哈工大~液压大作业~压力机液压系统设计.doc

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1、工业大学液压传动大作业设计说明书设计题目压力机液压系统设计机电工程学院1308XXX班设计者XXX201X年XX月XX日流体控制及自动化系哈尔滨工业大学液压传动大作业任务书学生XXXX班号1308XXX学号11308XXXXX设计题目压力机液压系统1.液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数：单缸压力机液压系统，工作循环：低压下行→高压下行→保压→低压回程→上限停止。自动化程度为半自动，液压缸垂直安装。最大压制力：380×104N；最大回程力：76×104N；低压下行速度：40mm/s；高压下行速度：3mm/s；低压回程速度：40mm/s；工作行程：60

2、0mm。2.执行元件类型：液压缸3.液压系统名称：压力机液压系统。设计容1.拟订液压系统原理图；2.选择系统所选用的液压元件及辅件；3.设计液压缸；4.验算液压系统性能；5.编写上述1、2、3和4的计算说明书。指导教师签字教研室主任签字年月日签发一、工况分析1.主液压缸（1）负载压制力：压制时工作负载可区分为两个阶段。第一阶段负载力缓慢地线性增加，达到最大压制力的10%左右，其上升规律也近似于线性，其行程为90mm（压制总行程为110mm）第二阶段负载力迅速线性增加到最大压制力3.8×106N，其行程为20mm。回程力（压头离开工件时的力）：一般冲压液压机的压制

3、力与回程力之比为5～10，本压力机取为5，故回程力为Fh=7.6×105N。因移动件质量未知，参考其他液压机取移动件（包括活塞、活动横梁及上模）质量＝3000kg。（2）行程及速度快速空程下行：行程Sl=490mm，速度v1＝40mm/s；工作下压：行程S2=110mm，速度v2＝3mm/s。快速回程：行程S3=600mm，速度v3＝40mm/s。2.顶出液压缸（1）负载：顶出力（顶出开始阶段）Fd＝3.6×105N，回程力Fdh=2×105N。（2）行程及速度；行程L4=120mm，顶出行程速度v4＝40mm/s，回程速度v5＝120mm/s。液压缸采用V型密

4、封圈，其机械效率ηcm＝0.91。压头起动、制动时间：0.2s。设计要求。本机属于中小型柱式液压机，有较广泛的通用性，除了能进行本例所述的压制工作外，还能进行冲孔、弯曲、较正、压装及冲压成型等工作。对该机有如下性能要求：（1）为了适应批量生产的需要应具有较高的生产率，故要求本机有较高的空程和回程速度。（2）除上液压缸外还有顶出缸。顶出缸除用以顶出工件外，还在其他工艺过程中应用。主缸和顶出缸应不能同时动作，以防出现该动作事故。（3）为了降低液压泵的容量，主缸空程下行的快速行程方式采用自重快速下行。因此本机设有高位充液筒（高位油箱），在移动件快速空程下行时，主缸上部

5、形成负压，充液筒中的油液能吸入主缸，以补充液压泵流量之不足。（4）主缸和顶出缸的压力能够调节，压力能方便地进行测量。（5）能进行保压压制。（6）主缸回程时应有顶泄压措施，以消除或减小换向卸压时的液压冲击。（7）系统上应有适当的安全保护措施。二、初定液压执行元件的基本参数1.主缸负载分析及绘制负载图和速度图液压机的液压缸和压头垂直放置，其重量较大，为防止因自重而下滑；系统中设有平衡回路。因此在对压头向下运动作负载分析时，压头自重所产生的向下作用力不再计入。另外，为简化问题，压头导轨上的摩擦力不计。惯性力；快速下降时起动Faz=m=3000×=600N快速回程时起动

6、与制动Fas=m=3000×=600N压制力：初压阶段由零上升到F1=3.8×106N×0.10=3.8×105N终压阶段上升到F2=3.8×106N循环中各阶段负载见表1.1，其负载图见图1.2a。表1.1主缸的负载计算工作阶段负载力FL（N）液压缸推力（N）快速下行起动FL=Fa下=600659等速FL=00压制初压FL=3.8×1054.18×105终压FL=3.8×1064.18×106快速回程起动FL=F回=7.6×1058.35×105等速FL=mg=3000032967制动FL=mg-Fa下=30000-600=2940032308运动分析：根据给

7、定条件，空载快速下降行程490mm，速度40mm/s。压制行程110mm，在开始的90mm等速运动。速度为3mm/s，最后的20mm速度均匀地减至零，回程以40mm/s的速度上升。利用以上数据可绘制出速度图，见图1.2b。a压力机液压系统负载图b压力机液压缸运动速度图图1.2液压机主液压缸负载和速度图2.确定液压缸的主要结构参数根据有关资料，液压机的压力围为20~30MPa，现有标准液压泵、液压阀的最高工作压力为32MPa，如选此压力为系统工作压力，液压元件的工作性能会不够稳定，对密封装置的要求以较高，泄漏较大。参考系列中现已生产的其它规格同类液压机（如63、1

8、00、200、300吨液