小型压力机的设计.doc

机电液控制课程设 设计题目： 小型压力机课程设计 学生姓名： 学 号： 学 院： 专 业： 班 级： 指导教师： 目录 摘要 1 第一章 液压缸的相关计算 2 1.1 液压缸主要零件的材料的选取及主要依据 2 1.2 液压缸的内径和活塞杆直径的相关计算 2 1.3 液压缸壁厚的计算 3 1.4 对活塞杆直径进行强度校核 4 1.5 缸盖固定螺栓的计算 4 1.6 缸体与缸盖采用螺纹连接时的应力计算 5 1.7 活塞与活塞杆采用螺纹连接时的应力计算 6 1.8 关于液压缸缓冲装置的说明 7 1.9 关于液压缸排气装置的说明 7 第二章 计算和选择液压系统中其他元件 7 2.1 计算液压泵的最大工作压力 7 2.2 计算液压泵的流量 7 2.3 确定液压泵的规格和电动机功率 8 2.4 确定阀类元件及辅件 8 2.5 验算液压系统性能 10 第三章 液压系统原理图、硬件电路图及各阶段动作过程 12 第四章 PLC端子接线图及PLC梯形图 15 第五章 工作原理说明 17 第六章 关于本次课程设计的心得与小结 18 参考文献 19 摘要：本次课程设计是以此综合液压与气压传动、机电传动控制等相关课程的以此课程设计。本次课程设计的内容是设计一台小型压力机。通过可编程序控制器（PLC）对液压系统回路进行控制，从而使执行元件（液压缸）完成相应的快进、工进、快进的动作。同时利用PLC中的计时器，对快进动作限制为，对工进动作限制为，然后自动快退，直至回到原点。液压系统运行稳定，易于得到相应电控制的特点在本设计中得到了应用。 关键词：液压传动；可编程序控制器（PLC）；压力机； 第一章 液压缸的相关计算 1.1 液压缸主要零件的材料的选取及主要依据 （1）缸体 无缝钢管45钢 无缝钢管用作缸体毛坯加工余量小，工艺性能好，生产准备周期短，适用于大批量生产，标准液压缸大部分都会采用无缝钢管，并且一般常用调质处理的45钢． （2）活塞 铸铁HT200 活塞常用材料灰铸铁，耐磨铸铁，35及40钢和铝合金等k．缸体直径较小的整体式活塞用35．45钢，其他多用灰铸铁． （3）活塞杆 45钢 活塞杆常使用35，45刚等材料．对于冲击振动很大的活塞杆，也可以使用55钢．一般实心的活塞杆用35，45钢． （4）前缸盖 45钢 缸盖常用35，45钢的锻件或铸造毛坯，也可以使用铸铁材料． （5）后缸盖 45钢kj 缸盖常用35，45钢的锻件或铸造毛坯，也可以使用灰铸铁材料，起导向作用时则使用铸铁． 1.2 液压缸的内径和活塞杆直径的相关计算  图1.1 液压缸示意图 如图1.1液压缸示意图所示，当液压缸活塞杆向右运动时，设液压缸无杆腔面积为，液压缸的工作压力为，有杆腔面积为，其压强为． 于是，有 （1.1） （1.2） 再有，油缸内经与活塞杆直径比为 （1.3） 工作时的最大负载 列出液压缸的受力方程，得 （1.4） 通过以上所述各式，可以得出 根据GB/T2348-1993，液压缸内径尺寸系列和液压缸活塞杆外径尺寸分别对和进行圆整，取，． 1.3 液压缸壁厚的计算 依据设计手册，可知 （1.5） 其中：为液压缸缸壁厚度，为实验压力（工作压力时，；工作压力时，），为缸体材料的许用应力（ （1.6） 式中：为缸体材料的抗拉强度；为安全系数，，一般取） 选用45钢，其抗拉强度为，于是 根据无缝钢管外径尺寸系列，选取其外径为，其厚度即为，满足要求. 1.4 对活塞杆直径进行强度校核 根据设计手册,可知 （1.7） （1.8） 式中：为工作时的最大负载，即，于是有 上述计算得，所以满足要求. 1.5 缸盖固定螺栓的计算 （1.9） 式中：为工作时的最大负载，即，为螺纹拧紧系数