书》，了解大作业的目的、内容、要求和进行的步骤。然后在教师的指导下，拟定工作进度计划；查阅必要的图书、杂志、手册、图册、产品图纸、同类型机床说明书和其它有关设计参考资料；熟悉机床专业标准，便于设计时采用。对机床的用途、特点、主要参数、传动结

哈工大机械设计基础试题与答案(doc 9页)

1分，共30分） 本题分数 1. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零且机构的原动件数等于机构的自由度。 2. 在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，等速运动规律运动规律有刚性冲击；等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律有柔性冲击； 正弦加速度运动规律无冲击。 3. 带传动工作时，最大应力发生在在紧边进入小带轮处，带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。 4. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件为：模数相等和压力角相等，齿轮连续啮合传动条件为：重合度大于1 。 5. 在齿轮传动设计时，软齿面闭式传动常因_ _齿面点蚀而失效，故通常先按齿面接触疲劳强度设计公式确定传动的尺寸，然后验算齿轮的齿根弯曲疲劳强度。 6. 齿轮传动以及蜗杆传动的效率均包括：（1）轮齿啮合效率η1、 （2）搅油效率η2、（3）轴承效率η3；总的传动效率为：η=η1η2η3。

7．在矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹四种螺纹中，传动效率最高的是矩形螺纹；双向自锁性最好的是三角形螺纹；只能用于单向传动的是锯齿形螺纹。 8. 普通平键的工作面是两侧面；楔键的工作面为键的__上下_____面，平 键的剖面尺寸b×h按轴径d 来查取。 9. 代号为72308的滚动轴承，其类型名称为角接触球轴承，内径为 40 mm，2 为宽度系列代号， 3 为直径系列代号。 10. 圆柱螺旋压缩弹簧在工作时最大应力发生在弹簧丝内侧。 (每题4分,共20分) 答：速度瞬心定义为：互相作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其相对速度为零的重合点。或说是作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其速度相等的重合点（即等速重合点）。 三心定理：作平面运动的三个构件共有三个瞬心，他们位于同一直线上。 2．带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别？ 答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由于过载引起的全面滑动，是一种传动失效的表现，应当避免。弹性滑动是由带材料的弹性和紧边、松边的拉力差引起的。只要带传动具有承载能力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。 3．按轴工作时所受载荷不同，可把轴分成那几类？如何分类？ 答: 转轴，心轴，传动轴。 转轴既传递转矩又承受弯矩。 传动轴只传递转矩而不承受弯矩或承受弯矩很小。 心轴则承受弯矩而不传递转矩。

哈工大机械设计大作业

哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目: 轴系部件设计 系别: 英才学院 班号: 姓名: 刘璐 日期: 2016.11.12

哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目： 轴系部件设计 设计原始数据： 图1 表 1 带式运输机中V 带传动的已知数据 方案 d P （KW ） (/min)m n r (/min)w n r 1i 轴承座中 心高H （mm ） 最短工作 年限L 工作环境 5.1.2 4 960 100 2 180 3年3班 室外 有尘 机器工作平稳、单向回转、成批生产

目录 一、带轮及齿轮数据 (1) 二、选择轴的材料 (1) 三、初算轴径d min (1) 四、结构设计 (2) 1. 确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸 (2) 2. 确定轴的轴向固定方式 ................................................................................ 错误!未定义书签。 3. 选择滚动轴承类型，并确定润滑、密封方式 ....................................... 错误!未定义书签。 4. 轴的结构设计 .................................................................................................. 错误!未定义书签。 五、轴的受力分析 (4) 1. 画轴的受力简图 (4) 2. 计算支承反力 (4) 3. 画弯矩图 (5) 4. 画扭矩图 (5) 六、校核轴的强度 (5) 七、校核键连接的强度 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 1. 计算轴承的轴向力 (8) 2. 计算当量动载荷 (8) 3. 校核轴承寿命 (8) 九、绘制轴系部件装配图（图纸） (9) 十、参考文献 (9)

哈工大机械设计基础大作业一

大作业计算说明书 题目：平面连杆机构设计 学院：英才学院 班号：1236405班 学号：6121820510 姓名：林海奇 日期：2014年9月27日 哈尔滨工业大学

大作业任务书 题目：平面连杆机构设计 设计原始数据及要求： l为70mm，摆角ψ为35°，摇杆行程速比系设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度 3 ∠，值数K为1.2，摇杆CD靠近曲柄回转中心A一侧的极限位置与机架间的夹角为CDA 为50°，试用图解法设计其余三杆的长度，并检验（测量或计算）机构的最小传动角γ。

目录 1.设计原始数据及要求 (1) 2.设计过程 (1) 2.1计算极位夹角θ 2.2绘制机架位置线及摇杆的两个极限位置 2.3确定曲柄回转中心 2.4确定各赶长度 2.5验算最小传动角γ 3.参考文献 (2)

1. 设计原始数据及要求 设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度3l 为70mm ，摆角ψ 为35°，摇杆行程速比系数K 为1.2，摇杆CD 靠近曲柄回转中心A 一侧的极限位置与机架间的夹角为CDA ∠ ，值为50°，试用图解法[1]设计其余三杆的长度，并检验（测量或计算）机构的最小传动角γ 。 2.设计过程 2.1计算极位夹角θ 1 1.21 18018016.361 1.21 K K θ--=? =??=?++ 式中，θ ——极位夹角； K ——摇杆行程速比系数。 2.2绘制机架位置线及摇杆的两个极限位置 平面上任取一点D ，作一水平线AD 作为机架位置线，由∠CDA=50°和50ψ=? 确定CD 杆的两个极限位置。并作CD=70mm 。如图1所示： 2.3确定曲柄回转中心 曲柄的回转中心必在A ，C1,C2所在的圆上，只要确定该圆即可作出A 的位置。由 16.36θ=? 得出12C C 所对圆心角为∠C 1OC 2=32.72°，则∠OC 1C2=∠OC 2C 1=73.64°， 作出该两角，即可确定圆心O 的位置。作出圆O ，与机架位置线的左侧交点即为A 。如图2所示

哈工大,液压系统动态分析讲义第一章绪论

液压系统动态分析讲义 哈工大机电学院杨庆俊 第一章绪论 我们这门课程，叫液压系统动态分析。顾名思义，是研究液压系统的动态特性。 一、研究对象、内容和意义液压元件与系统都是我们的研究对象，具体可分为三类： （1）具有内反馈机制的液压元件，如溢流阀、恒压泵等。这类元件通过其内部的反馈调节机制，控制压力、流量或者是功率为恒定值。对于液压技术而言， 这类元件内容丰富，常代表了液压元件的尖端，就其局部而言，其复杂度往往 不低于一个常规的液压伺服系统。 （2）液压传动系统。这类系统工作在开环状态，系统在有限的几个状态之间切换以完成规定的功能。尽管系统工作在开环状态，其内多数情况下仍然会有具有反 馈机制的液压元件如溢流阀等。 （3）液压伺服控制系统。这类系统整体工作在闭环反馈方式。通常采用传感器测量某个被控制量，如压力、位移、加速度等等，通过控制阀的调节作用使被控制量 满足要求的变化规律。 这三类对象中，第三类“液压伺服控制系统” 已有专门课程介绍其分析和设计，因此本课程不再包括这部分内容。本课程所涉及的就是前两类对象。 动态分析，就是研究上述元件和系统的动态特性，即元件与系统工作状态转换过程的特性。因对象性质的不同，动态特性所关注的内容也有所区别。 对于第一类内反馈式元件，动态分析的主要内容如下： （1）稳定性。因其存在反馈作用，动态分析最关注的就是能否稳定工作。影响稳定性的因素有多方面。第一，该类元件在设计条件下，是否存在由于内部参数设计 不合理导致的不稳定；第二，在系统中使用时，与该元件上下游的连接条件发生 变化，是否会出现由此引起的稳定性问题；第三，即使硬件连接相同，元件的 工作参数如压力、流量等也会有一定的变化，是否会出现因此而引起的稳定性问 题。 （2）对干扰因素的抑制特性。总有一些量的变化会引起被控制量的变化，如溢流阀溢流流量的变化会引起设定压力的变化。当这些干扰发生变化时，被控量的响应 过程，如最大变化幅度、恢复稳定时间、振荡次数、最终稳定值等，是我们所关 心的。 （3）对指令的响应。当指令信号改变时，被控量跟随变化的特性，如跟随的快速性、超调量、振荡次数等。 对于第二类对象，因其工作在开环状态，故没有稳定性问题。系统内所含有的内反馈式元件特性归于第一类中研究。动态分析的主要内容如下： （1）启车、停车过程的快速性与平稳性。这两者是矛盾的，设计不当可能会使一种特性严重不足。快速性不足则影响效率，而平稳性不足则会影响寿命。对于频 繁启停的系统，这两个特性更是至关重要。 2）不同工作状态间切换的快速性、平稳性和精确性。如快进与工进的切换，行程