液压传动课程设计

一、设计的目的和要求: ㈠设计的自的

液压传动课程设计是本课程的一个综合实践性教学环节，通过该教学环节，要求达到以下目的:

1.巩固和深化已学知识.掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤. 培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题能力；

2. 正确合理地确定执行机构，选用标准液压元件:能熟练地运用液压基本回路、组合成满足基本性能要求的液压系统；

3.熟悉并会运用有关国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料. 对学生在计算、制图、.运用设计资料以及经验估算、考虑技术决策、CAD技术等方面的基本技能进衍一次训练，以提高这些技能的水平。 ㈡设计的要求

1.设计时必须从实际出发，综合考虑实用性、经济性、先进性及操作维修方便。如果可以用简单的单向路实现系统的要求，就不必过分强调先进性。并非是越先进越好，在安全性、方便性姿要求较高部地方，应当不惜多用一些元或采用性能较好的元件，不能单独考虑简单、经济；

2.独立完成设计。设计时可以收集、参考问类机械的资料，但必须深入理解、消化再借鉴。不能简单地抄袭；

3.在课程设计的过和中，要随时复习、液压元件的工作原旗、基本回路及典型系统的组成.积极思考。不能直接向老师索取答案。

4.液压传动设计的题目均为中等复杂程度液压设备的液压传动装置设计。具体题目由指导者师分配，题自附后；

5.液压传功课程设计一般要求学生完成以下工作;

(1)设计计算说明书一份: (2)液压传动系统原理图一张（3号图纸，包括工件循环图和电磁铁动作顺序表）。 (3)液压缸装配图（2#）和零件图（3#）（手工画，2号图纸） 二、设计的内容及步骤设计内容 设计内容

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 设计步骤

以一般常规设计为例，课程设计可以分为以下几个阶段进行： 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 参阅书本有关内容，名确并拟定设计过程和进度计划。 2. 进行工况分析

⑴ 做速度位移-曲线，以便找出速度最大点；

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，为了简明起见，可列表计算；

工况 启动 加速 快进 工进 快进 计算公式 缸的负载F 缸的推力 注：ηcm-——缸的机械效率，取ηcm=0.9 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的直径必须按照直径标准系列圆整。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。 系统类型 背压力 0.2~0.5 回路上有节流阀的调速系统 0.5~1.5 回路上有背压阀或调速阀的进给系统 采用辅助泵补油的闭式回路（拉床、龙门1~1.5 刨等） 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，计算过程可以列表计算。

各阶段压力、流量和功率值 工况 启动 快进（差加速 动） 恒速 工进 负载 （N） 回油腔压力 液压缸 进油流入腔压流量 力 输入功率 计算公式 启动 快进 加速 恒速 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、速度接换控制方式、系统安全可靠性（平衡、锁紧）及节约能量等性能方案的比较，根据工况分析选择出基本回路，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、低俗稳定性、效率等问题，同时尽量做到结构简单、成本低。

4. 计算和选择液压组建件

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

(1)验算液压系统的究生本 (2)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

(l)液压传动系统原理图一张（3号图纸，包括工作循环图和电磁铁动作顺序表） (2)整理课程设计计算说明书 液I压系统原理图的标题栏如下所示: 比例 图名 图号 件数 设计 日期 重量 共张 第张 指导 日期 湖南文理学院 审核 日期 三、进度安排 按教学计划安排，液压传动课程设计总学时数为1周，其进度及时间大致分配如下: 序号 设计内容 天数（约占比例） 1 设计准备 0.5（约占10%） 2 液压系统的工况分析，绘制负载和工况循环图 0.5（约占10%） 3 进行方案设计和拟定液压系统原理图 1.5（约占10%） 4 计算和选择液压组件 1（约占20%） 5 验算系统液压性能 0.5（约占10%） 6 绘制正式工作图，编制课程设计说明书 0.5（约占10%） 7 设计总结 0.5（约占10%） 总计 5

设计题目(任选)

(说明:以下题目同学们可选也可以自己选别的，但各组题日且不相同)

1. 设计一台专用铣床，工作台要求完成快进一一工作进给一一快退一-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、快返速度为45m/min，工作进给速度为O.06～1m/min，往复运动加、减速时间为0.05s工作采用平导轨，静、动摩擦分别为fs=O.2，fd=O.1，工作台快进行程为O.3m，工进行程为O.1m，试设计该机床的液压系统。

2. 设计一台校正压装液压机的液压系统。要求工作循环是快速下行→慢速加压→快速返回→停止。压装工作速度不超过5mm/s快速下行速度应为工作速度的8～10倍，工作压力不小于lO×l03N。

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加紧，所需夹紧力不得超过6000N。该系统工作循环为:快进——工进一一快退一一停止。机床快进快退速度约为6m/min，工进速度可在:30～12Omm/min范围你无级调速，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15kN，加速（减速）时间为0.1s，采用平导轨，经摩擦系动摩擦系数数为0.1。

4. 设计一台小型液压机的液压系统，要求实现快速空程下行一一慢速加压一一保压一一快速回程——停止的工作循环。快速往返速度为3m/min.加压速度为40～250mm/min，压制力为20kN，运动部件总重量为20kN。

5. 设计一台单面卧式多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统，动力滑台的工作循环式：快进——工进——快退——停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力为：21000N，移动部件总重力为10000N，快进行程为100mm，快进与快退速度均为4.2m/min，工进行程为20mm，工进速度为0.05m/min，加速、减速时间为0.2s，利用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦像系数为0.1，动力滑台可以随时在中途停止运动，试设计该组合机床的液压传动系统。

16. 要求设计的动力滑台液压系统实现的工作循环是:快进——工进——快退——停止。主要性能参数及性能要求如下:切削阻力FL=30468N；运动部件所受重力：G=9800N；快进、快退速度v1=v3=0.1m/s.工进速度v2=O.88×10-3m/s；快进行程L1=100mm，工进行程L2=50mm；往复运动的加速时间t=O.2s；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数0.2，动摩擦系数0.1。液压系统执行元件选为液压缸。

17. 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=150N，工作台行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，工作台时用平导轨，静摩擦系数fs=0.2，功烨擦系数fd=0.1。试设计驱功工作台的液压系统。

18. 试设计题专咏用钻床的液压系统，要求完成快进——工作——快退——婷止（卸载）的工作循环，已知切削阻力为13412N.运动部件自重为5390N，快进行程为300mm，工进行程为100mm。快进，快退运动速度为4.51m/min，工进速度为60-1 OOOmm/min，加速和减速时间为Δt=0.25sec，机床采用平导轨，摩擦系数为 Fs=O.2，Fd=O.1。

7、8、9、10、11、12、13

设计一台成型铣刀在加工件上加工出成型的液压专用铣床，工作循环；手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣刀进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。

设计参数见下表。其中：

工作台液压缸负载力（KN）:FL 夹紧液压缸负载力（KN）:FC

工作台液压缸移动件重力（KN）：G 夹紧液压缸负移动件重力（N）：GC 工作台快进快退速度（m/min）：V1=V3 夹紧液压缸行程（mm）：LC 工作台工进速度（m/min）：V2夹紧液压缸运动时间（S）：tc 工作台液压缸快进行程（mm）：L1导轨面静摩擦系数μs=0.2 工作台液压缸工进行程（mm）：L2导轨面动摩擦系数μd=0.1 工作台启动时间(S)：Δt=0.5 序号 FL FC G GC V1 V2 L1 L2 LC tc 7组 2.2 4.4 1.5 80 6.0 35 300 80 15 1 8组 68 4.8 1.8 80 5.0 35 400 100 20 1 9组 8.8 3.8 1.5 80 4.5 45 350 90 10 2 10组 2.2 408 3.5 30 5.5 55 450 80 10 1 11组 28 408 1.5 55 5.6 45 250 70 10 1 12组 20 5.5 2.0 70 5.8 45 280 70 10 2 13组 9.8 4.8 2.5 60 5.5 48 280 80 10 1 14、单面多轴钻孔组合机床，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如下，轴向切割力为24000N；滑台部件总质量为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0.1；快进行程为200mm，工进行程为100mm，快进与快退速度为30～40mm/min。工作时要求运动平稳，切可以随时停止运动。试设计动力滑台的液压系统。

20、设计一台上料机的液压系统：要求工作循环为快速下升——慢速上升——停留——快速下降。工件的重量为500KG，滑台的重量为100KG，快速上升速度要求≥45mm/s：慢速速度上升要求≥55mm/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，启动加速与减速的时间均为0.5s，液压缸的机械仙侣约为0.91（考虑密封阻力）。

21、四轴卧式钻孔专用机床液压系统设计

钻孔动力部件质量m=200kg，液压缸的机械效率ηw=0.9，钻削力Fe=1600N，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1500mm，其中，工进长度为50mm，快进快退速度为75mm/s，工进速度为1.67mm/s，导轨为矩形，启动制动时间为0.5s。要求快进转工进平稳可靠，工作台在任意位置停住。