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第2章液压传动系统的设计

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、经济性

好、使用维护方便等条件。

液压系统的设计没有固定的

统一步骤，根据系统的繁简、借鉴

的多寡和设计人员经验的不同，在

做法上有所差异。各部分的设计有

时还要交替进行，甚至要经过多次

反复才能完成。图2.1所示为液压

系统设计的基本内容和一般流程。

2.1 明确设计要求、进

行工况分析

图2.1 液压系统设计的一般流程

2.1.1 明确设计要求

1．明确液压系统的动作和性能要求

液压系统的动作和性能要求，主要包括有：运动方式、行程和速度范围、载荷情况、运动平稳性和精度、工作循环和动作周期、同步或联锁要求、工作可靠性等。

2．明确液压系统的工作环境

液压系统的工作环境，主要是指：环境温度、湿度、尘埃、是否易燃、外界冲击振动的情况以及安装空间的大小等。

2.1.2 执行元件的工况分析

对执行元件的工况进行分析，就是查明每个执行元件在各自工作过程中的速度和负载的大小、方向及其变化规律。通常是用一个工作循环内各阶段的速度和负载值列表表示，必要时还应作出速度和负载随时间（或位移）变化的曲线图（称速度循环图和负载循环图）。

在一般情况下，液压缸承受的负载由六部分组成，即工作负载、导轨摩擦负载、惯性负载、重力负载、密封负载和背压负载，前五项构成了液压缸所要克服的机械总负载。

1. 工作负载F W

不同的机器有不同的工作负载。对于金属切削机床来说，沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载；对液压机来说，工作的压制抗力即为工作负载。工作负载F W与液压缸运动方向相反时为正值，方向相同时为负值（如顺铣加工的切削力）。工作负载可能为恒值，也可能为变值，其大小要根据具体情况进行计算，有时还要由样机实测确定。

2. 导轨摩擦负载F f

导轨摩擦负载是指液压缸驱动运动部件时所受的导轨摩擦阻力，其值与运动部件的导轨型式、放置情况及运动状态有关。机床上常用平导轨和V形导轨支承运动部件，其摩擦负载值的计算公式（导轨水平放置时）为：

平导轨

F f = f (

G + F N ) （2.1）

V形导轨

F f

G F

sin

（2.2）

式中f——摩擦系数，其值参考表2.1；

G ——运动部件的重力（N）；

F N ——垂直于导轨的工作负载（N）；

α—— V形导轨面的夹角，一般α=90o。

表2.1 导轨摩擦系数

导轨种类导轨材料工作状态摩擦系数

滑动导轨铸铁对铸铁

启动

低速运动

高速运动

0.16 ~ 0.2

0.1 ~ 0.22

0.05 ~ 0.08

滚动导轨铸铁导轨对滚动体

淬火钢导轨对滚动体0.005 ~ 0.02 0.003 ~ 0.006

静压导轨铸铁对铸铁0.000 5

3. 惯性负载F a

惯性负载是运动部件在启动加速或制动减速时的惯性力，其值可按牛顿第二定律求出，即

F m a G

g t

（2.3）

式中g——重力加速度（m/s2）；

?υ——?t时间内的速度变化值（m/s）；

?t——启动、制动或速度转换时间（s）。可取?t=（0.01 ~ 0.5）s，轻载低速时取较小值；重载高速时取较大值。

4. 重力负载F g

重力负载是指垂直或倾斜放置的运动部件在没有平衡的情况下，其自身质量造成的一种

负载力。倾斜放置时，只计算重力在运动方向上的分力。液压缸上行时重力取正值，反之取负值。

5. 密封负载F s

密封负载是指密封装置的摩擦力，其值与密封装置的类型和尺寸、液压缸的制造质量和油液的工作压力有关，F s 的计算公式详见有关手册。在未完成液压系统设计之前，不知道密封装置的参数，F s 无法计算，一般用液压缸的机械效率ηm 加以考虑，常取ηm = 0.90 ~ 0.97。 6. 背压负载F b

背压负载是指液压缸回油腔压力所造成的阻力。在系统方案及液压缸结构尚未确定之前，F b 也无法计算，在负载计算时可暂不考虑。

液压缸各个主要工作阶段的机械总负载F 可根据实际受力进行分析，通常按下列公式计算：

启动加速阶段

m g a f F F F F η)(±+= （2.4）

快速阶段

()m

g f F F F η/±= （2.5）

工进阶段

()f W g m F F F F η=±± （2.6）

制动减速阶段

()m g a w f F F F F F η/±-±= （2.7）

以液压马达为执行元件时，负载值的计算类同于液压缸。

2.2 执行元件主要参数的确定

主要参数的确定是指确定液压执行元件的工作压力和主要结构尺寸，主要参数确定的主要依据是执行意见的工况分析（即负载循环图和速度循环图）。液压系统采用的执行元件型式可视主机所要实现的运动种类和性质而定，见表2.2。

表2.2 选择执行元件的型式

运动形式

往复直线运动

回转运动

往复摆动

短行程

长行程

高速

低速

建议采用的

执行元件形式活塞缸柱塞缸

液压马达与齿轮齿条机构液压马达与丝杆螺母机构高速液压马达

低速液压马达

高速液压马达与减速机构

齿条油缸与

齿轮摆动马达

2.2.1 初选执行元件的工作压力

工作压力是确定执行元件结构参数的主要依据，它的大小影响执行元件的尺寸和成本，乃至整个系统的性能。工作压力选得高，执行元件和系统的结构紧凑，但对元件的强度、刚度及密封要求高，且要采用较高压力的液压泵；反之，如果工作压力选得低，就会增大执行元件及整个系统的尺寸，使结构变得庞大。所以应根据实际情况选取适当的工作压力。执行元件工作压力可以根据总负载值或主机设备类型选取，见表2.3和表2.4。

表2.3 按负载选择执行元件的工作压力

负载/kN <10 10 ~ 20 20 ~ 30 30 ~ 50 >50 工作压力/MPa 0.8 ~ 1.2 1.5 ~ 2.5 3.0 ~ 4.0 4.0 ~ 5.0 ≥5.0

表2.4 按主机类型选择执行元件的工作压力

设备类型精加工

机床

半精加

工机床

粗加工或

重型机床

农业机械、小型工程

机械、工程机械辅助

机构

液压机、重型机械、大

中型挖掘机、起重运输

机械

工作压力/MPa 0.8 ~ 2 3 ~ 5 5 ~ 10 10 ~ 16 20 ~ 32

2.2.2 确定执行元件的主要结构参数

1. 液压缸主要结构尺寸的确定

在这里，液压缸的主要结构尺寸是指缸的内径D和活塞杆的直径d。计算和确定D和d 的一般方法见参考文献[1]的 5.1节，例如，对于单活塞杆液压缸，可按参考文献[1] 中式（5.3）、式（5.4）、式（5.7）及D、d之间的取值关系计算D和d，并按系列标准值确定D 和d。

对有低速运动要求的系统（如精镗机床的进给液压系统），尚需对液压缸的有效作用面积进行验算，即应保证

≥m in

m in

（m2）（2.8）

式中 A ——液压缸的有效作用面积（m2）；

m in

——控制执行元件速度的流量阀的最小稳定流量（m3/s），可从液压阀产品样本上查得；

min

——液压缸要求达到的最低工作速度（m/s）。

验算结果若不能满足式（2.8），则说明按所设计的结构尺寸和方案达不到所需的低速，必须修改设计。

2. 液压马达主要参数的确定

液压马达所需排量V可按下式计算

2π

（mL/r）（2.9）

式中 T ——液压马达的负载转矩（N·m ）； ?p ——液压马达的两腔工作压差（Pa ）； ηm ——液压马达的机械效率。

求得排量V 值后，从产品样本中选择液压马达的型号规格。

2.2.3 复算执行元件的工作压力

当液压缸的主要尺寸D 、d 和液压马达的排量V 计算出来以后，要按各自的系列标准进行圆整，经过圆整的标准值与计算值之间一般都存在一定的差别，因此有必要根据圆整值对工作压力进行一次复算。

还须看到，在按上述方法确定工作压力的过程中，没有计算回油路的背压，因此所确定的工作压力只是执行元件为了克服机械总负载所需的那部分压力。在结构参数D 、d 及V 确定之后，若选取适当的背压估算值（如表2.5），即可求出执行元件工作腔的压力p 1。

表2.5 执行元件背压的估计值

系统类型

背压p b /MPa 中低压系统（0 ~ 8）MPa

简单系统，一般轻载节流调速系统

回油路带调速阀的调速系统

回油路带背压阀带补油泵的闭式回路

0.2 ~ 0.5 0.5 ~ 0.8

0.5 ~ 1.5

0.8 ~ 1.5

中高压系统（8 ~ 16）MPa 同上

比中低压系统高50% ~ 100%

高压系统（16 ~ 32）MPa 如锻压机械等

初算时背压可忽略不计

对于单活塞杆液压缸，其工作压力p 1可按下列公式复算：差动快进阶段

b p A A A A A F p 2

122

11-+

（2.10）

无杆腔进油工进阶段

p F A A A p b 11

+ （2.11）

有杆腔进油快退阶段

p F A A A p b 12

+ （2.12）

式中 F —— 液压缸在各工作阶段的最大机械总负载（N ）；

A 1、A 2 —— 分别为液压缸无杆腔和有杆腔的有效作用面积（m 2）；

p b —— 液压缸回油路的背压（Pa ），在系统设计完成之前无法准确计算，可先按表

2.5估计。差动快进时，有杆腔压力大于无杆腔，其压差 p =p b 是油液从有杆腔流入无杆腔的压力损失。

2.2.4 执行元件的工况图

各执行元件的主要参数确定之后，不但可以复算液压执行元件在工作循环各阶段内的工作压力，还可求出需要输入的流量和功率。这时就可作出系统中各执行元件在其工作过程中的工况图，即液压执行元件在一个工作循环中的压力、流量和功率随时间（或位移）的变化曲线图（图2.2为某一机床进给液压缸工况图）。当液压执行元件不只有一个时，将系统中各执行元件的工况图进行叠加，便得到整个系统的工况图。液压系统的工况图可以显示整个工作循环中的系统压力、流量和功率的最大值及其分布情况，为后续设计中选择元件、回路或修正设计提供依据。

对于单个执行元件的系统或某些简单系统，其工况图的绘制可以省略，而仅将计算出的各阶段压力、流量和功率值列表表示。

图2.2 机床进给液压缸工况图

1t —快进时间；2t —工进时间；3t —快退时间

2.3 液压系统原理图的拟定

液压系统原理图是表示液压系统的组成和工作原理的图样。拟定液压系统原理图是设计液压系统的关键一步，它对系统的性能及设计方案的合理性、经济性具有决定性的影响。 1. 确定油路类型

一般具有较大空间可以存放油箱且不另设散热装置的系统，都采用开式油路；凡允许采用辅助泵进行补油并借此进行冷却油交换来达到冷却目的的系统，都采用闭式油路。通常节流调速系统采用开式油路，容积调速系统采用闭式回路。 2. 选择液压回路

在拟订液压系统原理图时，应根据各类主机的工作特点和性能要求，首先确定对主机主要性能起决定性影响的主要回路。例如，对于机床液压系统，调速和速度换接回路是主要回路；对于压力机液压系统，压力回路是主要回路。然后再考虑其它辅助回路，例如有垂直运动部件的系统要考虑重力平衡回路，有多个执行元件的系统要考虑顺序动作、同步或互不干扰回路，有空载运行要求的系统要考虑卸荷回路等。

3. 绘制液压系统原理图

将挑选出来的各个回路合并整理，增加必要的元件或辅助回路，加以综合，构成一个完整的液压系统。在满足工作机构运动要求及生产率的前提下，力求所设计的液压系统结构简单、工作安全可靠、动作平稳、效率高、调整和维护保养方便。

2.4 液压元件的计算和选择

2.4.1 选择液压泵

首先根据设计要求和系统工况确定液压泵的类型，然后根据液压泵的最大供油量来选择液压泵的规格。

1. 确定液压泵的最高供油压力p p

∑?+≥l

l p p p p （2.13）

式中 p l —— 执行元件的最高工作压力（Pa ）；

∑?p l

—— 进油路上总的压力损失（Pa ）

。如系统在执行元件停止运动时才出现最高工作压力，则?p l ∑=0；否则须计算出油液通过进油路上控制调节元件和管道时的各项压力损失，初算时可凭经验进行估计，对简单系统取(0.2~0.5)l p ?=∑MPa ，对复杂系统取(0.5~1.5)l p ?=∑MPa 。 2. 确定液压泵的最大供油量液压泵的最大供油量为

max

∑≥q

K q p （m 3/s ）（2.14）

式中 K —— 系统的泄漏系数，一般取K = 1.1 ~ 1.3，大流量取小值，小流量取大值；

m a x

∑—— 同时动作的各液压执行元件所需流量之和的最大值（m 3/s ）。

当系统中采用液压蓄能器供油时，P q 由系统一个工作周期T 中的平均流量确定：

q K V T

p i

≥

∑（m 3/s ）（2.15）

式中 V i —— 系统在整个周期中第i 个阶段内的用油量。

如果液压泵的供油量是按工进工况选取时（如双泵供油方案，其中小流量泵是供给工进工况流量的）其供油量应考虑溢流阀的最小溢流量。 3. 选择液压泵的规格型号

液压泵的规格型号按计算值在产品样本中选取。为了使液压泵工作安全可靠，液压泵应有一定的压力储备量，通常泵的额定压力可比工作压力高25% ~ 60%。泵的额定流量则宜与

p q 相当，不要超过太多，以免造成过大的功率损失。

4. 选择驱动液压泵的电动机

驱动液压泵的电动机根据驱动功率和泵的转速来选择。

（1）在整个工作循环中，泵的压力和流量在较多时间内皆达到最大值时，驱动泵的电动机功率P 为

P p q p p

（W ）（2.16）

式中 p p —— 液压泵的最高供油压力（Pa ）； q p —— 液压泵的实际输出流量（m 3/s ）；

—— 液压泵的总效率，数值可见产品样本，一般有上下限，规格大时取上限，规

格小时取下限；变量泵取下限，定量泵取上限。

（2）限压式变量叶片泵的驱动功率，可按泵的实际压力－流量特性曲线拐点处功率来计算。

（3）在工作循环中，泵的压力和流量变化较大时，可分别计算出工作循环中各个阶段所需的驱动功率，然后求其均方根值P c p ：

n cp t t t t P t P t P P ++++++=

(213)

213

1（W ）（2.17）

式中 P 1，P 2…，P n —— 一个工作循环中各阶段所需的驱动功率（W ）； t 1，t 2…，t n —— 一个工作循环中各阶段所需的时间（s ）。

在选择电动机时，应将求得的P c p 值与各工作阶段的最大功率值比较，若最大功率符合电动机短时超载25%的范围，则按平均功率选择电动机；否则应适当增大电动机功率，以满足电动机短时超载25%的要求，或按最大功率选择电动机。

2.4.2 选择阀类元件

各种阀类元件的规格型号，按液压系统原理图和系统工况图中提供的该阀所在支路最大工作压力和通过的最大流量从产品样本中选取。各种阀的额定压力和额定流量，一般应与其工作压力和最大通过流量相接近，必要时，可允许其最大通过流量超过额定流量的20%。具体选择时，应注意溢流阀按液压泵的最大流量来选取；流量阀还需考虑最小稳定流量，以满足低速稳定性要求；单活塞杆液压缸系统若无杆腔有效作用面积为有杆腔有效作用面积的n 倍，当有杆腔进油时，则回油流量为进油流量的n 倍，因此应以n 倍的流量来选择通过

该回油路的阀类元件。

2.4.3 选择液压辅助元件

油管的规格尺寸大多由所连接的液压元件接口处尺寸决定，只有对一些重要的管道才验算其内径和壁厚，验算公式见参考文献[1]中的第7章。

滤油器、液压蓄能器和油箱容量的选择亦见参考文献[1]中第7章。

2.4.4 阀类元件配置形式的选择

对于机床等固定式的液压设备，常将液压系统的动力源、阀类元件（包括某些辅助元件）集中安装在主机外的液压站上。这样能使安装与维修方便，并消除了动力源振动与油温变化对主机工作精度的影响。而阀类元件在液压站上的配置也有多种形式可供选择。配置形式不同，液压系统元件的连接安装结构和压力损失也有所不同。阀类元件的配置形式目前广泛采用集成化配置，具体有下列三种：

1. 油路板式

油路板又称阀板，它是一块较厚的液压元件安装板，板式连接阀类元件由螺钉安装在板的正面，管接头安装在板的侧面，各元件之间的油路全部由板内的加工孔道形成，见图2.3。这种配置形式的优点是结构紧凑、油管少、调节方便、不易出故障；缺点是加工较困难、油路的压力损失较大。

2. 叠加阀式

叠加阀与一般管式、板式连接标准元件相比，其工作原理没有多大差别，但具体结构却不相同。它是自成系列的元件（图2.4），每个叠加阀既起控制阀作用，又起通道体的作用。因此，叠加阀式配置不需要另外的连接块，只需用长螺栓直接将各叠加阀叠装在底板上，即可组成所需的液压系统。这种配置形式的优点是结构紧凑、油管少、体积小、质量轻、不需设计专用的连接块，油路的压力损失小。

图2.3 油路板式配置 2.4 叠加阀式配置

1-油路板；2-板式阀；3-管接头

3. 集成块式

集成块由通道体和其上安装的阀类元件及管接头组成。通道体是一块通用化的六面体，四周除一面装通向执行元件的管接头之外，其余三面均可安装阀类元件。块内由钻孔形成油路，一般一块就是一个常用的典型基本回路。一个液压系统往往由几个集成块组成，块的上下两面作为块与块之间的结合面，各集成块与顶盖、底板一起用长螺栓叠装起来，即组成整个液压系统，见图2.5。总进油口与回油口开在底板上，通过集成块的公共孔道直接通顶盖。这种配置形式的优点是结构紧凑、油管少、可标准化、便于设计与制造、更改设计方便、油路压力损失小。

2.5 液压系统技术性能的验算

液压系统初步设计完成之后，需要对它的主要性能包括系统的压力损失和发热温升加以验算，以便评价其设计质量，并改进和完善

液压系统。下面介绍系统压力损失及发热温升的验算方法。

2.5.1 系统压力损失的验算

画出管路装配草图后，即可计算管路的沿程压力损失?p λ、局部压力损失?p ζ，它们的计算公式详见参考文献[1]中第3章。管路总的压力损失为

p p λζ

?+?∑∑∑ （2.18）

应按系统工作循环的不同阶段，对进油路和回油路分别计算压力损失。

但是，在系统的具体管道布置情况没有明确之前，?p λ∑和?p ζ∑仍无法计算。为了尽早地评价系统的功率利用情况，避免后面的设计工作出现大的反复，在系统方案初步确定之后，通常用液流通过阀类元件的局部压力损失?p V ∑（见参考文献[1]中第3章式（3.29））来对管路的压力损失进行概略地估算，因为这部分损失在系统的整个压力损失中占很大的比重。

在对进、回油路分别算出?p V 1∑和?p V 2∑后，将此验算值与前述设计过程中初步选取的进、回油路压力损失经验值相比较，若验算值较大，一般应对原设计进行必要的修改，重新调整有关阀类元件的规格和管道尺寸等，以降低系统的压力损失。需要指出，实践证明，对于较简单的液压系统，压力损失验算可以省略。

图2.5 集成块式配置图

1-油管；2-集成块；3-液压阀； 4-电动机；5-液压泵 6-油箱

2.5.2 系统发热温升的验算

液压系统在工作时，有压力损失、容积损失和机械损失，这些损失所消耗的能量多数转化为热能，使油温升高，导致油的粘度下降、油液变质、机器零件变形，影响正常工作。为此，必须控制温升ΔT 在允许的范围内，如一般机床? =（25 ~ 30）℃；数控机床? ≤ 25 ℃；粗加工机械、工程机械和机车车辆? =（35 ～ 40）℃。功率损失使系统发热，则单位时间的发热量φ（W ）为

φ=-P P 12

（2.19）式中 P 1—— 系统的输入功率（即泵的输入功率）（W ）； P 2—— 系统的输出功率（即缸的输出功率）（W ）。

若在一个工作循环中有几个工作阶段，则可根据各阶段的发热量求出系统的平均发热量，即

φτ

-=∑1

2()P P t i

i n

（2.20）式中 τ —— 工作循环周期（s ）；

t i —— 各工作阶段的持续时间（s ）； i —— 工作阶段的序号。

液压系统在工作中产生的热量，经过所有元件的表面散发到空气中去，但绝大部分热量是由油箱散发的。油箱在单位时间的散热量可按下式计算

φ'=h A T ? （2.21）

式中 h —— 油箱的散热系数（kW/（m 2·℃））。当自然冷却通风很差时，h =（8 ~ 9）×10-3kW/

（m 2·℃）；当自然冷却通风良好时，h =15×10-3kW/（m 2·℃）；用风扇冷却时，

h =23×10-3kW/（m 2·℃）；用循环水冷却时，h =（110 ~ 170）×10-3kW/（m 2·℃）；

A —— 油箱的散热面积（m 2

）；

?T —— 液压系统的温升（℃）。

当液压系统的散热量等于发热量时，φφ'=，系统达到了热平衡，这时系统的温升为

?T hA

（2.22）

如果油箱三个边长的比例在1:1:1到1:2:3范围内，且油面高度为油箱高度的80%，其散热面积A 近似为

5.6V

A ??=- （2.23）

式中 A —— 散热面积（m 2

）； V —— 油箱有效容积（L ）。

按式（2.22）算出的温升值如果超过允许数值时，系统必须采取适当的冷却措施或修改液压系统图。

液压课程设计(理工大学)

目录 0.摘要 (1) 1.设计要求 (2) 2.负载与运动分析 (2) 2.1负载分析 (2) 2.2快进、工进和快退时间 (3) 2.3液压缸F-t图与v-t图 (3) 3.确定液压系统主要参数 (4) 3.1初选液压缸工作压力 (4) 3.2计算液压缸主要尺寸 (4) 3.3绘制液压缸工况图 (5) 4.拟定液压系统的工作原理图 (7) 4.1拟定液压系统原理图 (7) 4.2原理图分析 (8) 5.计算和选择液压件 (8) 5.1液压泵及其驱动电动机 (8) 5.2阀类元件及辅助元件的选 (10) 6.液压系统的性能验算 (10) 6.1系统压力损失验算 (10) 6.2系统发热与温升验算 (11) 7.课设总结 (12)

0．摘要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。作为机械制造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出发点不尽相同：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。关键词：钻孔组合机床卧式动力滑台液压系统

1.设计要求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式：快进→工进→快退→停止。机床的切削力为25000N ，工作部件的重量为9800N ，快进与快退速度均为7m/min ，工进速度为0.05m/min ，快进行程为150mm ，工进行程40mm ，加速、减速时间要求不大于0.2s ，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。 2.负载与运动分析 2.1负载分析（1）工作负载： T F =25000N （2）摩擦负载：摩擦负载即为导轨的摩擦阻力静摩擦阻力：Ffs = 0f ?G=1960N 动摩擦阻力：Ffd =d f ?G=980N （3）惯性负载：Fa = t v g G ??=500N （4）液压缸在个工作阶段的负载。设液压缸的机械效率cm η =0.9，得出液压缸在各个工作阶段的负载和推力，如表1所示。表1液压缸各阶段的负载和推力工况计算公式外负载F/N 液压缸推力 F0= F / cm η/N 启动 F=Ffs 1960 2178 加速 F=Ffd +Fa 1480 1644 快进 F=Ffd 980 1089 工进 F=Ffd +T F 25980 28867 反向启动 F=Ffs 1960 2178 加速 F=Ffd +Fa 1480 1644 快退 F=Ffd 980 1089

液压传动课程设计液压系统设计举例

液压系统设计计算举例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。现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。 1 设计要求及工况分析设计要求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F L =30468N ；运动部件所受重力G =9800N ；快进、快退速度υ1= υ3=0.1m/s ，工进速度υ2=×10-3m/s ；快进行程L 1=100mm ，工进行程L 2=50mm ；往复运动的加速时间Δt =；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs =，动摩擦系数μd =。液压系统执行元件选为液压缸。负载与运动分析 (1) 工作负载工作负载即为切削阻力F L =30468N 。 (2) 摩擦负载摩擦负载即为导轨的摩擦阻力：静摩擦阻力 N 196098002.0s fs =?==G F μ 动摩擦阻力 N 98098001.0d fd =?==G F μ (3) 惯性负载 N 500N 2.01 .08.99800i =?=??= t g G F υ (4) 运动时间快进 s 1s 1.0101003 11 1=?==-υL t 工进 s 8.56s 1088.010503 322 2=??==--υL t 快退 s 5.1s 1.010)50100(3 3 2 13=?+=+= -υL L t 设液压缸的机械效率ηcm =，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。

液压系统液压传动和气压传动毕业论文中英文资料对照外文翻译文献综述

中英文资料对照外文翻译文献综述液压系统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，1795年英国约瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油，又进一步得到改善。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用，特别是1920年以后，发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间，才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会”。近20～30 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。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

(完整版)液压传动系统毕业论文

液压传动和控制由应用电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术及新工艺、新材料等后取得了新的发展，使液压系统和元件在技术水平上有很大提高。本文从液压技术现状、液压现场总线技术、水压元件及系统、液压节能技术等方面介绍液压技术创新及发展趋势。指出液压传动向自动化、高精度、高效率、高速化、高功率、小型化、轻量化方向发展，是不断提高它与电传动、机械传动竞争能力的关键。 Abstract Hydraulic transmission and control by the application of electronic technology, computer technology and information technology, automatic control technology, and new technology, new material to obtain the new development after, technical level , the , and introduced the development trend. Points out that the to automation, , , lightweight direction, is continuously improve it and electric drive, mechanical transmission competition ability of the key.

摘要 (1) 绪论 (3) 第一章液压传动的基本介绍 (3) 1.1 液压传动的发展概况 (3) 1.2 液压传动的工作原理和组成 (4) 1.3 液压传动的定义 (5) 1.4液压传动的优缺点 (5) 1.5 液压系统的应用领域 (6) 第二章液压技术的创新发展 (7) 2.1 液压现场总线技术 (7) 2.2 水压元件及系统 (8)

机床夹紧、进给液压传动系统设计

液压传动课程设计中国矿业大学机电学院选修课

设计参数：不计惯性负载题目：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油缸：快进→慢进→达到进给终点→快速退回夹紧油缸快速退回。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 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）一、工况分析： 1．负载分析

已知最大夹紧力为40KN，则夹紧油缸工作最大负载 140 F KN = 已知最大切削力为120KN，则进给油缸工作最大负载 2120 F KN = 根据已知负载可画出负载循环图1(a) 根据已知快进、快退速度及工进时的速度范围可画出速度循环图1(b) 图1(a) 图1(b)

2.确定液压缸主要参数根据系统工作原理可知系统最大负载约为120KN 参照负载选择执行元件工作压力和主机类型选择执行元件工作压力最大负载宜选取18p MPa =。动力滑台要求快进、快退速度相等，选用单杆液压缸。此时液压缸无缸腔面积1A 与有缸腔面积2A 之比为2，即用活塞杆直径d 与活塞直径D 有d=的关系。为防止液压缸冲击，回油路应有背压2P ，暂时取MPa P 6.02=。从负载循环图上可知，工进时有最大负载，按此负载求液压缸尺寸。根据液压缸活塞力平衡关系可知： M e F A p A p η+= 2211 212A A = 其中，M η为液压缸效率，取95.0=M η 2 46 2 111046.8910)3.04(95.031448)2 (m p p F A M e -?=?-= - = η m A D 1067.014 .31046.894441 =??== -π m D d 075.0707.0== 将D 和d 按GB2348-30圆整就近取标准值，即

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。

【精品】液压传动系统设计计算

液压传动系统设计计算液压系统的设计步骤与设计要求液压传动系统是液压机械的一个组成部分,液压传动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。 1.1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。 1)确定液压执行元件的形式； 2）进行工况分析，确定系统的主要参数； 3）制定基本方案，拟定液压系统原理图； 4）选择液压元件； 5）液压系统的性能验算； 6)绘制工作图，编制技术文件。 1.2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。 1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等; 2）液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； 3）液压驱动机构的运动形式，运动速度； 4)各动作机构的载荷大小及其性质; 5）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求； 6)自动化程序、操作控制方式的要求； 7)对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求； 8）对效率、成本等方面的要求。制定基本方案和绘制液压系统图 3。1制定基本方案 (1）制定调速方案液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题.

方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现。速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现.相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合——容积节流调速。节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用闪流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。

机械制造及其自动化-本科毕业论文

液压传动系统的故障分析与排故摘要：本文主要介绍液压传动系统的常见故障，并对其常见故障进行分析，从而得出有效的解决方法。关键词：液压系统；故障分析；排除故障。 Hydraulic system failure analysis and troubleshooting Abstrast:This paper mainly intrduces the common fault of the Hydraulic System,and analyses its commen fault,so it reaches effective solution methed. Keywords: Hydraulic System;fault analysis;Troubleshooting 1.前言液压传动是以液压油为工作介质进行能量转换和动力传递的，它具有传送能量大、布局容易、结构紧凑、换向方便、转动平稳均匀、容易完成复杂动作等优点，因而广泛应用于工程机械领域。但是，液压传动的故障往往不容易从外部表面现象和声响特征中准确地判断出故障发生的部位和原因，而准确迅速地查出故障发生的部位和原因，并及时排除。压系统产生故障的实质就是系统工作参数的异常变化,因此当液压系统发生故障时必然是系统中某个元件或某些元件有故障,也就是说某个参数已偏离了规定值。需维修人员马上处理。机械设备的技术维护是指为了保持设备的正常技术状态，最大可能地延长其使用寿命所采取的各项技术措施、包括机器日常保养（预防故障）和及时的修理（排除故障）。良好的技术维护对于保证设备正常运转、减少停工损失和维修费用、降低产品成本、提高生产效率等方面都具有十分重要的意义。在工程机械的使用中管理和维修中是十分重要的。 2.液压传动系统故障概述

液压传动系统的设计和计算word文档

10 液压传动系统的设计和计算本章提要：本章介绍设计液压传动系统的基本步骤和方法，对于一般的液压系统，在设计过程中应遵循以下几个步骤：①明确设计要求，进行工况分析；②拟定液压系统原理图；③计算和选择液压元件；④发热及系统压力损失的验算；⑤绘制工作图，编写技术文件。上述工作大部分情况下要穿插、交叉进行，对于比较复杂的系统，需经过多次反复才能最后确定；在设计简单系统时，有些步骤可以合并或省略。通过本章学习，要求对液压系统设计的内容、步骤、方法有一个基本的了解。教学内容：本章介绍了液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。教学重点： 1．液压元件的计算和选择； 2．液压系统技术性能的验算。教学难点： 1．泵和阀以及辅件的计算和选择； 2．液压系统技术性能的验算。教学方法：课堂教学为主，充分利用网络课程中的多媒体素材来表示设计的步骤及方法。教学要求：初步掌握液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。

10.1 液压传动系统的设计步骤液压传动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，经济性好，使用维护方便等条件。液压系统的设计，根据系统的繁简、借鉴的资料多少和设计人员经验的不同，在做法上有所差异。各部分的设计有时还要交替进行，甚至要经过多次反复才能完成。下面对液压系统的设计步骤予以介绍。 10.1.1 明确设计要求、工作环境，进行工况分析 10.1.1.1 明确设计要求及工作环境液压系统的动作和性能要求主要有：运动方式、行程、速度范围、负载条件、运动平稳性、精度、工作循环和动作周期、同步或联锁等。就工作环境而言，有环境温度、湿度、尘埃、防火要求及安装空间的大小等。要使所设计的系统不仅能满足一般的性能要求，还应具有较高的可靠性、良好的空间布局及造型。 10.1.1.2 执行元件的工况分析对执行元件的工况进行分析，就是查明每个执行元件在各自工作过程中的速度和负载的变化规律，通常是求出一个工作循环内各阶段的速度和负载值。必要时还应作出速度、负载随时间或位移变化的曲线图。下面以液压缸为例，液压马达可作类似处理。就液压缸而言，承受的负载主要由六部分组成，即工作负载，导向摩擦负载，惯性负载，重力负载，密封负载和背压负载，现简述如下。 (1)工作负载w F 不同的机器有不同的工作负载，对于起重设备来说，为起吊重物的重量；对液压机来说，压制工件的轴向变形力为工作负载。工作负载与液压缸运动方向相反时为正值，方向相同时为负值。工作负载既可以为定值，也可以为变量，其大小及性质要根据具体情况加以分析。

液压传动系统课程设计模板

液压传动系统课程设计

液压传动控制系统课程设计指导书刘辉等编江西理工大学应用科学学院

液压传动控制系统课程设计步骤一、设计依据及参数的提出 1.根据生产或加工对象工作要求选择液压传动机构的结构形式和规格； 2.分析机床或设备的工作循环和执行机构的工作范围； 3.对生产设备各种部件（电气、机械、液压）的工作顺序、转换方式和互锁要求等要详细说明或了解； 4.一些具体特殊要求的动作（如高速、高压、精度等）对液压传动执行机构的特殊要求； 5.液压执行机构的运动速度、载荷及变化范围（调节范围）； 6.对工作的可靠性、平稳性以及转换精度的要求； 7.其它要求（如检测、维修）。二、负载分析 2.1负载特性液压执行机构在运动或加工的过程中所承受的负载有工作阻力、摩擦力、惯性力、重力，密封阻力和背压力。可是从负载角度归纳为三种负载，即阻力负载、负值负载、惯性负载。 1.阻力负载（或正值负载）——负载方向与进给方向相反，即机床切削力（如：铣、钻、镗等），摩擦力，背压力。

切削力+重力+惯性力切削力+惯性力+摩擦力图 2-1 切削力分析图 2.负值负载（或超越负载）——负载方向与执行机构运动方向相同（如：顺铣、重力下降，制动减速等）。 3.惯性负载——机构运动转换过程中由惯性所形成的负载（如前冲和后冲，系统的爬行）。 2.2 执行机构负载分析 1.液压缸机械负载计算（1）液压缸机械负载计算在设计选取功率匹配时，一般主要考虑工进阶段的驱动功率，即负载F 为： ()f t g m F F F F η=++（2-1） Ff —摩擦力 Ft —负载 Fg —惯性力 m η一般取0.9～0.95

典型液压传动系统实例分析

第四章典型液压传动系统实例分析第一节液压系统的型式及其评价一、液压系统的型式通常可以把液压系统分成以下几种不同的型式。 1．按油液循环方式的不同分按油液循环方式的不同，可将液压系统分为开式系统和闭式系统。（1）开式系统如图4.1所示，开式系统是指液压泵1从油箱5吸油，通过换向阀2给液压缸3（或液压马达）供油以驱动工作机构，液压缸3（或液压马达）的回油再经换向阀回油箱。在泵出口处装溢流阀4。这种系统结构较为简单。由于系统工作完的油液回油箱，因此可以发挥油箱的散热、沉淀杂质的作用。但因油液常与空气接触，使空气易于渗入系统，导致工作机构运动的不平稳及其它不良后果。为了保证工作机构运动的平稳性，在系统的回油路上可设置背压阀，这将引起附加的能量损失，使油温升高。在开式系统中，采用的液压泵为定量泵或单向变量泵，考虑到泵的自吸能力和避免产生吸空现象，对自吸能力差的液压泵，通常将其工作转速限制在额定转速的75％以内，或增设一个辅助泵进行灌注。工作机构的换向则借助于换向阀。换向阀换向时，除了产生液压冲击外，运动部件的惯性能将转变为热能，而使液压油的温度升高。图4.1 开式系统但由于开式系统结构简单，因此仍为大多数工程机械所采用。（2）闭式系统如图4.2所示。在闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相联，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。闭式直系统结构较为紧凑，和空气接触机会较少，空气不易渗入系统，故传动的平稳性好。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂，由于闭式系统工作完的油液不回油箱，油液的散热和过滤的条件较开式系统差。为了补偿系统中的泄漏，通常需要一个小容量的补油泵进行补油和散热，因此这种系统实际上是一个半

液压传动简介

哈尔滨铁道职业技术学院毕业论文毕业题目：液压传动论文学生：傅立金指导教师：卜昭海专业：工程机械班级：08机械一班年月

目录摘要 (3) 一．绪论 (3) 二．液压传动技术的应用简单介绍（行走驱动） (5) 三．液压传动的特点和基本原理 (6) 四．液压传动的常见故障及排除方法 (8) 五．液压传动的广阔前景 (10) 六.总结 (11)

液压传动论文摘要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。一．绪论 ----社会需求永远是推动技术发展的动力，降低能耗，提高效率，适应环保需求，机电一体化，高可靠性等是液压气动技术继续努力的永恒目标，也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。 ----由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见，其主要的发展趋势将集中在以下几个方面： 1．减少能耗,充分利用能量 ----液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失，必须解决下面几个问题： ①减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。 ②减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。 ③采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。 ④发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。 ⑤改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回路。 ⑥为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失。 2．主动维护 ----液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。 ----要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究，当前，凭有

液压系统课程设计任务书

学号：课程设计任务书 2013～2014 学年第二学期学生姓名：专业班级：指导教师：工作部门：一、课程设计题目：二、课程设计内容液压传动课程设计一般包括以下内容： (1) 明确设计要求进行工况分析； (2) 确定液压系统主要参数； (3) 拟定液压系统原理图； (4) 计算和选择液压件； (5) 验算液压系统性能； (6) 结构设计及绘制零部件工作图； (7) 编制技术文件。学生应完成的工作量： (1) 液压系统原理图1张； (2) 部件工作图和零件工作图若干张； (3) 设计计算说明书1份。三、进度安排

四、基本要求 (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。 (3) 设计中要正确处理参考已有资料与创新的关系。任何设计都不能凭空想象出来，利用已有资料可以避免许多重复工作，加快设计进程，同时也是提高设计质量的保证。另外任何新的设计任务又总有其特定的设计要求和具体工作条件，因而不能盲目地抄袭资料，必须具体分析，创造性地设计。 (4) 学生应按设计进程要求保质保量的完成设计任务。液压传动课程设计原始资料一、课程设计内容（含技术指标）设计中等复杂程度的机床液压传动系统，确定液压传动方案，选择有关液压元件，设计液压缸的结构，编写技术文件并绘制有关图纸。 1、设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压动力滑台的液压系统。已知参数：切削负载FL＝30500N，机床工作部件总质量m＝1000kg，快进、快退速度均为5.5m/min，工进速度在20～100mm/min范围内可无级调节。滑台最大行程400mm，其中工进行程150mm，往复运动加、减速时间≤0.2s，滑台采用平导轨，其摩擦系数fs＝0.2，动摩擦系数fd＝0.1。滑台要求完成“快进－工进－快退－停止”的工作循环。 2、设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统，要求液压系统完成“快进—工进—快退—停止”的工作循环。已知：轴向切削力为32000N，移动部件总重量为10810N，工作台快进行程为150mm，工进行程为100mm，快进、快退速度为7m/min，工进速度为60mm/min，加、减速时间为0.2s，导轨为平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。 3、设计一台专用卧式钻床的液压系统，要求液压系统完成“快进—工进—快退—停止”的工作循环。已知：最大轴向钻削力为14000N，动力滑台自重为15000N，工作台快进行程为100mm，工进行程为50mm，快进、快退速度为 5.5m/min，工进速度为51—990mm/min，加、减速时间为0.1s，动力滑台为平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。 4、设计一台专用卧式铣床的液压系统，要求液压系统完成“快进—工进—快退—停止”的工作循环。已知：铣头驱动电动机功率为8.5kw，铣刀直径为70mm，转速为350r/min，

液压传动系统的设计与计算

液压传动系统的设计与计算 [原创2006-04-09 12:49:44 ] 发表者: yzc741229 液压传动系统设计与计算液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。第一节明确设计要求进行工况分析在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。图9-1位移循环图在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。一、运动分析

主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第一种如图9-2中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，图9-2 速度循环图最后匀减速运动到终点；第二种，液压缸在总行程的前一半作匀加速运动，在另一半作匀减速运动，且加速度的数值相等；第三种，液压缸在总行程的一大半以上以较小的加速度作匀加速运动，然后匀减速至行程终点。v—t图的三条速度曲线，不仅清楚地表明了三种类型液压缸的运动规律，也间接地表明了三种工况的动力特性。二、动力分析动力分析，是研究机器在工作过程中，其执行机构的受力情况，对液压系统而言，就是研究液压缸或液压马达的负载情况。 1.液压缸的负载及负载循环图 (1)液压缸的负载力计算。工作机构作直线往复运动时，液压缸必须克服的负载由六部分组成： F=F c+F f+F i+F G+F m+F b (9-1) 式中：F c为切削阻力；F f为摩擦阻力；F i为惯性阻力；F G为重力；F m为密封阻力；F b为排油阻力。图9-3导轨形式 ①切削阻力F c：为液压缸运动方向的工作阻力，对于机床来说就是沿工作部件运动方向的切削力，此作用力的方向如果与执行元件运动方向相反为正值，两者同向为负值。该作用力可能是恒定的，也可能是变化的，其值要根据具体情况计算或由实验测定。 ②摩擦阻力F f：

液压传动系统设计开题报告

毕业设计(论文)开题报告（适用于工科类、理科类专业）课题名称板料折弯机液压系统设计副标题学院（系）职业技术教育学院专业机械设计制造及其自动化(职教师资）学生姓名覃玉培学号 077059

2011 年 3 月 4 日一、毕业设计（论文）课题背景（含文献综述）液压传动是用液体作为工作介质，利用液体的压力能来实现运动和力的传递的一种的传动方式。液压传动能传递能量和对系统进行控制。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。 1795年英国约瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油，即当代液压传动系统的雏形。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用，特别是1920年以后，发展更为迅速。液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间才开始进入正规的工业生产阶段。1925年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20世纪初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究；1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战(1941-1945)期间，在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出，日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近二十多年。但是在1955年前后，日本迅速发展液压传动，1956年成立了“液压工业会”。近二三十年间，日本液压传动发展之快，已居世界领先地位。虽然液压传动相对于机械传动是一门新技术，但是经过多年的改进发展，随着液压油液压元件的改进升级，使液压系统变得更简单、更方便、更加安全可靠，成本也更加低廉。液压传动的应用领域已经非常广泛：一般工业用的塑料加工机械、压力机械；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械，汽车、钢铁工业用的冶金机械，提升装置、轧辊调整装置；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。折弯机分为手动折弯机、液压折弯机和数控折弯机。液压折弯机包括支架、工作台和夹紧板，工作台置于支架上，工作台由底座和压板构成，底座通过皮带与夹紧板相连，底座由座壳、线圈和盖板组成，线圈置于座壳的凹陷内，凹陷顶部覆有盖板。使用时由导线对线圈通电，通电后对压板产生引力，从而实现对压板和底座之间薄板的夹持。利用电能转换成液压能，通过液压油推动液压杆，使杆端的压模压向工件，工件发生塑性变形得到所需形状。由于采用了电磁力夹持，使得压板可以做成多种工件要求，而且可对有侧壁的工件进行加工，操作上也十分简便。液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声以及液压元件和系统的经久耐用、高度集成化等方面取得了重大的进展；在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也有许多成就。将液压传动应用于板料折弯机中，将优化机器性能，改善能源利用方式，减少成本，降低噪声，控制方便，安全可靠，操作简单。将液压传动应用到板料折弯机中，对减少能耗、提高工作效率和安全性，改善工作环境都有重大意义。

液压传动装置电气控制系统的设计样本

天津渤海职业技术学院毕业设计说明书专业电气自动化课题名称液压传动装置电气控制系统的设计学生姓名赵蕊蕊指导老师秦立芳杨利电气工程系２００9年3月

内容摘要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。液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能, 经过液体压力能的变化来传递能量, 经过各种控制阀和管路的传递, 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, 实现直线往复运动和回转运动而进行能量传递的一种传动方式。由于液压执行结构尺寸小, 反应速度快, 调节性能好, 传递的力和扭矩较大, 操纵、控制、调节比较方便, 容易实现功率放大和过载保护, 因此被广泛应用于机械制造、冶金、工程机械、农业、汽车、航空、船舶、轻纺等行业。近年来, 又被应用于太空跟踪系统, 海浪模拟装置, 宇航环境模拟火箭发射助飞装置。在机械加工中, 例如组合机床加工长孔, 为满足其技术要求并达到相应的自动化水平, 加工前, 应按工艺工程进行可行性模拟加工试验。本方案即为满足液压试验装置设计电气控制和自动控制。本课题属于典型的机电技术结合项目, 经过对课题的设计, 研究和制作过程可达到综合利用自动化专业理论知识, 提高专业综合操作技能, 提高分析、组织能力, 拓展学科领域的目的, 并为机械加工生产技术改革提供试验操作平台。

常见词; 液压装置、电器控制、 PLC可编程控制器致谢: 在本次毕业设计过程中得到了众多老师的帮助, 在此表示忠心的感谢! 同时也感谢这三年来在学习和生活上给予帮助的所有老师! 目录第1章设计对象及基本要求 (4) 1.1 设计对象 1.2 基本要求 1.3 技术要求第2章电气线路的设计 (5) 2.1 线路设计的基本原理 2.2 绘制原理图 2.3 元器件的选择 2.4 元器件的分布图第3章柜体内电气线路的安全 (11) 第4章电气控制柜的通电试验 (15)

液压系统课程设计.

测控技术基础之液压传动与控制课程设计说明书设计题目：液压传动与控制系统设计半自动液压专用铣床液压系统设计姓名：王冉专业：机械设计制造及其自动化班级： 1班学号： 2010105126 指导教师：谭宗柒 2013年 6 月 6 日至 2013年 6 月27 日

半自动液压专用铣床液压系统设计 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。 2．设计参数工作台液压缸负载力（KN ）：F L =2.8 夹紧液压缸负载力（KN ）：F c =4.8 工作台液压缸移动件重力（KN ）：G=2.8 夹紧液压缸负移动件重力（N ）：G c =35 工作台快进、快退速度（m/min ）：V 1=V 3=4.5 夹紧液压缸行程（mm ）：L c=10 工作台工进速度（mm/min ）：V 2=45 夹紧液压缸运动时间（S ）：t c=1 工作台液压缸快进行程（mm ）：L 1=350 导轨面静摩擦系数：μs =0.2 工作台液压缸工进行程（mm ）：L 2=85 导轨面动摩擦系数：μd =0.1 工作台启动时间（S ）：?t =0.5 液压传动与控制系统设计一般包括以下内容： 1、液压传动与控制系统设计基本内容： (1) 明确设计要求进行工况分析； (2) 确定液压系统主要参数； (3) 拟定液压系统原理图； (4) 计算和选择液压件； (5) 验算液压系统性能； (6) 编制技术文件。学生应完成的工作量：（打印稿和电子版各1份） (1) 液压系统原理图1张； (2) 设计计算说明书1份。（字数：2500~3000。）设计内容 1.负载与运动分析 1.1工作负载 1)夹紧缸工作负载：N G F F d C C l 5.48031.0354800=?+=+=μ 由于夹紧缸的工作对于系统的整体操作的影响不是很高，所以在系统的设计计算中把夹紧缸的工作过程简化为全程的匀速直线运动，所以不考虑夹紧缸的惯性负载等一些其他的因素。 2)工作台液压缸工作负载极为切削阻力F L =2.8KN 。

万能外圆磨床液压传动系统设计毕业设计论文

毕业设计万能外圆磨床液压传动系统设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日期：

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日

第2章 液压传动系统的设计