液压课程设计《液压传动课程设计》指导书【行业特制】

机制机电及模具制造专业液压传动课程设计指导书 徐慧 编写湖南工学院（筹）2006年6月修订第一部分：液压传动课程设计内容1、设计的卧式钻镗组合机床的液压动力滑台液压系统要求完成:快进工进快退停止；切削推力25000N，快进行程400mm,工进行程50mm，V快=6m/min、V工进=0.05-0.10m/min,运动部件重G=9800N,试确定液压缸结构尺寸。静摩擦系数：fj=0.2，动摩擦系数：fd=0.1， 液压缸机械效率：，快速起动时间不大于0.2s. 1、大泵，2、小泵，3、滤油器，4、外控顺序阀，5、15、单向阀， 6、溢流阀，7、电液换向阀，8、单向行程调速阀，9、压力继电器，10、主液压缸，11、二位三通电磁换向阀，12、背大压阀，13、二位二通换向阀，14、减压阀，16、带定位装置的二位四通电磁换向阀，17、单向顺序阀，18、定位液压缸，19、夹紧液压缸A、工件夹紧：5YA通电（1）、先定位：压力油减压阀14单向阀15电磁阀定位缸19无杆腔定位缸19有杆腔电磁阀油箱（2）、再夹紧工件定位后，压力油升高到单向顺序阀开启的压力，单向顺序阀开启，压力油单向顺序阀夹紧缸18无杆腔夹紧缸18有杆腔电磁阀油箱 工件夹紧到位，压力油压力升高到压力继电器调定压力，继电器发信，1YA通电，主系统快进。B、快进：1YA通电，电液换向阀左位工作， 大泵单向阀5电液换向阀7行程阀14主液压缸无杆腔小泵2 液压缸有杆腔电磁阀11电液换向阀7单向行程调速阀8主缸（差动换接）C：工进：3YA通电，切断差动油路，快进行程到位，挡铁压下行程阀8，切断快进油路，3YA通电，切断差动油路，快进转工进，液压系统工作压力升高到溢流阀5调定压力，进油路高压油切断单阀5供油路,打开外控顺序阀4，大泵卸荷，接通经背压阀12通油箱油路。大泵外控顺序阀5（卸荷阀）油箱（大泵卸荷）小泵2电液换向阀7单向行程调速阀8主液压缸无杆腔主液压缸有杆腔电磁阀11电液换向阀7背压阀12油箱D、快退：1YA断电，2YA、3YA、4YA通电工进结束，液压缸碰上死挡铁，压力升高到压力继电器调定压力，压力继电器发出信息，1YA断电，2YA、3YA、4YA通电大泵单向阀5电液换向阀7电磁阀11主液压缸有杆腔小泵2 主液压缸无杆腔单向行程调速阀8电液换向阀7电磁阀13油箱小泵2 主液压缸无杆腔快退到位碰行程开关，行程开关发信，6YA通电，下步工件松夹。E、工件松夹：6YA通电压力油减压阀14单向阀15电磁阀定位缸19和定位缸18的有杆腔定位缸19无杆腔电磁阀油箱夹紧缸18无杆腔单向顺序阀的单向阀电磁阀油箱工件松夹后发出信息，操作人员取出工件。一、行工况分析，确定液压缸推力1、工况分析及液压缸的推力：（1）、工况分析切削推力： F切=25000N静摩擦力： Fj= fjG=动摩擦力： Fd= fdG=启动惯性力： Fg=（2）、液压缸的推力（液压缸效率）启动推力： F启= Fj/= 加速推力： F加=（Fd+Fg）/=快进推力： F快= Fd/工进推力： F工=（F切+ Fd）/=反向启动过程作用力与F启、F加、F快大小相同，方向相反。工况运行图如下： 图4-18：卧式钻镗组合机床液压缸工况图二、确定液压缸工作压力、结构尺寸、初定液压缸流量2、选取工作压力及背压力F工=××××N 在××××-××××N之间,P1=3-4MPa 选取,P1=×.×MPa，为防止加工结束动力头突然前冲, 设回油路有背压阀或调速阀，取背压P2=0.8 MPa。3、确定液压缸结构尺寸取液压缸无杆腔作工作腔列液压缸力的平衡方程：图4-19：卧式钻镗组合机床液压缸力的平衡图F=P1A1- P2A2= A1（P1- P2 A2/ A1） 快进速度V快=×m/min，工进速度V工进=0.0×m/min,相差很大,应进行差动换接,取k= A2/ A1=×.×,则： 取液压缸筒标准值：D= d 取活塞杆标准值： d= 4、认证液压缸筒壁厚中低压液压系统,由其切削加工性能确定液压缸筒壁厚，按薄壁圆筒计算壁厚： 额定工作压力： Pn=×.×MPa<16MPa 试验压力为： Py=1.5Pn=1.5×3.4=5.1MPa许用应力取： （ 取安全系数n=5） 5、定液压缸筒的长度活塞杆工作行程：活塞杆伸出长度不少于 取活塞杆长 取液压缸筒长：L= 6、求最少活塞杆直径取 ××比80少×.××倍,稳定性足够安全可靠。7、校核活塞杆的稳定性（1）、求活塞杆的临界半径 （2）、求活塞杆的临界负载 选用45#钢，取其柔性系数液压缸的安装方式采用一端固定,一端自由,其末端系数活塞杆细长比： 取： 45#钢的弹性模量：取活塞杆横截面惯性矩：活塞杆伸出长度：L=该液压缸活塞杆的稳定性能好,可靠性高。（3）、求活塞杆临界负载的安全系数其安全系数：nk=8、液压缸各截面积9、初定液压缸流量快进：= = =工进=： 10、液压缸的负载、压力、流量、功率的工况表工况负 载（N）液压缸计算公式油压力P1×105回油压力P2×105输入流量Q(L/min)入功率P(kw)快进差动启动 P1=(Fi+pA2)/A3加速恒速 Q=(A1-A2)×v快P=p1Q工进 P1=(Fi+p2A2)/A1Q=v工A1P=p1Q工快退启动加速恒速 P1=(Fi+p2A1)/A2 Q=A2×v快 P=p2Q三、确定定位夹紧液压缸结构尺寸及流量1、定位夹紧力设计计算K1安全系数K2加工系数K3刀具钝化系数K4断位切削系数根据实用经验，夹紧支撑系数f1=0.2，f2=0.7根据实用经验，推荐夹紧工作压力P夹20×105Pa 取两个液压缸筒直径标准值：D=设定活塞杆承受拉力，取活塞杆标准直径： d=Q夹=四、设计卧式钻镗组合机床的液压动力滑台的液压系统图电磁铁动作表动作1YA2YA3YA4YA5YA6YADP1DP2工件夹紧 快进 工进快退 工件松夹 五、液压元件设计计算与选择1、液压泵工作压力、流量、驱动功率计算（1）、高压小流量泵工作压力计算高压小流量泵工作循环过程中，最大工作压力，采用调速阀进口节流调速，设定工进最大压力损失为，则（2）、低压大流量泵工作压力计算低压大流量泵的快速进退工作表得知快退工作压力为，高于快进工作压力取为快速进给工作压力, 设定快进最大压力损失为，则：（3）、液压泵的流量及规格由工况表得知快速进给流量为工进最大流量，溢流阀最少稳定流量为，即高压小流量泵的流量最少要，选YB-D××/××,额定压力，转速。（4）、电动机的驱动功率从液压缸的负载、压力、流量、功率的工况表得知，液压缸最大输出功率为：快速进退最大工作压力：，取电机效率：，则电动机的驱动功率为选型交流异步电动机。2、确定液压缸的输入输出流量和移动速度工步输入流量L/min输出流量L/min移动速度 m/min快进工进快退3、根据工作压力和通流量选取液压元件序号元件名称 实际通流量元件规格 数量 备註01 双联叶片泵 L/min YB-D36/5 102 滤油器 L/min WU-63×F 103 油箱L/min（容积） 1 自制（300L/min）04 外控顺序阀 L/min X4F-B20D-Y1 105 单向阀 L/min DF-B20H2 106 先导式溢流阀L/min YFB6B 107 电液换向阀L/min 34EYOB25H-T 108 单向程行调速阀1L/min 1QCA3-D16 109 压力继电 DP-63型 210 液压缸（主缸） 1 11 电磁换向阀 L/min 23E1B25C 112 P型背压阀1L/min P-D6B 113 电磁阀 L/min 22E1B25C 114 减压阀L/min JF3-C10B 115 单向阀 L/min DF-B10H2 116 电磁换向阀L/min 24EB10H-ZZ 117 单向顺序阀19L/min XD2F-B10E-Y1 118 夹紧液压缸119 定位液压缸120 压力表开关YK2-6 1 （图上未标）3、油管尺寸按标准化元件计算液压油管内径尺寸如下：= 取液压油管内径标准值 d=20 （外径 d=25）4、油箱容积V=六、液压系统稳定性论证1、液压泵工作压力稳定性校核（1）、系统快进液压泵工作压力稳定性校核A、进油路压力损失经计算油管内径d=，液压装置未安装前，设置进、回油管长度L=×.×m,选取L-AN32号机油400C的运动粘度1）、进油路流态判别××××<为层流2）、进油路沿程阻力损失3）、进油路局部阻力损失4）、进油路液压阀阻力损失5）、进油路总阻力损失B、回油路压力损失1）、回油路流态判别××××<为层流2）、回油路沿程阻力损失3）、回油路局部阻力损失4）、回油路液压阀阻力损失5）、回油路总阻力损失C、系统快进总压力损失D、系统快进液压泵工作压力系统快进工作性能稳定可靠。（2）、系统工进液压泵工作压力稳定性校核A、系统工进液压泵压力损失工进流量，其沿程、局部压力损失可略去不计，只有调速阀、背压阀的压力损失纳入计算如下：B、系统工进高压小流量液压泵工作压力系统工进工作性能稳定可靠。（3）、校核系统驱动电机功率选型交流异步电动机，系统可靠性稳定。2、系统热能工况的稳定性校核（1）、系统效率1）、快进、工进、快退时间由设计依据，主液压缸快进行程××cm,工进行程××cm，则快进时间：工进时间：快退时间：2）、快进、工进、快退所占的时间效率快进时间效率： 工进时间效率：快退时间效率： 快进快退占进给决时间的16.36%，系统热能稳定性校核主要校核工进时区。3）、系统工进效率系统输出功率：系统输入功率：系统工进效率：（2）、系统热能工况的稳定性校核工进时间30.00s，占总进给时间35.87s的83.64%，是系统热能工况的稳定性校核区域。液压缸工进负载：F工=（F切+ Fd）/=大进给速度：系统输出功率：系统输入功率：系统能耗功率：系统工质升高的温度：通过校核，该液压系统在夏季具有良好的工作稳定性，符合可靠性设计。设计说明书要求完成：（1）、求出液压缸快进、工进、快退推力，绘制快进、工进、快退工作循环图，绘制快进、工进、快退液压缸推力循环图，绘制快进、工进、快退液压缸速度循环图及液压系统图；（2）、确定液压缸结构尺寸，液压泵的流量，系统输入输出功率和系统的效率；（4）、列出液压元件规格表（5）、进行液压系统稳定性校核，确定液压系统工作状态，油液发热升温状态，其中包括油箱体积；（6）、用3# 图纸绘制液压系统图。2、设计一台YA32-1000KN型四柱万能液压机，设该四柱万能液压机下行移动部件重G1吨，下行行程1.0-1.2m，其液压系统图如下 YA32-1000KN型四柱万能液压机1、主液压泵（恒功率输出液压泵），2、齿轮泵，3、电机，4、滤油器，5、7、8、22、25、溢流阀，6、18、24、电磁换向阀，9、21、电液压换向阀，10、压力继电器，11、单向阀，12、电接触压力表，13、19、液控单向阀，14、液动换向阀，15、顺序阀，16上液压缸，17、顺序阀，20、下液压缸，23节流器，26、行程开关A、启动：电磁铁全断电，主泵卸荷。 主泵（恒功率输出）电液换向阀9的M型中位电液换向阀21的K型中位TB、液压缸16活塞快速下行： 2YA、5YA通电，电液换向阀9右位工作，道通控制油路经电磁换向阀18，打开液控单向阀19，接通液压缸16下腔与液控单向阀19的通道。 进油路：主泵（恒功率输出）电液换向阀9单向阀11液压缸16上腔回油路：液压缸16下腔电液换向阀9电液换向阀21的K型中位T液压缸活塞依靠重力快速下行：大气压油吸入阀13液压缸16上腔的负压空腔A、 液压缸16活塞接触工件，开始慢速下行（增压下行）：液压缸活塞碰行程开关2XK使5YA断电，切断液压缸16下腔经液控单向阀19快速回油通路，上腔压力升高，同时切断（大气压油吸入阀13上液压缸16上腔）吸油路。进油路：主泵（恒功率输出）电液换向阀9单向阀11液压缸16上腔回油路：液压缸16下腔顺序阀17电液换向阀9电液换向阀21的K型中位TD、保压：液压缸16上腔压力升高达到预调压力，电接触压力表12发出信息，2YA断电，液压缸16进口油路切断，(单向阀11 和吸入阀13的高密封性能确保液压缸16活塞对工件保压，利用液压缸16上腔压力很高，推动液动换向阀14下移，打开外控顺序阀15，防止控制油路使吸入阀1误动而造成液压缸16上腔卸荷) 当液压缸16上腔压力降低到低于电接触压力表12调定压力，电接触压力表12又会使2YA通电，动力系统又会再次向液压缸16上腔供应压力油。主泵（恒功率输出）主泵电液换向阀9的M型中位电液换向阀21的K型中位T，主泵卸荷 。E、保压结束、液压缸16上腔卸荷后：保压时间到位，时间继电器发出信息， 1YA通电（2TA断电），液压缸16上腔压力很高，推动液动换向阀14下移，打开外控顺序阀15，主泵1电液压换向阀9的大部分油液经外控顺序阀15流回油箱，压力不足以立即打开吸入阀13通油箱的通道，只能先打开吸入阀13的卸荷阀（或叫卸荷阀的卸荷口），实现液压缸16上腔（只有极小部分油液经卸荷阀口回油箱）先卸荷，后通油箱的顺序动作，此时：主泵1大部分油液电液压换向阀9外控顺序阀15TF、液压缸16活塞快速上行： 液压缸16上腔卸压达到吸入阀13开启的压力值时，液动换向阀14复位，外控制顺序阀15关闭，切断主泵1大部分油液电液换向阀9外控顺序阀15T的油路，实现：进油路：主泵1电液换向阀9液控单向阀19液压缸16下腔回油路：液压缸16上腔吸入阀13TG、顶出工件：液压缸16活塞快速上行到位，碰行程开关1XK，1YA断电，电液换向阀9复位，4YA通电，电液换向阀21右位工作进油路：主泵1电液换向阀9的M型中位电液换向阀21液压缸20下腔回油路：液压缸20上腔电液换向阀21TH、顶出活塞退回：3YA通电，4YA断电，电液换向阀21左位工作进油路：主泵1电液换向阀9的M型中位电液换向阀21液压缸20有杆腔回油路：液压缸20无杆腔电液换向阀21TK、压边浮动拉伸：薄板拉伸时，要求顶出液压缸20无杆腔保持一定的压力，以便液压缸20活塞能随液压缸16活塞驱动动模一同下行对薄板进行拉伸，4YA通电，电液压换向阀21右位工作，6YA通电，电磁阀24工作，溢流阀25调节液压缸20无杆腔油垫工作压力。进油路：主泵1电液换向阀9的M型中位电液换向阀21液压缸20无杆腔吸油路：大气压油电液压换向阀21填补液压缸20有杆腔的负压空腔 设计说明书要求完成：（1）、求出液压缸快进、工进、快退推力，绘制快进、工进、快退工作循环图，绘制快进、工进、快退推力循环图，绘制快进、工进、快退速度循环图及液压系统图；（2）、确定液压缸结构尺寸，液压泵的流量，系统输入输出功率和系统的效率；（4）、列出液压元件规格表（5）、进行液压系统稳定性校核，确定液压系统工作状态，油液发热升温状态，其中包括油箱体积；（6）、用3# 图纸绘制液压系统图。YA32-5000KN四柱压机液压系统设计计算题设计一台YA32-5000KN型四柱万能液压机，设该四柱万能液压机下行移动部件重G1吨，下行行程1.0-1.2m，一、液压系统最高工作压力P=32mPa 一般选用P=20-25mPa；主液压缸公称吨位5000KN； 主液压缸用于冲压的压制力与回程力之比为510%，塑料制品的压制力与回程力之比为2%，取1000KN；顶出缸公称顶出力取主缸公称吨位的五分之一，取1000KN；顶出缸回程力为主液压缸公称吨位的十五分之一 , 315KN。行程速度主液压缸 快速空行程 V=60mm/s 工作行程 V=10mm/s回程 V=60mm/s顶出液压缸 顶出行程 V=60mm/s 回程 V=120mm/s4、油箱体积低压系统 V=（3-6）qp中压系统 V=（5-8）qp高压系统 V=（8-12）qp二、设计计算主液压缸、顶出液压缸结构尺寸：1、主液压缸A、主液压缸内径D:根据GB/T23461993，取标准值D主 = B、主液压缸活塞杆径d：根据GB/T23461993，取标准值 C、主液压缸有效面积： D、主液压缸实际压制力和回程力：E、主液压缸的工作力：（1）、主液压缸的平衡压力 （2）、主液压缸工进作压力 （3）、主液压缸回程压力2、顶出液压缸A、顶出液压缸内径：根据GB/T23461993，取标准值B、顶出液压缸活塞杆径d顶：根据GB/T23461993，取标准值 C、顶出液压缸有效面积：D、顶出液压缸实际顶出力和回程力：E、主液压缸的工作力：三、液压缸运动中的供油量A、主液压缸的进出油量1、主液压缸空程快速下行的进出油量：2、主液压缸工作行程的进出油量：3、主液压缸回程进出油量：B、顶出液压缸的进出油量1、顶出液压缸顶出行程的进出油量： 2、顶出液压缸退回行程的进出油量：四、确定快速空程供油方式，液压泵的规格，驱动电机功率1、液压系统快速空程供油方式：由于供油量大，不宜采用由液压泵供油方式，利用主液压缸活塞等自重快速下行，形成负压空腔，通过吸入阀从油箱吸油，同时使液压系统规格降低档次。2、选定液压泵的流量及规格：设计的液压系统最高工作压力主液压缸工作行程，主液压缸的无杆腔进油量为：主液压缸的有杆腔进油量为：顶出液压缸顶出行程的无杆腔进油量为：设选主液压缸工作行程和顶出液压缸顶出行程工作压力最高（）工件顶出后不需要高压。主液压缸工作行程（即压制）流量为118L/min,主液压缸工作回程流量为×××L/min,选用×××BGY14-1B型电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵。虽然在只有×××L/min，主液压缸活塞返回速度有所降低，在工作压力为时，流量降低40%,仍可获×××L/min的流量，基本满足主液压缸工作回程×××L/min、满足工进流量118L/min的进给设计要求。由于选用电液比例控制，获节能高效效益。3、液压泵的驱动功率及电动机的选择：主液压缸的压制与顶出液压缸的顶出工作压力均为P=25×106；主液压缸回程工作压力为P=××Pa顶出液压缸退回行程工作压力×××Pa，液压系统允许短期过载，因此，快速进退选P=×××Pa,q=200L/min, 工进选P=25×106Pa,q=×××L/min,液压泵的容积效率v=0.92，机械效率m=0.95，两种工况电机驱动功率为：P工 > P快电动机允许短期过载，选取××KW的××××型电机。若设定工作压力在（25-32）×106Pa, 选取××KW的××××××型电机。五、设计选取液压系统图1、液液压系统图： 2、电磁铁动作表：动作顺序1yA 2yA 3yA 4YA 5YA 6YA 7YA主液压缸快速下行 慢速加压 保压卸压回程 停止顶出缸顶出 退回 压边 浮动拉伸 3、油箱容积：上油箱容积：下油箱容积： 上油箱容积五、计算和选取液压元件液压缸流量表：动作顺序流进L/min流出L/min主液压缸快速下行xxxxxx=xxx xxx工作行程 xxx xxx回程 xxx xxx顶出液压缸顶出行程 xxx xxx退回行程 xxx xxx 液压元件表序号元件名称实际流量规格备注1 斜盘式轴向柱塞泵 xxxL/min xxxBGY14-1B2 齿轮泵 xxxL/min CB-xx3 电动机选取××KW的××××××型电机4 滤油器 xxxL/min WUxxx×180F5 先导式溢流阀 xxxLmin FY-BxxH6 二位二通电磁换向阀 xxxL/min 22D-xxB7 远程调压阀 xxL?min FY-xxB8 直动式溢流阀 xxL/min Y-HbxF9 三位四通电液换向阀 xxxL/min 34BYM-Hxx-T10 压力继电器 IPD01- Hc6L-Y211 单向阀 xxL/min DFBxxK312 电接触压力表 KF-L8/30E13 吸入阀（液控单向阀） xxxL/min 自制可外购14 二位三通液动换向阀 xxxL/min 23Y-xxB15 卸荷阀（外控序阀） xxxL/min X4F-BxxD-Y16 主液压缸 外购17 内控外泄式顺序阀 xxxL/min X2F-BxxF-Y118 二位四通电磁换向阀 xxxL/min 24D-xxB19 顶出液压缸外购20 液控单向阀 xxxL/min DFY-BxxH221 三位四通电液换向阀 xxxL/min 34BYK-Hxx-T22 先导式溢流阀 xxxL/min FY-BxxH23 阻尼器 自制可外购24 二位二通电磁换向阀xxxL/min22D-xxB25 直动式溢流阀xxL/min六、液压系统稳定性论证YA32-5000KN型四柱万能液压机的液压系统的动力机构，采用xxxBGY14-1B型电液比例控制斜盘式轴向变量柱塞泵，选用电液比例控制的变量泵和液压缸组成容积调速系统，无节流损失，系统高效节能。3、设计一台YA32-3150KN型四柱万能液压机，设该四柱万能液压机下行部件G1.5吨，下行行程1.2m-1.5m，其液压系统图如下: 3150KN通用压机液压系统图1、 主液压泵，2、齿轮泵，4、滤油器，5、电液比例溢流阀，6、20、21、溢流阀，7、17、电液换向阀，8、单向阀，9、电接触压力表，10、外控顺序阀 11、13、液控单向阀，12、19、电磁阀， 14、顺序阀，15、主液压缸，16顶出缸，18、液压缸，22、行程开关A、启动：电磁铁全断电，主泵卸荷。 主泵（恒功率输出）电液换向阀7的M型中位电液换向阀21的K型中位TB、液压缸16活塞快速下行： 2YA、5YA通电，电液换向阀7右位工作，控制油路经电磁换向阀12，打开液控单向阀13，接通液压缸16下腔与液控单向阀19的通道。 进油路：主泵（恒功率输出）电液换向阀7单向阀8液压缸15上腔回油路：液压缸15下腔电液换向阀7电液换向阀17的K型中位T液压缸活塞依靠重力快速下行形成负压空腔：大气压油吸入阀11液压缸15上腔的负压空腔B、 液压缸15活塞接触工件，慢速下行（增压行程）：液压缸活塞碰行程开关2XK使5YA断电，切断液压缸15下腔经液控单向阀13快速回油通路，上腔压力升高，同时切断（大气压油吸入阀11上液压缸15上腔）吸油路。进油路：主泵（恒功率输出）电液换向阀7单向阀8液压缸15上腔回油路：液压缸15下腔顺序阀14电液换向阀7电液换向阀17的K型中位TD、保压：液压缸15上腔压力升高达到预调压力，电接触压力表9发出信息，2YA断电，液压缸15进口油路切断，(单向阀8 和吸入阀11的高密封性能确保液压缸15活塞对工件保压，利用液压缸11上腔压力很高，打开外控顺序阀10的目的是防止控制油路使吸入阀11误动而造成液压缸15上腔卸荷) 当液压缸15上腔压力降低到低于电接触压力表9调定压力，电接触压力表9又会使2YA通电，动力系统又会再次向液压缸15上腔供应压力油。主泵（恒功率输出）主泵电液换向阀7的M型中位电液换向阀17的K型中位T，主泵卸荷 。E、保压结束、液压缸15上腔卸荷后：保压时间到位，时间继电器发出信息， 1YA通电（2TA断电），液压缸15上腔压力很高，打开外控顺序阀10，主泵1电液压换向阀7的大部分油液经外控顺序阀10流回油箱，压力不足以立即打开吸入阀11通油箱的通道，只能先打开吸入阀11的卸荷阀（或叫卸荷阀的卸荷口），实现液压缸15上腔（只有极小部分油液经卸荷阀口回油箱）先卸荷，后通油箱的顺序动作，此时：主泵1大部分油液电液压换向阀7外控顺序阀10TF、液压缸15活塞快速上行： 液压缸15上腔卸压达到吸入阀11开启的压力值时，外控制顺序阀15关闭，切断主泵1大部分油液电液换向阀7外控顺序阀10T的油路，实现：进油路：主泵1电液换向阀7液控单向阀13液压缸15下腔回油路：液压缸15上腔吸入阀11TG、顶出工件：液压缸15活塞快速上行到位，碰行程开关1XK，1YA断电，电液换向阀7复位，4YA通电，电液换向阀17右位工作进油路：主泵1电液换向阀7的M型中位电液换向阀17液压缸16下腔回油路：液压缸16上腔电液换向阀17TH、顶出活塞退回：3YA通电，4YA断电，电液换向阀17左位工作进油路：主泵1电液换向阀7的M型中位电液换向阀17液压缸16有杆腔回油路：液压缸16无杆腔电液换向阀17TK、压边浮动拉伸：薄板拉伸时，要求顶出液压缸16无杆腔保持一定的压力，以便液压缸16活塞能随液压缸15活塞驱动动模一同下行对薄板进行拉伸，4YA通电，电液压换向阀17右位工作，6YA通电，电磁阀19工作，溢流阀21调节液压缸16无杆腔油垫工作压力。进油路：主泵1电液换向阀7的M型中位电液换向阀17液压缸16无杆腔吸油路：大气压油电液压换向阀17填补液压缸16有杆腔的负压空腔 设计说明书要求完成：（1）、求出液压缸快进、工进、快退推力，绘制快进、工进、快退工作循环图，绘制快进、工进、快退推力循环图，绘制快进、工进、快退速度循环图及液压系统图；（2）、确定液压缸结构尺寸，液压泵的流量，系统输入输出功率和系统的效率；（4）、列出液压元件规格表（5）、进行液压系统稳定性校核，确定液压系统工作状态，油液发热升温状态，其中包括油箱体积；（6）、用3# 图纸绘制液压系统图。 4、设计一台YA32-1000KN型四柱立式液压板料弯拆成型机，液压板料弯拆成型机工作循环为：快速下行慢速加快速提升回程。最大弯曲压制力1000×103N，上下移动滑块重G15000N，快速下行行程600mm，慢速下行行程300mm，快速下行速度V快=25mm/s，慢速下行速度V慢=10mm/s，制动时间t=0.2s，上下移动滑块液压支撑平衡，其液压系统图如下:1、柱塞变量泵，2、单向阀，3、电液比例溢流阀，4、减压阀，5、电液换向阀，6、电磁换向阀，7、液控单向阀，8、10、顺序阀，9、外控顺序阀，11、电接触压力表，12、吸入阀，13、主液压缸 A、启动：电磁铁全不通电，主泵卸荷。 柱塞变量泵1的工作压力受电磁比例溢流阀3控制，经单阀2卸荷。B、快速下行：2YA通电，电液换向阀5右位工作经减压阀减压的控制油路打开液控单向阀7，勾通液压缸13下腔回油路，柱塞变量泵1供应的压力油经电液换向阀5进入液压缸13的柱塞缸，液压缸13下腔回油经液控单向阀7、电磁换向阀6流回油箱；液压缸13活塞快速下行，上腔形成负压空腔，大气压着油液经吸入阀12填补液压缸13上腔的负压空腔。C、慢速下行：2YA、3YA通电四柱立式液压板料弯拆成型机的液压缸13活塞下行到位，接触工件，3YA通电，切断液压缸13活塞快速下行油路通道，增压缸13上腔的进油路压力升高到顺序阀10打开，柱塞变量泵1供应的压力油经顺序阀10、电液换向阀5进入液压缸13上腔，进入液压缸13的柱塞缸的进油路不变，液压缸13下腔回油经顺序阀8、电液换向阀5流回油箱，电接触压力表对工件变形进行保压，保压时间由时间继电器控制。D、保压结束、泄压、液压缸活塞返回行程：时间继电器发出信息，1YA通电（2TA、3YA断电），电液换向阀5左位工作。与高压状态的液压缸13上腔连接的外控顺序阀9控制油路打开了外控顺序阀9，柱塞变量泵1供应压力油经电液压换向阀5后，由于液压缸13上腔处于高压状态，大部分油液经外控顺序阀9流回油箱，只有少部分受控制压力油先打开吸入阀12的卸荷阀，让高压状态的液压缸13上腔经吸入阀12的卸荷阀（或叫卸荷口）卸荷后，随着液压缸13上腔压力的降低，外控顺序阀9关闭，吸入阀12通道打开，勾通液压缸13上腔、吸入阀12与油箱的通路。柱塞变量泵1供应的压力油经电液压换向阀5、液控单向阀7进入液压缸13下腔，推动液压缸13活塞上行，液压缸13上腔油液经吸入阀12回油箱；液压缸13的柱塞缸回油经电液压换向阀5流回油箱，液压缸13的活塞快速返回行程。板料折弯成型机液压系统设计计算题设计一台四柱立式板料折弯成型机液压系统，液压板料弯拆成型机工作循环为：快速下行慢速加工快速提升回程。最大弯曲压制力506N，上下移动滑块重G15000N，快速下行行程1000mm800mm，慢速下行行程30mm60mm，快速下行速度V快下=24mm/s，慢速下行速度V慢=15mm/s，快速上行速度V快上=55mm/s，快速上行行L=1000mm，程制动时间t=0.2s，上下移动滑块液压支撑平衡。 一、负载及运动分析液压板料弯拆成型机上下移动滑块在立式四柱上作直线往复行程运动，应采用单活塞杆液压缸。按技术要求，按已知参数求出液压缸各工况外负载如下：表1：液压缸外负载分析计算表工况计算公式外负载/N不计摩擦力，快速下降负载为零。设定初加压为5000KN的10%。快速下行启加速度匀速 _ 慢速弯折初压F2=Fmax×10%终压F3=Fmax 快速返回启加F4=匀速F5=G制动F6=表2：板料折弯成型机各种工况持续时间工况计算式时间/s 说明快速下行t1=L1÷v1=弯折时间分两阶段，初弯行程为60mm，终弯行程为30mm。慢速弯折初压T2=L2÷v2= 终压T3=L2÷v2= 快速回程T4=L3÷v3= 利用上述负载速度数据绘制负载速度图如下：二、选取液压缸参数，确定液压缸结构尺寸四柱立式板料折弯成型机属于液压机类，其工作压力在20-32MPa之间，预选液压缸的工作压力P1=25mPa，以无杆腔为工作腔。设置液压缸竖直工作，采用液压顺序阀平衡滑块自重，则液压缸无杆腔内径为：根据GB/T23461993，取标准值D = 根据液压缸快速下行与快速上行的速度比确定液压缸活塞杆直径d：取标准值 取快速进给柱塞液压缸直径：液压缸有效面积为： 快速进给的柱塞液压缸面积：表3：液压缸工作循环进给中的压力与流量计算如下表工作阶段计算公式负载F/N工作压力p/Pa输入流量q 及功率 L/minPq （Kw）快速下行启动,q=v1A1 恒速 6 慢速下行初压,q=v2A1 终压 ××.×0 快速退回启动,q=v3A2恒速 制动 二、液压缸的工作压力、流量计算1、液压缸的平衡压力为了安全地工作，取背压： 2、快速下行 3、液压缸工进作压力 （1）、初压 （ 3）、终压4、液压缸回程压力（1）、启动： （2）、恒速： （3）、制动： 5、液压缸流量计算（1）、液压缸快速下行行程 （2）、快速下行行程柱塞液压缸流量（3）、工作进给行程（4）、快速返回行程 6、功率计算 （1）、液压缸快速下行功率 （2）、液压缸初压功率 （3）、液压缸终压功率 （4）、液压缸快速上行功率 三、确定快速空程供油方式，液压泵的规格，驱动电机功率1、液压系统快速空程供油方式：由于供油量大，不宜采用由液压泵供油方式，利用主液压缸活塞等自重快速下行，形成负压空腔，通过吸入阀从油箱吸油，同时使液压系统规格降低档次。2、选定液压泵的流量及规格：设计的液压系统最高工作压力在主液压缸工作行程，主液压缸的无杆腔进油量为：主液压缸的有杆腔进油量为：主液压缸的有杆腔进油量为：液压缸设计工作行程的工作压力（）。压制流量为×××L/min,液压缸工作回程流量为××L/min,选用×××BGY14-1B型电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵。快速行程设计工作压力选，液压缸初压工作压力为，流量×××L/mi；升高到××.×mPa，流量降低40%,仍可获×××L/min的流量，基本满足工进流量需要，比设计的×××L/min，只差9.1L/min，选×××BGY14-1B型电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵就显然过大了。选用电液比例控制实现容积调速，节能高效效益。3、液压泵的驱动功率及电动机的选择： 表4：液压系统压力、流量、功率表工作阶段计算公式负载F/N工作压力p/Pa输入流量q 及功率 L/minPq （Kw）快速下行启动,q=v1A1 恒速 慢速下行初压,q=v2A1 终压 ×××0 快速退回启动,q=v3A2恒速制动液压缸的压制工作压力为P=××mPa；液压缸回程工作压力为P=0.××mPa快速进退选P=×.××106Pa,q=×××L/min, 工进选P=×××.106Pa,q=××L/min,液压泵的容积效率v=0.92，机械效率m=0.95，两种工况电机驱动功率为：按等值功率计算： K电动机过载系数直流电动机K=1.82.5，若考虑到网络电压波动，一般取 K=1.52.0 取选取液压泵的驱动电机，首先应考虑等值功率和运动循环动作阶段的最大功率。本课题运动循环动最大功率是终压功P=××KW，持续时间只有2秒钟时间，不在电动机允许的短期过载范围内，不能按等值功率计值的短期过载处理，也不能按运动循环选取×××BGY14-1B型电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵电动机的最大驱动功率，只能按短折算系数为1.7的短期过载设计，选取××KWY280M-2型交流异步电动机驱动液压泵。四、设计选取液压系统图1、液液压系统图： 2、电磁铁动作表： 表5：电磁铁动作表名 称1YA2YA3YA快速下行行程压制行程快速上行行程3、油箱容积：上油箱容积：下油箱容积： 五、计算和选取液压元件 表6： 液压缸流量表工作阶段计算公式流 量 L/min 输 入输 出快速下行启动q=v1A1恒速慢速下行初压q=v2A1终压快速退回启动q=v3A2恒速制动 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415元件名称斜盘式轴向柱塞泵。齿轮泵先导式比例溢流阀直动式溢流阀三位四通电液换向阀二位三通电磁换向阀液控单向阀内控外泄式顺序阀卸荷阀（外控序阀内控外泄式顺序阀电接触压力表吸入阀（液控单向阀）液压缸交流异步电动机滤油器实际流量L/minL/minL/minL/minL/minL/minL/min L/minL/minL/minL/min KWL/min规格250BGY14-1BCB-10FY-B32HFY-10B34BYM-H32-T23D-10BDFY-B32H2XF-B32D-Y1X4F-B32D-Y1XF-B32D-Y1Y-Hb6F自制Y225M-2型WU400×180F备注外购表6：液压元件表六、液压系统稳定性论证YA32-5000KN型四柱万能液压机的液压系统的动力机构，采用××KWY280M-2型交流异步电动机驱动××BGY14-1B型电液比例控制斜盘式轴向变量柱塞泵。选用电液比例控制的变量泵和液压缸组成容积调速系统，无节流溢流损失，系统高效节能液压系统。液压系统沿程和局部压力损失估算1mPa在以下，由设计者自行校核。设计任务：1. A3号系统图一张。（手画）2. 设计说明书一份。（手写）设计说明书要求完成： （1）、求出液压缸快进、工进、快退推力，绘制快进、工进、快退工作循环图，绘制快进、工进、快退推力循环图，绘制快进、工进、快退速度循环图及液压系统图；（2）、确定液压缸结构尺寸，液压泵的流量，系统输入输出功率和系统的效率；（4）、列出液压元件规格表（5）、进行液压系统稳定性校核，确定液压系统工作状态，油液发热升温状态，其中包括油箱体积；（6）、用3# 图纸绘制液压系统图。第二部分、设计参数 A、按机床选取工作压力（P×MPa）磨床 车、镗、銑 珩磨 组合机床 运输机械 拉床、龙门刨<2 2-4 2-5 3-5 <7 <10B、按负载（牛顿（N）选工作压力（P×MPa）<5×103、 5×103-104、 104-