哈工大-液压大作业-压力机液压系统设计概要.doc

哈尔滨工业大学 液压传动大作业 设计说明书 设计题目 液压 机电工程学院 班 设 计 者 201X 年 月 日 流体控制及自动化系 哈 尔 滨 工 业 大 学 液压传动大作业任务书 学生姓名 班 号 设计题目 1. 液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数： 单缸压力机液压系统，工作循环：低压下行→高压下行→保压→低压回程→上限停止。自动化程度为半自动，液压缸垂直安装。最大压制力：×104N；最大回程力：×104N；低压下行速度：mm/s；高压下行速度：mm/s；低压回程速度：mm/s；工作行程：mm。 执行元件类型：液压缸 液压系统名称：压力机液压系统。 设 计 内 容 1. 拟订液压系统原理图； 2. 选择系统所选用的液压元件及辅件； 3. ； . 验算液压系统性能； . 编写上述1、2、3的计算说明书。指导教师 签 字 教研室主任 签 字 年 月 日签发 工况分析 主液压缸 （）负载 压制力：压制时工作负载可区分为两个阶段。第一阶段负载力缓慢地线性增加，达到最大压制力的10%左右，其上升规律也近似于线性，其行程为90 mm（压制总行程为110 mm）第二阶段负载力迅速线性增加到最大压制力×106 N，其行程为20 mm。 回程力（压头离开工件时的力）：一般冲压液压机的压制力与回程力之比为5～10，本压机取为5，故回程力为Fh = .6×105 N。 移动件（包括活塞、活动横梁及上模）质量＝30 kg。 （）行程及速度 快速空程下行：行程Sl = mm，速度v＝ mm/s； 工作下压：行程S2 = 110 mm，速度v2＝ mm/s。 快速回程：行程S3 = mm，速度v3＝ mm/s。 2顶出液压缸 （）负载：顶出力（顶出开始阶段）Fd＝3.6×105 N，回程力Fdh = 2×105 N。 （）行程及速度；行程L4 = 120 mm，顶出行程速度v4＝ mm/s，回程速度v5＝120 mm/s。 液压缸采用V型密封圈，其机械效率ηm＝0.91。压头起动、制动时间：0.2 s。 设计要求。本机属于中小型柱式液压机，有较广泛的通用性，除了能进行本例所述的压制工作外，还能进行冲孔、弯曲、较正、压装及冲压成型等工作。对该机有如下性能要求 （）为了适应批量生产的需要应具有较高的生产率，故要求本机有较高的空程和回程速度。 （）除上液压缸外还有顶出缸。顶出缸除用以顶出工件外，还在其他工艺过程中应用。主缸和顶出缸应不能同时动作，以防出现该动作事故。 （）为了降低液压泵的容量，主缸空程下行的快速行程方式采用自重快速下行。因此本机设有高位充液筒（高位油箱），在移动件快速空程下行时，主缸上部形成负压，充液筒中的油液能吸入主缸，以补充液压泵流量之不足。 （）主缸和顶出缸的压力能够调节，压力能方便地进行测量。 （）能进行保压压制。 （）主缸回程时应有顶泄压措施，以消除或减小换向卸压时的液压冲击。 （）系统上应有适当的安全保护措施。 初定液压执行元件的基本参数 主缸负载分析及绘制负载图和速度图 液压机的液压缸和压头垂直放置，其重量较大，为防止因自重而下滑；系统中设有平衡回路。因此在对压头向下运动作负载分析时，压头自重所产生的向下作用力不再计入。另外，为简化问题，压头导轨上的摩擦力不计。 惯性力；快速下降时起动 Faz = m = 30×= 600 N 快速回程时起动与制动 Fas = m = 30×= 600 N 压制力：初压阶段由零上升到F1 = .8×106 N×0.10 = 3.8×105 N 终压阶段上升到F2 = .8×106 N 循环中各阶段负载见表1.1，其负载图见图1.a。 表1.1 主缸的负载计算 工作阶段 负载力FL（N） 液压缸推力 （N） 快速下行 起动 FL = Fa下 = 659 等速 FL = 0 0 压制 初压 FL = .8×105 4.18×105 终压 FL = .8×106 4.18×106 快速回程 起动 FL = F回 = .6×105 8.35×105 等速 FL = mg = 30000 32967 制动 FL = mg- Fa下 = 30000- = 29400 32308 运动分析：根据给定条件，空载快速下降行程 mm，速度 mm/s。压制行程110 mm，在开始的90 mm内等速运动。速度为mm/s，最后的20 mm内速度均匀地减至零，回程以 mm/s的速度上升。利用以上数据可绘制出速度图，见图1.b。 a 压力机液压系统负载图 b 压力机液压缸运动速度图 图1.