小型压力机液压系统设计

另附CAD系统原理与装配图***************但是不保证及时回信一般3～5天收信一次

目录

一液压系统原理设计 (1)

1 工况分析 (1)

2拟定液压系统原理图 (4)

二液压缸的设计与计算 (6)

1 液压缸主要尺寸的确定 (6)

2 液压缸的设计 (7)

三液压系统计算与选择液压元件 (10)

1 计算在各工作阶段液压缸所需的流量 (10)

2 确定液压泵的流量,压力和选择泵的规格 (10)

3 液压阀的选择 (12)

4 确定管道尺寸 2 液压缸的设计 (12)

5 液压油箱容积的确定 (12)

6 液压系统的验算 (12)

7 系统的温升验算 (15)

8 联接螺栓强度计算 (16)

四设计心得 (17)

五参考文献 (17)

一 液压系统原理设计

1 工况分析

设计一台小型液压压力机的液压系统，要求实现：快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止工作循环。快速往返速度为3m /min ，加压速度为40-250mm /min ，压制力为300000N ，运动部件总重力为25000N ，工作行程400mm ，油缸垂直安装，设计压力机的液压传动系统。

液压缸所受外负载F 包括五种类型，即：

F= F 压 + F 磨 +F 惯+F 密+G

式中：

F 压-工作负载，对于液压机来说，即为压制力； F 惯-运动部件速度变化时的惯性负载；

F 磨-导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力。液压缸垂直安装，摩擦力

相对于运动部件自重，可忽略不计； F 密-由于液压缸密封所造成的运动阻力； G - 运动部件自重。 液压缸各种外负载值 1) 工作负载：

液压机压制力F 压=300000N

2) 惯性负载：

N t g V G F 20.255103

.08.93

25000≈⨯⨯=∆∆=

惯 3) 运动部件自重：

G =25000N

4) 密封阻力

F 密=0.1F (F 为总的负载)

5) 摩擦力

液压缸垂直安装，摩擦力较小，可忽略不计。

根据上述计算结果，列出各工作阶段所受的外负载。

工作循环各阶段外负载表

按照给定要求与外负载表绘制速度循环图与负载循环图：速度循环图：

负载循环图：

50

L(mm )

V (mm /s)

0.67~4.17

50

400

2拟定液压系统原理图

1) 确定供油方式：

考虑到该压力机在工作进给时需要承受较大的工作压力，系统功率较大，速度较底。而在快进,快退时负载较小，速度较快。从节能，减少发热，系统结构，效率，工作压力等方面考虑，泵源系统宜选用轴向柱塞泵。 2) 调速方式的选择：

在小型压力机液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或者调速阀。在本系统中选用回油节流调速，这种调速回路受泄漏与发热影响小，速度刚性好，由于有背压存在，起到一定的阻尼作用，提升了运动的平稳性，同时空气也不易渗入。

3)速度切换方式的选择：

305555

L(mm )

400

566

22500

277778

F(N )

系统采用由电磁阀控制的快慢速换接回路，它的结构简单，调节行程比较方便，阀的安装也较容易，但速度换接的平稳性较差。若要提高系统的速度换接平稳性，可改用由行程阀切换速度的换接回路。

液压系统原理图：

二 液压缸的设计与计算

1 液压缸主要尺寸的确定

工作压力p 的确定：

工作压力p 可根据负载大小及机器类型初步确定，先查表取液压缸工作 压力为25MPa .

液压缸缸筒内径D 和液压缸活塞杆外径d 的确定：

由负载图知最大负载F 为305555.56N ，按表可取p 2为0MPa ，ηcm 为0.95，考虑到快进，快退速度相等，取d/D 为0.7。将上述数据代入液压缸缸筒内径计算公式，可得液压缸缸筒内径：

mm D d P P p F D cm 02.128]}

)7.0(1[2000

1{95.0102514.356

.3055554]})(1[1{4262121=--⨯⨯⨯⨯=--=

ηπ

由液压缸缸筒内径（缸径）尺寸系列表查得D =160mm 。 活塞直径d ，按d/D =0.7,d =112mm 。

由液压缸活塞杆外径（杆径）尺寸系列表，取d =125mm 。 由此求得液压缸的实际有效面积为：

22

2

10201.04

16.04m D A =⨯=

=

ππ

2222220078.04

)

125.016.0(4

)

(m d D A =-⨯=

-⨯=

ππ

初步计算液压缸最大工作压力：

MPa A F P n 20.150201

.056.3055551===

按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度，由式

2

3min min 254101.0cm v Q A =⨯=>

式中Q min 是调速阀的最小稳定流量为0.1min L

本次设计中调速阀是安装在进油路上，故液压缸节流腔有效工作面积应取液压缸无杆腔的实际面积，即

222196.200164

14

.34

cm D A =⨯=

=

π

200.96>25

不等式满足，故液压缸能够达到所需稳定工进速度。

液压缸缸筒内径（缸径）尺寸系列（GB2348-80）

(mm )

液压缸活塞杆外径（杆径）尺寸系列（GB2348-80）

(mm )