液压与气压传动课程设计

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1、贵州大学本科课程设计任务书课程：液压与气压传动学生信息学院职业技术学院专业机械设计制造及其自动化班级组别姓名杨春山学号06机自职0913教师 信息姓名程晓军职称任务书发出时间2011-12-25课程设计题目液压基本回路原理分析及双作用单活塞杆液压缸的结构设计设计起止时间2011年12月26日2012年1月6日主要任务：（详见附录）1. 绘制一种常用液压基本回路原理图并分析其特点；2. 进行液压缸的结构设计（绘制缸筒零件图，A3图纸）；3. 编写设计计算说明书。主要要求：1. 经过集体讨论和老师的指导，完成液压缸的结构设计；2. 完成液压原理图及特点分析（A4）、液压缸筒零件图（A3）及其设计计

2、算说明书。预期目标：1. 熟悉液压原理图的绘制和液压系统的组成；2. 学会根据液压原理图对系统进行分析；3. 了解液压缸的设计方法和设计说明书的编写。计划进程：1. 集体讨论。充分了解任务书的要求并形成草案；（2天）2. 经老师指导后修改定案；（2天）3. 进行相关设计和绘图、编写说明书；（5天）4. 整理装订、上交。（1天）主要参考文献：机械设计手册、液压与气压传动（教材）、互换性及技术测量、机械制造基础、 机械制造工艺学、机械制图等。教师评语：成绩（满分100分）指导教师（签名）：年月日液控单向阀锁紧回路原理及分析、“液控单向阀锁紧回路”原理图“液控单向阀锁紧回路”原理图如下:_1_-LT

3、-X、ILU二、回路中所含液压元件的名称由以上原理图可知，液控单向阀锁紧回路包含的元件有：单向定量液压泵、滑阀式直动溢流阀、三位四通换向阀、2个液控单向阀三、液控单向阀的工作特点；(1) 液压缸的“支承”：在立式液压缸中，由于滑阀和管的泄漏，在活塞和活塞杆的重力下，可能引起活塞和活塞杆下滑。将液控单向阀接于液压缸下腔的油路，则可防止液压缸活塞和滑块等活动部分下滑(2) 保持压力：滑阀式换向阀都有间隙泄漏现象，只能短时间保压。当有保压要求时，可在油路上加一个液控单向阀，利用锥阀关闭的严密性，使油路长时间保压(3) 实现液压缸锁紧：当换向阀处于中位时，两个液控单向阀关闭，可严密封闭液 压缸两腔的油

4、液，这时活塞就不能因外力作用而产生移动。(4) 大流量排油：液压缸两腔的有效工作面积相差很大。在活塞退回时，液压缸右 腔排油量骤然增大， 此时若采用小流量的滑阀， 会产生节流作用， 限制活塞的后 退速度； 若加设液控单向阀， 在液压缸活塞后退时， 控制压力油将液控单向阀打 开，便可以顺利地将右腔油液排出。(5) 作充油阀：立式液压缸的活塞在高速下降过程中，因高压油和自重的作用，致 使下降迅速， 产生吸空和负压， 必须增设补油装置。 液控单向阀作为充油阀使用， 以完成补油功能(6) 组合成换向阀：在设计液压回路时，有时可将液控单向阀组合成换向阀使用。 例如：用两个液控单向阀和一个单向阀并联(单向

5、阀居中) ，则相当于一个三位 三通换向阀的换向回路。 需要指出， 控制压力油油口不工作时， 应使其通回油箱， 否则控制活塞难以复位，单向阀反向不能截止液流。四、按图分析换向阀分别处于左位、右位及中位时，单向阀的开闭情况及原 因当换向阀处于左位时： 液压泵排出的压力油， 将左边的液控单向阀正向打开， 同时由于 右腔压力油压力较小， 液压泵排出的压力油将右边的液控单向阀 反向打开，使右腔室的油顺利流入油箱，所以 2 个液控单向阀都 打开。当换向阀处于右位时： 液压泵排出的压力油， 将右边的液控单向阀正向打开， 同 时由于左腔压力油压力较小， 液压泵排出的压力油将左边的 液控单向阀反向打开，使左腔室

6、的油顺利流入油箱，所以 2 个液控单向阀都打开。当换向阀处于中位时： 液压泵排出的压力油直接流向油箱， 两液控单向阀处于关 闭状态，液压缸中的活塞停止运动，且不受外力影响。五、溢流阀何时打开 当液压泵排出的油的压力超过额定压力时， 溢流阀打开； 当过载的时候， 溢流阀也打 开。设计计算说明书一、局部结构初选1. 两端盖用M6内六角圆柱头螺钉与缸筒/联接；2. 缸筒的材料缸筒常用20、35、45号无缝钢管，当缸筒上需要焊接缸底、耳轴或管接头 时，多采用35号钢管。在承受的负载很大时，如液压支架中的立柱等，常用低 合金无缝钢管，如27SiMn和30CrMnSi等。此处用M6内六角圆柱头螺钉与缸 筒

7、联接，选用45号钢。二、确定基本参数1. 液压缸筒设计的已知条件：负荷 F=860kg；行程 S=200mm供油压力p=15MPa两端盖与缸筒配合长度均为15,用M6内六角圆柱头螺钉与缸筒联接； 缸筒壁厚推荐15mm油口在两端盖。液压缸的主要尺寸包括液压缸的内径D、缸的长度L、活塞杆直径d,主要根据液压缸的负载、活塞运动速度和行程等因素来确定上述参数。2、缸筒内径D、与活塞干直径d对于密封元件选用橡胶密封所以机械效率取m =0.92，工作压力 P 1.5 107Pa，回油直接与油箱相连顾P0 =0 Pa，活塞杆直径d通常取 d (0.2 0.7)D，此处取 d =0.5 D，负载 F=860K

8、g，取 g=10N/kg，所以由：F邓P皿2加2可以得出：D860式中P工作压力(Pa);P0 回油背压(Pa),若回油直接通油箱，可取P00;m机械效率，考虑密封件的摩擦阻力损失，橡胶密封通常取m 0.92 ；d 活塞杆直径(mr)通常d (0.2 0.7)D。由附表2可以查得：D取为25mm ；所以 d =0.5 D =0.5x 25mm=12.5mm。由附表3可以查得活塞杆外径 d=14mm.由上式计算所得的缸筒内径，需按GB2348-80规定的液压缸内径尺寸系列圆 整成标准值。(见附表2)附表2缸筒内径 D尺寸系列(GB2348-80) (mm)810 1216 20 2S 32 40

9、 50 6380(90) 100 (110 125 (140 1W (1880mm寸则取活塞杆直径的0.61.0倍。此处 A取 A=1.3d =1.3X 16mm=20.8mm活塞宽度B取缸筒内径D的0.61.0倍，此处取 B =0.8 D =0.8 x 32mm=25.6mm为了保证最小导向长度而过份地增大导向套长度和活塞宽度都是不适宜的。最好的方法是在导向套与活塞之间装一隔套K,其长度C由所需的最小导向长度决定。采用隔套不仅能保证最小导向长度，而且可以扩大导向套及活塞的通用性。此处H取30mm由：11C H (A B)=30(20.8 25.6)=6.8mm226. 缸筒长度L。缸筒长度L

10、0取决于最大行程 L、活塞宽度B、隔套长度C、以及两端盖与缸筒的配合长度, 给出配合长度15mm。L0 L B C 2 15 200+25.6+6.8+2 x 15=262.4mm7. 螺纹的大径、小径等尺寸内六角圆柱头螺钉(GB 70- 85)螺纹规格M4M5M6M8M10M12M16M20M24M30b参考20222428323644 15260r 72max*78.51013161824303645max*7.28.710.213.216.2718.224.330.336.345.3dk*222773399min6.78.29.7812.715.7317.723.629.635.644.

11、688337711max4568101216202430kmin3.84.85.767.649.6411.515.519.423.429.42277 1888t min22.534568101215.5s公称34r 5681014 :1719r 22e min3.44.55.726.869.1511.416.019.421.725.148304353 min1.41.92.33.344.86.8 :8.610.4P 13.1丫 min0.20.250.40.60.81L( 系*681012(16)2025304045252530354045(55)(65)8090303035404550607

12、090100列）405060801001201602002002006,8,10,12,(14),(16),20,25,30,35,40,45,50,(55),60,(65),L （系列）70,80,90,100,110,120,130,140,150,160,180,200根据上表可以得出：大径为：6mm小径为：5mm螺纹长度b为24mm所以可以得出缸筒螺纹的尺寸。附录一、统一要求 :1. 全班分成三组，每组分析绘制一种基本液压原理图。集体分析，共同完成。 但分析文字不允许拷贝，否则双方均要扣分；2. 液压缸设计只进行缸筒的设计，要求绘制其零件图。其尺寸的确定及相关计 算、材料选择的理由和已

13、知条件体现在说明书中。3. 液压缸筒设计的已知条件：负荷F=（本人学号最后两位x 10）kg ;行程 S=200；供油压力 p=15MPa；两端盖与缸筒配合长度均为15,用M6内六角圆柱头螺钉与缸筒联接; 缸筒壁厚推荐 15；油口在两端盖。、各组单独要求： 第一组：1、绘制“旁路节流调速回路” （P151,图6-10）；2、说明回路中所含液压元件的名称；3、说明节流阀的作用及工作原理；4、说明溢流阀何时打开？5、根据功率特性比较进油、回油和旁路节流调速回路的优劣。第二组：1、绘制“差动连接快速运动回路”（P158，图6-17）；2、说明回路中所含液压元件的名称；3、按图推导换向阀分别处于左位和右位时，对应的速度之间的关系；4、说明溢流阀何时打开？第三组：1、绘制“液控单向阀锁紧回路” （P163,图6-27）；2、说明回路中所含液压元件的名称；3、说明液控单向阀的工作特点；4、按图分析换向阀分别处于左位、右位及中位时，单向阀的开闭情况 及原因5、说明溢流阀何时打开？