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《液压与气压传动》课程设计
一、设计的内容
1. 液压系统的工况分析,绘制负载和速度循环图;
2. 进行方案设计和拟定液压系统原理图;
3. 计算和选择液压元件;
4. 验算液压系统性能;
5. 绘制正式工作图,编制设计计算说明书。
二、设计步骤
1.明确设计要求
⑴阅读和研究设计任务书,明确设计任务与要求;分析设计题目,了解原始数据和工作条件。
⑵参阅教科书有关内容,明确并拟订设计过程和进度计划。
2.进行工况分析
⑴做速度-位移曲线,以便找出最大速度点;
⑵做负载-位移曲线,以便找出最大负载点。液压缸在各阶段所受的负载需要计算,为简单明了起见,可列表计算;
工 况 计 算 公 式 缸 的 负 载 F 缸的推力F/ηcm 启 动 加 速 快 进 工 进 快 退 注:ηcm——缸的机械效率,取ηcm=0.9
⑶确定液压缸尺寸
确定液压缸尺寸前应参照教材选择液压缸的类型,根据设备的速度要求确定d/D的比值、选取液压缸的工作压力,然后计算活塞的有效面积,经计算确定的液压缸和活塞杆直径必须按照直径标准系列进行圆整。计算时应注意考虑液压缸的背压力,背压力可参考下表选取。
系 统 类 型 背 压 力(MPa) 回路上有节流阀的调速系统 0.2~0.5 回路上有背压阀或调速阀的进给系统 0.5~1.5 采用辅助泵补油的闭式回路(拉床、龙门刨等) 1~1.5 ⑷绘制液压缸工况图
液压缸工况图包括压力循环图(p-s)、流量循环图(q-s)和功率循环图(P-s),绘制目的是为了方便地找出最大压力点、最大流量点和最大功率点。计算过程可列表计算。
各阶段压力、流量和功率值
工 况 负载F(N) 液 压 缸 计算
公式 回油腔压力 流入流量 进油腔压力 输入功率 快进(差动) 启动 加速 恒速 工 进
快退 启动 加速 恒速 3.进行方案设计和拟定液压系统原理图
方案设计包括供油方式、调速回路、速度换接控制方式、系统安全可靠性(平衡、锁紧)及节约能量等性能的方案比较,根据工况分析选择出合理的基本回路,并将这些回路组合成液压系统,初步拟定液压系统原理图。
选择液压基本回路,最主要的就是确定调速回路。应考虑回路的调速范围、低速稳定性、效率等问题,同时尽量做到结构简单、成本低。
4.计算和选择液压组件
⑴计算液压泵的工作压力
⑵计算液压泵的流量
⑶选择液压泵的规格
⑷计算功率,选择原动机
⑸选择控制阀
⑹选择液压辅助元件
5.验算液压系统性能
⑴验算液压系统的效率
⑵验算液压系统的温升
6.绘制正式工作图,编制课程设计计算说明书
⑴液压传动系统原理图一张(包括工作循环图和电磁铁动作顺序表)
⑵液压缸装配图一张
⑶整理课程设计计算说明书
三、进度安排(1周)
序号 设计阶段 设 计 内 容 设计参考时间 1 准备工作 布置设计任务,分析题目、收集资料及明确并拟订设计过程和进度计划 星期一 2 工况分析 绘制负载和速度循环图 星期一 3 方案设计和拟定液压系统原理图 (1)方案比较:供油方式、调速回路、速度换接控制方式、系统安全可靠性(平衡、锁紧)及节约能量等性能的方案比较,
(2)根据工况分析选择出合理的基本回路,并将回路组合成液压系统 星期二 4 计算和选择液压组件 (1)计算液压泵的工作压力流量泵的规格()计算功率,选择原动机()选择控制阀()选择液压辅助元件().验算液压系统性能效率温升 星期三
5
绘制液压缸装配图(1)选定液压缸结构形式;
(2)选择比例尺,合理布置视图,确定零件位置。
(3)正确标注各种尺寸(形位公差及配合要求等);编写明细表,标题栏及技术要求。 星期四 6 整理设计计算说明书 包括设计目录,所有计算公式和计算数据,主要数据填写在计算结果一栏,并附上必要简图、参考文献等;
(2)设计总结,包括设计完成情况和设计体会 星期五 7 答辩 准备答辩 ,参加答辩 星期五
设计一台专用铣床,工作台要求完成快进→工作进给→快退→停止的自动工作循环。铣床工作台重量4000N,工件夹具重量为1500N,铣削阻力最大为9000N,工作台快进、快退速度为4.5m/min,工作进给速度为0.06~1m/min,往复运动加、减速时间为0.5s工作采用平导轨,静、动摩擦分别为fs=0.2,fd=0.1,工作台快进行程为0.3m。工进行程为0.1m,试设计该机床的液压系统。
某小型单缸立式液压机的工作循环为快速空行程下行→慢速加压→保压→快速回程→停
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