机电液综合设计课程设计

本科课程设计（论文）

题目 机电液综合设计与实验

学 院 机械工程学院 年 级 07 专 业 机械工程及自动化 班 级 0708082 学 号 070808213 学生姓名 指导教师 张敬妹 管建峰 孟涛 论文提交日期 2010年1月5日

目录

1 任务书

1.1实验目的

1.2实验任务

2 课程设计

2.1 液压缸的设计计算

2.1.1 液压缸主要零件的材料

2.1 .2液压缸的内径D和活塞杆直径d的计算 2.1.3 液压缸壁厚的计算

2.1.4 液压缸工作行程的确定

2.1.5 缸盖厚度的确定

2.1.6 最小导向长度的确定

2.1.7校核d

2.6-2.12其它设计计算

3 综合实验

3.2.2 电气回路连接

3.2.3 基本工作过程

5 心得体会

参考文献

附录

1 任 务 书

1．1实验目的：

1. 熟悉、了解本实验台的组成

2. 掌握常见典型液压回路的设计、安装及调试

3. 掌握继电器控制电路的设计；PLC 控制程序的设计、安装及调试

4. 培养学生综合运用机械、液压、电气等知识及设计、安装调试等综合技能

1．2实验任务

（一）机械动作要求

┏━━━━→┓

┃ ┃工 进50

┃快 退 ━━━━━━━━━━━→┓ ┗━━━━━━━←━━━━━━━ ━━┛

（二）设计参数

工作是最大负载F=8000N;液压缸工作压力为MPa p 00.21=;快进、快退速度V 快=5m/min;Ⅰ缸工进速度0.8m /m in V 1=;Ⅱ缸工进速度0.6m /m in V 11=;油缸内径与活塞杆直径比d/D=0.75;回油腔背压MPa p 5.02=;油路压力损失∑ΔP=0.3Mpa;Qmin=0.2L/min;夹紧油缸工作压力a 0.01P MP =夹;夹紧时间

m i n 2.00=夹T ;夹紧行程m 2.00=夹L 。

（三）设计内容

（1）绘制液压缸总图和绘制端盖零件图 （2）液压泵及匹配的电动机选择 （3）液压元件的选择

（4）按规定机械动作要求，设计液压传动系统原理图，设计电器控制系统 （5）液压传动装置的安装及电气控制系统的连接 （6）调试

2 液压传动系统的设计

2.1 选用液压元件如下表2-1：

图1-1

表2-1

序号名称型号数量

1 二位二通电磁换向阀22D-10B 220V 2

2 二位三通电磁换向阀23D-10B 220V 1

3 二位四通电磁换向阀24D-10B 220V 1

4 三位四通电磁换向阀34D-10B 220V 2

5 先导式溢流阀Y-10B 1

6 调速阀Q-10B 2

7 单向阀I-10B 2

8 先导式减压阀J-10B 1

9 压力继电器DP-63B 1

10 可调节流器L-10B 1

11 压力表K1-3B 2

根据动作要求和提供的元件，设计液压传动系统，其工作情况由表2-2所示油路中用到的上述提供的元器件有：二位二通电磁换向阀、调速阀、先导式溢流阀、三位四通电磁换向阀。

表2-2

电磁铁工作状态

动作名称

2DT 3DT 1DT

快进+ - +

工进+ - -

快退- + +

强退- + +

2.2计算和选择液压元件

（1）确定液压泵的规格和电动机功率

(1) 计算液压泵的最大工作压力

液压缸在工进时工作压力最大，最大工作压力为MPa p 00.21=，如在调速阀进口节流调速回路中，选取进油路上的总压力损失∑∆p =0.3Mpa ，则小流量泵的最高工作压力估算为:

()MPa

3.2MPa 3.00.2e 11p =+=∆+∆+≥∑p p p p

（2.1）

(2) 计算液压泵的流量

油源向液压缸输入的最大流量为：

min /12.2510005808014.325.0L q =⨯⨯⨯⨯⨯=

所以泵的流量 ：

q v ≥q

共进时的流量为:

q g min /02.410008.0808014.325.0L =⨯⨯⨯⨯⨯=

(3) 确定液压泵的规格和电动机功率

据以上压力和流量数值查阅产品样本，并考虑液压泵存在容积损失，最后确定选取CB-C 外齿合单级齿轮泵。泵的排量为32mL/r ，当液压泵的转速n p =940r/min 时，其理论流量分别为31L/min ，若取液压泵容积效率ηv =0.9，则液压泵的实际输出流量为:

q=30L/min ⨯0.9=27L/min

由于液压缸在快进时输入功率最大，若取液压泵总效率ηp =0.8，这时液压泵的驱动电动机功率为

KW q p p p

p

p 2037.110

8.0601012.25103.23

36=⨯⨯⨯⨯⨯=≥

-η （2.2） 根据此数值查阅产品样本，选用规格相近的Y100L —6型电动机，其额定功率为1.5KW ，额定转速为940r/min 。 (4) 确定其它元件及辅件

（1）确定阀类元件及辅件

根据系统的最高工作压力和通过各阀类元件及辅件的实际流量，阅产品样本，选出的阀类元件和辅件规格如表2-3所列。

表2-3

序号 元件名称 通过的最大流量q /L/min 规格 型号

额定流量q n /L/min 额定压力P n /MPa

额定压降∆P n /MPa 1

外齿合单级齿轮泵

—

CB-C

10

—