液压传动课程设计_上料机液压系统液压课程设计.docx

机械制造与自动化专业
《液压传动》课程设计说明书

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一、液压传动课程设计的目的
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方法和步骤。
2、锻炼机械制图，结构设计和工程运算能力。
3、熟悉并会用有关国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。
4、提高学生使用计算机绘图软件（如AUTOCAD、PRO/E等）进行实际工程设计的能力。
二、液压课程设计题目
题目（二）设计一台上料机液压系统，要求该系统完成：快速上升——慢速上升（可调速）——快速下降——下位停止的半自动循环。采用900V型导轨，垂直于导轨的压紧力为60N，启动、制动时间均为0.5s，液压缸的机械效率为0.9。设计原始数据如下表所示。
数
参据
数数据56789*滑台自重（N）8001000120014001600工件自重（N）45005000550058006000快速上升速度（mm/s）4045505560快速上升行程（mm）350350400420450慢速上升速度（mm/s）≤10≤13≤16≤18≤20慢速上升行程（mm）100100100100100快速下降速度（mm/s）4555556065快速下降行程（mm）400450500550600试完成以下工作：
1、进行工况分析，绘制工况图。
2、拟定液压系统原理图（A3）。
3、计算液压系统，选择标准液压元件。
4、编写液压课程设计说明书。
上料机示意图如下：

图3上料机示意图

目录
工况分析……………………………………1
负载和速度图的绘制…………………………4
液压缸主要参数的确定……………………5
液压系统的拟定………………………………8
液压元件的选择………………………………8
液压缸的设计………………………………10
拟定液压系统原理图…………………………14
参考文献……………………………………14

工况分析
对液压传动系统的工况分析就是明确各执行元件在工作过程中的速度和负载的变化规律，也就是进行运动分析和负载分析。
运动分析
根据各执行在一个工作循环内各阶段的速度，绘制其循环图，如下图所示：

快进
工进

快退

2、动力分析
动力分析就是研究机器在工作中其执行机构的受力情况。
1）工作负载：
2）摩擦负载:
--摩擦因数--V型角，一般为90°
由于工件为垂直起开，所以垂直作用于导航的载荷可由间隙和结构尺寸，可知
取则有
静摩擦负载：
动摩擦负载：
3）惯性负载1
惯性负载为运动部件在起动和制动的过程中可按G--运动部件的重量（N）
g--重力加速度，△v--速度变化值（）
△t--起动或制动时间（s）
加速：
减速：
制动：
反向加速：
下拉制动：
根据以上的计算，考虑到液压缸垂直安放，其重量较大，为防止因自重而自行下滑，系统中应设置应平衡回路，因此，在对快速向下运动的负载分析时，就不考虑滑台的重量，则液压缸各阶段中的负载，如下表
工况计算公式总负载F（N）缸推力F(N)起动7616.978463.3加速7701.598557.3快上7608.498453.9减速7546.498385.0慢上7608.498453.9制动7577.498419.4反向加速109.29121.4快下8.499.43制动-92.31-102.6二、负载和速度图的绘制
按前面的负载分析及已知的速度要求，行程限制等，绘制出负载机速度图（如下所示）
F/N8557.3
8453.9
8463.38385.0
9.43121.4

0550mm

-102.6

V(mm/s)

60
20
0

65
三，液压缸主要参数的确定
液压缸工作压力主要根据运动循环各阶段的最大总负载力来确定，此外，还需要考虑一下因素：
（1）各类设备的不同特点和使用场合
（2）考虑经济和重量因素，压力选得低，则元件尺寸大，重量重，压力选得高一些，则元件尺寸小，重量轻，但对元件的制造精度，密封性能要求高。
1、初选液压缸的工作压力
根据分析此设备的负载不大，按类型属机床类，所遇初选此设备的工作压力为2Mpa
2、计算液压缸的尺寸
式中； F---液压缸上的外负载
p---液压缸的有效工作压力A---所求液压缸有有效工作面积

按标准取值：D=80mm根据快上和快下的速度比值来确定活塞杆的直径：代入数值，解得：d=22.19mm按标准取值：d=22mm
则液压缸的有效面积为：
无杆腔面积：
有杆腔面积：
3、活塞杆稳定性的校核
因为活塞杆总行程为550mm，而活塞杆直径为22mm，L/d=550/22=25>10，需要进行稳定性的校核，有材料力学中的有关公式，根据液压缸的一端支撑，另一端铰链，取末端系数=2活塞杆材料用