小型压力机液压系统设计.doc

1、#*另附 CAD系统原理与装配图 如有需要发电邮至 但是不保证及时回信 一般 35 天收信一次目 录一 液压系统原理设计11 工况分析12 拟定液压系统原理图4二 液压缸的设计与计算61 液压缸主要尺寸的确定62 液压缸的设计7三 液压系统计算与选择液压元件101 计算在各工作阶段液压缸所需的流量102 确定液压泵的流量,压力和选择泵的规格 103 液压阀的选择124 确定管道尺寸 2 液压缸的设计 125 液压油箱容积的确定126 液压系统的验算127 系统的温升验算158 联接螺栓强度计算16四 设计心得17五 参考文献17#*一 液压系统原理设计1 工况分析设计一台小型液压压力机的液压

2、系统，要求实现：快速空程下行慢速加压保压快速回程停止工作循环。快速往返速度为 3m/min，加压速度为 40-250mm/min，压制力为 300000N，运动部件总重力为 25000N，工作行程 400mm，油缸垂直安装，设计压力机的液压传动系统。液压缸所受外负载 F包括五种类型，即：F= F 压 + F 磨 +F 惯 +F 密 +G式中：F 压 -工作负载，对于液压机来说，即为压制力；F 惯 -运动部件速度变化时的惯性负载；F 磨 -导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力。液压缸垂直安装，摩擦力相对于运动部件自重，可忽略不计；F 密 -由于液压缸密封所造成的运动阻力；G- 运动部件自重。液压

3、缸各种外负载值1) 工作负载：液压机压制力 F 压 =300000N2) 惯性负载： tgVGF20.513.0892惯3) 运动部件自重：G=25000N4) 密封阻力F 密 =0.1F(F 为总的负载)5) 摩擦力液压缸垂直安装，摩擦力较小，可忽略不计。#*根据上述计算结果，列出各工作阶段所受的外负载。工作循环各阶段外负载表工况 计算公式 液压缸的负载启动阶段： F 启 =F 密 +F 惯 -G NGF89.569.02519.0惯启加速阶段： F 加 =F 密 +F 惯 -G .惯加快进阶段： F 快 =F 密 -G NGF250)(9.0快工进阶段： F 工 =F 密 +F 压 -G

4、6.3.3.压工快退阶段： F 退 =F 密 +G F78.29.05.退按照给定要求与外负载表绘制速度循环图与负载循环图：速度循环图：#*负载循环图：50L(mm)V (mm/s)0.674.1750400#*2 拟定液压系统原理图1) 确定供油方式：考虑到该压力机在工作进给时需要承受较大的工作压力，系统功率较大，速度较底。而在快进,快退时负载较小，速度较快。从节能，减少发热，系统结构，效率，工作压力等方面考虑，泵源系统宜选用轴向柱塞泵。 2) 调速方式的选择：在小型压力机液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或者调速阀。在本系统中选用回油节流调速，这种调速回路受泄漏与发热影响小，速度刚性

5、好，由于有背压存在，起到一定的阻尼作用，提升了运动的平稳性，同时空气也不易渗入。3)速度切换方式的选择：305555L(mm)400566 22500277778F(N)#*系统采用由电磁阀控制的快慢速换接回路，它的结构简单，调节行程比较方便，阀的安装也较容易，但速度换接的平稳性较差。若要提高系统的速度换接平稳性，可改用由行程阀切换速度的换接回路。液压系统原理图：#*#*二 液压缸的设计与计算1 液压缸主要尺寸的确定工作压力 p 的确定：工作压力 p 可根据负载大小及机器类型初步确定，先查表取液压缸工作 压力为 25MPa.机 床设备类型磨床组合机床龙门刨床拉床农业机械或中型工程机械液压机、重

6、型机械、起重运输机械工作压力P(MPa)0.82.035 28 810 1016 2032液压缸缸筒内径 D 和液压缸活塞杆外径 d 的确定：由负载图知最大负载 F 为 305555.56N，按表可取 p2为 0MPa， cm 为 0.95，考虑到快进，快退速度相等，取 d/D 为 0.7。将上述数据代入液压缸缸筒内径计算公式，可得液压缸缸筒内径： mDdPpDcm 02.18)7.0(1295.0124.363)(14 26221 由液压缸缸筒内径（缸径）尺寸系列表查得 D=160mm。活塞直径 d，按 d/D=0.7,d=112mm。由液压缸活塞杆外径（杆径）尺寸系列表，取 d=125mm

7、。由此求得液压缸的实际有效面积为： 2221 01.46.mDA22222 78.)5.1.(4)(d初步计算液压缸最大工作压力：#* MPaAFPn 20.150.631按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度，由式 23min54.cmvQ式中 Qmin 是调速阀的最小稳定流量为 0.1 inL本次设计中调速阀是安装在进油路上，故液压缸节流腔有效工作面积应取液压缸无杆腔的实际面积，即 2221 96.014.3cmDA200.9625不等式满足，故液压缸能够达到所需稳定工进速度。液压缸缸筒内径（缸径）尺寸系列（ GB2348-80）(mm) 8 10 12 16 20 25 3240 50

8、63 80 （90） 100 （110）125 （140） 160 （180） 200 （220） 250(280) 320 (360) 400 (450) 500液压缸活塞杆外径（杆径）尺寸系列（ GB2348-80）(mm) 4 5 6 8 10 12 14 16 1820 22 25 28 32 36 40 45 5056 63 70 80 90 100 110 125 140160 180 200 220 250 280 320 360#*2 液压缸的设计1) 液压缸工作压力的确定：根据设备的类型有表 2-1 初选工作压力 P=25MPa2) 液压缸内径 D 和活塞杆 d 的确定：前面的计算以得出 D=16cm,d=12.5cm 3) 液压缸壁厚的确定和外径的确定：a. 起重运输机械的液压缸，一般采用无缝钢管制造，无缝钢管大多属于薄壁圆筒结构，其壁厚按薄壁圆筒公式计算： 2Dpy式中：液压缸壁厚( m)D液压缸的内径(m)py试验压力，一般取最大工作压力的(1.251.5)倍缸筒材料的许用应力。其值为：锻钢： =110120MPa；铸钢： =100110MPa；无缝钢管： =100120MPa ；高强度铸铁： =60MPa；灰铸铁： =25MPa。MPapny 87.245.165.现取=100MPa： m90.1287.4查无缝钢管标准系列取 。0