液压传动系统课程设计指导书word文档.doc

液压传动系统课程设计指 导 书江本赤 编写系别 班级 学号 姓名 安徽国防科技职业学院机械工程系机械制造教研室目 录第1章 概述１．1 液压传动课程设计的目的１．2 液压传动课程设计的内容和工作量１．3 液压传动课程设计的步骤和进度１．4 液压传动课程设计的方法和要求第2章 液压系统设计2．1 明确设计要求2．2 总体规划、确定液压执行元件2．3 明确液压执行元件的载荷、速度及其变化规律，绘制液压系统工况图2．4 确定系统工作压力2．5 计算执行元件主要参数2．6 制定基本方案2．7 草拟液压系统原理图2．8 液压元件的选择与专用件设计2．9 验算液压系统性能2．10 设计液压装置，绘制液压系统原理图第3章 液压缸设计3．1 设计依据和设计步骤3．2 确定液压缸类型、安装方式及各部分结构3．3 液压缸主要技术性能参数的计算3．4 液压缸各部分结构形式的设计第4章 编写设计计算说明书第1章 概述1.1液压传动课程设计液压传动课程设计，是在学生学完《液压与气压传动》课以及其他有关课程，并经过生产实习后进行的，是《液压与气压传动》课程的一个综合实践教学环节。

通过该教学环节，要求达到以下目的：1． 巩固和深化已学的理论知识，掌握液压系统和油缸设计计算的一般方法和步骤；2． 能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、高效率的液压系统3． 能正确合理地选择液压缸的结构类型，确定基本参数，进行强度计算与稳定性校核；完成液压缸的结构设计4． 熟悉并会运用有关的国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料1.2液压传动课程设计的内容和工作量１.２.１题目液压传动课程设计，通常选择简单机床、工程机械和专用机械的液压传动系统和主油缸的结构进行设计其设计内容即包括课程中学过的液压元件、液压基本回路，又涉及到液压传动设计中常遇到的一般问题能达到液压传动课程设计的目的１.２.２内容液压系统及主油缸的设计计算、液压系统原理图和主油缸装配图的绘制及计算说明书的编写等1.3液压传动课程设计的步骤和进度液压传动课程设计的步骤为：１． 设计准备认真阅读设计任务书，明确设计要求、工作条件、内容和步骤；通过阅读有关资料图纸，了解设计对象；准备好设计需要的图书、资料和用具；拟订设计计划等２． 液压系统的设计明确设计要求；总体规划、确定液压执行元件；明确夜压执行元件的载荷、速度及变化规律，绘制夜压系统工况图；确定系统工作压力；确定执行元件的控制和调速方案；草拟液压系统原理图；计算执行元件主要参数；计算泵的流量，选择液压泵；选择液压控制元件；计算液压泵的驱动功率，选择电动机；选择、计算液压辅助件；验算液压系统性能；绘制液压系统原理图。

３． 液压缸设计明确液压缸使用工况及安装条件；计算、确定液压缸主要参数； 设计液压缸各部分结构形式；计算液压缸结构强度和校核稳定性；设计液压缸的导向、密封、防尘、缓冲等装置；绘制装配图和零件图４． 整理编写设计计算说明书整理编写设计计算说明书，总结设计的收获和经验教训为帮助大家拟订好设计进度，表（1-1）列出了各阶段所占总工作量的大致比例，供参考教师将根据学生是否按时完成各阶段的设计任务来考察其设计能力，并作为评定成绩的量化考核的依据之一表1-1序号设计内容占总工作量的百分比%完成阶段设计的参考时间123456液压系统设计计算绘制液压系统原理图液压缸设计计算装配工作图设计整理编写设计计算说明书答辩30151030105第一天第二天下午第三天第三天下午第四天下午第五天下午1.4液压传动课程设计的方法和要求1.4.1方法液压课程设计与机械设计的一般过程相似，从方案设计开始，进行必要的计算、元件选型和结构设计，最后以图纸表达设计结果，以计算说明书表示设计的依据液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要互相穿插进行系统设计时必须从实际出发，综合考虑实用性、经济性、安全性、先进性及操作维修方便。

如果可以用比较简单的回路实现系统要求，就不必过分强调先进性，系统并非越先进越好同样，在安全性、方便性要求较高的地方，应充分考虑系统性能的冗余并采用性能好的元件，不能单纯考虑简单、经济由于影响油缸设计的因素很多，油缸的结构尺寸不可能完全由计算决定，还需要借助画图、初选参数或通过边画图、边计算、边修改的过程逐步完成设计1.4.2课程设计的要求和注意事项1．认真、仔细、整洁设计工作是一项认真仔细的工作，一点也马虎不得，无论是参数计算、元件选型或结构设计中，一点细小的差错都会导致产品的报废因此，要通过课程设计培养出认真、细致、严谨、整洁的工作作风2．理论联系实际，综合考虑问题，力求设计合理、实用、经济、工艺性好3．正确处理继承与创新的关系，正确使用标准和规范正确继承以往的设计经验和利用已有的资料，即可减轻设计的重复工作量，加快设计的进程，又有利于提高设计质量但继承不是盲目的抄袭设计中正确地运用标准和规范，有利于零件的互换性和加工工艺性，从而收到良好的经济效益，同时也可减少设计工作量对于国家标准或行业规范，一般要严格遵守设计中是否尽量采用标准和规范，也是评价设计质量的一项指标但是，标准和规范是为了便于设计、制造和使用而制定的，不是用来限制创新和发展的。

因此，当遇到与设计要求又矛盾时，也可突破标准和规范的规定，自行设计4．学会正确处理设计计算和结构设计间的关系，要统筹兼顾确定零件尺寸有几种不同的情况：① 由几何关系导出的公式计算出的尺寸是严格的等式关系若改变其中某一参数，则其他参数必须相应改变，一般不能随意圆整或变动② 由强度、稳定性等条件导出的计算公式常是不等式关系有些零件必须满足的最小尺寸，却不一定就是最终采用的结构尺寸③ 由实践经验总结出来的经验公式，常用于确定那些外型复杂，强度情况不明的尺寸，这些经验公式是经过生产实践检验的，应给以尊重但这些尺寸关系都是近似的，一般应圆整取用另外，还有一些尺寸可由设计者自行根据需要而定，根本不必进行计算，它们常是一些次要尺寸这些零件的强度往往不是主要问题，又无经验公式可循，姑可由设计者考虑加工、使用等条件，参照类似结构，用类比的方法确定5．所绘图纸要求作图准确、表达清晰、图面整洁，符合机械制图标准；说明书要求计算准确、书写工整，并保证要求的书写格式第2章 液压系统设计 2.1明确设计要求设计要求是进行每项设计的依据在制定基本方案并进一步行着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。

1、 主机的概况：用途、性能指标、工艺流程、工作特点、作业环境、总体布局等；2、 液压系统必须完成的动作，动作顺序及彼此联动、联锁关系如何；3、 液压驱动的运动形式、行程和对速度的要求；4、 各动作机构的载荷大小及其性质；5、 对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求；6、 自动化程度、操作控制方式的要求；7、 对防尘、防爆、防寒、躁声、安全可靠性的要求；8、 对效率、成本等方面的要求2.2总体规划、确定液压执行元件图2-1液压系统计算间图液压执行元件的类型、数量、安装位置和与主机的连接关系，对主机的设计有很大影响，在考虑液压设备的总体方案时，确定液压执行元件和确定主机整体结构布局是同时进行的，液压执行元件的选择由主机的动作要求、载荷大小及布置空间条件确定，液压执行机构的选择可参考表2-12．3 明确液压执行元件的载荷、速度及其变化规律，绘制液压系统工况图 在设计技术任务书阐明的主机规格中，通常能够直接知道作用于液压执行元件的载荷，及其在完成一个工作循环时的运动规律但若主机的载荷与运动关系是经过机械传动关系作用到液压执行元件上时，则需要经过计算才能明确有时，例如进行新机型液压系统设计，其载荷与运动往往需要由样机实测，同类设备参数类比或通过理论分析得出。

2．3．1载荷的组成和计算2．3．1．1液压缸的载荷组成与计算液压执行元件 图2-1表示一个以液压缸为执行元件的液压系统计算简图各有关参数标注图上，其中Fw是作用在活塞杆上的外部载荷，Fm是活塞与缸璧以及活塞杆与导向套之间的密封阻力作用在活塞杆上的外部载荷包括工作载荷Fg，导轨的摩擦力Ff和由于速度变化而产生的惯性力Fa 1）工作载荷Fg 常见的工作载荷有作用于活塞杆轴线上的重力、切削力、挤压力等这些作用力的方向如与活塞运动方向相同为负，相反为正表2-1 常用液压执行元件的类型、特点和应用类型特 点应 用柱塞缸结构简单、制造容易；靠自重或外力回程液压机、千斤顶、小缸用于定位和夹紧活塞缸单出杆一般连接，往返速度和出力不同；差动连接，可实现快进；d=0.71D,差动连接，往返速度和出力相同各类机械双出杆两杆直径相等，往返速度和出力相同；两杆直径不等，往返速度和出力不同磨床，往返速度相同或不同的机构复合增速缸可获得多种出力和速度，结构紧凑，制造较难液压机、注塑机、数控机床换刀机构复合增压缸体积小，出力大，行程小模具成型挤压机、金属成型压印机、六面顶多级液压缸行程是缸长的数倍，节省安装空间汽车车厢举倾缸、起重机臂伸缩缸叶片式摆动缸单叶片式转角＜3600；双叶片式转角＜1800。

体积小，密封较难机床夹具、流水线转向调头装置、装载机翻斗活塞齿杆液压缸转角0～3600或7200；密封可靠，工作压力大，扭矩大船舶舵机、大扭矩往复回转机构齿轮马达转速高，扭矩小，结构简单，价廉钻床、风扇传动摆线齿轮马达转速中等，扭矩范围宽，结构简单，价廉塑料机械、煤矿机械、挖掘机行走机构曲杆马达直径小，扭矩大；视定子材料，可用矿物油、清水或含细颗粒介质食品机械、化工机械、凿井设备叶片马达转速高，扭矩小，转动惯量小，动作灵敏，脉动小，躁声低磨床回转工作台、机床操纵机构、多作用大排量用于船舶锚机球塞马达速度中等，扭矩较大，轴向尺寸小塑料机械、行走机械轴向柱塞马达速度大，可变速，扭矩中等，低速平稳性好起重机、绞车、铲车、内燃机车、数控机床内曲线径向马达扭矩很大，转速低，低速平稳性很好挖掘机、拖拉机、冶金机械、起重机、采煤机牵引部件（2）导轨摩擦载荷Ff 对于平导轨： Ff=μ（G十FN)对于V型导轨： Ff=μ（G十FN)/sin（）其中： G——运动部件所受的重力（N）；FN——外载荷作用于导轨上的正压力（N）；μ——摩擦系数见表2-2；α——V型导轨的夹角，一般为903）惯性载荷Fa其中：g —— 重力加速度；g = 9.81m/s2 ；Δv ——速度变化量（m/s）；Δt ——起动或制动时间（s）。

一般机械Δt = 0.1～0.5s，对轻载低速运动部件取小值，对重载高速部件取大值行走机械一般取0. 5。