上料机液压系统设计

湖南工业大学

课程设计

资料袋

学院（系、部）20 ~ 20 学年第学期

课程名称指导教师职称

学生姓名专业班级学号

题目

成绩起止日期年月日～年月日

目录清单

（课程设计名称）

设计说明书

上料机液压系统设计5

起止日期：年月日至年月日

学生姓名

班级

学号

成绩

指导教师(签字)

XXXXXXX学院（部）

年月日

湖南工业大学

课程设计任务书

2014—2015学年第1学期

机械工程学院（系、部）机械工程及自动化专业班级课程名称：液压与气动

设计题目：上料机液压系统设计5

完成期限：自2015 年 1 月 5 日至2015 年 1 月9 日共 1 周

指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日

摘要

现代机械一般多是机械、电气、液压三者紧密联系，结合的一个综合体。液压传动与机械传动、电气传动并列为三大传统形式，液压传动系统的设计在现代机械的设计工作中占有重要的地位。因此，《液压传动》课程是工科机械类各专业都开设的一门重要课程。它既是一门理论课，也与生产实际有着密切的联系。为了学好这样一门重要课程，除了在教学中系统讲授以外，还应设置课程设计教学环节，使学生理论联系实际，掌握液压传动系统设计的技能和方法。

液压传动课程设计的目的主要有以下几点：

1、综合运用液压传动课程及其他有关先修课程的理论知识和生产实际只是，进行液压传动设计实践，是理论知识和生产实践机密结合起来，从而使这些知识得到进一步的巩固、加深提高和扩展。

2、在设计实践中学习和掌握通用液压元件，尤其是各类标准元件的选用原则和回路的组合方法，培养设计技能，提高学生分析和嫁接生产实际问题的能力，为今后的设计工作打下良好的基础。

3、通过设计，学生应在计算、绘图、运用和熟悉设计资料（包括设计手册、产品样本、标准和规范）以及进行估算方面得到实际训练。

目录

摘要..........................................................................................I 目录..........................................................................................II 1 任务分析 (1)

1.1系统机构的主要构成 (1)

1.2 任务分析 (1)

2方案选择 (2)

2.1方案的拟定 (2)

2.2方案的确定 (2)

3负载分析 (3)

3.1工作负载 (3)

3.2摩擦负载 (3)

3.3惯性负载 (3)

4负载图和速度图的绘制 (4)

5液压缸主要参数的确定 (6)

5.1初选液压缸的工作压力 (6)

5.2计算液压缸的尺寸 (6)

5.3活塞杆稳定性校核 (6)

5.4求液压缸的流量 (6)

5.5绘制工况图 (6)

5.6最小导向长度的确定 (7)

5.7活塞最大行程和活塞杆长度的确定 (8)

6液压系统原理图的拟定 (9)

7液压元件的选择 (11)

7.1 确定液压泵的型号及电动机功率 (11)

7.2选择阀类元件及辅助元件 (11)

8液压系统的性能验算 (13)

8.1压力损失及调定压力的确定 (13)

8.1.1沿程压力损失 (13)

8.1.2局部压力损失 (13)

8.1.3总的压力损失 (14)

8.2系统的发热和温升 (14)

参考文献 (15)

致谢 (16)

1 任务分析

1.1 系统机构的主要构成

机构不断地将材料从低的位置运到高的位置，然后又回到起始位置重复上一次的运动。其结构如图1.1所示，滑台采用V形导轨，其导轨面的夹角为90度，滑台与导轨的最大间隙为2mm，工作台和活塞杆连在一起，在活塞杆的作用下反复做上下运动。

图1.1 上料机构示意图

2 任务分析

系统总共承受的负载为6000N，所以系统负载很小，应属于低压系统.其垂直上升工件l的重力为5000N，滑台2的重量为1000N。快速上升行程为350mm，速度要求≥45 mm / s；慢速上升行程为100mm，其最小速度为8 mm / s；快速下降行程为450mm，速度要求≥55mm／s。要完成的工作循环是：快进上升、慢速上升、停留、快速下降。但从系统的用途可以看出系统对速度的精度要求并不高，所以在选调速回路时应满足经济性要求。

2 方案选择

2.1 方案的拟定

2.11供油方式

从系统速度相差很大可知，该系统在快上和慢上时流量变化很大，因此可以选用变量泵或双泵供油。

2.12调速回路

由于速度变化大，所以系统功率变化也大，可以选容积调速回路或双泵供油回路。

2.13速度、换接回路

由于系统各阶段对换接的位置要求高，所以采用由行程开关发讯控制二位二通电磁阀来实现速度的换接。

2.14平衡及锁紧

为了克服滑台自重在快下过程中的影响和防止在上端停留时重物下落，必需设置平衡及锁紧回路。

根据上述分析，至少有两种方案可以满足系统要求。

（1） 用变量泵供油和容积调速回路调速，速度换接用二位二通电磁阀来实现，平衡和锁紧用液控单向阀和单向背压阀。系统的机械特性、调速特性很好，功率损失较小，但是系统价格较贵。

（2） 用双泵供油，调速回路选节流调速回路，平衡及锁紧用液控单向阀和单向背压阀实现。系统的机械特性、调速特性不及第一种方案，但其经济性很好，系统效率高。

2.2方案的确定

综上所述，考虑到系统的流量很大，变量泵不好选，第二种方案的经济性好，系统效率高，因此从提高系统的效率，节省能源的角度考虑，采用单个定量泵的、供油方式不太适，宜选用双联式定量叶片泵作为油源，所以选第二种方案。

3 负载分析

3.1 工作负载

工作负载等于工作台自重加上物料的重量即

L G F F ==（5000+1000）N=6000N

3.2摩擦负载

由导轨的角度与间隙计算平均摩擦 /sin

2

f N F fF α

=

F ……摩擦因数 α……V 型角，为900

由于工件为垂直起升，所以垂直作用于导轨的载荷可由其间隙和结构尺寸求得