液压传动课程压力机液压系统设计Word文档下载推荐.docx
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25mm/s；
高压下行速度：
1mm/s;
低压回程速度：
工作行程：
300mm；
液压缸机械效率0.9。
2.执行元件类型：
液压缸
3.液压系统名称：
压力机液压系统
设计内容
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.设计液压缶工；
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。
压力机液压系统设计
液压机是一种利用液体静压力来加工金届、塑料、橡胶、木材、粉末等制品的机械。
它常用丁压制工艺和压制成形工艺，如：
锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、翻边、薄板拉深、粉末冶金、压装等等。
液压机有多种型号规格，其压制力从几十吨到上万吨。
用乳化液作介质的液压机，被称作水压机，产生的压制力很大，多用丁重型机械厂和造船厂等。
用石油型液压油做介质的液压机被称作油压机，产生的压制力较水压机小，在许多工业部门得到广泛应用。
液压机多为立式，其中以四柱式液压机的结构布局最为典型，应用也最广泛。
图1.1所示为液压机外形图，它主要由充液筒、上横梁2、上液压缸3、上滑块4、立柱5、下滑块6、下液压缸7等零部件组成。
这种液压机有4个立柱，在4个立柱之间安置上、下两个液压缸3和7。
上液压缸驱动上滑块4,下液压缸驱动下滑块6。
为了满足大多数压制工艺的要求，上滑块应能实现快速下行T慢速加压T保压延时T快速返回T原位停止的自动工作循环。
下滑块应能实现向上顶出T停留T向下退回T原位停止的工作循环。
上下滑块的运动依次进行，不能同时动作。
2压力机液压系统设计要求
设计一台压制柴油机曲轴轴瓦的液压机的液压系统。
轴瓦毛坯为：
长履外=365mmx92mm<
7.5mm的钢板，材料为08A1,并涂有轴承合金；
压制成内径为①220mm的半圆形轴瓦。
液压机压头的上下运动由主液压缸驱动，顶出液压缸用来顶出工件。
其工作循环为：
主缸快速空程下行T慢速下压T快速回程T静止T顶出缸顶出T顶出缸回程。
液压机的结构形式为四柱单缸液压机。
3压力机液压系统工况
液压机技术参数：
（1）主液压缸
（a）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,其上升规律也近似丁线性，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18X105N,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力与回程力之比为5〜10，本压力机取为5,故回程力为Fh=3.6105No
移动件（包括活塞、活动横梁及上模）质量=3058kg。
（在实际压
力机液压系统的设计之前，应该已经完成压力机的结构设计，这里假设已经设计完成压力机的机械结构，移动件的质量已经得到。
）
（b）行程及速度
快速空程下行：
行程Si=200mm,速度vi=60mm/s；
工作下压：
行程S2=110mm,速度V2=6mm/s。
快速回程：
行程&
=310mm,速度V3=53mm/so
（2）顶出液压缸
（b）行程及速度；
行程L4=120mm,顶出行程速度V4=55mm/s,回程速度V5=120mm/s。
液压缸采用V型密封圈，其机械效率rpm=0.91。
压头起动、制动时问：
0.2so
设计要求。
本机届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：
（a）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。
（b）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。
（c）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。
（d）主缸和顶出缸的压力能够调节，压力能方便地进行测量。
（e）能进行保压压制。
（f）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。
（g）系统上应有适当的安全保护措施。
4确定压力机液压缸的主要参数
（1）初选液压缸的工作压力
（a）主缸负载分析及绘制负载图和速度图
液压机的液压缶工和压头垂直放置，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
0.060
Faz=mAt
=3058X0-^=917N
快速回程时起动与制动
0.053
Fas=m五
=3058X00y=810N
初压阶段由零上升到Fi=1.810NX0.10=1.8105N
终压阶段上升到F2=1.8106N
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
F=旦（N）ncm
液压缸工作压力（Pa）
—"
）cmA1
（回程时p2^―）
nAcmA2
快速卜
行
起动
Fl=Fa=917
1008
12533
等速
Fl=0
压制
初压
L5
Fl=1.810
1.98105
2.46106
终压
6
1.98106
24.6106
快速回
程
Fl=F=
3.6105
5
3.9610
21XI06
Fl=mg=
30000
32967
1.75106
制动
Fl=mg-Fa=30000-810=29190
32077
1.7106
注：
表1.1中的液压缸工作压力的计算利用了后续液压缸的结构尺寸。
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，液压机的压力范围为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、100、200、300吨液压
机）所采用的工作压力，本机选用工作压力为25Xl06Pa。
液压缸内径D
（a）主缸的内径D
D=\习=
\作m审
按标准取D=320mm
和活塞杆直径d可根据最大总负载和选取的工作压力来确定。
1.8X06__
0.91X兀X25X=（?
.317m=317mm
（b）主缸无杆腔的有效工作面积A1
A1=；
D2=7X.322=0.0804m2=804cm244
（c）主缸活塞杆直径d
图L2液压机主液压缸负载和速度图
机）所采用的工作压力，本机选用工作压力为25X106Pao液压缸内径D
4F4X1.8XO6c……
D=啊审=0.91xx2§
xi（9-317m=317mm
（b）主缸无杆腔的有效工作面积Ai
2=兀299
Ai=』D.X）.32=0.0804m=804cm44
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