哈工大液压传动课程大作业-动力滑台-铣床液压系统设计

双面铣削液压专用铣床液压系统设计

设计一台采用端面铣刀同时双面铣削柴油机连杆大小头平面液压专用铣床的液压系统。

该机床采用四个动力头，同时铣削连杆大、小头四个侧面。工件材料为42CrMo，硬度HB200，毛坯类型为模锻件。选用CD型硬质合金可转位铣刀，大铣刀盘直径为360mm，刀齿数为20；小铣刀盘直径为200mm，刀齿数为10。加工余量均为5mm，一次进给，属于粗加工；夹具和工件安装在工作台上，工作台由单活塞杆液压缸驱动，完成进给运动。

机床示意图见图1.1。

图1.1 柴油机连杆加工铣床示意图

1-工作台进给液压缸；2-夹紧液压缸；3-工件；4-小铣削动力头和小刀盘（两台）；

5-大铣削动力头和大刀盘（两台）；6-定位液压缸

1 明确液压系统设计要求

专用铣床的工作循环为：手工上料→定位缸定位→夹紧缸夹紧→定位缸退回→工作台快进→工作台工进→工作台快退→夹具松开→手工卸料。

（1）技术参数

（a）工作行程：快进行程S1 = 800mm，工作行程S2 = 750 mm。

（b）工作台轴向切削力：工作行程I（0~400 mm范围内），F t1 = 8400N （大小铣刀盘同时铣削）；工作行程II（400~750 mm范围内），F t2 = 3600N （仅小铣刀盘铣削）。

（c）垂直于工作台导轨的切削分力：工作行程I，F n1 = 19000N，工作行程II，F n2 = 8000N

（d）工作台运动部件质量：m = 1361kg

（e）工作台快进、快退速度：v1 = v3 =400 mm/min

（f）工作台工作速度：v2 = 40~80 mm/min可调

（g）工作台导轨型式及摩擦系数：平导轨：静摩擦系数f s = 0.2，动摩擦系数f d = 0.1

（h）工作台加速减速时间：?t ≤ 0.2s

（i）夹紧缸负载力：F c = 4000N

（j）夹紧时间：t c =（1~2）s

（k）夹紧缸行程：S c = 20 mm

（l）定位缸负载力：F s = 500N

（m）定位缸行程：S s = 100 mm（时间<5s）

（n）上、卸料时间：t s = 30s

（2）设计要求

（a）由于切削时切削力有脉动，要求进给速度随负载的变化小。

（b）只有在夹紧工件后才允许进行铣削，铣削加工时必须确保一定的夹紧力，防止工件松动。

（c）工作台可在行程中途任意位置停止。

（d）该机床为专用设备，性能可靠，结构简单，投产快。

2 分析液压系统工况

根据加工要求需要下列执行元件：工作台进给液压缸一个，夹紧液压缸两个及定位液压缸两个。

进给液压缸的负载力主要有：切削力、导轨摩擦力、惯性力、重力、密封圈摩擦力和背向压力等。

（1）计算工作台进给液压缸负载力

（a）切削力F t：

工作行程I：F t1 = 8400N

工作行程II：F t1 = 3600N

（b）导轨摩擦力

静摩擦力：F fs = mgf s = 1631×9.81×0.2 = 3200N

快进行程动摩擦力：F fd = mgf d = 1631×9.81×0.1 = 1600N

工作行程I动摩擦力：F fd1 = （mg+F n1）×f d = （1631×9.81+19000）×0.1 = 3500N

工作行程II动摩擦力：F fd2 = （mg+F n2）×f d = （1631×9.81+8000）×0.1 = 2400N

式中m——运动部件质量；

g——重力加速度；

F n1——工作行程I内工作台垂直方向的切削分力；

F n2——工作行程II内工作台垂直方向的切削分力；

f s、f d——导轨静摩擦系数和动摩擦系数。

（c）惯性力Fα

Fα = m ?v

?t= 1631

4

0.2×60= 544N

式中?v——在?t时间内的速度变化值（m/min）；

?t——起动或制动的时间（s）。

（d）重力F g：运动部件是水平安置，重力在运动方向上的分力为零。

（e）密封圈摩擦力F s：F s与液压缸的密封结构有关，较难直接计算，可用液压缸的机械效率ηcm来计算

F = F L ηcm

式中F——液压缸的总负载力；

F L——除密封圈摩擦力外的所有液压缸负载之和；

ηcm——液压缸的机械效率，一般取ηcm = 0.9~0.95。

（f）背压力F B：即液压缸回油腔产生的阻力。初算时可先不考虑，在计算液压缸尺寸时按经验取一个背压值，系统确定好后再行修正。

（g）绘制工作台液压缸的负载图和速度图：将上面计算所得到上午数值列在表1.1中。根据这些数值可以绘制出液压缸的负载图（F-S）图和速度图（v-S图），其横坐标为行程S，也可用时间t。此图直观性强，

有利于分析，如图1.2所示。

表1.1 工作台液压缸的负载力计算

图1.2 工作台液压缸的负载图和速度图

（2）计算定位液压缸负载力

已知最大负载力：F t = 500N（摩擦力与惯性力可以忽略不计）

（3）计算夹紧液压缸负载力

已知最大负载力：F c = 4000N（摩擦力与惯性力可以忽略不计）

3 确定液压缸的主要参数

（1）初选液压缸的工作压力

确定液压系统的工作压力：在各种液压缸，以工作台进给缸的负载为最大，所以可按此缸来确定系统工作压力。该机床属铣床类组合机床，工作压力可选（30~50）×105Pa；考虑到液压缸的行程较长，缸的结构刚性就较差，而且缸孔的长径比也较大，带来了深孔加工的困难，为了增大液压缸的刚性和改善孔加工的工艺性，可适当加大缸径，因此将工作压力选得较低，取p1 = 20×105Pa。

（2）确定液压缸的主要结构参数

确定工作台进给液压缸的缸筒内径和活塞杆直径如图1.1可知，工作台液压缸的结构为单活塞杆式，且要求快进与快退的速度相等，所以快进时应采用差动连接，且无杆腔有效工作面积应是有杆腔有效工作面积的两倍，即A1 = 2A2，见图1.3。为实现铣削进给运动的平稳性要求，采用出口节流调速回路，因考虑到调速阀的最小压差5×105Pa及其它阀的损失，取背压p s = 6 ×105Pa

图1.3 工作台液压缸的受力示意图

由图1.3可知p2 = p B

p 1A 1-p 2A 2 = F

由于A 1 = 2A 2，可得

A 1 = F /（p 1-p n /2）= 13222/（20-6/2）×105 = 77.8×10-4m 2 = 77.8cm 2=

7780mm 2

缸筒内径为

D ＝4A 1/π = 4×77.8/π = 99.5mm

按标准的缸经尺寸系列，取D = 100mm 。

由A 1 = 2A t ，活塞直径d ＝0.7D ＝0.7×100＝70mm 。

按标准的活塞杆尺寸系列，取d = 70mm 根据计算所得的缸筒内径和活塞杆直径，复算液压缸实际工作面积。无杆腔面积A 1，有杆腔面积A 2和活塞杆面积A 分别为：

A 1 = π4D 2 = π

4102 = 78.54cm 2= 7854mm 2

A 2=π4（D 2-d 2） = π

4（102-72）= 40.1cm 2= 4010mm 2

A=A 1-A 2 = 38.44cm 2= 3844mm 2

确定定位缸的内径和活塞件的直径 根据F s = 500N ，选p s = 20×105Pa ，定位缸内径D 为：

D ＝4F s πp s

=

4×500

π×20×105 = 0.018m = 18mm 考虑到液压缸制造的方便性，取D = 32mm 。取活塞杆直径d = 0.5D = 16mm

确定夹紧缸的内径和活塞杆的直径 根据F c = 4000N ，选p c = 20×105Pa ，夹紧缸内径D 为：

D ＝4F c πp c =

4×4000

π×20×105 = 0.0505m = 50.5mm 按标准缸径尺寸系列，取D = 50mm 。活塞杆受压。选d ＝0.5D =

0.5×50 = 25mm ，按标准活塞杆尺寸系列，取d ＝25mm 。 （3）计算液压缸的工作压力、流量和功率

计算工作台液压缸各运动阶段的压力、流量和功率，如果估计差动快进时的压力损失?p = 5×105Pa ，工进时的背压力p 2 = 6×105Pa ，快退时的背压力p 2 = 5×105Pa ，则各阶段的压力、流量和功率值如表1.2。

t

g G ma F ??=

=υ

α 表1.2 工作台进给液压缸的压力、流量和功率计算

计算夹紧液压缸的压力和流量 进油腔压力p 1为：

p 1 = F c A 1 = 4000π4

×0.052

= 20×105Pa

夹紧缸运动速度v c 为：

v c = L c t c

= 20

1.5 = 13.3mm/s = 0.8m/min= 800mm/min

q = v c A 1 = 80×π4

×52 = 1570cm 3

/min = 1.57 L/min

定位缸的负载力小、行程短，计算从略。 绘制工作台进给液压缸工况图 根据表1.2中的压力、流量和功率值，可绘制出工况图如图1.4所示。此图可直观地表示出液压缸工况主要参数的变化情况。

图1.4 工作台进给液压缸工况图

4 拟订液压系统原理图

（1）液压回路的选择

机床液压系统常以速度控制为核心所以应该首先考虑调速和速度换接回路，然后再考虑其他回路。

（a）调速与速度换接回路因工作台进给液压缸进给速度低，传动功率不大，属于小功率液压系统宜采用节流调速回路。因铣削力有一定脉动量，为了保证铣削时进给速度稳定，可采用调速阀出口节流调速回路，此回路平稳性优于进口节流调速回路。由液压缸的流量 行程工况图（q-S）知，工作台由快进转工进时，速度有较大突变，故选用行程阀进行速度的换接可使换接平稳，减小冲击。绘出该部分液压回路图，如图1.5a所示。

（b）快速回路由机床技术参数和液压缸快进快退速度相等，此时

液压缸负载很小，为了尽量采用小规格的泵实现快速运动．故可选择单

活塞杆液压缸差动连接的快速回路，如图1.5b所示

（c）换向回路由表1.2可知。液压缸的最大流量不太大，运动部件的惯性力也不算大，对换向性能又没有什么特殊要求。所以选择电磁阀的换向回路。选用五通电磁阀实现液压缸差动连接可以减少换向阀的压力损失，换向回路如图1.5b所示。

图1.5 液压回路图

（d）泵源和压力控制回路由图1.4的工况图可知快进（退）和工进的流量相差很大（q max/q min = 16/0.31 = 51.6），工进与快进的时间之比

为：

快进时间t1＝s1/v1 = 0.8×60/4 = 12

工进时间t2＝s2/v2 = 0.75×60/0.04 = 1125

t2/t1= 1125/12 ≈ 94

显然，时间差值甚大，若选用单定量泵，在工进时必有大量压力油经溢流阀回油箱。其溢流能量损失很大，使油液发热．所以应选择双联泵，其调压回路如图1.5c所示，这样在快速运动时，双泵同时向工作台液压缸供油；换接为工进速度后大流量泵经液控顺序阀卸荷由小流量泵单独供油，其供油压力由溢流阀调定。

当然，为了减少能量损失，也可采用其它液压泵如限压式变量泵如图1.5d所示。由于限压式变量泵无溢流损失，一般可不必装置溢流阀但有时为了防止变量机构失灵，保证液压系统的安全起见，仍可并联一个溢流阀起安全阀的作用，如图1.5d中双点划线所示。

（e）定位夹紧回路由机床工作循环可知，要先完成定位缸定位-夹紧缸夹紧-定位缸退回的顺序动作，然后进行加工，加工结束后，夹紧缸再退回。因此用单向顺序阀的顺序动作难以达到要求。为此采用两个电磁阀分别控制定位缸和夹紧缸并用行程控制和压力控制实现其顺序动作，如图1.5e所示。由图可知，定位缸定位结束后，由电气行程开关发出信号，使电磁阀6失电，夹紧缸进行夹紧，夹紧以后由电气行程开关和压力继电器同时发信号，使定位缸退回。定位缸1、2接入节流阀的目的是为了避免定位元件撞击工件，又尽量使两定位缸同时进行定位。（因定位行程较长，可能产生不同步。）夹紧缸3、4接入节流阀的目的是可以调节夹紧时间．单向阀7起隔离作用，当工作台液压缸进给时若压力瞬时下降，仍使夹紧回路保持规定的压力，实际上起保压作用。电磁阀6设计成失电夹紧方式，可不受电源突然停电影响，提高了该机床的工作可靠性（也可采用带定位装置的双电磁铁的二位电磁阀）。

（f）动作的联锁装置和转换方式为了保证唯有工件夹紧后才能进行工进铣削，夹紧与工进的顺序动作与联锁采用行程控制与压力控制的双重控制。只有当夹紧元件到达指定位置碰到行程开关发信号，且真正夹紧工件后压力升高使压力继电器发信号，才允许进行工进，两者缺一不可，是一个“与”门控制。工进与快退的动作转换，因铣刀铣出工件后的位置精度要求不高。用电气行程开关进行一般的行程控制即可。

（2）液压回路的组合

液压回路的组合是指将上述液压回路组合成符合设计要求的液压系统并绘制成液压系统原理图。在组合时要考虑用什么样的信号转换元件，如何防止各回路间的干扰，减少液压冲击以及如何提高工作可靠性等问题；还要尽可能减少液压元件和提高系统效率。

组合后的液压系统原理图见图1.6，图中增加了液控顺序阀5和单向阀6，其作用

如下：快进时换向阀7左位工作，由于这时空载系统压力低；液控顺序阀5关闭，工作台液

压缸18的有杆腔回油，经单向行程调速阀8、换向阀7、单向阀6与泵输出的流量合并，一起进入缸18的无杆腔而实现差动连接。工进肘，因缸18受到负载力而使系统压力升高，液控顺序阀5被打开，回油经此阀入油箱，此时单向阀6关闭，将高低压油路隔开，实现液压缸的工进运动。

图1.6 连杆加工铣床液压系统原理图液压系统电磁铁动作见表1.3。

表1.3 液压系统电磁铁动作循环表

液压系统元件见表1.4。

表1.4 液压系统元件表

5 选择液压元件

（1）液压泵的计算与选择

（a）计算液压泵的工作压力液压泵的工作压力应是液压缸的最大工作压力与进回油路的压力损失之和。由表1.2知，液压缸的最大工作压力为p1＝19.9×105Pa，本系统采用调速阀出口节流调速，调速阀最低工作压差不小于5×105Pa，现取7×105Pa，由图1.3知液压缸两腔的面积比为A2/A1 = 1/2.故折算到进油路的压力损失为1/2×7×105Pa = 3.5×105Pa，

再计入电磁换向阀7的压力损失，估算时可取油路压力损失∑?p= 5×105Pa。这样液压系统的工作压力p p为：

p p = p1+∑?p =（19.9+5）×105Pa ≈ 25×105Pa （b）计算液压泵的流量液压泵的流量至少应等于同时工作的各液压缸的最大流量之和另加回路的泄漏流量。由表1.2知，工作台液压缸的最大流量为16L/min，两夹紧液压缸虽同时动作，但流量较小，且与工作台缸为先后动作，故夹紧缸所需流量不作为选泵的依据。回路的泄漏流量可用其泄漏系数K（K≈ 1.1～1.3）作近似计算，依回路的复杂程度取值，这里取K = 1.2，故液压泵的最大流量为。

q p = K（∑q）max = 1.2×16 = 19.2L/min

由表1.2可知。工进时流量值为（0.31~0.63）L/min，但溢流阀的最小溢流量为2.5~3L/min，故泵的最小流量不应小于3.63L/min．工况分析表明，液压泵作大流量供油时为低压，而作小流量供油时为高压。这点对于选择泵的规格是一个重要依据。

（c）液压泵规格的选择选用YB1-16/4型双联叶片泵，该泵每转排量V＝16/4（mL/r）公称转速n = 960r/min，公称压力p = 63×105Pa。

如果不考虑泵的容积效率ηpv，可算出；

大泵流量q1 = V1N＝16×960×10-3 = 15.56L/min

小泵流量q2 = V2N＝4×960×10-3 = 3.84L/min

泵作大流量供油时q p = q1＋q2 = 15.36＋3.84 = 19.20L/min，泵作小流量供油时q p = q2 = 3.84L/min；根据以上计算，该双联泵的压力流量均符合要求。

（2）液压泵的输入功率计算和电动机规格选择

（a）计算液压泵的输入功率（即驱动液压泵的电动机功率）泵的输入功率为；

P i = P o

ηp=

p p Q p

ηp

式中P i、P o——泵的输入、输出功率；

p p——泵的工作压力

q p——泵的实际输出流量；

ηp——泵的总效率。

由表1.2知，液压缸快退时所需功率最大，设快退时管路压力损失

?p = 3×105Pa，则泵的工作压力p p = p l＋?p＝（14.3＋3）×105Pa。而q p = q p1 + q p2 = 19.20L/min。取

ηp = 0.75，代入上式计算得：

P i1 = p p Q p

ηp=

(p1+Δp)Q p

ηp=

(14.3+3)×105×

19.20

60×103

0.75= 738W = 0.738kW

另外再计算工进I时的液压泵输入功率，此阶段小泵的工作压力应为p p2 = 25×105Pa，小泵的流量一部分进入液压缸，另一部分经溢流阀进入油箱；大泵处于卸荷状态，油液经顺序阀回油箱．取大泵卸荷压力为p0 = 5×105Pa。则双联叶片泵的输入功率为：

P i2 = (p U Q p1+p p2Q p2)

ηp=

5×105×

15.36

60×103+25×10

5×3.84

60×103

0.75= 384W = 0.384

kW

P i1与P i2相比校，P i1>P i2，按P i1选择双联叶片泵的驱动电机的功率。

（b）电机规格的选择选择液压泵驱动电机时，除确保足够的功率外还要考虑电机与液压泵的转速匹配和换接方式等方面；可选用Y90L-6型三相异步电动机，其额定功率为1.1kW，额定转速为940r/min。

（3）液压阀和其它液压元件的选择

各液压阀在系统中的最大工作压力可作为选择各阀压力规格的依据本系统选定63×105Pa，通过各阀的实际流量为选择阀流量规格的依据。其它元件也可根据通过该元件的最大流量和最高工作压力来选泽。元件规格型号如表1.5所示。

表1.5 液压元件规格明细表

对于单向行程调速阀QCI-25B的规格，还需验算其最小稳定流量是否能使液压缸获得最低稳定速度。验算方法如下：由液压元件样本或设计手册中查得QCI-25B的最小稳定流量为q min＝0.070L/min，则缸的最低稳定速度为：

v min= Q min

A2=

0.07×10-3

40.1×10-4= 0.0175m/min

式中A2——工作台液压缸有杆腔工作面积。

此值小于机床技术参数所规定的工进速度0.04m/min的值，所以满足设计要求。

（4）选择辅助元件

（a）油管的计算和选择

油管的内径尺寸可以由管路允许流速计算确定，也可参考元件接口

尺寸而定。例如工作台液压缸无杆腔端的进油管。在差动连接快进时流量q = 38.4L/min，允许流速按压油管路取v = 4m/s，则油管内经d为

d = 4Q

πv=

4×38.4×103

π×60×4×102= 1.43cm

可选作内经为15mm的油管。

又例如液压泵的吸油管，q＝19.24L/min。允许流速取v= 1m/s。仍按上式计算得

d = 4×19.2×103

π×60×1×102= 2.02cm

可选择内径为20mm的油管。

定位夹紧油路的管径。可按元件接口尺寸选取。油管的壁厚可用管子材料的强度公式计算：

δ≥

pd 2〔σ〕

式中p——液压油的压力；

〔σ〕——油管材料的许用拉伸应力；

d——油管的内径；

δ——油管的壁厚。

对压油管；d = 15mm，p = 25×105Pa，选用紫铜管，〔σ〕＝250×105 Pa，

δ= 25×105×15

2×250×105= 0.75mm

可取通径为15mm，壁厚为1.5mm的紫铜管（即Φ15×Φ18），作为压油管使用。同样的方法可以算出其他油管的壁厚。

（b）油箱容量的确定

本系统为中压系统，按经验公式计算，油箱容量V为：V = （5~7）q p。

计算得V = 6q p = 6×19.2 = 115.2L

可选用YX-120型油箱（容量为120L）。

（c）选择液压油

正确选择液压油能保证液压系统的正常工作。本系统是一般金属切削机床液压系统，工作压力属中压泵列。运动部件的速度属中低速，环境温度在-5～35℃范围内，可选用中等粘度的油液。如果再要求工进时

的低速稳定性，可选粘温特性较好的液压油。因此本例可选用32号或46号抗磨液压油，冷天用32号液压油，热天用46号液压油。

6 液压系统性能的验算

验算的内容主要是计算管路的压力损失，校核压力阀的调整值和液压泵驱动电机的功率值计算液压回路的效率，系统的热平衡计算等。

（1）计算管路的压力损失

若计算结果与原估算值相差甚大，则必须进行修正。管路压力损失算出后，可确定液压泵的输出压力及压力阀的调整压力。具体计算时可将液压系统划分为若干条管路，如由液压泵出口经液压阀进液压缸进口，或由液压缸出口经液压阀回油箱。任一条管路的压力损失均可由下式计算

∑?p＝∑?p L＋∑?p r＋∑?p v

式中∑?p——某管路的总的压力损失；

∑?p L——等经直管的沿程压力损失之总和；

∑?p r——除阀门之外的各种局部装置的压力损失之总和；

∑?p v——各阀类元件的压力损失之总和。

（a）计算沿程压力损失∑?p L计算方法是：先用雷诺数判别流态，然后运用相应的压力损失公式进行计算。当然，计算时需要事先知道管路的直径d和长度l，d的计算已经在前面章节中说明，而管长l要在液压的配管装置设计好后才能确定。因此，这里只能假设一个数值后进行粗略计算。

（b）计算局部装置的压力损失∑?p r管路的局部装置是指弯管、变径接头、出入口等。局部装置的压力损失可按下式计算：

∑?p r = ζ ρv2 2

式中ζ——局部阻力系数（可由有关设计手册差得）；

ρ——液体的密度；

v——液体的平均流速。

此项计算也要在配管装置设计好后才能进行。

（c）计算各液压阀的局部压力损失∑?p v阀类元件的局部压力损失

可按下式计算：

?p v = ?p n（Q

Q n）

2

式中?p n——阀类产品样本上列出的公称流量时的压力损失q——液压阀的实际流量；

q n——液压阀的额定流量。

工作台液压缸作快进运动时，油液的流程为进油路：泵→阀7（15.4L/min）→液压缸无杆腔；回油路：液压缸有杆腔→ 阀8的行程

阀（15.4×40.1

78.54L/min）→阀7（15.4×40.1

78.54L/min）→阀6→液压缸无杆腔。

进油路：?p v7= ?p n（Q

Q n）2 = 2×105×（15.4

25）

2 = 2×105×0.785 =

1.57×105Pa

（由产品样本?p n = 2×105 Pa）

用同样方法可以计算回油路上各阀的压力损失。当分别求得进油路的总压力损失∑?p i和回油路的总压力损失∑?p o后，快进时d的总压力损失为

∑?p快进＝∑?p i+∑?p o’

∑?p o’是回油路上的总压力损失折算成进油路的数值。在本题中

∑?p o’ = ∑?p o A2 A1

式中A1——工作台液压缸无杆腔工作面积。

A2——工作台液压缸有杆腔工作面积。

用相同的方法也可计算工进和快进阶段的管路总压力损失∑?p。

（2）确定压力阀的调整压力

如图1.6中的的溢流阀2：其功能是在工进时恒定系统的工作压力，该阀的调整压力值p y可由以下方法确定：

p y = p1+∑?p

式中p1——工进（I）时进给液压缸进油腔的压力；

∑?p——工进（I）时的管路的总压力损失。

液压泵的公称压力应该高于溢流阀的调整压力，使液压泵有一定的压力储备，有利于延长的寿命。

液压顺序阀5：此阀在快进时关闭，在工进时打开。因此其调整压力应该高于快进时的系统压力而低于工进时的系统压力。本例中顺序阀的调整压力可调在（17~19）×105Pa之间，也可在现场机床调试时再精确确定

压力继电器15：压力继电器的作用是在夹紧缸达到夹紧力设定值时发出信号，由其它发信号时的压力可以调整在系统工作压力的附近，但必须比工作压力小一些。在本例中压力

继电器的发信号压力可调在（20~22）×105Pa之间。

（3）验算电机的驱动功率

在估算中根据表3.2中所列的数值确定快退时的功率最大值并算出P i1= 0.78kW，在估算中管路的压力损失?p和液压缸的背压p B。均是取的估算值，现用估算时已用过的公式重新计算电机功率就可得出功率精确值，如数位变化不大，原来选择的电机容量足够，就不必在另行选择。

（4）计算回路效率

回路效率是液压系统在某一运动阶段液压缸的负载功率与液压泵发出的液压功率比值。

本例的工作循环中工进所占的时间最长。按工进（I）计算回路效率：

Ηr =

p L1Q L1

p U Q p1+p p2Q p2=

16.8×105×

0.31

60×103

5×105×

15.36

60×103+25×10

5×3.84

60×103

= 0.0301 = 3.01%

式中p L1——负载压力，p L1 = F

A1=

13222

78.54×10-4= 16.8×10

5Pa；

q L1——负载流量，取工进（I）时的最小流量q1 = 0.31L/min。

由计算可知，工进时的回路效率很低。如选用变量叶片泵组成容积 节流调速回路。此时由于无溢流损失和节流损失回路效率就能提高。

（5）系统热平衡计算与油箱容积的验算

系统的发热率；由于液压系统在各运动阶段的液压泵功率和系统总效率不相同，因此要用

各阶段的发热量之和除以循环时间才能求出一个工作循环时间内的平均发热率。本例中因为定位缸和夹紧缸消耗的功率很小，可以略去不计；将工作台进给液压缸每一工作阶段的输出功率和工作阶段时间列表如表1.6所示。

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

铣床的液压系统课程设计

二、设计依据： 设计一台专用铣床的液压系统，铣头驱动电机的功率N=7.5KW，铣刀 直径为D=100mm，转速为n=300rpm，若工作台重量400kg，工件及夹 具最大重量为150kg，工作台总行程L=400mm，工进为100mm，快退， 快进速度为5m/min，工进速度为50～1000mm/min，加速、减速时间 t=0.05s，工作台用平导轨，静摩擦系数fj=0.2，动摩擦系数fd=0.1。 设计此专用铣床液压系统。 沈阳理工大学

三、工况分析 液压系统的工况分析是指对液压执行元件进行运动分析和负载分 析，目的是查明每个执行元件在各自工作过程中的流量、压力、功率 的变化规律，作为拟定液压系统方案，确定系统主要参数（压力和流 量）的依据。 负载分析 （一）外负载 Fw=1000P/V=60000·1000P/ 3.14Dn=4774.65N （二）阻力负载 静摩擦力：Ffj=（G1+G2）·fj 其中 Ffj—静摩擦力N G1、G2—工作台及工件的重量N fj—静 摩擦系数 由设计依据可得： Ffj=（G1+G2）·fj=(4500+1500)X0.2=1200N 动摩擦力Ffd=（G1+G2）·fd 其中 Ffd—动摩擦力N fd—动摩擦系数 同理可得： Ffd=（G1+G2）·fd=(4500+1500)X0.1=600N （三）惯性负载 机床工作部件的总质量m=（G1+G2）/g=6000/9.81=611.6kg 沈阳理工大学

沈阳理工大学 惯性力Fm=m ·a= =1019.37N 其中：a —执行元件加速度 m/s 2 0 t u u a t -= ut —执行元件末速度 m/s 2 u0—执行元件初速度m/s 2 t —执行元件加速时间s 因此，执行元件在各动作阶段中负载计算如下表所示： （查液压缸的机械效率为0.96，可计算液压缸各段负载，如下表） 工况 油缸负载（N ） 液压缸负载（N ） 液压缸推力（N ） 启动 F=Ffj 1200 1250 加速 F=Ffd+Fm 1619.37 1686.84 快进 F=Ffd 600 625 工进 F=Ffd+ Fw 5374.65 5598.60 快退 F=Ffd 600 625 按上表的数值绘制负载如图所示。 对于速度而言，设计依据中已经有了明确的说明，所以按照设计依据绘制如

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

动力滑台液压传动系统设计

动力滑台液压传动系统设计

山东科技大学泰山科技学院 本科毕业设计（论文）开题报告 题目动力滑台液压传动系统设计 系部名称机电工程系 专业班级机械设计制造及其自动化 09-3 学生姓名李传锴 学号0942040311 指导教师宋庆军 填表时间：2013 年 4月 9 日

填表说明 1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。 3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。 4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。 5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。

选择动力滑台液压系统设计的课题主要是因为在工业生产中应用十分广泛，在实际生产中探讨液压系统中较常见的工艺方法和设计结构。该课题涉及的知识面较广，设计要求也比较高。学生在设计过程中可以得到很好的锻炼，尤其是对思考能力。 课题的研究内容包括机械设计、机械原理、液压机、液压与气压传功、机械制造工艺等知识 求学生在机械知识要足够的全面和较强的创新能力。课题是典型的机械液压设计类课 机械液压方面的知识很广。 选题意义： 1综合运用和巩固机械设计相关课程的基本理论和专业知识模具设计与机械设计的初步能力

2培养分析问题和解决问题的能力。经过该设计环节掌握液压工艺 3培养认真负责、踏实细致的工作作风和严谨科学态度识的时间观念 好的职业习惯。 4 二、主要研究内容（提纲） 本论文主要阐述了组合机床动力滑台液压系统工作进给→快速退回→原位停止 本设计主要是为机床设计的液压传动系统。液压系统应用在机床中可以实现机床的自动进给，刀具的自动转换等。而且可以使机床的运动更平衡、加工精度更高、效率更高，从而实现机床的自动化。为了达到以上效果，我们做了这个设计。本设计的主要涉及的内容有机床负载的分析、运动特性的分析、液压系统图的设计、液压元件的选择、液压缸的设计等。

《 液压与气压传动》课程设计任务书

《液压与气压传动》课程设计任务书 1.课程设计题目3 一台专用铣床，铣头驱动电机的功率为7.5KW，铣刀直径为150mm，转速为300r/min，工作台重量为4*103N，工件和夹具最大重量为1.8*103N，试设计此专用铣床液压系统。 2.课程设计的目的和要求 通过设计液压传动系统，使学生获得独立设计能力，分析思考能力，全面了解液压系统的组成原理。 明确系统设计要求；分析工况确定主要参数；拟订液压系统草图；选择液压元件；验算系统性能。 3.课程设计内容和教师参数（各人所取参数应有不同） 工作台行程为500mm（快进300mm，工进150mm），快进速度为5m/min，工进速度为50~800mm/min，往返加速、减速时间为0.1s，工作台用平导轨，静摩擦系数f j=0.2，动摩擦系数f d=0.1。 4. 设计参考资料（包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等） ●章宏甲《液压传动》机械工业出版社 2006.1 ●章宏甲《液压与气压传动》机械工业出版社 2005.4 ●黎启柏《液压元件手册》冶金工业出版社 2002.8 ●榆次液压有限公司《榆次液压产品》 2002.3 课程设计任务 明确系统设计要求；分析工况确定主要参数；拟订液压系统草图；选择液压元件；验算系统性能。 5.1设计说明书（或报告） 分析工况确定主要参数；拟订液压系统草图；选择液压元件；验算系统性能。

5.2技术附件（图纸、源程序、测量记录、硬件制作） 5.3图样、字数要求 系统图一张（3号图），设计说明书一份（2000~3000字）。 6. 工作进度计划设计方式 手工 9.备注 一、设计任务书 二、负载工况分析 1.工作负载

卧式钻床动力滑台液压传动系统设计

XXXX校名 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学院： 专业： 题目：卧式钻床动力滑台液压传动系统设计 指导教师：职称: 职称: 20**年12月5日

目录 1.负载分析 (2) 2.绘制液压工况（负载速度）图 (3) 3.初步确定液压缸的参数 (3) 3.1.初选液压缸的工作压力： (3) 3.2.计算液压缸尺寸： (4) 3.3.计算液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量及功率： (4) 3.4.绘制液压缸工况图 (5) 4.拟定液压系 (5) 4.1.选择液压回路 (5) 4.2.液压系统的组合 (5) 5.液压元件的计算和选择 (7) 5.1.确定液压泵的容量及驱动电机的功率： (7) 5.2.液压泵的流量 (7) 5.3.选择电动机 (7) 5.4.元件选择 (8) 5.5.确定管道尺寸 (8) 5.6.确定油箱容积： (8) 6.管路系统压力损失验算 (9) 6.1.判断油流状态 (9) 6.2.沿程压力损失 (9) 6.3.局部压力损失 (10) 7.液压系统的发热与温升验算 (11) 7.1.液压泵的输入功率 (11) 7.2.有效功率 (11) 7.3.系统发热功率 (11) 7.4.散热面积 (11) 7.5.油液温升 (11) 8.参考文献： (12)

1. 负载分析 1.切削力： Ft=16000N 2.导轨摩擦阻力 静摩擦力： fs F =W f S =0.2 ?20000 = 4000N 动摩擦力：fd F = W f d =0.1?20000 = 2000N 3.惯性阻力 （1）动力滑台快进惯性阻力m F ,动力滑台启动加速、反向启动加速和快退减速制动的加速度相等，s m v /15.0=?，s t 20.0=? N t v g w F m 153020.015 .08.920000=?=??= （2）动力滑台快进惯性阻力' m F ,动力滑台由于转换到制动是减速，取s m v /1074-?=?， s t 20.0=? N t v g w F m 14.720 .01078.9200004' =??=??=- 液压缸各动作阶段负载列表如下： 工况 计算公式 液压缸负载F （N ） 液压缸推力 （m F F η =） 启动 F= W f S 5000 5556 加速 F =W f d + m F 6326 7029 快进 F=W f d 2500 2778 工进 F=t F +W f d 18000 20000 制动 F =W f d — ' m F 2483 2759 快退 F=W f d 2500 2778 制动 F =W f d — m F —1326 —1473

液压传动课程设计

液压传动课程设计说明书 设计题目：半自动液压专用铣床液压系统工程技术系机械设计制造及其自动化4班 设计者 指导教师 2016 年12 月1 日

摘要 液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以半自动液压专用铣床液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。设计一台多用途大台面液压机液压系统，适用于可塑材料的压制工艺，如冲压、弯曲翻边、落板拉伸等。要求该机的控制方式：用按钮集中控制，可实现调整，手动和半自动，自动控制。要求该机的工作压力、压制速度、空载快速下行和减速的行程范围均可根据工艺要求进行调整。主缸工作循环为：快降、工作行程、保压、回程、空悬。顶出缸工作循环为：顶出、顶出回程（或浮动压边）。 关键字：液压; 快进; 工进; 快退

前言 本课程是机械设计制造及其自动化专业的主要专业基础课和必修课，是在完成《液压与气压传动》课程理论教学以后所进行的重要实践教学环节。本课程的学习目的在于使学生综合运用《液压与气压传动》课程及其它先修课程的理论知识和生产实际知识，进行液压传动的设计实践，使理论知识和生产实际知识紧密结合起来，从而使这些知识得到进一步的巩固、加深和扩展。通过设计实际训练，为后续专业课的学习、毕业设计及解决工程问题打下良好的基础。 (1) 液压传动课程设计是一项全面的设计训练，它不仅可以巩固所学的理论知识，也可以为以后的设计工作打好基础。在设计过程中必须严肃认真，刻苦钻研，一丝不苟，精益求精。 (2) 液压传动课程设计应在教师指导下独立完成。教师的指导作用是指明设计思路，启发学生独立思考，解答疑难问题，按设计进度进行阶段审查，学生必须发挥主观能动性，积极思考问题，而不应被动地依赖教师查资料、给数据、定方案。

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 -

液压传动课程设计题目2

1.汽车板簧分选实验压力机（立式），液压缸对工件（汽车板簧）施加的最大压 力为3万N，动作为：快进→工进→加载→保压→慢退→快退，快进速度14mm/s，工进速度0.4mm/s，要求液压缸上位停止、下行时、保压后慢退不能失控。最大行程600mm。试完成： （1）系统工况分析； （2）液压缸主要参数确定； （3）拟定液压系统原理图； （4）选取液压元件； （5）油箱设计（零件图）；* （6）油箱盖板装配图、零件图；* （7）集成块零件图； 2.钻孔动力部件质量m=2000kg，液压缸的机械效率ηw=0.9，钻削力Fc=16000N 工作循环为：快进→工进→死挡铁停留→快退→原位停止。行程长度为150mm ,其中工进长度为50mm。快进、快退速度为75mm/s，工进速度为1.67 mm/s。导轨为矩形，启动、制动时间为0.5s。要求快进转工进平稳可靠，工作台能在任意位置停止。 3.单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统，要求设计的动力滑台实现的工作 循环是：快进——工进——快退——停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力FL=30468N；运动部件所受重力G=9800N；快进、快退速度1=

3=0.1m/s，工进速度2=0.88×10-3m/s；快进行程L1=100mm，工进行程 L2=50mm；往复运动的加速时间Δt=0.2s；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs=0.2，动摩擦系数μd=0.1。液压系统执行元件选为液压缸。 4.卧式钻孔组合机床液压系统设计：设计一台卧式钻孔组合机床的液压系统， 要求完成如下工作循环：快进→工进→快退→停止。机床的切削力为25×103 N，工作部件的重量为9.8×103 N，快进与快退速度均为7 m/min，工进速度为0.05 m/min，快进行程为150 mm，工进行程为40 mm，加速、减速时间要求不大于0.2 s，动力平台采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为 0.1。要求活塞杆固定，油缸与工作台连接。设计该组合机床的液压传动系统。 5.某厂需要一台加工齿轮内孔键槽的简易插床，插头刀架的上下往复运动采用 液压传动。工件安装在工作台上，采用手动进给。 其主要技术规格如下： 1）加工碳钢齿轮键槽，插槽槽宽t=12mm，走刀量S=0.3mm/行程； 2）插头重量500N； 3）插头工作行程（下行）的速度为13m/min。 试设计该插床的液压系统及其液压装置。 6.设计一台钻镗专用机床，要求孔的加工精度为二级，精镗的光洁度为▽6。加 工的工作循环是工件定位、夹紧——动力头快进——工进——快退——工件松开、拔销。加工时最大切削力（轴向）为20000N，动力头自重30000N，工作进给要求能在20-120mm/min内进行无级调速，快进、快退的速度均为6m/min，动力头最大行程为400mm，为使工作方便希望动力头可以手动调整进退并且能中途停止，动力滑台采用平导轨。 要求：1）按机床工作条件设计油路系统，绘系统原理图。 2）列出电磁铁动作顺序图。

液压传动课程设计参考题目

液压传动课程设计题目 （各班按点名册顺序确定） 1、设计一台专用铣床的液压系统，工作台要求完成快进——工作进给——快退——停止的自动工作循环。铣床工作台重量4000N，工件夹具重量为1500N，铣削阻力最大为9000N，工作台快进、快退速度为 4.5m/min，工作进给速度为0.06~1m/min，往复运动加、减速时间为0.05s。工作采用平导轨，静、动摩擦分别为fs=0.2，fd=0.1, 工作台快进行程为0.3m，工进行程为0.1m。 2、设计一台校正压装液压机的液压系统。要求工作循环是快速下行——慢速加压——快速返回——停止。压装工作速度不超过5mm/s，快速下行速度应为工作速度的8~10倍，工件压力不小于10×10＋3N。 3、设计液压绞车液压系统，绞车能实现正反向牵引与制动，最大牵引力14吨，最大牵引速度10m/min，牵引速度与牵引力均可无级调节，制动力矩不小于2倍的牵引力矩。 4、设计一饲草打包机液压控制系统，液压缸最大行程为800mm，可输出推力100t，实现四个工作程序：饲草压实、打包、回程、卸荷。 5、设计一液压牵引采煤机的液压系统，实现容积调速、高压保护、补油及热交换。采煤机的最大牵引力50吨，最大牵引速度15m/min。 6、设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统，要求完成工件的定位与夹紧，所需夹紧力不得超过6000N。该系统工作循环为：快进——工进——快退——停止。机床快进快退速度约为6m/min，工进速度可在30~120mm/min范围内无级调速，快进行程为200mm，工进行程为50mm，最大切削力为25kN，运动部件总重量为15kN，加速（减速）时间为0.1s，采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。 7、设计一台小型液压机的液压系统，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3m/min，加压速度为40~250mm/min，压制力为200kN，运动部件总重量为20kN。 8、设计EBZ200掘进机的工作机构水平与上下摆动驱动装置的液压系统。 9、设计掩护式液压支架液压系统，实现升降、推移、侧护，工作阻力4600kN，支撑高度1.5-2.6m。

组合机床动力滑台液压系统设计

1、液压传动的工作原理与组成 0 1、1工作原理 0 1、2液压系统的基本组成 0 2、设计要求 0 2、2机床的其她工作参数如下: (1) 3、液压系统工况分析 (1) 3、1运动分析 (1) 3、2负载分析 (2) 3、2、1工作阻力 (2) 3、2、2摩擦阻力 (2) 3、2、3惯性力 (2) 4、液压系统方案设计 (3) 4、1选择调速回路 (3) 4、2选择油源形式 (3) 4、3选择快速运动与换向回路 (3) 4、4选择速度换接回路 (4) 4、5选择调压与卸荷回路 (4) 6、组成液压系统 (4) 5、确定液压系统主要参数 (5) 5、1初选液压缸工作压力 (5) 5、2计算液压缸主要尺寸 (5) 5、3液压泵的参数计算 (7) 5、3、1 计算液压泵的流量 (7) 5、3、2 确定液压泵的规格与电动机功率 (8) 6、液压元件的选择 (8) 6、1液压阀及过滤器的选择 (8) 6、2油管的选择 (9) 6、2、1 确定油管 (9) 6、3油箱的选择 (11) 7、验算液压系统性能 (11) 7、1验算系统压力损失 (11) 7、1、1判断流动状态 (11) 7、1、2计算系统压力损失 (11) 7、1、3快进 (12) 7、1、4工进 (13) 7、1、5快退 (13) 7、2验算系统发热与温升 (14)

《液压与气压传动》 课程设计说明书 院、系: 机械工程学院 业: 机械工程 学生姓名 : 班级: 指导教师姓名: 职称: 教授 最终评定成绩: 2017 年12月11日至2017 年12月15日

1、液压传动的工作原理与组成 液压传动就是用液体作为工作介质来传递能量与进行控制的传动方式。液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能,通过液体压力能的变化来传递能量,经过各种控制阀与管路的传递,借助于液压执行元件(缸或马达)把液体压力能转换为机械能,从而驱动工作机构,实现直线往复运动与回转运动。驱动机床工作台的液压系统就是由邮箱、过滤器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。 1、1工作原理 （1）电动机驱动液压泵经滤油器从邮箱中吸油,油液被加压后,从泵的输出口输入管路。油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸,推动活塞而使工作台左右移动。液压缸里的油液经换向阀与回油管排回邮箱。 （2）工作台的移动速度就是通过节流阀来调节的。当节流阀开大时,进入液压缸的油量增多,工作台的移动速度增大;当节流阀关小时,进入液压缸的油 量减少,工作台的移动速度减少。由此可见,速度就是油量决定的。 1、2液压系统的基本组成 （1）能源装置——液压泵。它将动力部分所输出的机械能转换成液压能,给系统提供压力油液。 （2）执行装置——液压机。通过它将液压能转换成机械能,推动负载做功。（3）控制装置——液压阀。通过它们的控制调节,使液流的压力、流速与方向得以改变,从而改变执行元件的力、速度与方向。 （4）辅助装置——邮箱、管路、储能器、滤油器、管接头、压力表开关等。 通过这些元件把系统联接起来,以实现各种工作循环。 （5）工作介质——液压油。绝大多数液压油采用矿物油,系统用它来传递能量与信息。 2、设计要求 设计一台组合机床动力滑台液压系统。 2、1机床要求的工作循环就是:要求实现工件快进、工进、快退等过程,最后自动停止;动力滑台采用平导轨,往复运动的加速、减速时间t 为0、2s。

液压传动课程设计

液压与气压传动课程设计 班级机制1211 姓名 学号2012116102 指导老师邬国秀

目录 一.设计要求及工况分析 (3) 1.负载与运动分析 2.负载循环图.速度循环图 二.确定液压系统主要参数 (4) 1.初选液压缸工作压力 2.计算液压缸主要尺寸 三.拟定液压系统原理图 (7) 1.选择基本回路 2.组成液压系统 四.计算和选择液压件 (9) 确定液压泵的规格和电动机功率 五.附表与附图 (11) 六.参考文献 (13)

(一)、设计要求及工况分析 设计要求 1、设计一台专用铣床，工作台要求完成快进－－工作进给－－快退－－停止的自动工作循环。铣床工作台重量4000N ，工件夹具重量为1500N ，铣削阻力最大为9000N ，工作台快进、快退速度为4.5m ／min ，工作进给速度为0.06～1m ／min ，往复运动加、减速时间为0.05s 工作采用平导轨，静、动摩擦分别为fs ＝0.2，fd ＝0.1，?工作台快进行程为0.3m 。工进行程为0.1m ，试设计该机床的液压系统 1、负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30000N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N G F S FS 110055002.0=?==μ 动摩擦阻力 N G F d fd 55055001.0=?==μ (3) 惯性负载 N 842 N 05×60 . 0 8 . 9 5500 i ? = ? ? = t g G F υ 4.5 =

(4) 运动时间 快进 s v L t 3.360 /5.4102503 111=?==- 工进 s v L t 9060/1.0101503 222=?==- 快退 s v L L t 3.560 /5.4104003 3213=?=+=- 设液压缸的机械效率ηcm =0.9，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。 表1液压缸各阶段的负载和推力 2、 根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间，即可绘制出负载循环图F -t 和速度循环图υ-t ，见附图 （二） 确定液压系统主要参数 1．初选液压缸工作压力 所设计的动力滑台在工进时负载最大，在其它工况负载都不太高，参考表2和表3，初选液压缸的工作压力p 1=4MPa 。

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。

专用液压铣床课程设计

专用液压铣床课程设 计 Revised on November 25, 2020

液压与气压传动课程 设计 计算说明书 设计题目专用铣床液压系统 专业机械 班级 10-2班 姓名蔡春彬 学号 指导教师韩桂华 ＿＿＿＿年＿＿月＿＿日 机械电子工程系 第一章绪论 液压系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转为压力，推动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向，从而推动液压缸做出不同行程，不同方向的动作，完成各种设备不同的动作需要。 液压系统的设计是整机设计的一部分，它除了应符合主机动作循环和静、动态性能等方面的要求外，还应当满足结构简单、工作安全可靠、效率高、寿命长、经济型好、使用维护方便等条件。

液压系统应经在各个工业部门及农林牧渔等许多部门得到越来越多的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部分越多。所以，像我们这样的大学生学习和亲手设计一个简单的液压系统是非常有意义的。 第二章设计要求及工况分析 设计题目 设计一台专用铣床液压系统，工作台要求完成快进——铣削进给——快退——停止等自动循环，工作台采用平导轨，主要性能参数见下表。 设计要求 （1）液压系统工作要求的明确和工况分析（负载循环图、速度循图）。 （2）液压原理图的拟定。

（3）主要液压原件的设计计算（例油缸、油箱）和液压原件，辅助装置的选择。 （4）液压系统性能的校核。 （5）绘制液压系统图（包括电磁铁动作顺序表、工作循环图、液压原件名称）一张。 （6）编写设计说明书一份（5000字）。 工况分析 （1）负载分析 ①切削阻力 工作负载既为切削力F L =3600N ②摩擦阻力 F g =1100+530=1630N F fs =F g ×f s =1630×=326N F fd =F g ×f d =1630×=163N ③惯性阻力 F m =ma=F g g ×ΔV Δt =错误!×错误!=69N ④重力负载F g 因工作部件是卧式安装，故重力阻力为零，即F g =0. ⑤密封阻力负载F s 将密封阻力考虑在液压缸的机械效率中去，取液压缸机械效率 ηm = ⑥背压阻力负载F

铣床液压系统课程设计

测控技术基础课程设计说明书 设计题目：液压传动与控制系统设计 （表2—10） 姓名：黄觉鸿 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 20091051 学号： 2009105131 指导教师：谭宗柒 2012年 2 月 10 日至 2012 年 2 月 14 日

目录 一、明确设计要求进行工况分析 1、设计要求 2、工况分析（工作台液压缸） （1）运动分析 （2）动力分析 二、确定液压系统主要参数并编制工况图 1、计算液压缸系统的主要结构尺寸（1）工作台液压缸 （2）夹紧液压缸 2、主要参数的计算 （1）工作台液压缸 （2）夹紧液压缸 3、编制工况图 三、拟定液压系统原理图 1、制定液压回路方案 2、拟定液压系统图 四、计算和选择液压元件 1、液压泵及其驱动电机计算和选定 2、液压控制阀和液压辅助元件的选定 五、验算液压系统性能 1、验算系统压力损失 2、估算系统效率、发热和温升

一、明确设计要求进行工况分析 1、设计要求 设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床，工作循环：手工上料— —自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。 设计参数由表2-10 查得如下： 工作台液压缸负载力（KN ）：FL=22 夹紧液压缸负载力（KN ）：Fc =5.5 工作台液压缸移动件重力（KN ）：G=5.5 夹紧液压缸负移动件重力（N ）：Gc=90 工作台快进、快退速度（m/min ）：V1=V3=5.2 夹紧液压缸行程（mm ）：Lc=15 工作台工进速度（mm/min ）：V2=45 夹紧液压缸运动时间（S ）：tc=1 工作台液压缸快进行程（mm ）：L1=180 导轨面静摩擦系数：μs=0.2 工作台液压缸工进行程（mm ）：L2=150 导轨面动摩擦系数：μd=0.1 工作台启动时间（S ）：?t=0.5 2、工况分析 （1）动力分析 铣床工作台液压缸在快进阶段，启动时的外负载是导轨静摩擦阻力，加速时的外负载是导轨的动摩擦阻力和惯性力，恒速时是动摩擦阻力；在快退阶段的外负载是动摩擦阻力；由图可知，铣床工作台液压缸在工进阶段的外负载是工作负载，即刀具铣削力及动摩擦阻力。 静摩擦负载 3 0.2*5.5*10=1100N fs s F G μ== 动摩擦负载 30.1*5.5*10=550N fd d F G μ== 惯性负载 35.5*10*5.2F *95.310*60*0.5 i G v N g t ?===? 工作台液压缸的负载 22000l F N = 取液压缸的机械效率0.9m η=，可算的工作台在各个工况下的外负载和推力，一并列入表中，绘制出工作台液压缸的外负载循环图（F-L 图）。 （2）运动分析 根据设计要求，可直接画出工作台液压缸的速度循环图（v-L 图）。 二、确定液压系统主要参数并编制工况图 1、计算液压缸系统的主要结构尺寸

组合机床动力滑台液压系统液压课程设计

湖南科技大学 课程设计说明书 课程名称:专业模块课程设计_________________________________ 题目名称:组合机床动力滑台液压系统 专业: 机械设计制造及其自动化_______________________________ 姓名：_______ 泮一平_______________________ 学号: 1153010531 _________________________ 指导教师：________ 刘长鸣___________________________ 2015 年1月8日 目录 一、液压传动的工作原理与组成、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、—、设计要求、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、二、液压系统的工况分析、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、四、确疋液压系统王要参数、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 五、液压元件的选择、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、

六、验算液压系统性能、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 七、设计小结、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 一、液压传动的工作原理与组成 液压传动就是用液体作为工作介质来传递能量与进行控制的传动方式。液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀与管路的传递，借助于液压执行元件（缸或马达）把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动与回转运动。驱动机床工作台的液压系统就是由邮箱、过滤器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。 1、工作原理 （1）电动机驱动液压泵经滤油器从邮箱中吸油，油液被加压后，从泵的输出口输入管路。油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸，推动活塞而使工作台左右移动。液压缸里的油液经换向阀与回油管排回邮箱。 （2）工作台的移动速度就是通过节流阀来调节的。当节流阀开大时，进入液压缸的油量增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，进入液压缸的油 量减少,工作台的移动速度减少。由此可见，速度就是油量决定的。 2、液压系统的基本组成 （1）能源装置一一液压泵。它将动力部分所输出的机械能转换成液压能，给系统提供压力油液。 （2）执行装置一一液压机。通过它将液压能转换成机械能，推动负载做功。 （3）控制装置一一液压阀。通过它们的控制调节，使液流的压力、流速与方向得以改变，从而改变执行元件的力、速度与方向。 （4）辅助装置一一邮箱、管路、储能器、滤油器、管接头、压力表开关等。通过这些元件把系统联接起来，以实现各种工作循环。 （5）工作介质一一液压油。绝大多数液压油采用矿物油，系统用它来传递能量与信息。 二、设计要求 设计一台组合机床动力滑台液压系统。 1、机床要求的工作循环就是：要求实现工件快进、工进、快退等过程，最后自动停止;动力滑台采用平导轨，往复运动的加速、减速时间t为0、2s。

专用铣床液压系统课程设计.

芜湖广播电视大学 机械设计制造及其自动化专业（本科）《液压气动控制技术》课程设计 班级： 15机械（春） 学号： 1534001217609 姓名：卜宏辉 日期： 2016-11-13

目录 一、题目 (3) 专用铣床动力滑台的设计 (3) 二、液压系统设计计算 (3) （一）设计要求及工况分析 (3) 1、设计要求 (3) 2、负载与运动分析 (3) （1）工作负载 (1) （2）摩擦负载 (1) （3）惯性负载 (4) （4）液压缸在工作过程中各阶段的负载 (4) ( 5 ) 运动时间 (4) （二）确定液压系统主要参数 (6) 1、初选液压缸工作压力 (6) 2、计算液压缸主要尺寸 (6) （三）拟定液压系统原理图 (10) 1、选择基本回路 (10) （1）选择调速回路 (10) （2）选择油源形式 (11) （3）选择快速运动和换向回路 (11) （4）选择速度换接回路 (11) （5）选择调压和卸荷回路 (11) 2、组成液压系统 (12) （四）计算和选择液压元件 (13) 1、确定液压泵的规格和电动机功率 (13) （1）计算液压泵的最大工作压力 (13) （2）计算液压泵的流量 (14) （3）确定液压泵的规格和电动机功率 (14)

一、题目 要求设计一专用铣床，工作台要求完成快进→工作进给→快退→停止的自动工作循环。铣床工作台总重量为4000N ，工件夹具重量为1500N ，铣削阻力最大为9000N ，工作台快进、快退速度为4.5m/min 、工进速度为0.06～1m/min ，往复运动加、减速时间为0.05s ，工作台采用平导轨、静摩擦分别为 fs ＝0.2，fd ＝0.1，工作台快进行程为0.3m 。工进行程为0.1m ，试设计该机床的液压系统。 二、液压系统设计计算 (一)、设计要求及工况分析 1．设计要求 其动力滑台实现的工作循环是：快进→工进→快退→停止。主要参数与性能要求如下：切削阻力FL=9000N ；运动部件所受重力G=5500N ；快进、快退速度υ1= υ3 =0.075m/min ，工进速度υ2 =1000mm/min ；快进行程L1=0.3mm ，工进行程L2=0.1mm ；往复运动的加速、减速时间Δt=0.05s ；工作台采用平导轨，静摩擦系数μs=0.2，动摩擦系数μd=0.1。液压系统执行元件选为液压缸。 2．负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =9000N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N G F S FS 110055002.0=?==μ 动摩擦阻力