毕业设计指导书
组合机床液压系统设计
适用：机械设计制造及其自动化专业
2009年
前言
液压传动技术是机械设备中发展最快的技术之一，特别是近年来与微电子、计算机技术结合，使液压技术进入了一个新的发展阶段，机、电、液、气一体是当今机械设备的发展方向。在数控加工的机械设备中已经广泛引用液压技术。作为数控技术应用专业的学生初步学会液压系统的设计，熟悉分析液压系统的工作原理的方法，掌握液压元件的作用与选型及液压系统的维护与修理将是十分必要的。
液压传动在国民经济的各个部门都得到了广泛的应用，但是各部门采用液压传动的处发点不尽相同：例如，工程机械、压力机械采用液压传动的主要原因是取其结构简单、输出力大；航空工业采用液压传动的主要原因是取其重量轻、体积小；机床上采用液压传动的主要原因则是取其在工作过程中能无级变速，易于实现自动化，能实现换向频繁的往复运动等优点。为此，液压传动常在机床的如下一些装置中使用：
1．进给运动传动装置
这项应用在机床上最为广泛，磨床的砂轮架，车床、自动车床的刀架或转塔刀架，磨床、钻床、铣床、刨床的工作台或主轴箱，组合机床的动力头或滑台等，都可采用液压传动。
2．往复主体运动传动装置
龙门刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕，都可以采用液压传动来实现其所需的高速往复运动，前者的速度可达60～90m/min，后者的速度可达30～50m/min。这些情况下采用液压传动，在减少换向冲击、降低能量消耗，缩短换向时间等方面都很有利。
3．回转主体运动传动装置
车床主轴可以采用液压传动来实现无级变速的回转主体运动，但是这一应用目前还不普遍。
4．仿形装置
车床、铣床、刨床上的仿形加工可以采用液压伺服系统来实现，其精度最高可达0.01～0.02mm。此外，磨床上的成型砂轮修正装置和标准四缸校正装置亦
可采用这种系统。
5.辅助装置
机床上的夹紧装置，变速装置、丝杠螺母间隙消除装置，垂直移动部件的平衡装置，分度装置，工件和刀具的装卸、输送、储存装置等，都可以采用液压传动来实现，这样做有利于简化机床结构，提高机床自动化的程度。
液压动力滑台是利用液压缸将泵站提供的液压能转变为滑台运动所需的机械能，来实现进给运动并完成一定得动作循环，是一种以速度变换为主的中、低压液压系统，在高效、专用、自动化程度较高的机床中已得到广泛的应用。因此，在液压传动与控制系统中具有综合性和代表性，通过本毕业设计可以全面的应用和巩固所学的专业技术基础理论知识，提高机械设计能力和绘图能力，培养学生学习新技术、获取信息和理论联系实际的能力，特别是使学生在液压传动与控制的基本理论和应用方面得到进一步的提高。
在毕业设计中，每人要完成《卧式单面多轴钻镗组合机床液压设计与说明书》一份，设计图纸六张。在撰写设计计算与说明书和设计图纸时，要严格遵守以下要求：
一、撰写设计计算与说明书要求：
1．计算过程、步骤。清晰，层次分明，根据充分，数据和结果准确。
2．分析说明要重点突出，观点明确，论理正确，逻辑性强，有说服力。
3．提倡合理运用必要的附图、表格、曲线等分析说明问题。
4．文理通顺，语言确切，论述清晰，文字简练。
5．序码编号要层次清楚、合理。
6．内容要在个人独立思考、分析理解的基础上，自行计算说明和加工整理。
不得盲目抄录参考资料，严禁抄袭他人的设计内容。
二、设计图纸要求
1．绘制零件图、装配图时，必须先搞清零件的作用功能、结构、相关件的装配连接关系等，明确图纸需要表达的部分和内容。
2．根据零件的结构特点按规定确定图幅、比例，合理选择和布置基本视图和剖视、剖面图等。
3．绘制每一条图线，标注每一个符号都有弄懂道理，独立绘制图样，不得
拷贝他人图纸。
4．图纸内容要完整，应包括：视图、尺寸、加工装配符号、技术要求、标题栏和零件表等。
5．图纸要严格按照机械制图等有关标准和规范绘制，图样表达、尺寸标注、公差配合、表面粗糙度和材质等，一律采用新标准。
第一部分液压系统的设计
液压系统的设计是整个机器设计的一部分，它的任务是根据机器的用途、特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。
液压系统的设计步骤一般如下：
一、明确设计要求
在液压系统的设计中，首先应明确系统设计的要求。具体内容包括：1．主机的用途、结构、总体布局；
2．主机要求液压系统实现的动作顺序或互锁要求；
3．主机采用液压系统的各执行元件在力和运动方面的要求；
4．对液压系统的工作性能、工作效率、自动化程度等方面的要求；
5．液压系统的工作环境和工作条件等；
6．液压装置的重量、外形尺寸、经济性等方面的要求。
二、系统工况分析
1．运动分析
按设备的工艺要求，把所研究的执行元件在完成一个工作循环时的运动规律用图表示出来，一般用速度——时间（v—t）或速度——位移（v—s）曲线表示，称执行元件的速度循环图（速度图）。
2．负载分析
按设备的工艺要求，把执行元件在各阶段的负载用曲线表示出来，称执行元件的负载——位移（时间）曲线图（负载图）。由此图可直接的看出在运动过程充何时受力最大，何时受力最小等各种情况，以此作为以后的设计依据。F 液压缸驱动执行机构进行直线往复运动时，所受的负载为
F=F t+F f+F a（1-1）（1）工作负载F t
工作负载是液压缸负载的主要组成部分，它与设备的运动情况有关，不同机械的工作负载其形式各不相同，对于机床，切削力是工作负载。工作负载可以是恒定的，也可以是变化的；可能是正值，也可能是负值，负载的方向与液压缸（或
活塞）的运动方向相反者为正，相同者为负。
由切削原理可知：高速钢钻头钻铸铁时的轴向切削力F t与钻头直径D、每转进给量s和铸铁硬度HB之间的经验算式为：
F t =25.5Ds0.8（HB）0.6（1-2）
根据组合机床加工特点，钻孔时的主轴转速n和进给量s可选用下列数值：对φ=13.9mm的孔来说n1=360r/min s1=0.147mm/r
对φ=8.5mm的孔来说n2=550r/min s1=0.096mm/r
（2）摩擦阻力负载
摩擦阻力是指主机执行机构在运动时与导轨或支撑面间的摩擦力，其值恒为正值。
F f=fF N（1-3）式中：F N——运动部件及外负载对支撑面的正压力；
f——摩擦系数，分为静摩擦系数（f s≤0.2～0.3）和动摩擦系数（f d≤0.05～0.1）。
（3）惯性负载Fm
惯性负载是指运动部件在启动或制动过程中，因速度变换由其惯性而产生的负载，可由牛顿第二定律计算。
F s=ma=G/g×△v/△t （1-4）式中：m——运动部件的质量，Kg；
a——运动部件的加速度，m/s2；
G——运动部件的重力N
g——重力加速度，m/s2；
△v——速度的变化量，m/s；
△t——速度变化所需要的时间，s。
除此之外，液压缸的受力还有活塞和活塞杆处的密封装置的摩擦阻力，其计算方法和密封装置的类型、液压缸的制造质量和工作压力有关，由于详细计算比较麻烦，为了简化计算，一般将其考虑在液压缸的机械效率中，初步设计时可取ηm=0.85～0.97，另外，还有背压力，可在最后计算时确定。
三、液压缸主要参数的确定
1．确定工作压力
液压缸工作压力可根据负载大小及机器设备的类型来确定。一般来说，工作压力选大些，可以减少液压缸内径及液压系统其它元件的尺寸，使整个系统紧凑，重量轻，但是要用价格较贵的高压泵，并使密封复杂化，而且会导致换向冲击大等缺点；若工作压力选的过小，就会增大液压缸的内径和其它液压元件的尺寸，但密封简单。所以应根据实际情况选取适当的工作压力，设计时可用类比法来确定，参考下表。
2．确定液压缸内径D和活塞杆直径d
鉴于动力滑台要完成的动作循环是快进——工进——快退，且要求快进和快退的速度相等，这里的液压缸需选用单杠式的，并在快进时作差动连接。这种情况下的液压缸无杆腔工作面积A1取为有杆腔工作面积A2的两倍，即活塞杆直径d与液压缸缸筒直径D的关系是d=0.707D。
在钻孔加工时，液压缸回油路上必须有背压p2，取p2=0.8Mpa，以防止被钻孔时动力滑台突然前冲。
由工进时的推力，列出活塞的力平衡方程式，计算液压缸面积：
F/ηm =A 1p 1-A 2p 2=A 1p 1-（A 1/2）p 2 2112m F p p A η???-
??
?
=（1-6）
D （1-7）
式中 p 1——液压缸的工作压力，初算时可取系统工作压力；
p 2——液压缸回油腔背压力，初算时无法准确计算，可先根据机械设计手册进行估计；（本设计可参考以下选择：在钻孔加工时，液压缸回油路上必须有背压p 2，取p 2=0.8Mpa ，以防止被钻孔时动力滑台突然前冲。快进时液压缸作差动连接，油管中有压力损失，有杆腔的压力应略大于无杆腔，但其差值较小，可先按0.5MPa 考虑。快退时回油腔中是有背压的，这是也可按p 2=0.5MPa 考虑。） F ——工作循环中的最大外负载；
F c ——液压缸密封处的摩擦力，它的精确值不易求出，常用液压缸的机械效率ηm 进行估算，F+F c =F/ηm ； ηm ——液压缸的机械效率，一般ηm =0.85～0.97；
由计算所得的液压缸内径D 和活塞杆直径d 值应按GB2348—1993圆整到相近的标准直径，以便于采用标准的密封件。
液压缸最小稳定速度的验算：对选定后的液压缸内径D ，必须进行最小稳定速度的验算，要保证液压缸节流腔的有效工作面积A ，必须大于最小稳定速度的最小有效面积A min ，即A ＞A min 。
A min=q min/v min（1-8）式中q min——流量阀的最小稳定流量，一般从选定流量阀的产品样本中查得；
v min——液压缸的最低速度，由设计要求给定。
3．确定液压缸所需的最大流量
液压缸所需的最大流量q max等于液压缸有效面积A和液压缸最大移动速度v max的乘积，即
q max=Av max（1-9）如果液压缸节流腔的有效工作面积A不大于计算所得的最小有效面积A min，则说明液压缸不能保证最小稳定速度，此时必须增大液压缸内径，以满足速度稳定的要求。
4．绘制液压执行元件的工况图
液压执行元件的工况图指的是压力图，流量图和功率图。
（1）工况图的绘制
按照上面所确定的液压执行元件的工作面积和工作循环中各阶段的负载，即可绘制出压力图；根据执行元件的工作面积以及工作循环中各阶段所要求的运动速度，即可绘制流量图；根据所绘制的压力图和流量图，即可计算出各阶段所需的功率，绘制功率图。
（2）工况图的作用
从工况图上可以直观的、方便的找出最大工作压力、最大流量和最大功率，根据这些参数即可选择液压泵及其驱动电动机，同时是系统中所有液压元件的选择的依据，对拟定液压基本回路也具有指导意义。
四、拟定液压系统原理图
液压系统原理图是整个液压系统设计中最重要的一环，它的好坏从根本上影响整个液压系统。
拟定液压系统原理图一般应考虑以下几个问题：
（1）采用何种结构的执行元件；
（2）确定供油方式；
（3）调速方式的选择；
（4）快速回路和速度换接方式的选择；
（5）如何完成执行机构的自动循环和顺序动作；
（6）系统的调压、卸荷及执行机构的换向和安全互锁等要求；
（7）压力测量点的合理选择。
根据上述要求选择基本回路，然后将各基本回路归并、整理，在增加一些必要的元件或辅助油路，使之成为完整的液压系统，进行这项工作时还必须注意一下几点：
（1）尽可能省去不必要的元件，以简化系统结构；
（2）最终综合出来的液压系统应保证其工作循环中的每个动作都安全可靠，互相无干扰；
（3）尽可能采用标准件，减少自行设计的专用件；
（4）尽可能使系统经济合理，便于维修检测。
初步拟定液压系统原理图后，应检查其动作循环，并制定系统工作循环表（电磁铁动作顺序表）。
五、液压元件的计算和选择
所谓液压元件的计算，是要计算该元件在工作中承受的压力和通过的流量，以便来选择液压泵的规格。
1．确定液压泵的型号和电机功率
先根据设计要求和系统工况确定液压泵类型，然后根据液压泵的最高供油量来选择液压泵的规格。
（1）确定液压泵的最高工作压力p p
液压泵的最高工作压力就是在系统正常工作时所能提供的最高压力，对于定量泵系统来说，这个压力是由溢流阀调定的；对于变量泵系统来说，这个工作压力是与泵的特性曲线上的流量相对应的，液压泵的最高工作压力是选择液压泵型号的重要依据。
考虑到正常工作时，进油管路有一定的压力损失，所以泵的工作压力为：
p p≥p1+∑△p1（1-10）——液压泵最大工作压力
式中：p
p
p1——执行元件最大工作压力
∑△p1——进油管路中的压力损失，初算时一般有节流调速和管路简
单的系统取=0.2～0.5MPa，有调速阀和管路较复杂的系统取=0.5～1.5 MPa。
（2）确定液压泵的最大流量
液压泵的最大流量q p按执行元件工况图上的最大工作流量及系统中的泄漏量来确定。即
q p≥K L∑q max（1-11）式中q p——液压泵的最大流量，L/min；
∑q max——同时动作的执行元件所需流量之和的最大值。如果这是溢流阀正在进行工作，尚需加溢流阀的最小溢流量2～3L/min。
K L——系统泄漏系数，一般取=1.1～1.3。
（3）选择液压泵的规格
根据以上计算的值，即可从产品样本中选择合适的液压泵的型号和规格。
为了使液压泵工作安全可靠，液压泵应用一定的压力储备，通常泵的额定压力应满足：
p n≥（1.25～1.60）p p（1-12）泵的额定流量则宜与q p相当，不要超过太多，以免造成过大的功率损失。
（4）确定液压泵的驱动功率
当系统中使用定量泵时，其驱动功率可按下式计算：
q n/ηp（1-13） P= p
n
式中P——电机功率，W；
p n——泵的额定压力，Mpa；
q n——泵的额定流量，L/min；
2．阀类元件的选择
阀类元件的选择是根据阀的最大工作压力和流经阀的最大流量来选择阀的规格。即所选用的阀类元件的额定压力和额定流量要大于系统的最高工作压力及实际通过阀的最大流量。在条件不允许时，可适当增大通过阀的流量，但不得超过阀的额定流量的20%，否则会引起压力损失过大。具体地讲选择压力阀时应考虑调压范围，选择流量阀时应注意其最小稳定流量，选择换向阀时除应考虑压力、流量外，还应考虑其中位机能及操作方式。
液压阀的型号规格见液压手册。
3．确定管路尺寸
液压缸进、出油管的管径应按输入、输出的最大流量计算，由于液压泵具体选定之后，液压缸在各个阶段的进、出流量以与原定数值不同，所以要重新计算。管路内径的选择是以降低流动造成的压力损失为前提的，液压管路中流体的流动多为层流，压力损失正比于油液在管路中的平均流速，因此根据流速确定管径是常用的简便方法。
管路内径d按下式计算：
d=（mm）（1-14）
式中：q——通过油管的流速；
v——油管中允许的流速，一般对吸油管取0.5～1.5m/s，压油管取2.5～5m/s，（压力高时取大值，压力低时取小值），回油管取1.5～2m/s。
由上式计算出的管径应按JB827-66，将其圆整到标准管径，参见液压手册。
油管管壁一般不需计算，根据选用的管材和管内径查液压传动手册确定。
各元件间连接管路的规格按元件接口尺寸确定。
4．液压油箱容积的确定
油箱的有效容积（油面高度为油箱高度的80%的容积）应根据液压系统发热、散热平衡的原则来计算，但这只是在系统负载较大、长期连续工作时采用必要进行，一般只需按液压泵的额定流量q n估算即可。
低压系统中（p≤2.5MPa）：V=（2～4）q n
中压系统中（p≤6.3MPa）：V=（5～7）q n（1-15）高压系统中（p＞6.3MPa）：V=（6～12）q n
液压油箱的有效容积确定后，需设计液压油箱的外形尺寸，一般尺寸比（长、宽、高）为1：1：1～1：2：3。为提高冷却效率，在安装位置不受限制时，可将油箱的容量予以增大。
六、液压系统的性能验算
必要时，对液压系统的压力损失和发热温升要进行验算，如果有经过生产实践考验的同类设备可供类比参考，或有可靠的实验结果，那么液压可以不再进行验算。
1.压力损失的验算
在前面确定液压泵的最高工作压力时，关于压力损失是进行估算的。现在系统的元件、管道直径、管接头等都确定下来了，所以需要验算一下管路系统的压力损失，看其是否在假设范围内，借此可以较准确地确定液压泵的工作压力，并可确定各种压力阀的调定压力值，保证系统的工作性能。
液压泵应用一定的压力储备量，如果计算出的系统调整压力大于液压泵的额定压力的75%，则应该重新选择元件规格和管道尺寸，以减小压力损失，或者另选额定压力较高的液压泵。
液压系统的的压力损失包括管道内的沿程损失和局部损失以及阀类元件的局部损失三项。计算系统压力损失时，不同的工作阶段要分开来计算。回油路上的压力损失要折算到进油路上。因此，某一工作阶段液压系统的总的压力损失为
2121p p p ??
A ∑?=∑?+∑? ?A ?
?（1-16）
式中 1p ∑?——系统进油路的总压力损失；
1111p p p p λ?ν∑?=∑?+∑?+∑? （1-17）
1p λ∑?——进油路总的沿程压力损失 1p ?∑?——进油路总的局部损失 1p ν∑?——进油路上阀的总损失
2
1n n q p p q ν??
∑?=∑? ???
（1-18）
n p ∑?——阀的额定压力损失，由产品样本中查到； n q ——阀的额定流量；
q ——通过阀的实际流量；
2p ∑?——系统回油路的总压力损失；
2222p p p p λ?ν
∑?=∑?+∑?+∑? （1-19）
2p λ∑?——回油路总的沿程损失；
2p ?∑?——回油路总的局部损伤；
2p ν∑?——回油路上阀的总损失，计算方法同进油路；
1A ——液压缸进油腔的面积；
2A ——液压缸回油腔的面积。
1p p p T =+∑? （1-20）
式中 p T ——液压缸工作腔的压力。
2.系统温升的验算
液流经液压泵、执行元件、溢流阀或其它阀及管道的功率损失都将转化为热能，使系统发热，油温升高。油温升高过多，会造成系统的泄漏增加，运动件动作失灵，油液变质，缩短橡胶圈的寿命等不良后果，所以，为了使液压缸保持正常工作，应使油温保持在许可的范围之内。
（1）系统发热量计算
在单位时间内液压系统的发热量（即损失功率）可由下式计算。
P ?=P p -P e （1-21）
式中 P ?——液压系统的发热量（W ）；
P p ——液压泵的输入功率（W ），P p =pq/η； P e ——执行元件的有效功率（W ），P=Fv 。
（2）散热面积计算
当油箱的三个边长之比为1：1：1到1：2：3范围内，且油位是油箱高度的0.8时，其散热面积可用下式计算。
A= (m 2) （1-22）
（3）系统的温升
310t ?P
?=
?KA
(1-23) ?P ——系统的散热功率，KW ； t ?——油液的温升，℃；
K ——油箱散热系数，见表 A ——油箱散热面积，m 2。
在液压系统中，工作介质温度一般不应超过70℃，因此在进行发热计算时，工作介质温度不应超过65℃，如果计算温度过高，就必须采取增大油箱散热面积或增加冷却器等措施。
第二部分 液压缸主要零部件设计
液压缸的结构主要分为缸筒组件、活塞组件、密封组件、缓冲组件、排气装置及安装方式。在设计液压缸结构时，主要涉及各部分结构的选择、强度计算和主要零件的材料及工艺要求。
一、液压缸主要尺寸的确定 1. 液压缸内径D
D =
2. 活塞杆的直径d
d=0.707D （差动连接）
3. 缸筒壁厚和外径的计算
液压缸的壁厚一般是指缸筒结构中最薄处的厚度。其值δ由液压缸的强度条件来确定。
（1）对于薄壁缸筒（D /δ≥10）：
δ≥[]2y D
p σ （2-1）
式中：D ——液压缸直径（mm ）；
p y ——缸筒试验压力，当液压缸额定工作压力p ≤16MPa 时。取p y =1.5p ，当p ＞16MPa 时，取p y =1.25p ；
〔σ〕——缸筒材料的许用应力。其值为：锻钢：〔σ〕=110～120Mpa ；铸铁：〔σ〕=100～110Mpa ；无缝钢管：〔σ〕=110～120Mpa ，高强度铸铁：〔σ〕=60Mpa ；灰铸铁：〔σ〕=25Mpa 。
在中低压液压系统中，按上式计算出的液压缸的壁厚往往很小，使缸体的刚度往往不够，如在切削加工过程的变形、安装变形等引起液压缸工作过程卡死或漏油。因此一般不作计算，按经验选取，必要时按上式进行验算。
（2）对于厚壁缸筒（D /δ＜10），应按材料力学中的厚壁圆筒公式进行壁厚的计算。
对于脆性及塑性材料：δ＞
12D ?
???
（2-2） 式中符号意义同前。液压缸壁厚算出后，即可求出缸体的外径D 1为
D 1≥D +2δ （2-3）
式中D 1应按无缝钢管标准，或按有关标准圆整为标准值。 4．缸盖厚度的确定
一般液压缸多为平底缸盖，其有效厚度t 按强度要求可用下面两式进行近似
计算。
无孔时：2
0.433t D ≥（2-4）
有孔时：0.433t D ≥（2-5）
式中：t ——缸盖有效厚度（m ） D 2——缸盖止口内径（m ） d 2——缸盖孔的直径（m ） 5．最小导向长度的确定
当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到缸盖滑动轴承支承面中点的距离H 称为最小导向长度。见图。如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度（间隙引起的挠度）增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一定的最小导向长度。
对一般的液压缸，最小导向长度H 应满足以下要求：
202
L D
H ≥
+（2-6） 式中：L ——液压缸的最大行程；
D ——液压缸的内径；
活塞的宽度B ：一般取B=（0.6～1.0）D ；缸盖滑动支承面的长度l ，根据液压缸内径D 而定；
当D ＜80mm 时，取l 1=（0.6～1.0）D ； 当D ＞80mm 时，取l 1=（0.6～1.0）d ；
为保证最小导向长度H ，若过分增大l 1和B 都是不适宜的，必要是可在缸盖与活塞之间增加一隔套K 来增加H 的值。隔套的长度C 由需要的最小导向长度H 觉得，即
()
11
2C H l B =-
+（2-7）
6.缸筒长度的确定
缸筒的长度L 0由最大工作行程及结构上的需要决定,一般不大于缸筒内径的20～30倍。可按下式进行计算。
L 0=L+B+H+S (mm) （2-8） 式中 L ——活塞最大行程；
B ——活塞宽度； H ——活塞杆导向长度；
S ——其他长度，指一些特殊装置所需的长度。 7.密封件的沟槽尺寸确定 二、强调计算
1.缸筒端部连接强度计算
因采用的链接方式不同，故连接强度的计算内容与公式不同，具体见机械设计手册第四卷表19-6-12。给出液压缸缸体与端盖连接形式图见表2-7。 2.缸筒壁厚验算
计算求得缸筒壁厚δ的值后，应作强度验算，即液压缸额定压力值应低于一定的极限值，以保证工作安全。
()
22121
0.35s D D pn D
σ-≤
（MPa ）
式中 σs =缸筒材料的屈服强度（MPa ） 3.活塞杆稳定性的验算
液压缸的支承长度L B 是指活塞杆全部外伸时，液压缸支承点与活塞杆前端连接之间的距离。
当L B ≤10d 时，液压缸为短行程型，主要须验算活塞杆压缩或拉伸强度，即
d ≥m ） 式中 F ——液压缸的最大推力（N ）；
σs ——材料的屈服强度（）； n s ——安全系数，一般ns=2～4； d ——活塞杆直径（m ）。
当液压缸支承长度L B ≥（10～15）d 时，需要考虑活塞杆的稳定性并进行验算。活塞杆弯曲失稳临界负荷F K ，可按下式计算，即
26
22
10K B EJ F K L π?=
(N)
在弯曲失稳临界负荷F K 时，活塞杆将纵向弯曲。因此，活塞杆最大工作负荷F 应按下式验算，即
K
K
F F n ≤
(N) 式中 E ——活塞杆材料的弹性模数（MPa ），对于钢材，=210×103（MPa ）
J ——活塞杆横截惯性矩（m 4） K ——安装及导向系数
n k ——安全系数，一般取n k =3.5； L B ——安装距，（m ）。
三、液压缸的结构设计
液压缸主要尺寸确定以后，就要进行各部分的结构设计。主要包括：缸体与缸盖的连接结构、活塞杆与活塞的连接结构、活塞杆导向部分结构、密封装置、
缓冲装置、排气装置及液压缸的安装连接结构等。由于工作条件不同，结构形式也各不相同。设计时可根据具体情况进行选择。
1．缸体与端盖的连接形式
缸体端部和端盖的连接形式与工作压力、缸体材料以及工作条件等因素有关。下表为常见的缸盖连接形式。
2．活塞杆与活塞的连接结构
下表为活塞缸与活塞的几种常用的连接形式。分整体式结构和组合式结构。组合式结构又分为螺纹连接、半环连接和锥销连接。
3．活塞杆导向部分的结构
活塞杆导向部分的结构，包括活塞杆与端盖、导向套的结构，以及密封、防尘和锁紧装置等。导向套的结构可以做成端盖整体式直接导向，也可以做成与端盖分开的导向套结构。后者导向套磨损后便与更换，所以应用较为普遍。导向套的位置可安装在密封圈的内侧，已可以安装在外侧。机床和工程机械中一般采用装在内侧的结构，有利于导向套的润滑。
攀枝花学院本科学生课程设计任务书 题目组合机床液压系统设计 1、课程设计的目的 在完成液压传动课程学习的基础上，运用所学的液压基本知识，理论联系实际，把知识运用到实际生产时实践中来，设计一台专用铣床液压系统。 2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等） 设计立式组合机床的液压系统，工作台要求完成：快进——工进——快退——原位停止、工件松开——液压泵卸荷。动力滑台采用平面导轨，其静摩擦系数 为f s =0.2，动摩擦系数为f d =0.1，往复运动的加（减速）的时间t =0.05， 系统的参数如下: 滑台的重量为135000N 快进快退的速度6m/min 滑台工进速度50 mm/s 快进行程100mm 工进行程50mm 切削负载为33000N 3、主要参考文献 1 王积伟﹒液压传动﹒北京：机械工业出版社，2010﹒ 2 席伟光﹒机械设计课程设计﹒北京：高等教育出版社，2003﹒ 3 李壮云﹒中国机械设计大典﹒南昌：江西科学技术出版社，2002﹒ 4 王文斌﹒机械设计手册﹒北京：机械工业出版社，2004﹒ 4、课程设计工作进度计划 1.用三天的时间进行查阅资料，初步计算，请教老师等设计准备。 2.用两天的时间进行计算、设计、画图。 3．两天的时间自己查找问题、老师审核、交图等工作。 指导教师（签字）日期年月日 教研室意见： 年月日 学生（签字）： 接受任务时间：年月日注：任务书由指导教师填写。
课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称 评分项目分 值 得 分 评价内涵 工作表现20% 01 学习态度 6 遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学 工作态度。 02 科学实践、调研7 通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠 道获取与课程设计有关的材料。 03 课题工作量7 按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。 能力水平35% 04 综合运用知识的能力10 能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题， 能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析， 得出有价值的结论。 05 应用文献的能力 5 能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并 较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种 信息及获取新知识的能力。 06 设计（实验）能力，方案 的设计能力 5 能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、 操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清 晰、完整。 07 计算及计算机应用能力 5 具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机 进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。 08 对计算或实验结果的分析 能力（综合分析能力、技 术经济分析能力） 10 具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。 成果质量45% 09 插图（或图纸）质量、篇 幅、设计（论文）规范化 程度 5 符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本 文件第五条要求。 10 设计说明书（论文）质量30 综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分， 结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。 11 创新10 对前人工作有改进或突破，或有独特见解。 成绩 指 导 教 师 评 语 指导教师签名：年月日
机电课程设计 题目：注塑机液压系统设计 学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化班级：学号：学生姓名： 导师姓名： 完成日期：
课程设计任务书 设计题目：注塑机液压系统设计 姓名系别机械工程专业机械设计及其自动化班级学号 指导老师教研室主任 一、设计要求及任务 1．设计要求 （1）公称注射量：250 cm3；螺杆直径: d=40mm；螺杆行程：s1=200mm；最大注射压力p=153MPa；注射速度：vw=0.07m/s；螺杆转速：n=60r/min；螺杆驱动功率：Pm=5kW；注射座最大推力：Fz＝27 (kN)；注射座行程：s2=230(mm)；注射座前进速度：vz1=0.06m/s；注射座后退速度：vz2=0.08m/s；最大合模力（锁模力）Fh=900 (kN)；开模力：Fk=49 (kN)；动模板（合模缸）最大行程：s3=350 (mm)；快速合模速度：vhG = 0.1m/s；慢速合模速度：vhG =0.02m/s；快速开模速度：vhG =0.13m/s；慢速开模速度：vhG =0.03m/s； （2）注塑机工作参数设计计算； （3）液压系统原理方案设计；液压系统设计计算及元件选择； （4）注塑机及液压系统总图设计。 2．设计任务 （1）绘制注塑机合模缸、注塑装置和液压系统油箱的装配图； （2）绘制液压系统原理图； （3）系统零部件的计算与选型； （4）按照要求编写设计说明书和打印图纸。 二、进度安排及完成时间 1．设计时间：两周，2012年6月 25日至2012年7月6日。 2．进度安排 第19周：布置设计任务，查阅资料，熟悉设计要求及任务，进行系统设计。 第20周：整理资料，撰写设计说明书，答辩，交设计作业。（印稿及电子文档）。
设计及说明结果一、25吨汽车起重机伸缩臂架的设计 箱型吊臂连接尺寸的确定包含下列的容：1）吊臂根部铰点位置 的确定；2）吊臂各节尺寸的确定；3）变幅油缸铰点的确定。 1、吊臂根部铰点位置的确定 基本臂工作长度和吊臂最大工作长度的确定： 由图2.1可知，设为工作长度，则有 图2.1 三铰点有关尺寸图
式中：H—基本臂的起升高度，。 b—吊钩滑轮组最短距离，取。 、—根部铰点和头部滑轮轴心离吊臂基本截面中心线的距离，并带有符号。由于此项数值较小，所 以计算时可以忽略不计。 —吊臂仰角，取。 h—根部铰接点离地距离，取。 吊臂根部离铰点的距离e —最小工作幅度，取。 吊臂根部铰点离回转平面的高度 —回转支承装置的高度， —起重机汽车底盘的高度， 主吊臂最大长度 —最长主臂起升高度， a，r，b，h同上。 2、吊臂各节尺寸的确定 主吊臂的最长长度是由基本臂结构长度和外伸长度所组成。 、、—各节臂的伸缩长度，在设计中伸缩长度往往取
同一数值，即。外伸长度。 、、—为二、三、四节臂缩回后外漏部分的长度，在 计算时取同一数值（a=0.25m） 若假设为臂头滑轮中心离基本臂端面的距离，则基本臂结构长度加上即为基本臂的工作长度。 所以有 从中可以求出 k—吊臂的节数。 —主臂最大长度，初取35m。 —主臂最小长度，初取11m。 通常搭接长度应该短些，以减轻吊臂重量。但是，太短将搭接部分反力增大了，引起搭接部分吊臂的盖板或侧板局部失稳，同时，也使吊臂的间隙变形增大。因此搭接部分要根据实际经验和优化设计而定，一般为伸缩臂外伸长度的1/4—1/5（吊臂较长者取后者，较短者取前者，同步伸缩者可取后者）。 从而搭接长度为 在第i节臂退回后，除外露部分长度a外，在前节（i-1）节臂中的长度加上伸出后仍在前节臂中的那部分搭接长度。第i节臂插在前节臂的长度为（），设第i节臂的结构长度为，则
液压课程设计 设计说明书 设计题目:叉车液压系统设计 机械工程学院 机械维修及检测技术教育专业 机检3333班 设计者: 指导教师： 2013年12月27日
课 程 设 计 任 务 书 机械工程 学院 机检 班 学生 课程设计课题： 叉车液压系统设计 一、课程设计工作日自 2013 年 12 月 23 日至 2013 年 12 月 27 日 二、同组学生 三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时 间、主要参考资料等）： 1．目的： (1)巩固和深化已学的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般步骤和方法； (2)正确合理地确定执行机构，运用液压基本回路组合成满足基本性能要求的、高效的液压系统； (3)熟悉并运用有关国家标准、设计手册和产品样本等技术资料。 2．设计参数： 叉车是一种起重运输机械，它能垂直或水平地搬运货物。请设计一台X 吨叉车液压系统的原理图。该叉车的动作要求是：货叉提升抬起重物，放下重物；起重架倾斜、回位，在货叉有重物的情况下，货叉能在其行程的任何位置停住，且不下滑。提升油缸通过链条－动滑轮使货叉起升，使货叉下降靠自重回位。为了使货物在货叉上放置角度合适，有一对倾斜缸可以使起重架前后倾斜。已知条件：货叉起升速度1V ，下降速度最高不超过2V ，加、减速时间为t ，提升油缸行程L ，额定载荷G 。倾斜缸由两个单杠液压缸组成，它们的尺寸已知。 3．设计要求：
(1) 对提升液压缸进行工况分析,绘制工况图，确定提升尺寸； (2) 拟定叉车起重系统的液压系统原理图； (3) 计算液压系统，选择标准液压元件； (4) 对上述液压系统中的提升液压缸进行结构设计，完成该液压缸的相关计算和部件装配图设计，并对其中的1－2非标零件进行零件图的设计。 4．主要参考资料： [1] 许福玲.液压与气压传动.北京：机械工业出版社， [2] 陈奎生．液压与气压传动．武汉：武汉理工大学出版社， [3] 朱福元．液压系统设计简明手册．北京：机械工业出版社， [4] 张利平．液压气动系统设计手册．北京：机械工业出版社， 指导教师签字：邓三鹏系主任签字：邓三鹏
目录 1 引言 (1) 1.1 制钉机 (1) 1.1.1 国外制钉机的发展现状 (1) 1.1.2 我国制钉机的发展现状 (1) 1.2 ADAMS 软件 (1) 1.3 自动制钉机工作原理及工艺过程 (2) 1.4 制钉机的设计方案提示 (2) 1.5 利用ADAMS软件仿真的基本步骤 (2) 1.6 制钉机的工作要求 (3) 1.7 自动制钉机基本概况 (3) 1.8 自动制钉机的原始数据 (3) 2 设计思路，方案选定 (4) 2.1 设计方案图及其特点 (4) 2.1.1 方案一，运动简图 (4) 2.1.2 方案二，运动简图 (5) 2.1.3 方案三，运动简图 (6) 2.2 方案比较，确定方案 (6) 2.3 机械运动循环图 (7) 3 制钉机机构的设计 (8) 3.1 送料机构的设计 (8) 3.1.1 选择合适的送料机构 (8) 3.1.2 机构实现 (9) 3.2 夹紧机构的设计 (10) 3.2.1 夹紧机构必须考虑的因素 (11) 3.2.2 夹紧机构在整个工作循环中的作用 (11) 3.2.3 凸轮的工序 (11) 3.2.4 相关数据的计算 (11) 3.2.5 凸轮等急速运动时的位移图 (11) 3.2.6 凸轮机构运动简图 (12) 3.3 冷镦机构的设计 (12) 3.3.1 工作方案及选定 (12) 3.3.2 钢钉材料的选定及相关尺寸 (13) 3.3.3 相关数据及计算 (13) 3.3.4 冷镦机构运动简图 (13) 3.4 切断机构的设计 (14)
3.4.1 刀具位置确定 (14) 3.4.2 相关数据及计算 (14) 3.4.3 切断机构运动简图 (15) 3.5 冷挤机构的设计 (15) 3.5.1 冷挤过程中的阶段性及压力变化 (15) 3.5.2 相关系数及计算 (16) 3.5.3 冷挤机构运动简图 (16) 3.6 制钉机机构设计小结 (17) 4 轴强度的校核 (18) 4.1 低速轴的强度校核 (18) 4.1.1 按弯扭合成应力校核轴的强度 (20) 4.1.2 疲劳强度的校核 (20) 4.2 中间轴强度的校核 (23) 4.2.1 按弯扭合成应力校核轴的强度 (24) 4.2.2 疲劳强度的校核 (24) 5 轴承寿命的计算 (28) 5.1 低速轴轴承寿命的计算 (28) 5.2 中间轴轴承寿命的计算 (28) 6 机构在ADAMS软件中的运动仿真 (29) 6.1 冷镦机构 (29) 6.2 切断机构 (30) 6.3 冷挤机构 (32) 结论 (34) 致谢 (35) 参考文献 (36) 1 引言 1．1 制钉机 制钉机是用来制造铁钉的生产设备。 制钉机又名废旧钢筋制钉机，它本着一切从废物利用节能高效，变废为宝的角度出发，一切从用户能够快速致富的角度出发，以经济实用性为主，达到了技术含量高，操作使用方便，它动力小，节约能源，性能稳定可靠。质量达到标准，该设备具有体积小，灵活移动方便，低噪声、低耗电、易安装等特点。故此该项目已成为各企业、个体、家庭、下岗职工、农民朋友快速致富投资的理想项目。 1.1.1 国外制钉机的发展现状
新疆大学 专业课课程设计任务书 班级：机械12-7 姓名：麦麦提阿卜杜拉学号：20122001702 课程设计题目：基于plc的液压动力滑台控制设计 说明书页数：19页 发题日期：2016 年 2 月26 日完成日期2016年4月15日 指导教师：穆合塔尔老师
目录 1.1.1设计任务- 2 - 2.1.1负载分析和速度分析- 2 - 2.11负载分析- 2 - 2.12速度分析- 2 - 3.1.1确定液压缸主要参数- 3 - 4.1.1拟定液压系统图- 6 - 4.11选择基本回路- 6 - 4.12液压回路选择设计- 7 - 4.13工作原理：- 8 - 5.1.1液压元件的选择- 9 - 5.11液压泵的参数计算- 9 - 5.12选择电机- 10 - 6.1.1辅件元件的选择- 11 - 6.11辅助元件的规格- 11 - 6.12过滤器的选择- 11 - 7.1.1油管的选择- 12 - 8.1.1油箱的设计- 13 - 8.11油箱长宽高的确定- 13 - 8.12各种油管的尺寸- 14 - 9.1.1验算液压系统性能- 14 - 9.11压力损失的验算及泵压力的调整- 14 - 9.12液压系统的发热和温升验算- 16 -
1.1.1设计任务 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10KN。 2.1.1负载分析和速度分析 2.11负载分析 已知工作负载F w =10000N。惯性负载F a =900N，摩擦阻力F f =900N. 取液压缸机械效率 m η=0.9，则液压缸工作阶段的负载值如表2-1： （表2-1） 2.12速度分析 已知工作速度即工进速度为最大5mm/s,快进快退速度为工进速度的8-10倍。即40-50mm/s. 按上述分析可绘制出负载循环图和速度循环图：
《液压与气压传动》 课程设计说明书 题目：卧式双面洗削组合机床液压系统 院系：国际教育 专业：机电一体化 班级：51301 姓名：陈雪峰 指导教师：徐巧 日期：2015.5.21
《液压与气压传动》课程设计任务书 一、设计目的 《液压与气压传动》课程设计是机械工程专业教学中重要的实践性教学环节，也是整个专业教学计划中的重要组成部分，是培养学生运用所学有关理论知识来解决一般工程实际问题能力的初步训练。 课程设计过程不仅要全面运用《液压与气压传动》课程有关知识，还要根据具体情况综合运用有关基础课、技术基础课和专业课的知识，深化和扩大知识领域，培养独立工作能力。 通过课程设计，使学生在系统设计方案的拟定、设计计算、工程语言的使用过程中熟悉和有效地使用各类有关技术手册、技术规范和技术资料，并得到设计构思、方案拟定、系统构成、元件选择、结构工艺、综合运算、编写技术文件等方面的综合训练，使之树立正确的设计思想，掌握基本设计方法。 二、设计内容 1．《液压与气压传动》系统图，包括以下内容： 1）《液压与气压传动》系统工作原理图； 2）系统工作特性曲线； 3）系统动作循环表； 4）元、器件规格明细表。 2．设计计算说明书 设计计算说明书用以论证设计方案的正确性，是整个设计的依据。要求设计计算正确，论据充分，条理清晰。运算过程应用三列式缮写，单位量纲统一，采用ISO制，并附上相应图表。具体包括以下内容： 1）绘制工作循环周期图； 2）负载分析，作执行元件负载、速度图； 3）确定执行元件主参数：确定系统最大工作压力，液压缸主要结构尺寸，计算各液压缸工作阶段流量，压力和功率，作工况图； 4）方案分析、拟定液压系统； 5）选择液压元件； 6）验算液压系统性能； 7）绘制液压系统工作原理图，阐述系统工作原理。 三、设计要求与方法步骤 1．认真阅读设计任务书，明确设计目的、内容、要求与方法步骤； 2．根据设计任务书要求，制定个人工作计划； 3．准备必要绘图工具、图纸，借阅有关技术资料、手册； 4．认真对待每一设计步骤，保证质量，在教师指导下独立完成设计任务。 （课程设计说明书封面格式与设计题目附后） 二、液压传动课程设计(大型作业)的内容和设计步骤 1．工况分析 在分析机器的工作情况(工况)的基础上，确定液动机(液压缸和液压马达)的负载、速度、调速范围、功率大小、动作循环、自动化程度等并绘制出工况图。 2．初定液动机的基本参数
开题报告
摘要 装载机主要用来装卸散状物料，也能进行轻度的铲掘工作，并且具有良好的机动性能，是工程机械中保有量较大的品种之一。 装载机液压系统设计是装载机设计的一个重要环节，它对装载机的使用性能和装载机在市场上的竞争力有着很大的影响。装载机性能的优劣和作业效率的发挥，离不开液压系统的设计，而且在很大程度上取决于液压系统的工作效率。 装载机的工作装置和转向机构都采取液压传动，本文通过对工作装置及转向机构工作要求和载荷分析对液压系统进行设计。主要包括对执行元件，控制元件辅助元件的选择、设计。 本文的设计，能够使读者对液压系统设计进一步加深了解，同时从中可以体会到一些设计理念，为以后从事此类工作得到一些帮助。 关键词：装载机液压传动液压系统设计
ABSTRACT The loader is mainly used for loading and unloading bulk materials, but also for light excavation work, and has good maneuverability, is the construction machinery to maintain a larger variety of one. The hydraulic system design of the loader is an important part of the loader design. It has a decisive influence on the performance of the loader and the competitiveness of the loader in the market. The performance of the loader and the operational efficiency of the play, can not be separated from the hydraulic system design, and to a large extent depends on the hydraulic system efficiency. The working device of the loader and the steering mechanism are taken hydraulic drive, this paper through the work device and steering mechanism requirements and load analysis of the hydraulic system design. Mainly include the implementation of components, control components of the selection of components, design. The design of this paper can make the reader to further deepen the understanding of the hydraulic system design, at the same time from which you can experience some of the design concept for the future to engage in such work to get some help. Key words: loader hydraulic transmission hydraulic pressure system
《现代机械工程基础实验1》（机电）之 机械工程控制基础综合实验 指导书 指导教师：董明晓逄波 山东建筑大学 机电工程学院 2013.7.4 一、过山车项目 1、过山车（Roller coaster，或又称为云霄飞车），是一种机动游乐设施，常见于游乐园和主题乐园中。过山车通常采用液压弹射器提速。弹射系统由高速液压缸、活塞式蓄能器以及大流量高速开关阀等三部分组成液压系统原理图如下：
2、过山车机械结构设计方案图 3、该方案的应用坦克仿真驾驶平台的起伏效果、混凝土搅拌机、塔式起重机、车辆驱动传动系统，液压起升平台 4过山车液压节能回收装置。液压系统设计中的节能问题主要是降低系统的功率损失，液压系统的功率损失会使系统的总效率下降、油温升高、油液变质，导致液压设备发生故障。因此，设计液压系统时必须多途径的考虑怎样降低系统的功率损失。其设计如图所示。
二.坦克系统 1、如何驱动庞然大物-坦克，主要依靠液压系统的驱动，导向，制动。机械液压双工 率流向机构，使得来自发动机的动力分两路，流向驱动轮的两侧。其行走系统 液压原理图 2、由于军事工业的需要，为了使坦克更好的适应作战环境（沟壑，险滩等路面凹凸 不平，）有时为了需要不得不从空中运输，从空中迫降，显而易见，处理好减 震已经迫在眉睫。坦克液压减震系统原理图
3、液压式减震器的结构同吸入式泵基本相似，。当履带遇到凸起的路面受到冲击时， 缸筒向上移动，活塞在内缸筒里相对往下移动。此时，活塞阀门被冲开向上，内缸筒腔内活塞下侧的油不受任何阻力地流向活塞上侧。同时，这一部分油也通过底部阀门上的小孔流入内、外缸筒之间的油腔内。这样就有效地衰减了凹凸路面对车辆的冲击负荷。而当车轮越过凸起地面往下落时，缸筒也会跟着往下运动，活塞就会相对于缸筒向上移动。当活塞向上移动时，油冲开底部的阀门流向内缸筒，同时内缸筒活塞上侧的油经活塞阀门上的小孔流向下侧。此时当油液流过小孔过程中，会受到很大的阻力，这样就产生了较好的阻尼作用，起到了减震的目的。液压减震系统机械结构图 4、设计一个减震系统,使得生鸡蛋从5米高的地方下落能够完好
自动制钉机设计说明书 自动制钉机设计说明书 学院: 工程学院专业: 机械设计制造及其自动化班级: 10级8班姓名: 谢文华学号: 1015013108 同组成员: 指导老师: 魏春梅 1 目录 一. 课程设计任务书及工作要求…………………………………3 二. 机构工作原理…………………………………………………3 三. 功能分解图，执行机构动作分解图…………………………5 四. 工作循环图……………………………………………………10 五. 运动方案的选择与比较………………………………………11 六. 机构运动简图…………………………………………………15 七. 执行机构设计过
程...................................................16 八. 设计总结与心得......................................................19 九. 主要参考资料及其编号 (21) 2 一( 课程设计任务书及工作要求 1、工作要求 ,1.6,3.4mm,; (1)铁钉直径为 mm(2)铁钉长度为25,80; (3)生产率为60枚/min; (4)最大冷镦力为3000N，最大剪断力为2500N; (5)冷镦滑块质量为8kg，其它构件质量和转动惯量不计; (6)要求结构简单紧凑、传动性能优良、噪声尽量减少。 2、设计任务 (1)按工艺动作要求拟定运动循环图。 (2)进行送丝校直机构、冷镦钉帽机构、冷挤钉尖机构、剪断钢丝机构的选型。 (3)机械运动方案的评价和选择。 (4)拟定机械传动方案。 (5)设计飞轮和确定电动机型号。 (6)画出机械运动方案简图。 (7)对传动机构和执行机构进行运动学尺寸计算。二(机构工作原理 , 制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径 相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。 3 1)校直钢丝。并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。 2)冷镦钉帽，在此前夹紧钢丝。
卧式双面铣削组合机床的 液压系统设计 Prepared on 22 November 2020
液压与气压传动技术课程设计说明书专业： 学号： 姓名： 指导教师： 2012年6月1日
1设计题目卧式双面铣削组合机床的液压系统设计 (2) 2设计要求 (2) 3液压传动系统的设计与计算 (3) 分析液压系统工况 (3) 确定主要参数 (6) 1.初定液压缸的工作压力 (6) 2.液压缸主要参数的确定 (6) 3.绘制液压系统工况图................................................6 绘制液压传动系统原理图 (8) 1.调速回路的选择 (8) 2.油源及其压力控制回路的选择 (9) 3.快速运动与换向回路 (9) 4.速度换接回路 (9) 5.压力控制回路 (9) 6.行程终点的控制方式 (9) 7.组成液压系统绘原理图 (9) 计算与选择液压元件 (11) 1.液压泵 (11) 2.阀类元件及辅助元件的选择 (11) 3.油管的选择 (11) 4.确定油箱容积 (11) 液压系统性能验算 (12)
1压力损失的验算 (13) 工作进给时进油路压力损失 (13) 工作进给时回油路的压力损失 (13) 变量泵出口处的压力Pp (13) 系统压力损失验算 (13) 2 系统温升的验算 (14) 4液压缸的设计 (15) 液压缸工作压力的确定 (15) 液压缸的内径D和活塞杆d前面已经计算 (15) 液压缸的壁厚和外径的计算 (15) 缸盖厚度的确定 (15) 5设计小结 (16) 6参考文献 (16)
液压系统设计方法 液压系统是液压机械的一个组成部分，液压系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 液压系统的设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。 ⑴确定液压执行元件的形式； ⑵进行工况分析，确定系统的主要参数； ⑶制定基本方案，拟定液压系统原理图； ⑷选择液压元件； ⑸液压系统的性能验算： ⑹绘制工作图，编制技术文件。 1.明确设计要求 设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 ⑴主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等； ⑵液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； ⑶液压驱动机构的运动形式，运动速度； ⑷各动作机构的载荷大小及其性质； ⑸对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求； ⑹自动化程度、操作控制方式的要求； ⑺对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求； ⑻对效率、成本等方面的要求。 2.进行工况分析、确定液压系统的主要参数 通过工况分析，可以看出液压执行元件在工作过程中速度和载荷变化情况，为确定系统及各执行元件的参数提供依据。 液压系统的主要参数是压力和流量，它们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷。流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。 2.1载荷的组成和计算 2.1.1液压缸的载荷组成与计算 图1表示一个以液压缸为执行元件的液压系统计算简图。各有关参数已标注在图上，其中F W是作用在活塞杆上的外部载荷。F m是活塞与缸壁以及活塞杆与导向
液压系统设计项目 汽车起重机液压系统设计 项目目标：1能够理解单向阀的类型、结构工作原理。 2、理解单向阀的用途 3、能进行锁紧回路的油路分析 4、应用液压仿真软件模拟运行动作 实训步骤：1、采用仿真软件机床液压系统原理图 2、手动控制模拟吊车液压系统工作状态 3、分析动作液压回路的工作情况，如；压力、流量等。 项目要求： 在吊装机液压系统中，要求执行元件在停止运动时不受外界影响而发生漂移或窜动，也就是要求液压缸或活塞杆能可靠地停留在行程的任意位置上。应选用何种液压元件来实现这一功能呢?在实际应用中常用单向阀或液控单向阀来实现这个动作要求 项目分析： 通过学习，我们知道液压传动系统中执行机构(液压缸或活塞杆)的运动是依靠换向阀来控制的，而换向阀的阀芯和阀体间总是存在着间隙，这就造成了换向阀内部的泄漏。若要求执行机构在停止运动时不受外界的影响，仅依靠换向阀是不能保证的，这时就要利用单向阀来控制液压油的流动，从而可靠地使控制执行元件能停在某处而不受外界影响。 该任务中，吊装机液压系统对执行机构的来回运动过程中停止位置要求较高，其本质就是对执行机构进行锁紧，使之不动，这种起锁紧作用的回路称为锁紧回路。图所示便是采用液控单向阀的锁紧回路。换向阀左位工作时，压力油经左液控单向阀进入液压缸左腔，同时将右液控单向阀打开，使液压缸右腔油液能流回油箱，液压缸活塞向右运动；反之，当换向阀右位工作时，压力油进入液压缸右腔并将左液控单向阀立即关闭，活塞停止运动。为了保证中位锁紧可靠换向阀宜采用H型或Y型。由于液控单向阀的密封性能很好，从而能使执行元件长期
锁紧。这种锁紧回路主要用于汽车起重机的支腿油路和矿山机械中液压支架的油路。 液压系统图 图1为汽车液压吊车支腿液压系统原理图 图2为汽车液压吊车起重液压系统原理图
冲床自动卸料机械手液压系统设计 摘要：工业机械手最初在60年代问世，20世纪80年代以来，工业机器人技术逐渐成熟，并很快得到推广,经过了30多年的发展，已经广泛应用于各个工业领域，成为制造业生产自动化中主要的机电一体化设备，其应用范围很广。机械手的设计包括结构设计、驱动设计、反馈装置设计、液压控制设计等，本文主要介绍液压控制设计以及控制系统的设计。 关键词: 工业机械手，液压传动。 冲床自动卸料机械手是机械制造、机械设计和机械电子工程(机电一体化)等专业的一个重要的内容，冲床自动卸料机械手应能以一种或几种典型零件（如盘类或箱体类）的加工为对象，实现对加工工件在机床上的装、卸操作。 一、冲床自动卸料机械手的结构包括： 1、执行机构 执行机构由抓取部分（手部）、腕部、臂部和行走机构等运动部分组成。 2、驱动机构 有气动、液动、电动、和机械四种形式。气动式速度快，结构简单，成本低。采用点位控制或机械挡块定位时，有较高的重复定位精度，但臂力一般在300N以下。 液压式的机器人，臂力可达1000N以上，且可用电液伺服机构，可实现连续控制，使工业机器人的用途和通用性更广，定位精度一般在1mm范围内。 3、控制系统 有点动控制和连续控制两种形式。 4、基体 基体是机械手的基础。 二、冲床自动卸料机械手的液压系统的组成： 一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。其中各部分的作用为： 1、动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵， 它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。 2、执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载 作直线往复运动或回转运动。 3、控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。压力控 制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。 4、辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。 5、液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油 等几大类。 三、冲床自动卸料机械手的液压系统的原理： 由于液压技术是一种比较成熟的技术，它具有动力的，力（或力矩）惯量比较大、快速响应高，易于实现直径驱动等特点，因此在手臂的伸缩，手腕的回转运动中选用液压驱动系统。 在液压设备中，有时采用一个油泵（或一个高低泵组）驱动多个执行元件，以实
1 引言 1．1 制钉机 制钉机是用来制造铁钉的生产设备。 制钉机又名废旧钢筋制钉机，它本着一切从废物利用节能高效，变废为宝的角度出发，一切从用户能够快速致富的角度出发，以经济实用性为主，达到了技术含量高，操作使用方便，它动力小，节约能源，性能稳定可靠。质量达到标准，该设备具有体积小，灵活移动方便，低噪声、低耗电、易安装等特点。故此该项目已成为各企业、个体、家庭、下岗职工、农民朋友快速致富投资的理想项目。 1.1.1 国外制钉机的发展现状 1970年到1979年，国际制钉机业飞速发展．尤其是美国、德国、日本、韩国和我国台湾省等国家和地区，利用雄厚的资金和技术不断推陈出新。近年来工业发达国家在集团优势差。我国,技术含量越高的制钉机产品质量越差,而质量差的产品,很难参与国际制钉机发展上速度不快，甚至有所下降。而发展中国家的制钉机产量则大幅度上伸升。 1.1.2 我国制钉机的发展现状 国内制钉机产品的生产工艺落后，产品质量挡次较低。中国的全自动制钉机制造业经过多年的发展,从无到有,从弱小到强大。但总的来说,规模小的企业偏多,营业收入低,竞争,更谈不上形成品牌。据了解，美国，西欧和日本一年共消耗制钉机近20万。而作为手工产品著称的我国大陆，出口欧、美、日本市场的制钉机只占其消耗量的l%～1．5 %，显然是很不相称的。制钉机业较发达的韩国和台湾在几年前已达到年出口10万台以上。与我国处在同等水平的巴基斯坦和泰国制钉机出口也超过我国。1．2 ADAMS软件 ADAMS，即机械系统动力学自动分析，该软件是美国MDI公司开发的虚拟样机分析软件。ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格郎日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。ADAMS软件的仿真可用
目录 绪论 --------------------------- 3 1.1 现代液压技术的发展状况------------ 4 1.2 液压传动的研究对象-------------- 4 1.3 液压传动的组成---------------- 4 1.4 液压传动的优缺点----------------- 5 液压传动的主要优点------------- 5 液压传动的主要缺点------------ 5 1.5 液压技术的发展应用-------------- 6 、液压传动在各类机械中的应用- 6 、液压传动技术的发展概况--------- 7 第1章挖掘机的液压系统 ------------------ 8挖掘机的工作循环及对液压系统的要求 ----------------------------------------------------- 8 WY —100 挖掘机液压系统的工作原理------------- 9 第3 章液压系统的设计 ------------------ 12明确设计要求进行工况分析------------------ 12 确定液压系统的主要参数------- 13 液压缸的载荷组成计算-------- 13 液压马达的负载------------- 15 计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排 -------------------------------------- 15 液压缸的设计计算------------ 15 液压马达的设计计算------------- 16 液压泵的确定与所需功率的计算-- 17 液压泵的确定--------------- 17 选择液压泵的规格------------ 18 阀类元件的选择------------------- 18 选择依据------------------ 18 选择阀类元件应注意的问题---- 18
摘要 QY40型汽车起重机液压系统的设计是该型起重机设计过程中最关键的一步。本文根据液压系统的技术指标对该系统进行整体方案设计，对其功能和工作原理进行分析，初步确定了系统各回路的基本结构及主要元件，按照所给机构性能参数和液压性能参数进行元件的选择计算，通过对系统性能的验算和发热校核，以满足该起重机所要达到的要求。 本文还针对当前汽车起重机所采用的一项先进技术——电液比例控制技术，从原理、控制部件、回路控制、控制措施以及对汽车起重机的影响等进行专题研究。由此对电液比例控制技术在汽车起重机中的运用给以充分的肯定，对汽车起重机的发展前景有了很大的希望。 关键字: 汽车起重机液压系统高效节能性能参数电液比例
Abstract Model QY40 automobile crane hydraulic pressure systematic design this type hoist the most key one of the design process.This text analyses , demand to carry on the scheme to work out on this performance systematic in hydraulic pressure. Prove to its function and operation principle Have confirmed the basic structure of system every return circuit and main component tentatively According to giving the organization performance parameters and choice of carrying on the component of performance parameter of hydraulic pressure to calculate Through to the checking computations and generating heat to check of systematic function, in order to respond to the request that this hoist should reach This text, still to an advanced technology that the automobile crane adopts at present —Control technology of proportion of the electric liquid .Carry on the case study from principle , controlling part , return circuit controlling , control measure and impact on automobile crane ,etc. Therefore give the abundant affirmation to the application of the proportion of the electric liquid in the automobile crane of control technology The development prospect has very great hopes. key words:Crane truck Hydraulic pressure system Energy-efficient Performance parameter Proportion of the electric liquid
机械原理课程设计 题目名称自动制钉机 专业班级 15机制（专升本） 学生姓名刘备 学号 指导教师诸葛亮 机械与电子工程系 二○一六年六月十六日
目录 一、机械原理课程设计任务书 (3) 二、设计内容 (4) 1.根据工艺动作要求拟定运动示意图 (4) 2．各机构的选型设计 (5) 2.1选型设计 (5) 2.2自动制钉机的功能分解 (6) 2.3系统运动转换功能图 (9) 3.方案的比较 (9) 4.执行机构设计过程 (12) 4.1.连杆机构 (13) 4.2夹紧凸轮 (13) 4.3冷挤（切断）凸轮 (13) 4.4齿轮的选择 (14) 4.5槽轮半径的选择 (14) 4.6电动机的选择 (14) 5.运动方案选择 (15) 6.运动循环图 (16) 总结 (17) 参考文献 (18)
一、机械原理课程设计任务书 专业 15机制（升本）学号 XXXXXXXXXX 姓名刘备 设计题目：自动制钉机的设计 一、设计题目 制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。 1）校直钢丝。并按节拍要求间歇地输送到装夹工位。 2）冷镦钉帽，在此前夹紧钢丝。 3）冷挤钉尖。 4）剪断钢丝。 二、原始数据及设计要求： 1）铁钉直径Φ1.6—Φ3.4mm。 2）铁钉长度25—80mm。 3）生产率360枚/min。 4）最大冷镦力3000N，最大剪断力2500N。 5）冷镦滑块质量8kg，其他构件质量和转动惯量不计。 6）要求结构紧凑，传动性能优良，噪声尽量减小 三、设计任务 1）按工艺动作要求拟定运动循环图。 2）进行送丝校直机构、冷镦钉帽机构、冷挤钉尖机构、剪断钢丝机构的选型。 3）机械运动方案的评价和选择。 4）按选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案。 5）设计飞轮和确定电动机型号。 6）画出机械运动方案简图。 7）按蚌埠学院相关格式要求编写设计说明书
卧式双面铣削组合机床 的液压系统设计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
液压与气压传动技术课程设计说明书专业： 学号： 姓名： 指导教师： 2012年6月1日
1设计题目卧式双面铣削组合机床的液压系统设计 (2) 2设计要求 (2) 3液压传动系统的设计与计算 (3) 分析液压系统工况 (3) 确定主要参数 (6) 1.初定液压缸的工作压力 (6) 2.液压缸主要参数的确定 (6) 3.绘制液压系统工况图................................................6 绘制液压传动系统原理图 (8) 1.调速回路的选择 (8) 2.油源及其压力控制回路的选择 (9) 3.快速运动与换向回路 (9) 4.速度换接回路 (9) 5.压力控制回路 (9) 6.行程终点的控制方式 (9) 7.组成液压系统绘原理图 (9) 计算与选择液压元件 (11) 1.液压泵 (11) 2.阀类元件及辅助元件的选择 (11) 3.油管的选择 (11) 4.确定油箱容积 (11) 液压系统性能验算 (12)
1压力损失的验算 (13) 工作进给时进油路压力损失 (13) 工作进给时回油路的压力损失 (13) 变量泵出口处的压力Pp (13) 系统压力损失验算 (13) 2 系统温升的验算 (14) 4液压缸的设计 (15) 液压缸工作压力的确定 (15) 液压缸的内径D和活塞杆d前面已经计算 (15) 液压缸的壁厚和外径的计算 (15) 缸盖厚度的确定 (15) 5设计小结 (16) 6参考文献 (16)