上料机液压系统设计

毕业设计 液压 上料机

机械制造与自动化专业

《液压传动》课程设计说明书

班级： 机制094

学号： 090114408 姓名： 赵大露

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一、液压传动课程设计的目的

1、巩固和深化已学的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤。 2、锻炼机械制图，结构设计和工程运算能力。

3、熟悉并会用有关国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。

4、提高学生使用计算机绘图软件（如AUTOCAD、PRO/E等）进行实际工程设计的能力。

二、液压课程设计题目

题目（三）设计一台上料机液压系统，要求该系统完成：快速上升——慢速上升（可调

速）——快速下降——下位停止的半自动循环。采用90V型导轨，垂直于导轨的压紧力为60N，启动、制动时间均为0.5s，液压缸的机械效率为0.9。设计原始数据如下表所示。

试完成以下工作：

1、进行工况分析，绘制工况图。 2、拟定液压系统原理图（A3）。 3、绘制液压缸装配图（A1）。 4、编写液压课程设计说明书。 上料机示意图如下：

图2 上料机示意图

参数 数据

滑台自重（N） 1400 工件自重（N） 5800 快速上升速度（mm/s） 55 快速上升行程 (mm) 420 慢速上升速度 (mm/s) ≤18 慢速上升行程 (mm) 100 快速下降速度 (mm/s) 60

快速下降行程 (mm) 550

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目录

一． 工况分析…………………………………… 2 二． 负载和速度图的绘制………………………… 6 三． 液压缸主要参数的确定…………………… 6 四． 液压系统的拟定………………………………五． 液压缸的设计……………………………… 10 六． 拟定液压系统原理图…………………………七． 绘制液压缸装配图………………………… 12 八． 小节………………………………………… 12 九． 参考文献…………………………………… 13

9 12

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一、 工况分析

1、 运动分析

根据各执行元件在完成一个工作循环内各阶段的速度，绘制以速度为纵坐标，时间或位移为横坐标的速度循环图，如下图所示：

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工作循环中速度的变化情况图

2、 负载分析

负载分析就是研究各执行元件在一个工作循环内各阶段的受力情况。工作机构作直线运动时，液压缸必须克服的负载为：

F FL Ff Fa 式中：Fl—工作阻力

Ff—摩擦阻力 1）

工作负载：

Fa—惯性阻力

此系统的工作阻力即为工件的自重与滑台的自重。

FL FG 1400 5800 7200N

2）摩擦负载：

此系统的摩擦阻力滑台所受阻力，与导轨的形状，放置情况和运动状态有关。

此系统为v型导轨，垂直放置，故Ff

fFN

sin

2

f---摩擦因数 a---V型角，为90°,已知FN 60N

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f：摩擦系数，取：fs 0.2,fd 0.1,则有：静摩擦负载：Ffs 0.2 动摩擦负载：Ffd 0.1 3）惯性负载

惯性负载是运动部件的速度变化时，由其惯性而产生的负载，

Fa ma

G v

g t 45

16.97N

sin45

8.48N

可用牛顿第二定律计算：

G---运动部件的重量（N） g---重力加速度，g 9.8s2

△v---速度变化值（）

△t---起动或制动时间（s）

G v72000.055

80.73N 加速：Fa1

g t9.810.5减速：Fa2 制动：Fa3

G v72000.055 0.018

54.31N g t9.810.5G v72000.018

26.42N g t9.810.5

G v72000.06

88.07N g t9.810.5

反向加速：Fa4

反向制动：Fa5 Fa4 88.07N

根据以上的计算，考虑到液压缸垂直安放，其重量较大，为防止因自重而自行下滑，系统中应设置应平衡回路。因此，在对快速向下运动的负载分析时，就不考虑滑台的重量，则液压缸各阶段中的负载，如下表（ m=0.9）

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液压缸各阶段中的负载

二、负载和速度图的绘制

按前面的负载分析及已知的速度要求，行程限制等，绘制出负载和速度图（如下所示）

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负载/速度—行程图

三、液压缸主要参数的确定

液压缸工作压力主要根据运动循环各阶段的最大总负载力来确定，此外，还需要考虑一下因素：

（1）各类设备的不同特点和使用场合

（2）考虑经济和重量因素，压力选得低，则元件尺寸大，重量重，压力选得高一些，则元件尺寸小，重量轻，但对元件的制造精度，密封性能要求高。

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1、初选液压缸的工作压力

根据分析此设备的负载不大，按类型属机床类，所遇初选此设备的工作压力为2Mpa

2、计算液压缸的尺寸

A

F P

式中：F---液压缸上的外负载 P---液压缸的工作压力

A---所求液压缸有有效工作面积

A

F8099.12 40.5 10 4m2 6

mp2

10

D

7.18 10 2m 按标准取值：D=80mm …… 此处隐藏：3040字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……