60吨压力机单柱式压力机液压系统设计毕业论文

1、本科毕业设计(论文)题目：单柱式压力机液压系统设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和

2、电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学

3、位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理

4、工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用a4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务

5、书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件

6、）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设

7、计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计

8、）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日毕业设计（论文）任务书系别 机电信息系专业 机械设计制造及其自动化 班级b090206姓名 王玉 学号b09

9、0207251.毕业设计（论文）题目： 单柱式压力机液压系统设计 2.题目背景和意义：液压传动具有易于实现直线运动、功率质量之比大、动态响应快等优点，在工程机械、冶金、农林、试验设备、航空航天、仿真运动平台和武器装备等领域得到了广泛应用。压力机是一种结构精巧的通用性压力机。具有用途广泛，生产效率高等特点，压力机可广泛应用于切断、冲孔、落料、弯曲、铆合和成形等工艺。7通过对金属坯件施加强大的压力使金属发生塑性变形和断裂来加工成零件。3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）：液压系统的设计，液压缸，液压站，液压泵的设计。4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）：开题报告完成时间

10、2012年12月25日前（完成内容：论文综述，方案确定，外文翻译，毕业设计工作管理手册及撰写规范），中期报告完成时间2013年3月20日前（完成内容：论文或设计内容完成的基础工作报告），论文答辩时间2013年5月10日前（完成内容：按要求完成所有应完成的工作），设计地点：学校 5.毕业设计（论文）的工作量要求：所写论文除满足毕业设计工作管理手册及撰写规范外，还需要达到以下要求：（1）根据提供的总图及技术要求读懂机构并进一步完善总图 1张（2）根据所给出的总图设计液压系统 1张（3）根据相关已知参数正确选择电机减速器 1套（4）画出液压缸装配图 1套（5）毕业设计说明书 1份（1.5万字以上）（

11、6）绘图量为 3张（折合成a0号图纸计算）以上 实验（时数）*或实习（天数）：上机（时数）：150机时 图纸（幅面和张数）*： 绘图量为 3张（折合成a0号图纸计算）以上 其他要求： 按照学校毕业进度和质量完成该毕业设计、应用autocad软件画出零件图。指导教师签名： 年 月 日 学生签名： 年 月 日 系主任审批： 年 月 日单柱式压力机液压系统设计摘要压力机是一种结构精巧的通用性压力机。压力机的特点：具有用途广泛，生产效率高等，压力机可广泛应用于切断、冲孔、落料、弯曲、铆合和成形等工艺。通过对金属坯件施加强大的压力使金属发生塑性变形和断裂来加工成零件。本文分析了液压力度大、传递平稳、可以

12、实现无极调速，使压力机液压技术得到广泛的应用。液压压力机可以使机械零部件拆装方便、高效、快捷、实现机械化、智能化、自动化。针对液压缸的设计是压力机工作的重要前提，重点设计单柱压力机的液压站、液压缸、压力机与液压系统的装配及机架。通过给定的系统压力，流量选择了液压阀、电机、泵。关键词：压力机；液压元件；液压缸；机架the design of single-column presses hydraulic system abstract the press is a compact structure, versatility press. presses features：a wide rang

13、e of uses, high production efficiency, can be widely used to cut off the presses, punching, blanking, bending, riveting and forming technology. undergoes plastic deformation and fracture by applying strong pressure on the metal preform so that the metal to be processed into parts.this paper analyzes

14、 the hydraulic forceful, smooth transfer, you can achieve step less speed presses hydraulic technology has been widely used. hydraulic presses mechanical component sallows easy accessibility, efficient,fast, mechanization,intelligent,automated. important prerequisite for the design of the hydraulic

15、cylinder presses work, the focus of the design single-column presses, hydraulic station, hydraulic cylinders, presses and hydraulic system assembly and rack.by a given system pressure, flow selected hydraulic valves, motors, pumps.keywords: press;；hydraulic components；hydraulic cylinder；rack按住 shift

16、 键的同时拖动短语即可重新排序。目 录1 绪论1.1题目背景11.2研究意义11.3国内外相关研究情况11.4液压传动的工作原理及组成部分21.4.1液压传动的工作原理21.4.2液压传动的组成部分31.5液压传动的优缺点32 液压系统设计52.1明确设计要求，制定基本方案52.1.1设计要求52.1.2 制定液压系统基本方案52.2液压系统各液压元件的确定62.2.1液压介质的选择62.2.2拟定液压系统图72.3液压系统主要参数计算92.3.1选系统工作压力92.3.2液压缸主要参数的确定92.3.3液压缸强度校核102.3.4液压缸稳定性校核112.3.5计算液压缸实际所需流量132.3

17、.6绘制液压缸工况图142.4液压阀的选择142.4.1液压阀的作用142.4.2液压阀的选择153 液压泵站及其辅助装置163.1液压泵站163.2液压泵163.2.2液压泵装置173.2.3液压泵的安装方式183.2.4液压泵与电机的联接183.3电动机功率的确定193.4液压管件的确定193.4.1油管内径确定193.4.2管接头193.5滤油器的选择203.5.1滤油器的作用及过滤精度203.5.2选用和安装203.6油箱及其辅件的确定213.6.1油箱213.6.2油箱的设计要点213.6.3油箱容量的确定223.6.4确定油箱的有效容积233.6.5空气滤清器233.6.6油标23

18、4 液压缸的设计计算244.1液压缸的基本参数的确定244.2液压缸主要零件的结构、材料及技术要求244.2.1 缸体244.2.2缸体的材料254.2.3缸体的技术要求254.3缸盖264.3.1缸盖的材料264.3.2缸盖的技术要求264.4活塞274.4.1活塞与活塞杆的联接型式274.4.2活塞与缸体的密封274.4.3活塞的材料284.4.4活塞的技术要求284.5活塞杆284.5.1端部结构284.5.2 端部尺寸294.5.3活塞杆结构304.5.4活塞杆材料304.5.5 活塞杆的技术要求304.6活塞杆的导向、密封和防尘314.6.1导向套314.6.2杆的密封与防尘314.

19、7液压缸的缓冲装置314.8液压缸的排气装置314.9液压缸安装联接部分的型式324.9.1液压缸进出油口的联接324.9.2液压缸的安装方式325 液压系统性能的验算345.1系统的压力损失验算345.1.1局部压力损失计算345.1.2沿程损失计算345.2液压系统发热量的计算35结 论36参考文献37致 谢38毕业设计（论文）独创性声明40附录141vi1 绪论1 绪论1.1题目背景液压传动具有易于实现直线运动、功率质量之比大、动态响应快等优点，在工程机械、冶金、农林、试验设备、航空航天、仿真运动平台和武器装备等领域得到了广泛应用。液压传动作为动力传动与控制技术的重要组成部分，对工业和国

20、防领域的技术进步和发展起到了很大的推动作用,是现代机械工程的基本要素和工程控制的关键技术之一1。1.2研究意义压力机是一种结构精巧的通用性压力机。具有用途广泛，生产效率高等特点，压力机可广泛应用于切断、冲孔、落料、弯曲、铆合和成形等工艺。2通过对金属坯件施加强大的压力使金属发生塑性变形和断裂来加工成零件。3、4我设计的液压压力机使用在各种机械部件的拆与装，现在各种零件的加工与装配的精度越来越高，使用传统的拆装方法已经满足不了现在的工艺要求。传统的零部件拆装方法一是速度慢、效率不高造成与现状的生活节奏不吻合，二是容易损坏零件，使其配合的精度下降，有问题就要想办法解决它。液压技术的优越性逐渐显露出

21、来56。液压力度大、传递平稳、可以实现无极调速，使液压技术得到广泛的应用7。液压压力机可以使机械零部件拆装方便、高效、快捷，实现机械化、智能化、自动化，更好为国家奠定了机械化基础。1.3国内外相关研究情况由于液压机的液压系统和整机结构方面，已经比较成熟，目前国内外液压机的发展不仅体现在控制系统方面，也主要表现在高速化,高效化，低能耗8；机电液一体化，以充分合理利用机械和电子的先进技术促进整个液压系统的完善；自动化，智能化，实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理功能；液压元件集成化，标准化，以有效防止泄露和污染等四个方面。作为液压机两大组成部分的主机和液压系统，由于技术发展趋于成熟，国内外机

22、型无较大差距，主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤，冷却及防止冲击和振动方面，有较明显改善9。在油路结构设计方面，国内外液压机都趋向于集成化，封闭式设计、插装阀、叠加阀和复合化元件及系统在液压系统中得到较广泛的应用。特别是集成块可以进行专业化的生产，其质量好，性能可靠而且设计的周期也比较短。近年来在集成块基础上发展起来的新型液压元1西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）件组成的回路也有其独特的优点，它不需要另外的连接件其结构更为紧凑，体积也相对更小，重量也更轻无需管件连接，从而消除了因油管、接头引起的泄漏、振动和噪声。逻辑插装阀具有体积小，重量轻，密封性能好，功率损失小

23、，动作速度快，易于集成的特点。1.4液压传动的工作原理及组成部分1.4.1液压传动的工作原理 驱动机床工作台的液压系统，它由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管组成。它的工作原理：液压泵由电动机带动旋转后，从油箱中吸油。油液经滤油器进入液压泵，当它从泵中输出进入压力管后，将换向阀手柄、开停手柄方向往内的状态下，通过开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸左腔，推动活塞和工作台向右移动。这时，液压缸右腔的油经换向阀和回油管排回油箱。如果将换向阀手柄方向转换成往外的状态下，则压力管中的油将经过开停阀、节流阀和换向阀进入液压缸右腔，推动活塞和工作台向左移动，并使

24、液压缸左腔的油经换向阀和回油管排回油管。工作台的移动速度是由节流阀来调节的。当节流阀开大时，进入液压缸的油液增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，工作台的移动速度减小。为了克服移动工作台时所受到的各种阻力，液压缸必须产生一个足够大的推力，这个推力是由液压缸中的油液压力产生的。要克服的阻力越大，缸中的油液压力越高；反之压力就越低。输入液压缸的油液是通过节流阀调节的，液压泵输出的多余的油液须经溢流阀和回油管排回油箱，这只有在压力支管中的油液压力对溢流阀钢球的作用力等于或略大于溢流阀中弹簧的预紧力时，油液才能顶开溢流阀中的钢球流回油箱。所以，在系统中液压泵出口处的油液压力是由溢流阀决定的，它和

25、缸中的油液压力不一样大。如果将开停手柄方向转换成往外的状态下，压力管中的油液将经开停阀和回油管排回油箱，不输到液压缸中去，这时工作台就停止运动。从上面的例子中可以得到：1) 动是以液体作为工作介质来传递动力的。2）液压传动用液体的压力能来传递动力，它与利用液体动能的液力传动是不相同的。3）压传动中的工作介质是在受控制、受调节的状态下进行工作的，因此液压传动和液压控制常常难以截然分开。1.4.2液压传动的组成部分液压传动装置主要由以下四部分组成：1）能源装置把机械能转换成油液液压能的装置。最常见的形式就是液压泵，它给液压系统提供压力油。2）执行装置把油液的液压能转换成机械能的装置。它可以是作直线

26、运动的液压缸，也可以是作回转运动的液压马达。3) 制调节装置对系统中油液压力、流量或流动方向进行控制或调节的装置。例如溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等。这些元件的不同组合形成了不同功能的液压系统。4) 辅助装置上述三部分以外的其它装置，例如油箱、滤油器、油管等。它们对保证系统正常工作也有重要作用。1.5液压传动的优缺点液压传动有以下一些优点： 1) 在同等的体积下，液压装置能比电气装置产生出更多的动力，因为液压系统中的压力可以比电枢磁场中的磁力大出3040倍。在同等的功率下，液压装置的体积小，重量轻，结构紧凑。液压马达的体积和重量只有同等功率电动机的12%左右。 2) 液压装置工作比较平稳。由

27、于重量轻、惯性小、反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向。液压装置的换向频率，在实现往复回转运动时可达500次/min，实现往复直线运动时可达1000次/min。 3) 液压装置能在大范围内实现无级调速（调速范围可达2000），它还可以在运行的过程中进行调速。 4) 液压传动易于自动化，这是因为它对液体压力、流量或流动方向易于进行调节或控制的缘故。当将液压控制和电气控制、电子控制或气动控制结合起来使用时，整个传动装置能实现很复杂的顺序动作，接受远程控制。 5) 液压装置易于实现过载保护。液压缸和液压马达都能长期在失速状态下工作而不会过热，这是电气传动装置和机械传动装置无法办到的。液

28、压件能自行润滑，使用寿命较长。 6) 由于液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，液压系统的设计、制造和使用都比较方便。液压元件的排列布置也具有较大的机动性。 7) 用液压传动来实现直线运动远比用机械传动简单。液压传动的缺点是： 1) 液压传动不能保证严格的传动化，这是由液压油液的可压缩性和泄漏等原因造成的。 2) 液压传动在工作过程中常有较多的能量损失（摩擦损失、泄漏损失等），长距离传动时更是如此。 3) 液压传动对油温变化比较敏感，它的工作稳定性很易受到温度的影响，因此它不宜在很高或很低的温度条件下工作。 4) 为了减少泄漏，液压元件在制造精度上的要求较高，因此它的造价较贵，而且对油液的污

29、染比较敏感。 5) 液压传动要求有单独的能源。 6) 液压传动出现故障时不易找出原因。总的说来，液压传动的优点是突出的，它的一些缺点有的现已大为改善，有的将随着科学技术的发展而进一步得到克服。82 液压系统设计2 液压系统设计2.1明确设计要求，制定基本方案2.1.1设计要求设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手进行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的情况了解清楚。单柱液压机主机概况： 液压机公称力 60kn 液压系统最大工作压力 30mpa 骨块行程 200 mm 压头下行速度 600 mm/min 压头上行速度 800 mm/min

30、2.1.2 制定液压系统基本方案a. 确定液压执行元件的形式在本设计中,液压缸是液压系统中的执行元件，它是一种把液体的压力能转换成机械能以实现直线往复运动的能量转换装置。液压缸结构简单，工作可靠，在液压系统中得到了广泛的应用。液压缸按其结构形式，可以分为活塞缸、柱塞缸两类。活塞缸和柱塞缸的输入为压力和流量，输出为推力和速度。液压缸除了单个地使用外，还可以组合起来或和其它机构相结合，以实现特殊的功能。根据参考文献2表37.5.1，我们选择活塞缸类中的单杆活塞液压缸，其特点及适用场合见表2.1。表2.1单杆活塞液压缸特点表名称 特点 适用场合 单杆活塞液压缸有效工作面积大，双向不对称往返不对称的直

31、线运动等西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）b. 确定液压执行元件运动控制回路1）为了实现液压缸的进和退，我们选择电磁换向阀作为液压系统的方向控制阀。电磁换向阀的基本工作原理是通过电磁铁控制滑阀阀芯的不同位置，以改变油液的流动方向。当电磁铁断电时，滑阀由弹簧保持在中间位置或初始位置（脉冲式阀除外）。若推动故障检查按钮可使滑阀阀芯移动。电磁换向阀在液压系统中的作用是用来实现液压油路的换向、顺序动作及卸荷等。由于电磁铁的推力有限，电磁换向阀应用在流量不大的液压系统中。2）为了实现其工进，可以选择调速阀或节流阀作为速度控制阀。节流阀的调节应该轻便、准确。在小流量调节时，如通流截面相对于阀心位

32、移的变化率较小，则调节的精确性较高。调节节流阀的开口，便可调节执行元件运动速度的大小。而调速阀的工作原理：液压泵出口（即调速阀进口）压力，由溢流阀调整，基本上保持恒定。调速阀出口处的压力由活塞上的负载决定。所以当负载增大时，调速阀进出口压差将将减小。调速阀在液压系统中的应用和节流阀相仿，它适用于执行元件负载变化大而运动速度要求稳定的系统中。因此，在本设计中选择调速阀作为速度控制阀。c. 液压源系统液压系统的工作介质完全由液压源来提供，液压源的核心是液压泵。在无其它辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱， 溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。为节省能源提

33、高效率，液压泵的供油量尽量与系统所需流量相匹配。油液的净化装置是液压源中不可缺少的。在此，我们在泵的小口装上粗滤油器。进入系统的油液根据被保护元件的要求，通过相应的精滤油器再次过滤。为防止系统中杂质流回油箱，可在回油路上设置磁过滤器或其他型式的滤油器。根据液压设备所处环境及对温升的要求，还要考虑加热、冷却等措施。2.2液压系统各液压元件的确定2.2.1液压介质的选择液压介质应具有适宜的粘度和良好的粘温特性；油膜强度要高，具有较好的润滑性能；能抗氧化，稳定性好；腐蚀作用小，对涂料、密封材料等有良好的适应性；同时液压介质还应具有一定的消泡能力。选择液压介质时，除专用液压油外，首先是介质种类的选择。

34、根据液压系统对介质是否有抗燃性的要求，决定选用矿油型液压油或抗燃型液压液。其次，应根据系统中所用液压泵的类型选用具有合适粘度的介质。最后，还应考虑使用条件等因素，如环境温度、工作压力、执行机构速度等。当工作温度在60以下，载荷较轻时，可选用机械油；工作温度超过60时，应选用汽轮机油或普通液压油。若设备在很低温度下启动时须选用低凝液压油。据参考文献2表37.3-12 中各普通液压油质量指标及应用以及本设计中单柱液压机液压系统的要求选用n32号普通液压油，其各项质量指标见表2.2：表2.2液压油质量指标表 名称n32号普通液压油代号 / 原牌号ya-n32 / 20号运动粘度 mm2/s (40)

35、288-35.2运动粘度 mm2/s (50)17-23粘度指数90抗氧化安定性(酸值达2mgkoh/g)1000凝点 -10闪点(开口) 170 防锈性(蒸镏水法)无锈 临界载荷 n600 抗泡沫性(93) ml起泡 50 / 消泡 0 抗磨性（四球，db） n800应用适用于环境温度0-40的各类中高压系统（适用工作压力为6.3-2.1mpa2.2.2拟定液压系统图在这种单柱液压机上，实现了“工进 快退 停止”的动作循环（见图2.1）。可以进行冲剪、弯曲、翻边、装配、冷挤、成型等多种加工工艺。表2. 3 示此单柱液压机的动作循环表，图2.2则是这种液压机的液压系统图，其滑块的工作情况如图所

36、示。图2.1单柱液压机动作循环图图2.2单柱液压机液压系统进油路：液压泵1 电磁换向阀2（左位） 单向调速阀3 液压油缸4上腔 回油路：液压油缸4下腔 单向顺序阀5 电磁换向阀2（右位） 油箱7 表2.3单柱液压机液压系统的动作循环表动作名称信号来源电磁换向阀2的工作状态滑块工进1ya通电 左位快退2ya通电 右位2.3液压系统主要参数计算2.3.1选系统工作压力压力的选择要根据载荷大小和设备类型而定。还要考虑执行元件的装配空间、经济条件及元件供应情况等的限制。在载荷一定的情况下，工作压力低，势必要加大执行元件的结构尺寸，对某些设备来说，尺寸要受到限制，从材料消耗角度看也不经济；反之，压力选得

37、太高，对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高，必然要提高设备成本。一般来说，对于固定的尺寸不太受限的设备，压力可以选低一些，行走机械重载设备压力要选得高一些。公称力为60kn的单柱液压机属小型液压机类型，一般情况下，载荷不会太高，参考资料2表37.5.3，初步确定系统工作压力为30mpa。2.3.2液压缸主要参数的确定a. 液压缸设计中应注意的问题液压缸的设计和使用正确与否，直接影响到它的性能和易否发生故障。 在这在这方面，经常碰到的是液压缸安装不当、活塞杆承受偏载、液压缸或活塞下垂以及活塞杆的压杆失稳等问题。所以，在设计液压缸时，必须注意如下几点：1）尽量使活塞杆在受拉状态下承受

38、最大负载，或受压状态下具有良好的纵向稳定性。2）考虑液压缸行程终了处的制动问题和液压缸的排气问题。缸内如无缓冲装置和排气装置，系统中需有相应的措施。但是并非所有的液压缸都要考虑这些问题。3）正确确定液压缸的安装、固定方式。如承受弯曲的活塞杆不能用螺纹连接，要用止口连接。液压缸不能在两端用键或销定们，只能在一端定位，为的是不致阻碍它在受热时的膨胀。如冲击载荷使活塞杆压缩，定位件须设置在活塞杆端，如为拉伸则设置在缸盖端。4) 液压缸各部分的结构需根据推荐的结构形式和设计标准进行设计，尽可能做到结构简单、紧凑，加工、装配和维修方便。b. 液压缸主要参数的确定鉴于液压系统的最大工作压力p1=30mpa

39、由参考文献1表5.2推荐d=0.7d取液压缸=0.9 则此时活塞所受推力 n 由式 （2.1） （2.2）d= 0.7d =3.72 cm参考文献2表37.5-8及表37.5-9对这些直径圆整成就近标准值时得： d =63mm ，d =40mm由此求得液压缸两腔的实际有效面积为：2.3.3液压缸强度校核液压缸的缸筒壁厚、活塞杆直径d和缸盖处固定螺栓直径在高压系统中必须进行强度校核。取液压缸材料为45#钢，无缝钢管；活塞杆材料45#钢。a. 壁厚强度校核根据参考文献2表37.7-64及表37.7-65选择液压缸外径为63mm即液压缸壁厚=30mm对于本系统： 10 为厚壁按壁筒计算： （2.3）

40、式中：d为缸筒内径；py为缸筒试验压力,当缸的额定压力pn 16mpa时，取py=1.25 pn ；为缸筒材料的许用应力，为材料抗拉强度，n为安全系数，一般n=5。所以：py=1.2530=37.5mp （2.4）式中： n/mm2；n=5则n/m2得mm故缸体壁厚强度满足。 b. 液压缸内活塞杆直径校核 活塞杆的直径d按下式进行校核： （2.5）式中，f为活塞杆上的作用力；为活塞杆材料的许用应力, 则：mm d故活塞杆强度满足。c. 液压缸盖固定螺栓直径计算液压缸盖固定螺栓直径按下式计算： （2.6）式中，f为液压缸负载；z为固定螺栓个数；k为螺纹拧紧系数，k=1.121.5，取k=1.3。

41、mpa则：mm取ds=15 mm2.3.4液压缸稳定性校核活塞杆受轴向压缩负载时，它所承受的力f不能超过使它保持稳定工作所允许的临界负载fk，以免发生纵向弯曲，破坏液压缸的正常工作。fk的值与活塞杆材料性质、截面形状、直径和长度以及液压缸的安装方式等因素有关。活塞杆稳定性的校核依下式进行： （2.7）式中，nk为安全系数，一般取nk = 2 -4，这里取nk = 4。当活塞杆的细长比 时 （2.8）当活塞杆的细长比 时，且= 20120 时，则 （2.9）式中：l为安装长度，其值与安装方式有关，见表2.1，为活塞杆横截面最小回转半径， ；为柔性系数，其值见表2.2；为由液压缸支承方式决定的末端

42、系数，其值见表2-4；e为活塞杆材料的弹性模量，对钢取e=2.061011n/m2；j为活塞杆横截面惯性矩；a为活塞杆横截面积，f为由材料强度决定的实验值，为系数，具体数值均见表2.5。表2.4液压缸支承方式和末端系数2的值支承方式支承说明末端系数2一端自由一端固定1/4两端铰接1一端铰接一端固定2两端固定4表2.5 f、a、1的值材料f 108 n/m2 1铸铁5.680锻铁2.5110软钢3.490硬钢4.985由此，根据实际设计的可得： （2-10）而l180mm，取l=200mm 则活塞杆稳定性按式：进行校核,代入数据：n 而 （2-11）式中：fw为活塞所受最大推力pmax为系统最大

43、压力为30mpa。a1为液压缸无活塞杆腔的截面积，a1 =31.2cm2fw =3010631.210-3=1.17105n显然，fw所以，活塞杆稳定性满足。2.3.5计算液压缸实际所需流量根据最终确定的液压缸的结构尺寸及其运动速度或转速，计算出液压缸实际所需流量，见表2.6。表2.6液压缸实际所需流量工况活塞下行(工进)活塞上行(快退) 运动速度10-2 m/s = 3600 = 4800 结构参数 10-3 m2a1 =3.12a2 =1.86流量 10-4 m3/sq1 = 11q2 = 9 计算公式q = a2.3.6绘制液压缸工况图 图2.3液压缸工况图2.4液压阀的选择2.4.1液

44、压阀的作用液压阀是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其压力和流量的，因此它可以分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。一个形状相同的阀，可以因为作用机制的不同，而具有不同的功能。压力阀和流量阀利用通流截面的节流作用控制着系统的压力和流量，而方向阀则利用通流通道的更换控制着油液的流动方向。这就是说，尽管液压阀存在着各种各样不同的类型，它们之间还是保持着一些基本共同之点。例如：1）在结构上，所有的阀都由阀体、阀心（座阀或滑阀）和驱使阀心动作的元、部件（如弹簧、电磁铁）组成。2）在工作原理上，所有阀的开口大小，阀进、出口间的压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数各不相同

45、而已。2.4.2 液压阀的基本要求液压系统中所用的液压阀，应满足如下要求：1）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。2）油液流过时压力损失小。3）密封性能好。4）结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性大。2.4.2液压阀的选择1）阀的规格，根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量，选择有定型产品的阀件。溢流阀按液压泵的最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些，必要时也允许有20%以内的短时间过流量。2）阀的型式，按安装和操作方式选择。本系统工作压力在4mpa左右，所以液压阀均选用中压阀。所选阀

46、的规格型号见表2.7。表2.7 25kn单柱液压机液压阀名细表名称选用规格单向调速阀aqf3-e10b电磁溢流阀ydf3-e10b-b电磁换向阀 34df30-e10b-d单向顺序阀axf3-e10b3 液压泵站及辅助装置 3 液压泵站及其辅助装置 在本设计中，我们将采用集成块的联接方式来进行液压系统的装配。其集成块单元回路图见图3.1： 图3.1集成块单元回路图 3.1液压泵站目前我国生产液压泵站的厂家很多，液压泵站的种类也繁多，但多数厂家根据用户的具体要求设计和制造，尚未完全系列化、标准化。现在只有液压泵站的油箱公称容量系列有国家标准。3.2液压泵3.2.1液压泵的选择16西安工业大学北方

47、信息工程学院毕业设计（论文）液压泵是一种能量转换装置，它把驱动电机的机械能转换成输到系统中去的油液的压力能，供液压系统使用。液压泵的工作压力是指泵实际工作时的压力。液压泵的额定压力是指泵在正常工作条件下按试验标准规定的连续运转的最高压力，超过此值就是过载。液压泵的额定流量是指在正常工作条件下，按试验标准规定必须保证的流量，亦即在额定转速和额定压力下由泵输出的流量。（1）液压泵工作压力的确定 （3-1）p1是液压缸的工作压力，对于本系统： mpa 是泵到液压缸间总的管路损失。由系统图可见，从泵到液压缸之间串接有一个单向调节器速阀和一个电磁换向阀，取=0.6mpa液压泵工作压力为：pp =30+0

48、.6=30.6mpa(2) 液压泵流量的确定 （3-2）由工况图看出，系统最大流量发生在快退工况，m3/s，泄漏系数 k=1.2。求得液压泵流量:选取泵的规格：泵的流量，转速与排量应该中和考虑：q=10-3vn为泵的容积效率=最后选取av8型的斜轴式柱塞泵90pcy14-1b3.2.2液压泵装置液压泵装置是指将电能转变为液压能所需要的设备、元件及其辅助元件。具体而言，主要指电机、联轴器、液压泵、吸油管、排油管以及吸油管口的滤油器。正确地设计尤其是正确地安装液压泵装置，是液压系统正常工作的重要保证，必须予以足够的重视。3.2.3液压泵的安装方式金属切削机床的液压站，多用定量或限压式变量叶片泵。变量叶片泵仅能卧式安装，而定量叶片泵，无论是单泵还是双联泵，都可以有立式和卧式两种安装方式。齿轮泵与柱塞泵一般为卧式安装。卧式安装的液压泵，其位置又可分为上置式与非上置式两种。上置式指液压泵装置安装在油箱上，立式安装的液压泵皆为上置式。安装液压泵应注意的问题：（1）为了防止振动与保证液压泵的使用寿命，液压泵必须牢固地紧固在箱盖或基础上，注意经常检查连接螺钉是否松动。（2）调整好液压泵与电机的联轴器，使二者同心，用手拨动联轴器时不能有松紧不一致的现象。（3）在有条件的情况下，尽量将液压泵（齿轮泵、定量叶片泵、螺杆泵）安装在油液内。（4）液压泵吸油管路的安装必须注意密封可