1、摘 要现代机械一般多是机械、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、电气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。本文主要对负载与运动分析，确定液压系统主要参数，拟定液压系统原理图，计算确定液压元件，验算了液压系统性能。通过设计掌握通用液压元件，尤其是各类标准元件的选用原则和回路的组合方法，培养设计技能，提高了综合能力，为今后的设计工作打下良好的基础。关键词 现代机械，液压传动系统，液压传动，机床AbstractModern Machinery in general are mostly mechanical, electrical,
2、 hydraulic three in close contact with an integrated body. Hydraulic transmission and mechanical transmission, electric side by side for the three traditional forms of transmission, hydraulic transmission system design in the modern mechanical design work occupies an important position. In this pape
3、r, the load and motion analysis to determine the main parameters of the hydraulic system to develop hydraulic system schematic diagrams, calculations to determine hydraulic components, checking the hydraulic system performance. Grasp the universal through the design of hydraulic components, especial
4、ly the selection of various types of standard components, principles and loop combination method to develop design skills, improve the comprehensive capacity of the design work for the future and lay a good foundation.Key words：modern machinery, hydraulic transmission, hydraulic transmission, machin
5、e tools目 录摘 要1 设计内容及要求22 负载与运动分析33 确定液压系统主要参数63.1 初选液压缸工作压力63.2 计算液压缸主要尺寸64 拟定液压系统原理图104.1 选择基本回路104.2 组成液压系统125 计算和选择液压件145.1 确定液压泵的规格145.2 确定电动机功率155.3 确定其它元件及辅件156 验算液压系统性能196.1 验算系统压力损失196.2 验算系统发热与温升247 结束语268 参考献271、 设计内容及要求题目：在某专用机床上有一夹紧进给液压系统，完成工件的先夹紧后、后进给任务工作原理如下：夹紧油缸：快进 慢进 达到夹紧力后启动进给油缸工作进给
6、油缸：快进 慢进 达到进给终点 夹紧油缸快速退回夹紧缸快进速度：0.05m/s夹紧缸慢进速度：8mm/s最大夹紧力：40KN 进给油缸快进速度：0.18m/s进给油缸慢进速度：0.018m/s最大切削力：120KN进给工作部件总质量：m=250Kg 夹紧缸行程：用行程开关调节（最大 250mm）进给缸行程：用行程开关调节（最大 1000mm） 2、负载与运动分析已知最大夹紧力为 40KN，则夹紧油缸工作负载 ，液压缸的机械140FKN效率取 则推力 ，由于夹紧工作工作部件总质量很小，0.9m14.mFKN可以忽略。则惯性负载 阻力负载 。01fsfd夹紧缸快进、快退速度： = =0.05m/s
7、，夹紧缸慢进速度： =8mm/s。1v3 12v夹紧缸行程：用行程开关调节最大 250mm已知最大切削力为 120KN，则进给油缸工作负载 。进给工作部210FKN件总质量： ，取静摩擦因数为 ，动摩擦因数为 ；取往250mkg0.sf .1df复运动的加速、减速时间 0.2s。进给油缸快进、快退速度： = =0.18m/s，进给油缸慢进速度：1v3=0.018m/s，进给缸行程：用行程开关调节最大 1000mm。12v由式 式（2mvFt1）式（21）中 工作部件总质量快进或快退速度v运动的加速、减速时间t由式（21）求得惯性负载 10.82525mvFNt再求的阻力负载 静摩擦阻力 .9.
8、4fS动摩擦阻力 0.1259.845fdFN取液压缸的机械效率取 则推力0.9m2360fdm综上所诉得出液压缸在各工作阶段的负载表 21 和表 22。表 21 夹紧缸各工作阶段的负载 F(N)工况 负载组合 负载值 工况 负载组合 负载值启动 1fsF0 工进 1fdF40000加速 fdm0 快退 f0快进 1f0表 22 进给缸各工作阶段的负载 F(N)工况 负载组合 负载值 工况 负载组合 负载值启动 fsF490 工进 2fdF120245加速 fdm470 快退 f245快进 f245根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间，即可分别绘制出两油缸工作负载图 F-l 和速度图 -l
9、，如图 2-1，图 2-2 所示。夹紧缸负载图 F-l 进给缸负载图 F-l图 2-1夹紧缸速度图 -l 进给缸速度图 -l图 2-23、确定液压系统主要参数3.1 初选液压缸工作压力根据系统中夹紧油缸工作最大负载为 ，在工进时负载最大，在其140FKN它工况负载很小，参考机械设计手册初选液压缸的工作压力 p1=4MPa。进给油缸工作最大负载为 ，在工进时负载最大，在其它工况负载较小，210FKN参考机械设计手册初选液压缸的工作压力 p1=8MPa。3.2 计算液压缸主要尺寸机床没要求快退速度这里选取液压缸快进和快退速度相等，这里的液压缸可选用单活塞杆式即液压缸有（ A1=2A2） 。工进时为
10、防止冲击现象，液压缸的回油腔应有背压，参考机械设计手册由于选用有杆腔回油路直接油缸，背压可忽略不计，选此背压为 p2=0 MPa 。无杆腔回油路带调速阀的系统，这时参考机械设计手册可选取背压为 p2=0.5MPa 。由式 式（3-12mFA1） 在式（3-1）中 、 分别为缸的工作压力、回油路背压1p2、 分别为缸的无杆腔工作面积、有杆腔工作面积A缸的工作负载F液压缸的机械效率，取m0.9m再根据 ，得 ，求得12A121mFp夹紧油缸无杆腔工作面积 120.9Am进给油缸无杆腔工作面积 17由 得，夹紧油缸活塞直径14AD123.D进给油缸活塞直径 148.0m由 得， ， ，参考 ，圆d
11、0.711d8.26m1d06.2/2319GBT整后取标准数值，得夹紧缸 ， ，进给缸 ，15D95D。 15m由 ， 求得液压缸两腔的实际有效面积为214A24d夹紧缸两腔的实际有效面积为 ，14230Am142590Am进给缸两腔的实际有效面积为 ，276.2.经检验，参考表 3-1，活塞杆强度和稳定性均符合要求。表 3-1 按工作压力选取 d/D工作压力/MPa 5.0 5.07.0 7.0d/D 0.50.55 0.620.70 0.7根据计算出的液压缸的尺寸，可估算出液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量和功率，如表 32 和表 33 所列，系统主要为进给缸供油，由此绘制进给缸工况图
12、如图 3-1 所示表 32 夹紧缸在各阶段的压力、流量和功率值夹紧缸工况推力F0/N回油腔压力p2/MPa进油腔压力p1/MPa输入流量q10-3/m3/s输入功率P/KW计算公式快进 0 0.320 夹紧 44444 0 3.613 0.0984 1021/pFPA快退 0.5 0.295 表 33 进给缸在各阶段的压力、流量和功率值进给缸工况推力F0/N回油腔压力p2/MPa进油腔压力p1/MPa输入流量q10-3/m3/s输入功率P/KW计算公式启动 544.44 0.063 加速 522.22 0.060 快进恒速 222.2200.026 1.5588 0.0405021FpA工进 133606 0 7.57 0.3179 2.4065启动 544.44 1.04 加速 422.22 1.028 快退恒速 222.220.51.006 1.62 1.630注： 快退时，液压缸有杆腔进油，压力为 p1，无杆腔回油，压力为 p2。
