上料机液压系统设计说明书及CAD图纸

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。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6500N，所以系统负载很小，应属于低压系统。系统要求快上速度大于38m/min,慢上的速度大于9m/min,快下的速度大于

58m/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。

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不高，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 总体设计

3.1 负载分析

3.1.1 工作负载 (55001000)6

5L G F F N N ==+= 3.1.2 磨擦负载

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可根据公式2

2X

N FlK F COS δθ=计算出滑台垂直作用于导轨的压力约为120N ，取0.20.1s d f f ==，则有：

静摩擦负载 (0.2120/s i n 45)3

fs F N N =⨯︒= 动磨擦负载 (0.1120/s i n 45)1fd F N N =⨯︒= 3.1.3、惯性负载 加速 16500

0.7

928.579.810.5

a G v F N N g t ∆==⨯=∆ 减速 26500

0.70.133

752.149.810.5a G v F N N g t ∆-==⨯=∆ 制动 36500

0.13

176.439.81

0.5

a G v F N N g t ∆=

=⨯=∆ 反向加速 46500

1.1

1459.189.81

0.5

a G v F N N g t ∆=

=⨯=∆ 反向制动 541459.18a a F F N ==

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

/sin

2

f N F fF α

=