液压课程设计说明书
目录
液压传动课程设计目设计原始数……………………………2
二工况分析…………………………………………………………………3
三拟定液压系统原理图……………………………………………………8
四液压元件计算选择…………………………………………………10
五液压缸结构选型………………………………………………………11
六总结………………………………………………………………………12
七参考资料…………………………………………………………………13
液压传动课程设计目设计原始数
液压传动课程设计目
1巩固深化已学理知识掌握液压系统设计计算般方法步骤
2锻炼机械制图结构设计工程运算力
3熟悉会关国家标准部颁标准设计手册产品样等技术资料
4提高学生计算机绘图软件（AUTOCADPROE等）进行实际工程设计力
题目（二）设计台立式镗孔组合机床液压系统求该系统完成：快进——工进——死挡铁停留——快退——原位停止半动循环采导轨设计原始数表示
数
参
数
数
I
II
III
IV
V
切削力（N）
18000
15000
16000
15500
20000
运动部件重（N）
14700
13000
13500
14500
15000
快进快退速度（mmin）
7
75
65
78
8
快进行程（mm）
150
120
110
95
120
工进行程（mm）
80
60
65
70
60
工进速度（mmmin）
30~90
30~90
30~90
30~90
30~90
启动制动时间t（s）
005
025
021
023
03
试完成工作：
1进行工况分析计算绘制工况图
2拟定绘制液压系统原理图（A3）
3设计绘制液压缸结构图（A1）
4编写液压课程设计说明书
机床加工示意图：
图2 立式动力滑台加工示意图
二工况分析
工况分析液压执行元件工作情况进行分析工作程中执行元件工作阶段中流量压力功率变化规律曲线表示出作确定液压系统参数拟定液压系统方案
1运动分析
设备工作求执行元件运动规律绘制出执行元件工作循环图速度位移图速度循环图示：立式镗孔组合机床运动分析图
快退
工 进
快进
快退
工进
停止
死挡铁停留
2负载分析
负载分析研究执行元件工作循环阶段受力情况
（1） 工作负载
已知条件知：16000N
(2) 摩擦负载
设计系统求分析知该系统摩擦力0
（3）惯性负载
惯性负载运动部件速度变化引起根牛顿第二定律确定
ma
式中m——运动部件质量(Kg)
a——运动部件加速度（）
G——运动部件重力（N）
g——重力加速度()
——速度变化量（ms）
——速度变化需时间（s）
已知条件知：G13500N
中g98工进取工进速度时速度90mmmin
V
0
启动
快进
减速
工进
制动
制动
快速
反加速
活塞杆速度时间变化图
F
t
快进
工进
快退
Ft
阶段惯性负载计算：
加速阶段：
工进阶段：
制动阶段：
反加速阶段：
反制动阶段：
取液压缸机械效率液压缸推力
液压缸阶段负载情况图示：
工况情况
计算公式
总负载（N）
缸推力（N）
启动阶段
FO
0
O
加速阶段
F
597
649
快进阶段
F0
0
0
减速阶段
F
5887
640
工进阶段
F
16000
173913
制动阶段
F
159917
173823
反加速阶段
F
597
649
反制动阶段
F
597
649
快退阶段
F0
0
0
3液压缸参数确定
（1）选定工作压力
根面计算选择液压缸工作压力P3Mpa
（2） 确定液压缸参数
液压缸参数活塞效作面积A式计算：
式中F——液压缸外负载（N）
P——液压缸工作压力（Mpa）
——液压缸机械效率
液压缸效作面积：
液压缸缸筒径
D圆整取D80mmd0707D圆整d56mm
计算出液压缸杆腔效工作面积A15024cm2
液压缸杆腔效工作面积A22564 cm2
液压缸受外液压缸阶段流量：
阶段运动时间：
快进阶段：
工进阶段：
快退阶段：
液压缸阶段压力流量功率表格示：
工况
压力PMpa
流量q
功率Pkw
快进阶段
0
5443
0
工进阶段
3
7536
226
快退阶段
0
2778
0
4绘制液压元件工况图
采工况图直接方便找出工作压力流量功率根参数选择液压泵驱动电机时系统液压元件选择指导意义外通分析工况图助设计者选择合理基回路阶段参数进行鉴定分析合理性必时进行调整
液压元件工况图指力图功率图流量图图：
p
3Mpa
t
p
226kw
t
q
5443
7536
2778
t
快进
工进
快退
三拟定液压系统原理图
液压系统图拟定考虑方面问题：
（1）供油方式 考虑该机床工作进时负载较速度较低快进快退时负载较速度较高节省量减少发热考虑泵源系统宜选双泵供油变量泵供油现采外反馈限压式变量叶片泵采种限压式叶片泵时系统高压力油泵调节值泵处流量输出时压力值
（2）液压泵形式选择 选外反馈限压式变量叶片泵较适
（3）调速回路 中型组合机床液压系统中采会游节流调速
（4）速度换接回路 快进工进间速度需换接换接位置求高采行程阀实现速度换接
（5）衡锁紧 防止端停留时重物落停留期间保持重物位置克服重快程中影响特液压缸腔（杆腔）接单序阀构成衡回路单项序阀调定压力应稍运动部件重液压缸腔形成压力种衡回路活塞行时回油腔须背压衡重力运动稳
（6） 选择调压卸荷回路 变量泵供油油源形式确定调压卸荷问题已基解决
该液压系统具特点：
该系统采限压式变量液压泵—调速阀组成容积调速回路保证液压缸稳定低速运动较速度刚性较调速范围快进量利较合理
液压系统换采单阀三位四通M中位机电磁换阀液压泵抵押卸荷减少量损耗控油路保持定压力保证动作利启动
选定述基回路配辅助回路简化系统掉重复元件作相相回路合确保系统安全必时增设安全回路保证设备操作员安全便系统安全安装维修检修检查理回路适装设截止阀测试点样拟定完整液压系统
1YA
2YA
3YA
4YA
行程阀
快进
+
工进
+
+
+
死挡铁
+
+
+
快退
+
原位停止
编号
元件名称
编号
元件名称
1
油箱
7
行程阀
2
滤器
8
压力继电器
3
单作变量叶片泵
9
三位三通电磁换阀
4
三位四通电磁换阀
10
调速阀
5
单阀
11
背压阀
6
液压缸
四液压元件计算选择
初步凝定液压系统原理图便进行液压元件设计计算通液压元件工作承受压力通流量确定执行元件规格型号
1 液压泵选择
现根求系统工况确定液压泵类型根液压泵高供油压力流量确定液压泵规格
（1）确定液压泵高供油压力
液压泵高工作压力选择液压泵液压泵高工作压力出现分两种情况：执行元件运动行程终停止工作时（液压机提夹紧缸）出现二执行元件运动程中（机床提升机）出现根题目求知该系统工作压力执行元件工作时产生总压力损失
式中——液压泵出口执行机构进口间总压力损失
初步估算般节流调速路简单系统取05Mpa里取05Mpa液压泵高工作压力：
（2）确定液压泵供油量
液压泵供油量执行元件工况图工作流量回路系统中泄油量确定
式中K——考虑系统中存泄漏等原修正系数般取K1113流量取值流量取值
——执行元件值
根求计算取K12
（3） 液压泵规格
根液压泵高工作压力泵供油量产品样中选择液压泵规格型号
系统选限压式变量泵根式：
式中——液压泵总效率
根限压式变压泵输出流量较时效率急剧降般输出流量021Lmin时流量者取值取液压泵驱动功率：
五液压缸结构选型
满足题目液压系统快进——工进——快退求选双作单杆油塞缸
（1）液压缸组成
液压缸结构基：缸筒缸盖活塞活塞杆密封装置缓装置排气装置等五部分
（2）液压缸组件连接方式
a) 缸筒刚改连接方式
法兰结构简单容易加工易拆卸股缸筒缸盖缸筒缸底均采法兰连接
b）活塞活塞杆连接方式
螺纹连接结构简单安装方便活塞活塞杆间采螺纹连接
（3）活塞杆导部分结构
活塞杆导部分包括活塞杆端盖导套结构密封防尘锁紧装置等
（4）活塞机活塞杆处密封圈选
活塞机活塞杆处密封圈选择应根密封部分部位压力温度运动速度范围选择O型密封圈
（5）液压缸缓装置
液压缸带动工作部件运动时运动部件质量运动速度较高达行程终点时会产生液压击甚活塞缸筒端盖产生碰撞防止现象发生行程末端设置缓装置常见缓装置环状间隙节流缓装置三角槽式节流缓装置调缓装置
（6）液压缸排气装置
速度稳定性求液压缸求排气装置
（7）密封圈选择
选O型密封圈具良密封性结构紧凑运动间摩擦装拆方便容易制造价格便宜等优点
（8）液压缸设计应注意事项
a)量液压缸行程终处制动问题液压缸排气问题缸缓装置排气装置系统中须相应措施
b）量液压缸工作情况变化活塞杆受拉情况承受负载
c）根机工作情况结构设计求正确安装液压缸固定方式液压缸智端固定
d）液压缸部分结构需根推荐结构设计标准较做简单紧凑加工装配维修方便
（9）液压缸零件技术求
a）液压缸壁厚外径计算
式中 ——液压缸厚度
——实验压力般取工作压力（12515）倍
——缸筒材料许应力选材料缝钢：100MPa
液压缸外径D1D+2848mm圆整D185mm
b）液压缸工作行程确定
根快进工进行程（65+110）mm参考表（26）中系列选选M200mm
c）缸盖厚度确定
般液压缸底缸盖效厚度t强度求面式子进行似计算
d）导长度确定
根公式
活塞宽度B06D48mm缸盖滑动支承面长度隔套长度
f）缸体长度确定
液压缸缸体部长度：LB+M248mm
六总结
通次液压课程设计基学会液压系统设计计算强化液压元件性掌握理解贿赂系统中作进步巩固加深拓宽学知识
次课程设计中需课没学知识课程设计程中需查阅种相关资料充实更完成液压课程设计设计程中液压门课更深步解工作定帮助时课程设计程中遇问题液压课程设计着手样计算根液压设计求设计出符合求液压系统工艺性较液压缸设计装配图画法等问题问题查阅相关资料时学讨终问题解决工程中仅增加专业知识技增进学间友谊更信心未参加工作积累定工作验
液压课程设计学工作重天必专注辛劳换液压课程设计新认识通次液压设计般方法具备初步设计力学会查阅相关资料手册合理选设计方案液压基回路元件
感谢老师提供次锻炼动手实践机会液压课程设计更深认识
七参考资料
1液压气动技术 机械工业出版社
2机械零件设计手册液压气压部分 冶金出版社
3机械设计手册 化学工业出版社
4组合机床设计液压气压 机械工业出版社
5液压工程手册 机械工业出版社
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目录
液压传动课程设计目设计原始数……………………………2
二工况分析…………………………………………………………………3
三拟定液压系统原理图……………………………………………………8
四液压元件计算选择…………………………………………………10
五液压缸结构选型………………………………………………………11
六总结………………………………………………………………………12
七参考资料…………………………………………………………………13
液压传动课程设计目设计原始数
液压传动课程设计目
1巩固深化已学理知识掌握液压系统设计计算般方法步骤
2锻炼机械制图结构设计工程运算力
3熟悉会关国家标准部颁标准设计手册产品样等技术资料
4提高学生计算机绘图软件（AUTOCADPROE等）进行实际工程设计力
题目（二）设计台立式镗孔组合机床液压系统求该系统完成：快进——工进——死挡铁停留——快退——原位停止半动循环采导轨设计原始数表示
数
参
数
数
I
II
III
IV
V
切削力（N）
18000
15000
16000
15500
20000
运动部件重（N）
14700
13000
13500
14500
15000
快进快退速度（mmin）
7
75
65
78
8
快进行程（mm）
150
120
110
95
120
工进行程（mm）
80
60
65
70
60
工进速度（mmmin）
30~90
30~90
30~90
30~90
30~90
启动制动时间t（s）
005
025
021
023
03
试完成工作：
1进行工况分析计算绘制工况图
2拟定绘制液压系统原理图（A3）
3设计绘制液压缸结构图（A1）
4编写液压课程设计说明书
机床加工示意图：
图2 立式动力滑台加工示意图
二工况分析
工况分析液压执行元件工作情况进行分析工作程中执行元件工作阶段中流量压力功率变化规律曲线表示出作确定液压系统参数拟定液压系统方案
1运动分析
设备工作求执行元件运动规律绘制出执行元件工作循环图速度位移图速度循环图示：立式镗孔组合机床运动分析图
快退
工 进
快进
快退
工进
停止
死挡铁停留
2负载分析
负载分析研究执行元件工作循环阶段受力情况
（1） 工作负载
已知条件知：16000N
(2) 摩擦负载
设计系统求分析知该系统摩擦力0
（3）惯性负载
惯性负载运动部件速度变化引起根牛顿第二定律确定
ma
式中m——运动部件质量(Kg)
a——运动部件加速度（）
G——运动部件重力（N）
g——重力加速度()
——速度变化量（ms）
——速度变化需时间（s）
已知条件知：G13500N
中g98工进取工进速度时速度90mmmin
V
0
启动
快进
减速
工进
制动
制动
快速
反加速
活塞杆速度时间变化图
F
t
快进
工进
快退
Ft
阶段惯性负载计算：
加速阶段：
工进阶段：
制动阶段：
反加速阶段：
反制动阶段：
取液压缸机械效率液压缸推力
液压缸阶段负载情况图示：
工况情况
计算公式
总负载（N）
缸推力（N）
启动阶段
FO
0
O
加速阶段
F
597
649
快进阶段
F0
0
0
减速阶段
F
5887
640
工进阶段
F
16000
173913
制动阶段
F
159917
173823
反加速阶段
F
597
649
反制动阶段
F
597
649
快退阶段
F0
0
0
3液压缸参数确定
（1）选定工作压力
根面计算选择液压缸工作压力P3Mpa
（2） 确定液压缸参数
液压缸参数活塞效作面积A式计算：
式中F——液压缸外负载（N）
P——液压缸工作压力（Mpa）
——液压缸机械效率
液压缸效作面积：
液压缸缸筒径
D圆整取D80mmd0707D圆整d56mm
计算出液压缸杆腔效工作面积A15024cm2
液压缸杆腔效工作面积A22564 cm2
液压缸受外液压缸阶段流量：
阶段运动时间：
快进阶段：
工进阶段：
快退阶段：
液压缸阶段压力流量功率表格示：
工况
压力PMpa
流量q
功率Pkw
快进阶段
0
5443
0
工进阶段
3
7536
226
快退阶段
0
2778
0
4绘制液压元件工况图
采工况图直接方便找出工作压力流量功率根参数选择液压泵驱动电机时系统液压元件选择指导意义外通分析工况图助设计者选择合理基回路阶段参数进行鉴定分析合理性必时进行调整
液压元件工况图指力图功率图流量图图：
p
3Mpa
t
p
226kw
t
q
5443
7536
2778
t
快进
工进
快退
三拟定液压系统原理图
液压系统图拟定考虑方面问题：
（1）供油方式 考虑该机床工作进时负载较速度较低快进快退时负载较速度较高节省量减少发热考虑泵源系统宜选双泵供油变量泵供油现采外反馈限压式变量叶片泵采种限压式叶片泵时系统高压力油泵调节值泵处流量输出时压力值
（2）液压泵形式选择 选外反馈限压式变量叶片泵较适
（3）调速回路 中型组合机床液压系统中采会游节流调速
（4）速度换接回路 快进工进间速度需换接换接位置求高采行程阀实现速度换接
（5）衡锁紧 防止端停留时重物落停留期间保持重物位置克服重快程中影响特液压缸腔（杆腔）接单序阀构成衡回路单项序阀调定压力应稍运动部件重液压缸腔形成压力种衡回路活塞行时回油腔须背压衡重力运动稳
（6） 选择调压卸荷回路 变量泵供油油源形式确定调压卸荷问题已基解决
该液压系统具特点：
该系统采限压式变量液压泵—调速阀组成容积调速回路保证液压缸稳定低速运动较速度刚性较调速范围快进量利较合理
液压系统换采单阀三位四通M中位机电磁换阀液压泵抵押卸荷减少量损耗控油路保持定压力保证动作利启动
选定述基回路配辅助回路简化系统掉重复元件作相相回路合确保系统安全必时增设安全回路保证设备操作员安全便系统安全安装维修检修检查理回路适装设截止阀测试点样拟定完整液压系统
1YA
2YA
3YA
4YA
行程阀
快进
+
工进
+
+
+
死挡铁
+
+
+
快退
+
原位停止
编号
元件名称
编号
元件名称
1
油箱
7
行程阀
2
滤器
8
压力继电器
3
单作变量叶片泵
9
三位三通电磁换阀
4
三位四通电磁换阀
10
调速阀
5
单阀
11
背压阀
6
液压缸
四液压元件计算选择
初步凝定液压系统原理图便进行液压元件设计计算通液压元件工作承受压力通流量确定执行元件规格型号
1 液压泵选择
现根求系统工况确定液压泵类型根液压泵高供油压力流量确定液压泵规格
（1）确定液压泵高供油压力
液压泵高工作压力选择液压泵液压泵高工作压力出现分两种情况：执行元件运动行程终停止工作时（液压机提夹紧缸）出现二执行元件运动程中（机床提升机）出现根题目求知该系统工作压力执行元件工作时产生总压力损失
式中——液压泵出口执行机构进口间总压力损失
初步估算般节流调速路简单系统取05Mpa里取05Mpa液压泵高工作压力：
（2）确定液压泵供油量
液压泵供油量执行元件工况图工作流量回路系统中泄油量确定
式中K——考虑系统中存泄漏等原修正系数般取K1113流量取值流量取值
——执行元件值
根求计算取K12
（3） 液压泵规格
根液压泵高工作压力泵供油量产品样中选择液压泵规格型号
系统选限压式变量泵根式：
式中——液压泵总效率
根限压式变压泵输出流量较时效率急剧降般输出流量021Lmin时流量者取值取液压泵驱动功率：
五液压缸结构选型
满足题目液压系统快进——工进——快退求选双作单杆油塞缸
（1）液压缸组成
液压缸结构基：缸筒缸盖活塞活塞杆密封装置缓装置排气装置等五部分
（2）液压缸组件连接方式
a) 缸筒刚改连接方式
法兰结构简单容易加工易拆卸股缸筒缸盖缸筒缸底均采法兰连接
b）活塞活塞杆连接方式
螺纹连接结构简单安装方便活塞活塞杆间采螺纹连接
（3）活塞杆导部分结构
活塞杆导部分包括活塞杆端盖导套结构密封防尘锁紧装置等
（4）活塞机活塞杆处密封圈选
活塞机活塞杆处密封圈选择应根密封部分部位压力温度运动速度范围选择O型密封圈
（5）液压缸缓装置
液压缸带动工作部件运动时运动部件质量运动速度较高达行程终点时会产生液压击甚活塞缸筒端盖产生碰撞防止现象发生行程末端设置缓装置常见缓装置环状间隙节流缓装置三角槽式节流缓装置调缓装置
（6）液压缸排气装置
速度稳定性求液压缸求排气装置
（7）密封圈选择
选O型密封圈具良密封性结构紧凑运动间摩擦装拆方便容易制造价格便宜等优点
（8）液压缸设计应注意事项
a)量液压缸行程终处制动问题液压缸排气问题缸缓装置排气装置系统中须相应措施
b）量液压缸工作情况变化活塞杆受拉情况承受负载
c）根机工作情况结构设计求正确安装液压缸固定方式液压缸智端固定
d）液压缸部分结构需根推荐结构设计标准较做简单紧凑加工装配维修方便
（9）液压缸零件技术求
a）液压缸壁厚外径计算
式中 ——液压缸厚度
——实验压力般取工作压力（12515）倍
——缸筒材料许应力选材料缝钢：100MPa
液压缸外径D1D+2848mm圆整D185mm
b）液压缸工作行程确定
根快进工进行程（65+110）mm参考表（26）中系列选选M200mm
c）缸盖厚度确定
般液压缸底缸盖效厚度t强度求面式子进行似计算
d）导长度确定
根公式
活塞宽度B06D48mm缸盖滑动支承面长度隔套长度
f）缸体长度确定
液压缸缸体部长度：LB+M248mm
六总结
通次液压课程设计基学会液压系统设计计算强化液压元件性掌握理解贿赂系统中作进步巩固加深拓宽学知识
次课程设计中需课没学知识课程设计程中需查阅种相关资料充实更完成液压课程设计设计程中液压门课更深步解工作定帮助时课程设计程中遇问题液压课程设计着手样计算根液压设计求设计出符合求液压系统工艺性较液压缸设计装配图画法等问题问题查阅相关资料时学讨终问题解决工程中仅增加专业知识技增进学间友谊更信心未参加工作积累定工作验
液压课程设计学工作重天必专注辛劳换液压课程设计新认识通次液压设计般方法具备初步设计力学会查阅相关资料手册合理选设计方案液压基回路元件
感谢老师提供次锻炼动手实践机会液压课程设计更深认识
七参考资料
1液压气动技术 机械工业出版社
2机械零件设计手册液压气压部分 冶金出版社
3机械设计手册 化学工业出版社
4组合机床设计液压气压 机械工业出版社
5液压工程手册 机械工业出版社
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