1、液压与气压传动设计说明书- 1 -姓名：学院：班级： 学号： 指导老师： 实训时间： 实训地点： 液压与气压传动设计说明书- 2 -目录：（一） 、设计要求 -（3）（二） 、设计计算、元件选择及验算 -（3）一、 运动分析 - （3）二、 负载分析 - （4）三、 负载图与速度图的绘制 -（5）四、 主要参数的确定 -（8五、 液压系统图的拟定 -（11）六、 液压元件的选择 -（13）七、 液压系统的性能验算 -（13）液压与气压传动设计说明书- 3 -（三） 、液压缸的装配图 -（15）（五） 、各类阀零件图 -（16）（六） 、集成块装配图 - （22）（七） 、个人设计小结 - （2
2、3）（八）参考文献 - （24）（一） 设计要求1、以小组为单位（每小组 5 人）按进度完成全部设计任务，设计思想，技术路线正确，计算，说明完整。2、 设计步骤（1）明确设计要求（2）分析油缸在往复运动过程中负载、运动速度的变化，画出系统工况图（3）确定执行元件的主要参数：根据最大负载确定系统的工作压力，油缸的面积，活塞及活塞杆的直径等，画出执行元件工况图（4）确定液压系统方案及拟订液压系统原理图（5）选择液压元件：包括液压泵、控制阀、油管（软管、硬管） 、油箱的容量等（6）验算液压系统性能（7）液压集成块设计（8）绘制工作图和编制技术文件3、设计计算说明书（技术文件）要求设计计算说明书采用
3、A4 纸， 5 号字体，单倍行距，不少于 15 页。内容包括：液压与气压传动设计说明书- 4 -（1）设计要求（2）设计计算、元件选择、验算等（3）液压系统原理图一张按机械制图装配图要求绘制，标出元件的序号，列出所有元件的明细表，画出工作循环图，电磁铁动作顺序表。（4）液压缸的装配图（5）非标零件的零件图（6）液压集成块零件图（7）液压集成块装配图（8）相关的电气控制原理图（9）设计总结（10）参考文献题目（1）：试设计一专用钻床的液压系统，要求完成“快进工作快退停止”的工作循环。已知：切削阻力为 13412N，运动部件自重为 5390N，快进行程为 300mm，快进，快退运动速度为 4.5m
4、/min，工作速度为 601000mm/min，加速和减速时间为 t=0.2s，机床采用平导轨，摩擦系数为 Fs=0.2，Fd=0.1。（二） 设计计算、元件选择及验算一 运动分析：1 动作循环图：液压与气压传动设计说明书- 5 -二 负载分析：1 工作负载工作负载与设备的工作情况有关，在机床上，与运动件的方向同轴的切削力的分量是工作负载。FL=13412N2 摩擦负载：摩擦阻力是指运动部件与支撑面间的摩擦力，它与支承面的形状，放置情况，润滑条件以及运动状态有关。静摩擦负载 Ffs = (0.2*5390)=1078N动摩擦负载 Ffd = (0.1*5390)=539N3 惯性负载：惯性负载
5、是运动部件的速度变化是，由其惯性而产生的负载，可用牛顿第二定律计算。加速 Fa1 = m*a1=(5390/9.81)*(0.075/0.2)=206.04N减速 Fa2 = m*a2=(5390/9.81)*(0.074/0.2)=203.29N制动 Fa3 = m*a3 =(5390/9.81)*(0.001/0.2)=2.75N反向加速 Fa4 = Fa1 = 206.04N反向制动 Fa5 = Fa4 =206.04N液压与气压传动设计说明书- 6 -液压缸的机械效率取 m=0.85三 负载图与速度图的绘制：液压与气压传动设计说明书- 7 -液压与气压传动设计说明书- 8 -液压缸各阶
6、段的负载工况 计算公式 总负载 F/N 缸推力 F/N启动 Ffs+FL 14490 17047.1加速 FL+Ffd + Fa1 14157 16655.34快进 Ffd+FL 13951 16412.94减速 FL+Ffd - Fa2 13747.71 16173.78工进 FL + Ffd 13951 16412.94制动 FL+Ffd Fa3 13948.25 16409.7反向加速 Ffd + Fa4 745.04 876.52快退 Ffd 539 634.12制动 Ffd Fa5 332.96 391.72液压与气压传动设计说明书- 9 -四 主要参数的确定：1 初选液压缸的工作压
7、力根据最大负载 F=17047N, 初选液压缸的工作压力为 3MPa（取自液压传动与控制表 9-3、表 9-4）2 计算液压缸的尺寸A=F/P=17047/3000000=0.00568 m2 D=85mm按标准取 D = 90mm(壁厚 5mm，单重 11.17kg/m)根据快进与快退的速度比值来确定活塞杆的直径 D2/(D2-d2) =1.3 d=43.23mm按标准取 d = 45mm则液压缸的有效作用面积为：无杆腔的面积 A 1=1/4 *D 2 = 1/4*9 2=63.59cm2有杆腔的面积 A 2=1/4 *(D 2-d2) = 1/4*(9 2-4.52) =47.69cm23
8、 活塞杆稳定性校核活塞杆的总行程为 400 mm , 而活塞杆的直径为 45mm , l/d =400/45=8.8910不用稳定性校核4 求液压缸的最大流量q 快进=A 1*v 快进= 0.0006359*0.075m/s=0.000477m3/s=28.6L/minq 工进= A 1*v 工进=0.0006359*0.001m/s=6.35910 -6 m3/s =0.382L/minq 快退= A 2*v 快退 =45.69 10-40.075m/s=21.5L/min5 绘制工况图工作循环中的各个工作阶段的液压缸的压力、流量和功率为：快进：P=4F/(3.14d*d)工进：P=F/A1快退：P=F/A2液压缸各工作阶段的压力、流量和功率为工况 压力 p/Mpa 流量 （L/min） 功率 P/W快进 2.19 28.6 104.39工进 max 2.19 3.82 13.94工进 min 2.19 0.382 1.39快退 0.113 21.5 4.05由上表可绘制出液压缸的工况图：液压与气压传动设计说明书- 10 -
