液压与气压传动课程设计课件

液压与气压传动课程设计液压与气压传动课程设计1

设计任务布置液压与气压传动课程设计湖南工程学院——液压与气压传动设计任务布2一、设计题目

设计题目：卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统设计。

设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统设计。动力滑台的工作循环是：快进→工进→快退→停止，并且可以随时在中途停止运动。利用平导轨，静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1。其余参数与性能要求如下：1）轴向切削力Ft=21kN；2）移动部件总重力G=10kN；3）快进行程l1=100mm，快进速度v1=4.2m/min；4）工进行程l2=20mm，工进速度v2=0.05m/min；5）加速和减速时间△t=0.2s；6）快退速度v3=v1=4.2m/min。液压与气压传动课程设计湖南工程学院——液压与气压传动一、设计题目液压与气压传动课程设计湖南工程3二、设计任务及要求

1、液压系统原理图（图中应附有液压元件明细表，各执行元件的动作顺序工作循环图和电器元件动作顺序表）；2、液压缸装配图1张（A1）

；3、液压缸相应零件图1张（A3）

；4、设计计算说明书一份。液压与气压传动课程设计湖南工程学院——液压与气压传动二、设计任务及要求液压与气压传动课程设计湖南工程4（1）工程图中的标题栏，应遵守GB/T10609.1-2008中的有关规定。（2）每张工程图均应配置标题栏，并应配置在图框的右下角。图纸中标题栏、明细栏按国标要求填写：（3）标题栏一般由更改区、签字区、其他区、名称及代号区组成，工程图中标题栏的格式见下图。

液压与气压传动课程设计湖南工程学院——液压与气压传动（1）工程图中的标题栏，应遵守GB/T10609.5（4）工程图中的明细栏应遵守GB/T10609.2-1989中的有关规定，工程图中的装配图上应配置明细栏。液压与气压传动课程设计湖南工程学院——液压与气压传动（4）工程图中的明细栏应遵守GB/T10609.2-1986封面→设计任务书→目录→说明书正文→心得体会→参考文献1）设计说明书装订顺序2）设计说明书封面（见附页）液压与气压传动课程设计湖南工程学院——液压与气压传动封面→设计任务书→目录→说明书正文→心得体会→参考文献1）设7三、设计进度安排

课程设计时间总共为3周。液压与气压传动课程设计四、参考资料1、《机械设计手册单行本液压传动与控制》机械设计手册编委会，机械工业出版社，2007.32、《液压气动密封与泄漏防治》黄迷梅，机械工业出版社，2003年3、《机械设计手册:单行本,密封件、密封与润滑》机械设计手册编委会，机械工业出版社，2007年4、《机械设计手册:单行本.第15~16篇,减(变)速器·电机与电器》机械设计手册编委会，机械工业出版社，20075、《机械设计手册:单行本,连接与紧固》机械设计手册编委会，机械工业出版社，2007湖南工程学院——液压与气压传动三、设计进度安排液压与气压传动课程设计四、参考资料湖南工程86、《液压元件及选用》王守城等，化学工业出版社，20077、《液压站设计与使用》张利平，海洋出版社，20048、《液压系统设计图集》周士昌，机械工业出版社，20039、《液压元件》林建亚等，机械工业出版社，1989.1010、《液压元件与系统》李壮云等，机械工业出版社，199911、《液压元件与系统设计》李玉琳，北京航空学院出版社，1991.12液压与气压传动课程设计湖南工程学院——液压与气压传动6、《液压元件及选用》王守城等，化学工业出版社，2007液压9湖南工程学院——液压与气压传动湖南工程学院——液压与气压传动10液压与气压传动课程设计举例设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统设计。动力滑台的工作循环是：快进→工进→快退→停止，并且可以随时在中途停止运动。利用平导轨，静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1。其余参数与性能要求如下：1）轴向切削力Ft=21kN；2）移动部件总重力G=10kN；3）快进行程l1=100mm，快进速度v1=4.2m/min；4）工进行程l2=20mm，工进速度v2=0.05m/min；5）加速和减速时间△t=0.2s；6）快退速度v3=v1=4.2m/min。湖南工程学院——液压与气压传动液压与气压传动课程设计举例设计一卧式单面多轴11液压与气压传动课程设计举例一、明确系统设计的要求

组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效、专用、自动化程度较高的机床。动力滑台是组合机床用来实现进给运动的通用部件，配置动力头和主轴箱对工件完成各种孔等的加工等工序。根据加工要求，钻头旋转由动力头带到多轴箱来实现，动力头由电动机驱动；主轴头沿导轨中心线方向的“快进一工进—快退—停止”工作循环拟采用液压传动方式来实现。故拟选定液压缸作执行机构。为了自动实现上述工作循环，并保证零件一定的加工长度，拟采用行程开关及电磁换向阀实现顺序动作。

湖南工程学院——液压与气压传动液压与气压传动课程设计举例一、明确系统设计的要求12液压与气压传动课程设计举例二、液压系统设计2.1分析液压系统工况2.1.1运动分析作动作循环图如图1所示。图1动力滑台动作循环图快进快退工进原位停止KP12ST1ST湖南工程学院——液压与气压传动液压与气压传动课程设计举例二、液压系统设计2.1分析液压132.1.2负载分析2..1.2.1负载计算1）工作负载FLFL=Ft=21kN2）摩擦负载Ff静摩擦负载Ffs=fsG=0.2×10=2kN动摩擦负载Ffd=fdG=0.1×10=1kN液压与气压传动课程设计举例3）惯性负载Fa

湖南工程学院——液压与气压传动2.1.2负载分析液压与气压传动课程设计举例3）惯性负载144）各阶段总负载F

计算液压缸各阶段中的总负载F'和液压缸推力F。考虑密封等阻力，取ηm=0.9，则F=F'/ηm

计算结果见表1所示。液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动4）各阶段总负载F液压与气压传动课程设计15工况计算公式总负载F'（N）缸推力F（N）启动F=Ffs20002222.22加速F=Ffd+Fa113571507.78快进F=Ffd10001111.11减速F=Ffd﹣Fa2647718.89工进F=Ffd+FL2200024444.44制动F=Ffd+FL﹣Fa32199624440.00反向加速F=﹣Ffd﹣Fa4﹣1357﹣1507.78快退F=﹣Ffd﹣1000﹣1111.11制动F=﹣Ffd+Fa5﹣643﹣714.44表1液压缸各中的负载液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动工况计算公式总负载F'（N）162.1.2.2作一个工作循环的负载—位移曲线如图2b）所示。F(N)s(mm)b）2222.221507.781111.11718.8924444.4424440.00﹣1507.78﹣1111.11﹣714.44图2液压缸的速度图及负载图v(m/min)s(mm)1004.2-4.21200.05a）液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动2.1.2.2作一个工作循环的负载—位移曲线如图2b）所示172.2确定液压缸主要参数2.2.1

初选液压缸的工作压力

按负载大小根据表2选择液压缸工作压力。负载F（kN）<55~1010~2020~3030~50>50压力p（MPa）<0.8~1.01.5~2.02.5~3.03.0~4.04.0~5.0>5.0~7.0表2按负载选择执行元件工作压力

由表2初定液压缸工作压力p=3.0MPa。2.2.2计算液压缸主要参数

按最大负载Fmax计算缸筒面积A得液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动2.2确定液压缸主要参数负载F（kN）<55~10118计算缸筒内径D得液压与气压传动课程设计举例按计算结果根据表3选择缸筒内径标准值。液压缸内径D…40、50、63、80、(90)、100、(110)、125、(140)、160…活塞杆直径d…32、36、40、45、50、56、63、70、80、90、100、110…表3液压缸内径和活塞杆直径标准系列（GB/T2348—1993）mm按标准取：D=100mm。根据快进和快退速度相等要求，拟定液压系统在快进时采用差动连接。设活塞杆直径为d，于是有湖南工程学院——液压与气压传动计算缸筒内径D得液压与气压传动课程设计举例按计算结果19按计算结果根据表3选择缸筒内径标准值。计算得按标准取：d=70mm。计算液压缸有效作用面积为液压与气压传动课程设计举例2.2.3各工作阶段的时间计算1）快进阶段湖南工程学院——液压与气压传动按计算结果根据表3选择缸筒内径标准值。20液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动213）快退阶段2）工进阶段工进阶段制动加速度很小，制动行程很短，可忽略不计。液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动3）快退阶段2）工进阶段222.2.4计算液压缸流量、压力和功率1）流量计算液压与气压传动课程设计举例2）压力计算湖南工程学院——液压与气压传动2.2.4计算液压缸流量、压力和功率液压与气压传动课程设计233）功率计算2.2.5绘制工况图

工作循环中液压缸各阶段压力、流量和功率如表4所示。由表绘制液压缸的工况图如图3所示。工况时间t（s）压力p（MPa）流量q（L/min）功率P（W）快进1.630.2916.278.30工进24.003.110.420.73快退1.910.2816.878.40表4液压缸各阶段压力、流量和功率液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动3）功率计算2.2.5绘制工况图工24图3液压缸的工况图t(s)p(MPa)3.110.290.28q(L/min)16.816.20.4t(s)P(W)78.30t(s)78.4020.73快进工进快退液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动图3液压缸的工况图t(s)p(MPa)3.110.29252.3液压系统图的拟定2.3.1选用执行元件

由系统动作循环图，选定单活塞杆液压缸做为执行元件。根据快进和快退速度相等的要求，拟定在快进时采用差动连接，因此应使无杆腔有效面积为有杆腔有效面积的两倍。2.3.2确定供油方式

由工况图分析可知，液压缸在快进、快退时所需流量较大，但持续时间较短；而在工进时所需流量较小，但持续时间较长。因此从提高系统效率，节省能源的角度考虑，系统供油方式不宜采用单个定量泵，而宜采用双泵或变量泵。因此参考同类组合机床，选用双作用叶片泵双泵供油方式。

液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动2.3液压系统图的拟定液压与气压传动课程设计举例湖南工程262.3.3调速方式选择

由工况图可知，快进和快退时有速度要求，因此在有杆腔油口处统一采用调速阀调速。工进时速度低，考虑到系统负载变化小，所以采用调速阀进油节流调速回路。液压与气压传动课程设计举例2.3.4速度换接选择

快进和工进之间速度需要换接，为便于对换接的位置进行适当的调整，因此采用二位二通行程阀来实现速度的换接。另外采用液控顺序阀与单向阀来切断差动回路。因此速度换接回路为行程与压力联合控制形式。2.3.5换向方式选择

采用三位五通电磁阀进行换向，以满足系统对换向的各种要求。选用三位阀的中位机能为M型，以实现可以随时在中途停止运动的要求。为提高换向的位置要求，拟采用止挡块和压力继电器的行程终点返回控制。湖南工程学院——液压与气压传动2.3.3调速方式选择液压与气压传动课程设计举例2.327液压与气压传动课程设计举例2.3.6其它选择

为便于观察调整压力，在液压泵的出口处和液压缸的两接口处均设置测压点，并配置多点压力表开关，以便利用一个压力表即能观测各点压力。完成以上各项选择后，作出拟定的液压系统原理图和各电磁铁的动作顺序表如图4所示。湖南工程学院——液压与气压传动液压与气压传动课程设计举例2.3.6其它选择湖南工程学院28液压与气压传动课程设计举例图4液压系统原理图湖南工程学院——液压与气压传动液压与气压传动课程设计举例图4液压系统原理图湖南工程29液压与气压传动课程设计举例2.4计算与选择液压元件2.4.1确定液压泵的型号及电动机功率1）计算液压泵压力

估算压力损失经验数据：一般节流调速和管路简单的系统取∑△pl=0.2~0.5MPa，有调速阀和管路较复杂的系统取∑△pl=0.5~1.5MPa。液压缸在整个工作循环中最大工作压力为3.11MPa，由于系统有调速阀，但管路简单，所以取压力损失∑△pl=0.5MPa，计算液压泵的工作压力为

pp=p+∑△pl=3.11+0.5=3.61MPa2）计算所需液压泵流量考虑泄漏的修正系数K：K=1.1~1.3。液压缸在整个工作循环中最大流量为16.8L/min。取回路泄漏修正系数K=1.1，计算得所需两个液压泵的总流量为湖南工程学院——液压与气压传动液压与气压传动课程设计举例2.4计算与选择液压元件2）计30qp=1.1×16.8=18.48L/min由于溢流阀最小稳定流量为3L/min，工进时液压缸所需流量为0.4L/min，所以高压泵的流量不得少于3.4L/min。3）选用液压泵由[3]第5卷P158选用YB1—10/16型的双联叶片泵。液压泵额定压力为6.3MPa，排量分别为10mL/r和16mL/r，取容积效率ηpV=0.85，总效率η=0.8，额定转速分别为1450r/min和960r/min.4）选用电动机拟选Y系列三相异步电动机，满载转速960r/min，按此计算液压泵实际输出流量为

qp=（10+16）×10﹣3×960×0.85=21.22L/min液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动qp=1.1×16.8=18.48L/m31计算所需电动机功率为由[3]第4卷P569选用Y132S-6电动机。电动机额定功率为3KW，满载转速为960r/min。2.4.2选择阀类元件及辅助元件1）标准件

根据系统的工作压力和通过各个阀类元件和辅助元件的流量，由产品目录确定这些元件的型号及规格如表5所示。

2）非标件

a）油管

油管尺寸根据实际流量类比确定，采用内径为16mm，外径为20mm的紫铜管。液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动计算所需电动机功率为由[3]32序号名称通过流量qmax(L/min)型号及规格1滤油器24.96XU-C32×100B2双联叶片泵21.22YB1—10/163溢流阀8.11Y-10B4单向阀13.61I-25B5顺序阀13.61X-B25B6溢流阀8.37Y-10B7顺序阀8.37XB-25B8三位五通电磁换向阀21.2235D-25BM9单向阀8.37I-25B10调速阀16.20Q-25B11单向阀16.80I-25B12压力继电器DP-25B13二位二通行程阀24.5722D-25B14调速阀21.22Q-25B15压力表开关K-3B16压力表Y-100T17电动机Y132S-6表5液压元件型号及规格液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动序号名称通过流量qmax(L/min)型33b）油箱油箱容积计算如下V=（5~7）qp=（5~7）×21.22=106.1~148.54L取V=150L。液压与气压传动课程设计举例2.5验算液压系统的主要性能

由于该液压系统比较简单，所以压力损失验算可以忽略。该系统采用双泵供油方式，在工进阶段，大流量泵卸荷，功率使用合理，同时油箱容量可以取较大值，系统发热温升不大，故省略了系统温升验算。湖南工程学院——液压与气压传动b）油箱液压与气压传动课程设计举例2.5验算液压系统的主34液压与气压传动课程设计液压与气压传动课程设计35

设计任务布置液压与气压传动课程设计湖南工程学院——液压与气压传动设计任务布36一、设计题目

设计题目：卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统设计。

设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统设计。动力滑台的工作循环是：快进→工进→快退→停止，并且可以随时在中途停止运动。利用平导轨，静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1。其余参数与性能要求如下：1）轴向切削力Ft=21kN；2）移动部件总重力G=10kN；3）快进行程l1=100mm，快进速度v1=4.2m/min；4）工进行程l2=20mm，工进速度v2=0.05m/min；5）加速和减速时间△t=0.2s；6）快退速度v3=v1=4.2m/min。液压与气压传动课程设计湖南工程学院——液压与气压传动一、设计题目液压与气压传动课程设计湖南工程37二、设计任务及要求

1、液压系统原理图（图中应附有液压元件明细表，各执行元件的动作顺序工作循环图和电器元件动作顺序表）；2、液压缸装配图1张（A1）

；3、液压缸相应零件图1张（A3）

；4、设计计算说明书一份。液压与气压传动课程设计湖南工程学院——液压与气压传动二、设计任务及要求液压与气压传动课程设计湖南工程38（1）工程图中的标题栏，应遵守GB/T10609.1-2008中的有关规定。（2）每张工程图均应配置标题栏，并应配置在图框的右下角。图纸中标题栏、明细栏按国标要求填写：（3）标题栏一般由更改区、签字区、其他区、名称及代号区组成，工程图中标题栏的格式见下图。

液压与气压传动课程设计湖南工程学院——液压与气压传动（1）工程图中的标题栏，应遵守GB/T10609.39（4）工程图中的明细栏应遵守GB/T10609.2-1989中的有关规定，工程图中的装配图上应配置明细栏。液压与气压传动课程设计湖南工程学院——液压与气压传动（4）工程图中的明细栏应遵守GB/T10609.2-19840封面→设计任务书→目录→说明书正文→心得体会→参考文献1）设计说明书装订顺序2）设计说明书封面（见附页）液压与气压传动课程设计湖南工程学院——液压与气压传动封面→设计任务书→目录→说明书正文→心得体会→参考文献1）设41三、设计进度安排

课程设计时间总共为3周。液压与气压传动课程设计四、参考资料1、《机械设计手册单行本液压传动与控制》机械设计手册编委会，机械工业出版社，2007.32、《液压气动密封与泄漏防治》黄迷梅，机械工业出版社，2003年3、《机械设计手册:单行本,密封件、密封与润滑》机械设计手册编委会，机械工业出版社，2007年4、《机械设计手册:单行本.第15~16篇,减(变)速器·电机与电器》机械设计手册编委会，机械工业出版社，20075、《机械设计手册:单行本,连接与紧固》机械设计手册编委会，机械工业出版社，2007湖南工程学院——液压与气压传动三、设计进度安排液压与气压传动课程设计四、参考资料湖南工程426、《液压元件及选用》王守城等，化学工业出版社，20077、《液压站设计与使用》张利平，海洋出版社，20048、《液压系统设计图集》周士昌，机械工业出版社，20039、《液压元件》林建亚等，机械工业出版社，1989.1010、《液压元件与系统》李壮云等，机械工业出版社，199911、《液压元件与系统设计》李玉琳，北京航空学院出版社，1991.12液压与气压传动课程设计湖南工程学院——液压与气压传动6、《液压元件及选用》王守城等，化学工业出版社，2007液压43湖南工程学院——液压与气压传动湖南工程学院——液压与气压传动44液压与气压传动课程设计举例设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统设计。动力滑台的工作循环是：快进→工进→快退→停止，并且可以随时在中途停止运动。利用平导轨，静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1。其余参数与性能要求如下：1）轴向切削力Ft=21kN；2）移动部件总重力G=10kN；3）快进行程l1=100mm，快进速度v1=4.2m/min；4）工进行程l2=20mm，工进速度v2=0.05m/min；5）加速和减速时间△t=0.2s；6）快退速度v3=v1=4.2m/min。湖南工程学院——液压与气压传动液压与气压传动课程设计举例设计一卧式单面多轴45液压与气压传动课程设计举例一、明确系统设计的要求

组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效、专用、自动化程度较高的机床。动力滑台是组合机床用来实现进给运动的通用部件，配置动力头和主轴箱对工件完成各种孔等的加工等工序。根据加工要求，钻头旋转由动力头带到多轴箱来实现，动力头由电动机驱动；主轴头沿导轨中心线方向的“快进一工进—快退—停止”工作循环拟采用液压传动方式来实现。故拟选定液压缸作执行机构。为了自动实现上述工作循环，并保证零件一定的加工长度，拟采用行程开关及电磁换向阀实现顺序动作。

湖南工程学院——液压与气压传动液压与气压传动课程设计举例一、明确系统设计的要求46液压与气压传动课程设计举例二、液压系统设计2.1分析液压系统工况2.1.1运动分析作动作循环图如图1所示。图1动力滑台动作循环图快进快退工进原位停止KP12ST1ST湖南工程学院——液压与气压传动液压与气压传动课程设计举例二、液压系统设计2.1分析液压472.1.2负载分析2..1.2.1负载计算1）工作负载FLFL=Ft=21kN2）摩擦负载Ff静摩擦负载Ffs=fsG=0.2×10=2kN动摩擦负载Ffd=fdG=0.1×10=1kN液压与气压传动课程设计举例3）惯性负载Fa

湖南工程学院——液压与气压传动2.1.2负载分析液压与气压传动课程设计举例3）惯性负载484）各阶段总负载F

计算液压缸各阶段中的总负载F'和液压缸推力F。考虑密封等阻力，取ηm=0.9，则F=F'/ηm

计算结果见表1所示。液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动4）各阶段总负载F液压与气压传动课程设计49工况计算公式总负载F'（N）缸推力F（N）启动F=Ffs20002222.22加速F=Ffd+Fa113571507.78快进F=Ffd10001111.11减速F=Ffd﹣Fa2647718.89工进F=Ffd+FL2200024444.44制动F=Ffd+FL﹣Fa32199624440.00反向加速F=﹣Ffd﹣Fa4﹣1357﹣1507.78快退F=﹣Ffd﹣1000﹣1111.11制动F=﹣Ffd+Fa5﹣643﹣714.44表1液压缸各中的负载液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动工况计算公式总负载F'（N）502.1.2.2作一个工作循环的负载—位移曲线如图2b）所示。F(N)s(mm)b）2222.221507.781111.11718.8924444.4424440.00﹣1507.78﹣1111.11﹣714.44图2液压缸的速度图及负载图v(m/min)s(mm)1004.2-4.21200.05a）液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动2.1.2.2作一个工作循环的负载—位移曲线如图2b）所示512.2确定液压缸主要参数2.2.1

初选液压缸的工作压力

按负载大小根据表2选择液压缸工作压力。负载F（kN）<55~1010~2020~3030~50>50压力p（MPa）<0.8~1.01.5~2.02.5~3.03.0~4.04.0~5.0>5.0~7.0表2按负载选择执行元件工作压力

由表2初定液压缸工作压力p=3.0MPa。2.2.2计算液压缸主要参数

按最大负载Fmax计算缸筒面积A得液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动2.2确定液压缸主要参数负载F（kN）<55~10152计算缸筒内径D得液压与气压传动课程设计举例按计算结果根据表3选择缸筒内径标准值。液压缸内径D…40、50、63、80、(90)、100、(110)、125、(140)、160…活塞杆直径d…32、36、40、45、50、56、63、70、80、90、100、110…表3液压缸内径和活塞杆直径标准系列（GB/T2348—1993）mm按标准取：D=100mm。根据快进和快退速度相等要求，拟定液压系统在快进时采用差动连接。设活塞杆直径为d，于是有湖南工程学院——液压与气压传动计算缸筒内径D得液压与气压传动课程设计举例按计算结果53按计算结果根据表3选择缸筒内径标准值。计算得按标准取：d=70mm。计算液压缸有效作用面积为液压与气压传动课程设计举例2.2.3各工作阶段的时间计算1）快进阶段湖南工程学院——液压与气压传动按计算结果根据表3选择缸筒内径标准值。54液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动553）快退阶段2）工进阶段工进阶段制动加速度很小，制动行程很短，可忽略不计。液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动3）快退阶段2）工进阶段562.2.4计算液压缸流量、压力和功率1）流量计算液压与气压传动课程设计举例2）压力计算湖南工程学院——液压与气压传动2.2.4计算液压缸流量、压力和功率液压与气压传动课程设计573）功率计算2.2.5绘制工况图

工作循环中液压缸各阶段压力、流量和功率如表4所示。由表绘制液压缸的工况图如图3所示。工况时间t（s）压力p（MPa）流量q（L/min）功率P（W）快进1.630.2916.278.30工进24.003.110.420.73快退1.910.2816.878.40表4液压缸各阶段压力、流量和功率液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动3）功率计算2.2.5绘制工况图工58图3液压缸的工况图t(s)p(MPa)3.110.290.28q(L/min)16.816.20.4t(s)P(W)78.30t(s)78.4020.73快进工进快退液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动图3液压缸的工况图t(s)p(MPa)3.110.29592.3液压系统图的拟定2.3.1选用执行元件

由系统动作循环图，选定单活塞杆液压缸做为执行元件。根据快进和快退速度相等的要求，拟定在快进时采用差动连接，因此应使无杆腔有效面积为有杆腔有效面积的两倍。2.3.2确定供油方式

由工况图分析可知，液压缸在快进、快退时所需流量较大，但持续时间较短；而在工进时所需流量较小，但持续时间较长。因此从提高系统效率，节省能源的角度考虑，系统供油方式不宜采用单个定量泵，而宜采用双泵或变量泵。因此参考同类组合机床，选用双作用叶片泵双泵供油方式。

液压与气压传动课程设计举例湖南工程学院——液压与气压传动2.3液压系统图的拟定液压与气压传动课程设计举例湖南工程602.3.3调速方式选择

由工况图可知，快进和快退时有速度要求，因此在有杆腔油口处统一采用调速阀调速。工进时速度低，考虑到系统负载变化小，所以采用调速阀进油节流调速回路。液压与气压传动课程设计举例2.3.4速度换接选择

快进和工进之间速度需要换接，为便于对换接的位置进行适当的调整，因此采用二位二通行程阀来实现速度的换接。另外采用液控顺序阀与单向阀来切断差动回路。因此速度换接回路为行程与压力联合控制形式。2.3.5换向方式选择

采用三位五通电磁阀进行换向，以满足系统对换向的各种要求。选用三位阀的中位机能为M型，以实现可以随时在中途停止运动的要求。为提高换向的位置要求，拟采用止挡块和压力继电器的行程终点返回控制。湖南工程学院——液压与气压传动2.3.3调速方式选择液压与气压传动课程设计举例2.361液压与气压传动课程设计举例2.3.6其它选择

为便于观察调整压力，在液压泵的出口处和液压缸的两接口处均设置测压点，并配置多点压力表开关，以便利用一个压力表即能观测各点压力。完成以上各项选择后，作出拟定的液压系统原理图和各电磁铁的动作顺序表如图4所示。湖南工程学院——液压与气压传动液压与气压传动课程设计举例2.3.6其它选择湖南工程学院62液压与气压传动课程设计举例图4液压系统原理图湖南工程学院——液压与气压传动液压与气压传动课程设计举例图4液压系统原理图湖南工程63液压与气压传动课程设计举例2.4计算与选择液压元件2.4.1确定液压泵的型号及电动机功率1）计算液压泵压力

估算压力损失经验数据：一般节流调速和管路简单的系统取∑△pl=0.2~0.5MPa，有调速阀和管路较复杂的系统取∑△pl=0.5~1.5MPa。液压缸在整个工作循环中最大工作压力为3.11MPa，由于系统有调速阀，但管路简单，所以取压力损失∑△pl=0.5MPa，计算液压泵的工作压力为

pp=p+∑△pl=3.11+0.5=3.61MPa2）计算所需液压泵流量考虑泄漏的