液压与气压传动课程设计要求及题目

《液压与气压传动》课程设计

一、设计的内容

1. 液压系统的工况分析，绘制负载和速度循环图；

2. 进行方案设计和拟定液压系统原理图；

3. 计算和选择液压元件；

4. 验算液压系统性能；

5. 绘制正式工作图，编制设计计算说明书。

二、设计步骤

1.明确设计要求

⑴阅读和研究设计任务书，明确设计任务与要求；分析设计题目，了解原始数据和工作条件。

⑵参阅教科书有关内容，明确并拟订设计过程和进度计划。

2.进行工况分析

⑴做速度-位移曲线，以便找出最大速度点；

⑵做负载-位移曲线，以便找出最大负载点。液压缸在各阶段所受的负载需要计算，为简单明了起见，可列表计算；

cm cm

⑶确定液压缸尺寸

确定液压缸尺寸前应参照教材选择液压缸的类型，根据设备的速度要求确定d/D的比值、选取液压缸的工作压力，然后计算活塞的有效面积，经计算确定的液压缸和活塞杆直径必须按照直径标准系列进行圆整。计算时应注意考虑液压缸的背压力，背压力可参考下表选取。

⑷绘制液压缸工况图

液压缸工况图包括压力循环图（p-s）、流量循环图（q-s）和功率循环图（P-s），绘制目的是为了方便地找出最大压力点、最大流量点和最大功率点。计算过程可列表计算。

各阶段压力、流量和功率值

3.进行方案设计和拟定液压系统原理图

方案设计包括供油方式、调速回路、速度换接控制方式、系统安全可靠性（平衡、锁紧）及节约能量等性能的方案比较，根据工况分析选择出合理的基本回路，并将这些回路组合成液压系统，初步拟定液压系统原理图。

选择液压基本回路，最主要的就是确定调速回路。应考虑回路的调速范围、低速稳定性、效率等问题，同时尽量做到结构简单、成本低。

4.计算和选择液压组件

⑴计算液压泵的工作压力

⑵计算液压泵的流量

⑶选择液压泵的规格

⑷计算功率，选择原动机

⑸选择控制阀

⑹选择液压辅助元件

5.验算液压系统性能

⑴验算液压系统的效率

⑵验算液压系统的温升

6.绘制正式工作图，编制课程设计计算说明书

⑴液压传动系统原理图一张（包括工作循环图和电磁铁动作顺序表）

⑵液压缸装配图一张

⑶整理课程设计计算说明书

三、进度安排（1周）

设计题目

1、设计一台专用铣床，工作台要求完成快进→工作进给→快退→停止的自动工

作循环。铣床工作台重量4000N，工件夹具重量为1500N，铣削阻力最大为9000N，工作台快进、快退速度为4.5m/min，工作进给速度为0.06～1m/min，往复运动加、减速时间为0.5s工作采用平导轨，静、动摩擦分别为f s＝0.2，

f d＝0.1，工作台快进行程为0.3m。工进行程为0.1m，试设计该机床的液压系

统。

2、某小型单缸立式液压机的工作循环为快速空行程下行→慢速加压→保压→快

速回程→停止。滑块的快速往返速度为3m/min，加压速度为40~250mm/min，压制力为200KN，运动部件总重量为20KN，启动、制动时间为0.2s，滑块行程500mm。要求采用液压方式实现运动部件的平衡；不考虑各种损失。试设计该液压机的液压系统。

3、设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统，要求完成工件的定位与夹紧，

所需夹紧力不得超过6000N。该系统工作循环为：快进→工进→快退→停止。

机床快进快退速度约为6 m/min，工进速度可在30～120mm/min范围内无级调速, 快进行程为200mm，工进行程为50mm，最大切削力为25kN，运动部件总重量为15 kN，加速（减速）时间为0.1s，采用平导轨，静摩擦系数为

0.2，动摩擦系数为0.1。

4、设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统。该机床用于加工铸铁箱形零件的孔

系，运动部件总重G=10000N，液压缸机械效率为0．9，加工时最大切削力为12000N，工作循环为：“快进→工进→死挡铁停留→快退→原位停止”。行程长度为0.4m，工进行程为0.1 m。快进和快退速度为0.1m／s，工进速度范围为3×10-4～5×10-3m／s，采用平导轨，启动时间为0.2s。要求动力部件可以手动调整，快进转工进平稳、可靠。

5、设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床，工作循环：

手工上料→自动夹紧→工作台快进→铣削进给→工作台快退→夹具松开→手工卸料。设计参数：工作台液压缸负载力68KN，夹紧液压缸负载力4.8KN，工作台液压缸移动件重力1.8KN，夹紧液压缸负移动件重力80N，工作台快进、快退速度5m/min，夹紧液压缸行程20mm，工作台工进速度35mm/min，夹紧液压缸运动时间1S，工作台液压缸快进行程400mm，导轨面静摩擦系数

μs=0.2，工作台液压缸工进行程100mm，导轨面动摩擦系数μd=0.1，工作台启动时间 t=0.5 S。

6、立式多轴钻孔组合机床，动力滑台的工作循环是：快进→工进→快退→停止。

液压系统的主要性能参数要求如下，轴向切削力为24000N；滑台移动部件总质量为510kg；加、减速时间为0.2s；采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1，；快进行程为200mm，工进行程为100mm，快进与快退速度相等，均为 3.5m／min，工进速度为30～40mm／min。工作时要求运动平稳，且可随时停止运动。试设计动力滑台的液压系统。

7、设计卧式双面铣削组合机床的液压系统。机床的加工对象为铸铁变速箱箱体

两端面，动作顺序为夹紧缸夹紧→工作台快速趋近工件→工作台进给→工作台快退→夹紧缸松开→原位停止。工作台移动部件的总质量为4000N，加、减速时间为0.2s。采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1，夹紧缸行程为30mm，夹紧力为800N。工作台快进行程为100mm，快进速度为

3.5m／min，工进行程为200mm，工进速度为80～300m／min，轴向工作负

载为12000N，快退速度为6m／min。要求工作台运动平稳，夹紧力可调并保压。

8、一台专用铣床的铣头驱动电机的功率N= 7.5KW，铣刀直径D=120mm，转速

n=350rpm，工作台重量G1=4000N，工件及夹具重量G2=1500N，工作台行程L=400mm，（快进300mm，工进100mm）快进速度为4.5m/min，工进速度为60～1000mm/min，其往复运动和加速（减速）时间t=0.05s，工作台用平导轨，静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1。其工作循环为：夹紧工件→工作台快进→工作台工进→工作台快退→停止→松开工件。试设计驱动工作台的液压系统。

9、某卧式双面多轴钻孔组合机床，采用液压传动完成的半自动工作循环为：夹

紧工件→左、右动力部件快进→左、右动力部件工进→左动力部件快退、右动力部件继续工进→左动力部件停止、右动力部件快退→左、右动力部件均停止、松开工件。已知参数如下：左、右动力部件：移动部件重98000N，夹紧力8000N，钻削力18000N，快进、快退速度5500mm/min，工进速度20~120mm/min，往复运动的加、减速时间0.2s，采用平导轨，静摩擦系数0.2，动摩擦系数0.1；左动力部件快进行程100mm，工进行程50mm，快退行程150mm；右动力部件快进行程100mm，工进行程80mm，快退行程180mm。