上料机液压系统设计
上料机系统设计说明书
上料机液压系统设计说明书学院:湖北理工学院机电工程学院班级:姓名:学号:指导老师:组员:设计目的:液压系统的设计是整机设计的重要组成部分,主要任务是综合运用前面各章的基础知识,学习液压系统的设计步骤、内容和方法。
通过学习,能根据工作要求确定液压系统的主要参数、系统原理图,能进行必要的设计计算,合理地选择和确定液压元件,对所设计的液压系统性能进行校验算,为进一步进行液压系统结构设计打下基础。
设计步骤和内容:(1)明确设计要求,进行工况分析;(2)确定液压系统的主要性能参数;(3)拟订液压系统原理图;(4)计算和选择液压元件;(5)验算液压系统的性能;(6)液压缸设计;(7)绘制工作图,编写技术文件,并提出电气控制系统的设计任务书。
一.明确设计要求,进行工况分析1.1 明确设计要求设计一台上料机液压系统,要求驱动它的液压传动系统完成快速上升→慢速上升→停留→快速下降的工作循环。
采用90度V型导轨,垂直于导轨的压紧力为60N,启动和制动的时间均为0.5s,液压缸的机械效率为0.9。
其垂直上升工作的重力为4500N,滑台的重量为800N,快速上升的行程为300mm,其最小速度为40mm/s;慢速上升行程为100mm ,其最小速度为10mm/s ;快速下降行程为400mm ,速度要求45mm/s.1.2 工况分析负载分析就是研究各执行元件在一个工作循环内各阶段的受力情况。
工作机构作直线运动时,液压缸必须克服的负载为:F=F C +F f +F I 式中F C 为工作阻力,F f 为摩擦阻力,F I 为惯性阻力. (1)工作负载此系统的工作阻力即为工件的自重与滑台的自重。
F c =F G =(4500+800)N=5300N (2)摩擦负载此系统的摩擦阻力为滑台所受阻力,与导轨的形状,放置情况和运动状态有关。
此系统为v 型导轨,垂直放置,故为F f =fF N /sin 2a 取静摩擦系数为f s =0.2,动摩擦系数为f d =0.1 静摩擦负载为F fs =0.2×120/sin ︒45=33.94N 动摩擦负载为F fd =0.1×120/sin ︒45=16.97N (3)惯性负载惯性负载是运动部件的速度变化时,由其惯性而产生的负载,可用 牛顿第二定律计算:F a =ma=tvg △△G ,g=9.8m/s 2加速:F a1=t v g △△G =8.95300×5.004.0=43.265N 减速:F a2=t v g △△G =8.95300×5.001.0-04.0=32.449N制动:F a3=t v g △△G =8.95300×5.001.0=10.816N 反向加速:F a4=t v g △△G =8.95300×5.0045.0=48.673N 反向制动:F a5=F a4=48.673N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。
上料机液压系统的设计
上料机液压系统的设计液压系统在上料机上起到了关键作用,它用于实现上料机的升降、倾斜、移动等功能,确保上料机的正常运行。
因此,液压系统的设计对于上料机的性能和稳定性有着重要影响。
本文将从液压系统的组成、工作原理、设计要点等方面展开讨论。
液压系统主要由液压泵、液压马达、液压缸、液压阀、油箱等部件组成。
液压泵负责将机械能转化为液压能,将液压油从油箱中抽出并通过管道输送到液压缸,从而推动上料机的升降、倾斜、移动等动作。
液压马达则是将液压能转化为机械能,将液压油转化为机械运动。
液压阀用于控制液压油的流量和压力,以实现对上料机各项功能的精确控制。
液压系统的工作原理是利用液体的压力传递力量。
当液压泵启动后,液压油被泵入油缸内,形成一定的压力。
通过调整液压阀的开闭情况,控制液压油的流动和压力,从而推动上料机的运动。
当液压油进入液压缸时,液压缸的活塞受到液压力的作用,从而实现对上料机的升降、倾斜等动作。
液压系统的设计要点包括以下几个方面:1.选用合适的液压元件:液压元件的选择对液压系统的性能和稳定性至关重要。
必须选择具有良好性能和可靠性的液压泵、液压马达、液压缸和液压阀等元件,以确保系统的正常运行。
2.合理设计液压管路:液压管路的设计应符合液压系统的工作要求,保证液压油的流动和压力传递的稳定性。
管路的布置应尽量简洁,避免回流、压力损失和漏油等问题。
同时,在设计管路时要考虑到液压油的温度变化和噪声控制等因素。
3.控制方案的设计:液压系统的控制方案应根据上料机的功能需求进行设计。
要考虑到各项功能的协调运行,确保动作的平稳和精确。
同时,在设计控制方案时还需要考虑到用户的使用习惯和安全需求,提供便利和可靠的操作方式。
4.液压系统的过滤和冷却:液压油的过滤和冷却是保持液压系统正常运行的重要环节。
应该在系统中设置合适的过滤器和冷却器,及时清除油液中的杂质和热量,确保系统的稳定性和寿命。
5.液压系统的维护和保养:液压系统的维护和保养工作是系统正常运行的前提。
上料机液压系统课程设计
1)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,如图所示:
图 上料机动作循环图
2)负载分析 a)工作负载:
b)摩擦负载:
,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
,
, V 型角,一般
为 90°,则
静摩擦负载: 动摩擦负载:
c)惯性负载 Fa 惯性负载为运动部件在起动和制动的过程中可按 力只代表大小。
四、 计算与选择液压元件
确定液压泵的型号及电动机功率
1)计算液压泵压力
估算压力损失经验数据:一般节流调速和管路简单的系统取
,有调速阀和管路较复杂的系统取
。
液压缸在整个工作循环中最大工作压力为,由于系统有调速阀,但管路简单,所
以取压力损失
,计算液压泵的工作压力为
2)计算所需液压泵流量 考虑泄漏的修正系数 K:K=~。液压缸在整个工作循环中最大流量为 min。取 回路泄漏修正系数 K=,计算得所需两个液压泵的总流量为
绘制液压缸的工况图.................................. 9 三、液压系统图的拟定 .................................... 10
液压系统的拟定..................................... 10 拟定液压系统原理图................................. 11 四、 计算与选择液压元件 ................................. 12 确定液压泵的型号及电动机功率 ....................... 12 选择阀类元件及辅助元件 ............................. 13 五、 验算液压系统的主要性能 ............................. 15 压力损失验算....................................... 15 液压系统的发热和温升验算 ........................... 18 参考文献 ................................................ 19 设计心得 ................................................ 20
上料机液压传动系统的设计
目录摘要 (3)引言 (5)第一章上料机的液压系统设计 (6)1.1设计要求 (6)1.2负载分析 (6)1.2.1 工作负载 (6)1.2.2 摩擦负载 (6)1.2.3 惯性负载 (7)1.3 负载图和速度图的绘制 (8)1.4液压缸主要参数的确定 (9)1.4.1初选液压缸的工作压力 (9)1.4.2计算液压缸的尺寸 (9)1.4.3活塞杆稳定性校核 (10)1.4.4求液压缸的最大流量 (10)1.4.5 绘制工况图 (11)1.5液压系统图的拟定 (12)1.6液压元件的选用 (13)1.6.1确定液压泵的型号及电动机功率 (13)1.6.2选择阀类元件及辅助元件 (14)1.7液压系统的性能验算 (15)1.7.1压力损失及调定压力的确定 (15)1.7.2系统的发热与温升 (17)第二章液压缸 (18)2.1液压缸的介绍 (18)2.2液压缸主要参数的确定 (20)2.2.1 液压缸工作压力 (20)2.2.2 液压缸的长度和壁厚的确定 (20)2.2.3 液压缸进出油口尺寸的计算 (21)2.3 液压缸的结构设计 (21)2.3.1液压缸的连接 (21)2.3.2活塞与缸体的密封形式 (22)2.3.3液压缸的辅助设置 (22)2.4液压缸零件的技术要求 (23)2.4.1活塞杆 (23)2.4.2缸体 (23)2.4.3活塞 (24)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)1上料机液压系统设计摘要液压作为一个广泛应用的技术,在未来更是有广阔的前景。
随着计算机的深入发展,液压控制系统可以和智能控制的技术、计算机控制的技术等技术结合起来,这样就能够在更多的场合中发挥作用,也可以更加精巧的、更加灵活地完成预期的控制任务。
液压传动是流体传动的一种,其基本原理是在密闭的容器内,利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转换和传递动力的。
其中的液体称为工作介质,一般为矿物油,它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。
上料机液压系统课程设计
液压与气压传动课程设计姓名:廖聪学号:7层次:本科专业:机械电子工程班级:15机电2班指导教师:刘方方2017年12月目录任务书................................... 错误!未定义书签。
一、明确系统设计的要求,进行工况分析 (2)明确系统设计的要求 (2)分析液压系统工况 (2)二、确定液压缸主要参数 (4)初选液压缸的工作压力 (4)计算液压缸主要参数 (4)各工作阶段的时间计算 (6)计算液压缸流量、压力和功率 (6)绘制液压缸的工况图 (7)三、液压系统图的拟定 (8)液压系统的拟定 (8)拟定液压系统原理图 (9)四、计算与选择液压元件 (10)确定液压泵的型号及电动机功率 (10)选择阀类元件及辅助元件 (11)五、验算液压系统的主要性能 (13)压力损失验算 (13)液压系统的发热和温升验算 (16)参考文献 (17)设计心得 (17)任务书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90°V型导轨,垂直于导轨的压紧力为60N,启动、制动时间均为,液压缸的机械效率为。
设计原始数据如下表所示。
请完成以下工作:1、进行工况分析,绘制工况图。
2、拟定液压系统原理图(A4)。
3、计算液压系统,选择合适的液压元件。
4、编写液压课程设计说明书。
上料机示意图如下:图1 上料机示意图一、明确系统设计的要求,进行工况分析明确系统设计的要求上料机是由通用部件和部分专用部件组成的高效、专用、自动化程度较高的机器。
机器将材料从低的位置运到高的位置,当材料取走后按下按钮,机器从高的位置回到低的位置。
实现沿垂直向方向的“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。
工作循环拟采用液压传动方式来实现。
故拟选定液压缸作执行机构。
分析液压系统工况1)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,如图所示:图上料机动作循环图2)负载分析a)工作负载:F F=F F=4500+800=5300Fb)摩擦负载:F F=FF FFFF?2,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F F=60F,取F F=0.2,F F= 0.1 , V型角,一般为90°,则静摩擦负载:F FF=F F F FFFF45°=0.2×60FFF45°=16.97F动摩擦负载:F FF=F F F FFFF45°=0.1×60FFF45°=8.49Fc)惯性负载Fa惯性负载为运动部件在起动和制动的过程中可按F=ma=FF ?F?F计算。
上料机液压系统液压课程设计
起重运输机械设计与制造专业《液压传动》课程设计说明书班级:起机202学号: *********姓名:***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。
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。
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、绘制液压缸装配图(A1)。
5、编写液压课程设计说明书。
上料机示意图如下:图2 上料机示意图数参 据数 数 据IIIIII IV V √ 滑台自重(N ) 800 1000 1200 1400 1600 工件自重(N ) 4500 5000 5500 5800 6000 快速上升速度(mm/s ) 40 45 50 55 60 快速上升行程(mm ) 350 350 400 420 450 慢速上升速度(mm/s ) ≤10 ≤13 ≤16 ≤18 ≤20 慢速上升行程(mm ) 100 100 100 100 100 快速下降速度(mm/s ) 45 55 55 60 65 快速下降行程(mm )400450500550600目录一.工况分析 (2)二.负载和速度图的绘制 (4)三.液压缸主要参数的确定 (5)四.液压系统的拟定 (7)五.液压元件的选择 (9)六.液压缸的设计及装配图的绘制 (11)七.致谢 (16)八. 参考文献 (17)一、 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。
上料机液压系统设计
上料机液压系统设计液压系统是现代集成化机械系统中重要的能源转换和传递系统之一。
上料机是目前在工业和农业领域广泛使用的一种机械设备,其关键部分之一就是液压系统。
本文将着重探讨上料机液压系统的设计。
上料机的液压系统由油箱、液压泵、液压阀、油缸和相关管路等组成。
其工作原理如下:1. 油箱:存储液压油,保证液压系统正常运作。
2. 液压泵:将液压油从油箱抽出,提高液压油的压缩力,通过高压管路输送到油缸中。
3. 液压阀:根据上料机的工作需要,对液压油进行流量、压力、方向、速度等的控制。
4. 油缸:将液压油的能量转化成工作机械的运动能量,从而实现上料机的工作。
上料机的液压系统设计要保证其工作稳定性、高效性、可靠性和安全性。
具体要求如下:1. 稳定性:设计过程要充分考虑上料机在不同工况下的液压系统工作压力、流量、速度及其互相之间的协调性,保证液压系统的稳定性。
2. 高效性:在设计上料机液压系统时,应尽量减小液压系统中的压力损失和能量损失,提高液压系统的效率。
3. 可靠性:液压系统的选材和设计都要符合机械设备的使用环境和工作要求,采用优质的液压元件,减少液压系统疲劳寿命的降低。
4. 安全性:设计应密切配合操作控制系统,以保证使用者在使用上料机过程中的人身安全。
2. 定位液压元件:根据上料机的结构和工作要求,液压元件应放置在机体的适当位置,以方便保养和维修。
3. 确定液压元件的位置和尺寸:根据液压元件的尺寸,结合机体的大小,进行适配和安排液压元件的位置,并设计好管路。
4. 确定液压元件的性能参数:根据液压元件的规格,确定其性能参数,以保证上料机液压系统的稳定性和可靠性。
5. 做好液压元件的密封:设计液压系统必须做好密封,以避免油液泄露和气泡侵入,影响上料机液压系统的正常工作。
6. 做好液压系统的疏水系统:设计上料机液压系统时要考虑疏水系统的建立,以保证油液中的杂质和水分被排出去,保证油品自身的质量。
7. 做好液压系统的清洗和调试:在设计完上料机液压系统后,需要进行清洗和调试,检查液压元件的工作状态是否正常,以保证上料机液压系统的高效、稳定、可靠工作。
上料机液压系统设计任务书
上料机液压系统设计任务书
1、设计题目:上料机液压系统的设计
2、设计时间:2015年2月---2015年5月
3、设计参数:
工件重量为4000N,滑台重量为1500N
快速上升行程为300mm,速度要求≥50mm/s
慢速上升行程为100mm,最小速度为7mm/s
快速下降行程为400mm,下降速度要求≥50mm/s
滑台采用v型导轨,导轨面的夹角为90度,滑台与导轨的最大间隙为2mm
起动加速与减速时间均为0.5s , 液压缸的机械效率为0.91
工作循环及要求:快速上升→慢速上升→停留→快速下降→停止
4、设计内容:
(1)完成液压控制系统的设计计算(包括负载分析、执行元件主要参数的确定、拟定液压系统原理图、选择液压元
件和验算液压系统性能等)
(2)设计液压缸,并绘制液压缸的结构图、零件图以及缮写明细表
(3)设计论文
正文主要包括
a) 调研阶段的设计方案论证及确定
b) 机构作用原理
c) 设计分析计算
d) 关键零部件的设计说明
e)结束语
指导教师:。
上料机液压系统设计毕业论文
上料机液压系统设计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,还应设置课程设讣教学环节,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儿点: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,培养设讣技能,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。
1任务分析 (1)1.1系统机构的主要构成 (1)2方案选择 (2)2.1方案的拟建 (2)2. 2方案的确定 (2)3总体设计 (3)3.1负载分析 (3)3.1.1工作负载 (3)3.1.2摩擦负载 (3)3.1.3惯性负载 (3)3.2速度负载图 (4)3.3主要参数的确定 (5)3. 3.1工作压力 (5)3. 3. 2液压缸尺寸 (5)3. 3. 3活塞杆稳泄性 (5)3. 3. 4液压缸最大流量 (5)3. 3. 5工况图 (6)3. 3. 6貝他参数 (7)3.4液压系统图的拟订 (8)3.5液压元件的选择 (10)3.5.1液压泵和电机的选择 (10)3.5.2阀类元件及辅助元件的选择 (10)3.6液压系统性能的验算 (12)3.6.1压力损失的确定 (12)3.6.2系统的发热与温升 (14)参考文献 (15)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,然后乂回到起始位置重复上一次的运动。
上料机液压系统设计--毕业论文
上料机液压系统设计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1任务分析 (1)1.1系统机构的主要构成 (1)2方案选择 (2)2.1方案的拟定 (2)2.2方案的确定 (2)3总体设计 (3)3.1 负载分析 (3)3.1.1工作负载 (3)3.1.2摩擦负载 (3)3.1.3 惯性负载 (3)3.2 速度负载图 (4)3.3主要参数的确定 (5)3.3.1工作压力 (5)3.3.2 液压缸尺寸 (5)3.3.3 活塞杆稳定性 (5)3.3.4 液压缸最大流量 (5)3.3.5 工况图 (6)3.3.6 其他参数 (7)3.4 液压系统图的拟订 (8)3.5 液压元件的选择 (10)3.5.1液压泵和电机的选择 (10)3.5.2 阀类元件及辅助元件的选择 (10)3.6液压系统性能的验算 (12)3.6.1压力损失的确定 (12)3.6.2 系统的发热与温升 (14)参考文献 (15)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。
上料机液压系统设计说明书
第二章工况分析
2.1 运动分析
按照上料机的工作要求和执行元件的运动规律,绘制出执行元件的工作循环(如图2-1所示)和速度-位移曲线(如图2-2所示),即速度循环。
2-1
2-2
2.2 负载分析
1)工作负载
2)摩擦负载
由已知垂直于导轨的压紧力为60N,即 , 。取 =0.2, 则有:
静摩擦负载 =16.97N
动摩擦负载 =8.48N
3)惯性负载
加速
减速
制动
反向加速
反向制动
根据以上计算,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表2-1所示(
表2-1液压缸各阶段的负载
工况
计算公式
总负载F/N
5.1选择供油方式
工程上常用的液压泵有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵。齿轮泵按其结构形式可分为外啮合式和内啮合式两种。齿轮泵结构简单、制造方便、价格低廉、工作可靠、维修方便,常用于低压系统。叶片泵按输出流量是否可变,可分为定量叶片泵和变量叶片泵;按每转吸压油次数和轴、轴承等零件所承受的径向液压力,又分为单作用和双作用式。叶片泵结构紧凑、体积小、运转平稳、噪声小使用寿命长,常用于中高压系统中。柱塞泵常用于高压大流量和流量需要调节的液压系统中。
平衡锁紧回路为防止在上端停留时重物下落和在停留期间内保持重物的位置,特在液压缸的下腔进油路上设置了液控单向阀;另一方面,为了克服滑台自重在快下过程中的影响,设置了一单向背压阀。
5.3 液压回路的综合
液压系统原理图见附图1。
第六章 液压缸结构设计
1)缸体组件连接方式
缸体组件与活塞组件构成密封的容腔,承受油压的作用,因此缸组件要有足够的强度,较高的表面精度和可靠的密封性。常见的缸体组件连接形式有:法兰式连接、半环式连接、螺纹式连接、拉杆式连接、焊接式连接。
上料机液压系统液压课程设计
目录一、工况分析 (2)1、运动分析 (2)二、负载和速度图的绘制 (4)三、液压缸主要参数的确定 (5)1、初选液压缸的工作压力 (5)2、计算液压缸的尺寸 (5)3、活塞杆稳定性的校核 (6)四、液压系统图的拟定 (8)五、液压元件的选择 (8)1、确定液压泵的型号及电动机功率 (8)2、选择阀类元件及辅助元件 (9)六液压缸的设计 (11)1、液压缸的分类机组成 (11)3、液压缸的结构设计 (11)4、液压缸设计需要注意的事项 (12)5、液压缸主要零件的材料和技术要求 (13)2)缸盖 (13)3)活塞 (14)4)活塞杆 (14)5)导向套 (15)七、液压系统性能的验算 (15)八、拟定液压缸系统原理图 (16)九、绘制液压缸装配图 (15)十、参考资料 (16)一、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。
1、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:2、动力分析1)工作负载:N F F G L 720014005800=+== 2)摩擦负载“2sin ∂=Nf fF F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N F N 60=,取,1.0,2.0==d s f f a---V 型角,一般为90°,则静摩擦负载:N F fs 97.1645sin 602.0=⨯=动摩擦负载:N F fd 49.845sin 601.0=⨯=3)惯性负载惯性负载为运动部件在起动和制动的过程中可按tvg G m a F ∆∆== G---运动部件的重量(N ) g---重力加速度,28.9smg = △v---速度变化值(s m )△t---起动或制动时间(s )。
以下合力只代表大小。
加速:N t v g G F a 80.85.0055.08.972001=⨯=∆∆= 减速:N t v g G F a 4.545.0018.0055.08.972002=-⨯=∆∆= 制动:N t v g G F a 26.445.0018.08.972003=⨯=∆∆=反向加速:N t v g G F a 88.25.006.08.972004=⨯=∆∆= 下拉制动:N F tvg G F a a 88.245==∆∆=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,绘制出负载和速度图(如下所示)60三、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。
上料机的液压课程设计
上料机的液压课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解液压系统在上料机中的作用与原理,掌握液压系统的基本组成及各部分功能。
2. 学生能够掌握液压泵、液压缸、液压马达等主要液压元件的工作原理及性能特点。
3. 学生能够了解液压系统的压力、流量、功率等基本参数的计算及影响。
技能目标:1. 学生能够运用液压原理设计简单的上料机液压系统,并进行性能分析。
2. 学生能够通过查阅资料,运用液压元件选型方法,为上料机液压系统选择合适的液压元件。
3. 学生能够利用CAD等软件绘制上料机液压系统原理图和元件布置图。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对液压技术的兴趣,增强学习动力。
2. 学生能够认识到液压技术在工业生产中的重要性,提高对机械工程领域的认识。
3. 学生在团队协作中,培养沟通、协作能力,增强解决问题的自信心。
课程性质:本课程为专业实践课,结合理论知识与实际应用,培养学生实际操作能力。
学生特点:学生处于高年级阶段,已具备一定的液压基础知识和动手能力。
教学要求:注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新能力。
通过课程学习,使学生能够独立完成上料机液压系统的设计与分析。
二、教学内容1. 液压系统概述:液压系统的基本原理、组成及应用领域,重点讲解液压系统在上料机中的应用。
教材章节:第一章 液压传动概述2. 液压元件:液压泵、液压缸、液压马达、液压阀等主要元件的结构、工作原理及性能特点。
教材章节:第二章 液压元件3. 液压系统设计:上料机液压系统设计要求,液压泵、液压缸等元件的选型计算,系统压力、流量、功率等参数的计算。
教材章节:第三章 液压系统设计4. 液压系统仿真与优化:利用CAD软件绘制液压系统原理图和元件布置图,进行系统仿真与优化。
教材章节:第四章 液压系统仿真与优化5. 上料机液压系统案例分析:分析典型上料机液压系统案例,了解实际应用中的设计要点和注意事项。
教材章节:第五章 液压系统应用实例6. 实践操作:分组进行上料机液压系统设计与性能分析,提高学生的动手能力。
上料机液压系统的毕业设计
上料机液压系统的毕业设计目录摘要 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
1.绪论 (1)1.1 背景介绍 (1)1.2液压技术现状和发展趋势 (2)1.2.1液压技术现状 (2)1.2.2液压业发展趋势 (3)2.上料机液压系统设计 (4)2.1设计基本数据 (4)2.2工况分析 (4)2.2.1运动分析 (5)2.2.2负载分析 (5)2.2.3绘制负载和速度图 (7)2.3液压系统原理图的拟定 (8)2.3.1液压回路的基本选择 (9)2.3.2绘制液压系统的原理图及工作过程分析 (9)3.液压缸的设计 (11)3.1液压缸基本参数的确定 (11)3.1.1初选液压缸的工作压力 (11)3.1.2液压缸基本尺寸的计算 (11)3.1.3活塞杆稳定性校核 (12)3.1.4计算液压缸的最大流量 (13)3.1.5绘制工况图 (13)3.2液压缸的结构设计 (15)3.2.1液压缸的结构 (15)3.2.2液压缸设计需要注意的事项 (16)3.2.3.液压缸主要组成的材料和技术要求(《液压元件手册》) (17)4.液压元件的选择 (23)4.1电动机的选择 (23)4.2选择液压泵 (23)4.3选择阀类元件 (24)4.3.1单向阀的选择 (25)4.3.2液控单向阀的选择 (25)4.3.3调速阀的选择 (26)4.3.4顺序阀的选择 (27)4.3.5压力继电器 (28)4.3.6行程阀的选择 (29)4.3.7背压阀的选择 (29)4.3.8电磁换向阀的选择 (29)4.4液压辅助元件的选择 (30)4.4.1管道 (30)4.4.2油箱的选择 (31)4.4.3滤油器的选择 (33)4.4.4液压油的选择 (35)5.液压系统技术性能的验算 (37)5.1压力损失及调定压力的确定 (37)5.2验算系统的发热与温升 (39)结论 (42)致谢 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
上料机液压系统课程设计
液压与气压传动课程设计姓名:廖聪学号:7层次:本科专业:机械电子工程班级:15机电2班指导教师:刘方方2017年12月目录任务书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90°V型导轨,垂直于导轨的压紧力为60N,启动、制动时间均为,液压缸的机械效率为。
设计原始数据如下表所示。
请完成以下工作:1、进行工况分析,绘制工况图。
2、拟定液压系统原理图(A4)。
3、计算液压系统,选择合适的液压元件。
4、编写液压课程设计说明书。
上料机示意图如下:图1 上料机示意图一、明确系统设计的要求,进行工况分析明确系统设计的要求上料机是由通用部件和部分专用部件组成的高效、专用、自动化程度较高的机器。
机器将材料从低的位置运到高的位置,当材料取走后按下按钮,机器从高的位置回到低的位置。
实现沿垂直向方向的“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。
工作循环拟采用液压传动方式来实现。
故拟选定液压缸作执行机构。
分析液压系统工况1)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,如图所示:图上料机动作循环图2)负载分析a)工作负载:F L=F G=4500+800=5300Nb)摩擦负载:F f=fF Nsin?2,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F N=60N,取f S=0.2,f d=0.1 , V型角,一般为90°,则静摩擦负载:F fs=f s F Nsin45°=0.2×60sin45°=16.97N动摩擦负载:F fd=f d F Nsin45°=0.1×60sin45°=8.49Nc)惯性负载Fa惯性负载为运动部件在起动和制动的过程中可按F=ma=Gg ?v?t计算。
以下合力只代表大小。
加速F a1=Gg ?v?t=53009.8×0.040.5=43.27N减速F a2=Gg ?v?t=53009.8×0.030.5=32.45N制动F a3=Gg ?v?t=53009.8×0.010.5=10.82N反向加速F a4=Gg ?v?t=8009.8×0.0450.5=7.35N反向制动F a5=Gg ?v?t=8009.8×0.0450.5=7.35Nd)各阶段总负载F计算液压缸各阶段中的总负载F'和液压缸推力F 。
上料机液压系统课程设计
液压与气压传动课程设计姓名:廖聪学号:7层次:本科专业:机械电子工程班级:15机电2班指导教师:刘方方2017年12月目录任务书................................... 错误!未定义书签。
一、明确系统设计的要求,进行工况分析 (2)明确系统设计的要求 (2)分析液压系统工况 (2)二、确定液压缸主要参数 (4)初选液压缸的工作压力 (4)计算液压缸主要参数 (4)各工作阶段的时间计算 (5)计算液压缸流量、压力和功率 (5)绘制液压缸的工况图 (6)三、液压系统图的拟定 (7)液压系统的拟定 (7)拟定液压系统原理图 (8)四、计算与选择液压元件 (8)确定液压泵的型号及电动机功率 (8)选择阀类元件及辅助元件 (9)五、验算液压系统的主要性能 (11)压力损失验算 (11)液压系统的发热和温升验算 (13)参考文献 (14)设计心得 (14)任务书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90°V型导轨,垂直于导轨的压紧力为60N,启动、制动时间均为,液压缸的机械效率为。
设计原始数据如下表所示。
请完成以下工作:1、进行工况分析,绘制工况图。
2、拟定液压系统原理图(A4)。
3、计算液压系统,选择合适的液压元件。
4、编写液压课程设计说明书。
上料机示意图如下:图1 上料机示意图一、明确系统设计的要求,进行工况分析明确系统设计的要求上料机是由通用部件和部分专用部件组成的高效、专用、自动化程度较高的机器。
机器将材料从低的位置运到高的位置,当材料取走后按下按钮,机器从高的位置回到低的位置。
实现沿垂直向方向的“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。
工作循环拟采用液压传动方式来实现。
故拟选定液压缸作执行机构。
分析液压系统工况1)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,如图所示:图上料机动作循环图2)负载分析a)工作负载:b)摩擦负载:,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, , V型角,一般为90°,则静摩擦负载:动摩擦负载:c)惯性负载Fa惯性负载为运动部件在起动和制动的过程中可按计算。
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液压传动课程设计题目:上料机液压系统设计院系:物理与机电工程学院专业:机械设计制造及其自动化班级:2011 级机械(1)班姓名:卫世军学号:2011043511指导老师:张雪华起止日期:2013 年5 月20 日—5 月24 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,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。
液压课程设计题目及上料机示意图题目:设计一台上料机液压系统:要求工作循环为快速上升——慢速上升——停留——快速下降。
工件的重量为630KG,滑台的重量为118KG,快速上升速度要求≥43mm/s;慢速上升要求≥8mm/s;快速下降速度要求≥58mm/s;滑台采用V 形导轨,导轨面的夹角为90 度,滑台与导轨的最大间隙为2mm,起动加速与减速时间均为0.5s,液压缸的机械效率为0.91(考虑密封阻力)。
上料机示意图主目录摘要及课题Ⅰ目录Ⅱ一.工况分析 1二.负载和速度图的绘制 2三.液压缸主要参数的确定 3四.液压系统的拟定 5五.液压元件的选择7六.液压系统的性能验算8七.液压缸的设计及选择11八.总结13九.参考文献13一、工况分析1. 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. 负载分析:系统总共承受的负载为7338N ,所以系统负载很小,应属于低压系统。
系统要求快上速度≥50m/min, 慢上的速度≥8m/min, 快下的速度≥65m/min ,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。
1)工作负载:(630+118 )*9.81=7338N2)摩擦负载: F f fF Nsinα2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,可知FN120N,取f s 0.2, f d 0.1 ,90 °V 型导轨,则静摩擦负载:动摩擦负载:3)惯性负载FfsFfd0.20.1120sin 45120sin 4533.94N16.97 N惯性负载为在起动和制动的过程中滑台和工件自重所引起的,可按F ma Ggv计算,其中:tG--- 运动部件的重量(N )g--- 重力加速度△v--- 速度变化值(ms)△t--- 起动或制动时间(s)(以下合力只代表大小)。
加速:减速:G vF a1g tG vFa 27338*9.8173380.0430.50.04364.3 N0.008 52.36 Ng t 9.81 0.5制动:Fa3 G v g t反向加速:Fa473389.81vtvt0 .0080.573389.8111.968 NGgGg0.0580.586.768 N反向制动:Fa5 Fa 486.768 N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表 1 所示(ηm=0.91 )表 1 液压缸各阶段中的负载工况启动计算公式F F fs F L加速 F F fd F L F a1快上减速F F fd F L F F fd F L F a 2慢上制动反向加速F F fd F LF F fd F L F a3F F fd F a 4快下制动F F fdF F fd F a 5总负载F(N) 缸推力F(N)7371.94 8101.037419.27 8153.047354.97 8082.387302.61 8024.857354.97 8082.387343.01 8069.24103.738 113.9916.97 18.65-69.798 -76.70二、负载图和速度图的绘制:按前面的负载分析及已知的速度要求,行程限制等,绘制出负载图和速度图(如下图(a)(b) 所示)F/N8101.038153.04 8082.38113.9918.65V(mm/s)0 350 450 s/mm-76.70(a)负载—行程图4380 350 450 s/ mm58(b)速度—行程图三.液压缸主要参数的确定1、初选液压缸的工作压力根据分析此设备的负载不大,书本查表可得其在(5~10 )KN 范围,对应工作压力取值在(1.5~2.0)MPa, 按类型属机床类,为粗加工机床,所以初选此设备的工作压力为2Mpa2、计算液压缸的尺寸选取机械手册查阅参考资料A F式中;F--- 液压缸上的外负载p-4-33p--- 液压缸的有效工作压A--- 所 求液 压缸 有效 工作面积AF 8153.04 m2 40.76 10 4 m 2p20 105D4 A4 40.761047.20410 2m3.14159按 标准 取值 : D=70mm 根据快 上 和快 下的 速度比值 来确定活 塞杆 的直径 :D 258D2d 243代入数 值, 解得 : d=35.60mm查手 册表 按标准取值 : d=32mm 则液 压缸 的有效面积 为: 无 杆腔 面积: A 1 1 D247.02cm2438 .48cm2有 杆腔 面积: A 21 (D24 d 2)(7.0 243.22)cm230.43cm23、 活塞 杆稳 定性 的校核因为活塞杆 总行 程为 450mm , 而活塞杆直径为 28mm , L/d=450/28=16.07>10, 需要进行 稳定 性的 校核 , 由 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 1 =2 活塞杆 材料 1用普 通碳 钢制 : 材 料强 度试 验值 f4.9 × 108 Pa , 系数a = 5000 ,柔 性系数Ψ 1=85 , r kJd 28 A 44 7 , 因为 l r k450 764.2 85 1, 2120 ,所以 有其 临界 载荷 :8fA4.9 10 2824 106F Kl1( ) 22 r k1 12 5000 ( 450 )27213490.39N取安全系数 n4 时F K n213490 .39 453372.60N5902 .25 N活塞杆 的稳 定性 满足 , 此 时可以安全使用。
4.巩固走循 环中 各个 工作 阶段的液压缸压力: q 快 上 =A 1 V 快 上 =38.48 ×10 × 43 × 10 m /s = 165.46 × 10 -6m 3/s=9.93L/minq 慢上 =A 1 V 慢 上 =38.48 × 10 -4 ×8 × 10 -3 m 3/s = 30.78 × 10 -6 m 3/s=1.85L/minq 快下 =A 2 V 快 下 =30.43 × 10 -4 × 58 × 10 -3m 3/s·工况 压 力 p(MPa)流量 q(L/min)功率 P(w) 依据流量和功 率情 况表 可绘制出 如下 液压 缸的 工况图 :pMpa1.910.0056t/sq(L/min)9.9310.591.85t/sp w316.0358.790.99t/s快 上慢 上快 下= 176.49 × 10 -6 m 3/s=10.59L/min5.流量和功 率见 下表 :快上 1.91 9.93 316.03 慢上 1.91 1.85 58.79 快下0.005610.590.99(液压缸的工况图 )四、液压系统图的拟定:液压系统图的拟定,主要是考虑一下几个方面问题:1)供油方式: 从工况图分析可知,该系统在快上和快下的时所需流量较大,且比较接近,且慢上时所需的流量较小,因此宜选用双联式量叶片泵作为油泵。
2)调速回路: 有工况图可知,该系统的在慢速时速度需要调节,考虑到系统功率小,滑台运动速度低,工作负载变化小,所以采用调速阀的回油节流调速。
3)速度换接回路: 由于快上和慢上之间速度需要换接,但对缓解的位置要求不高,所以采用由行程开关法讯控制二位二通电磁阀实现速度换接。
4)平衡及锁紧: 为防止在上端停留时重物下落和在停留的时间内保持重物的位置,特在液压缸的下腔(即无杆腔)进油路上设置液控单向阀; 另一方面,为了克服滑台自重在快下过程中的影响,设置了一单向背压阀。
拟定液压系统原理图五、液压元件的选择1、确定液压泵的型号及电动机功率液压缸在工作循环中最大工作压力为 1.91Mpa, 由于该系统比较简单,所以取其压力损失p 0.4 M pa .所以液压泵的工作压力为:p p p p 1.91 0.4 2.31Mpa两个液压泵同时向系统供油时,若回路中的泄漏按10% 计算,则两个泵的总流量应为q q=1.1 ×10.59=11.649L/min ,由于溢流阀最小稳定流量为3L/min ,而工进时液压缸所需流量为 1.85L/min ,所以高压泵的流量不得少于(3+1.85 )L/min=4.85L/min 。
根据以上压力和流量的数值查产品目录,故应选用YB16.36.3型的双联叶片泵,其额定压力为 6.3Mpa, 容量效率pv 0.85 ,总效率p0.75 ,所以驱动该泵的电动机的功率可由泵的工作压力(2.33Mpa )和输出流量(当电动机转速为910r/min )qp2 6.3 910 0.85 10 39.75 L min求出:p p q p p pp 2.31 106609.750.7510 3w 50.05w查电动机产品目录,拟选用的电动机的型号为Y90S-6 ,功率为750kw, 额定转速为910r/min 。