目 录
广东工业大学本科生课程设计（论文）任务书............................ 1 目录............................................................... 3 前言............................................................. 4 1 液压系统的工况分析........................................... 5 2 液压系统原理图..................................................8 2.1 初定液压系统.................................................. 8 2.2 确定液压系统.............................................. 8 3 液压系统的计算和选择液压元件................................11 3.1 液压缸主要尺寸的确定...................................... 11 3.2 确定液压泵的流量、压力和选择泵规格............................. 12 3.3 液压阀的选择............................................... 13 3.4 确定管道尺寸.............................................. 14 3.5 液压油箱容积的确定...................................15 4 液压系统的验算......................................... 16 4.1 压力损失的验算...........................................16 4.2 系统的温升的验算..........................................18 5 液压系统的实验验证...........................................20 6 液压集成块结构与设计......................................21 6.1 液压集成回路设计..............................................21 6.2 集成块设计...............................................22 设计总结.....................................26
参考文献.................................................. 27
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附录.....................................................28
前言
液压与气压传动，又称液压气动技术，由于自身的特点——重量轻、体积紧凑、能
实现无级调速、便于实现频繁及平稳的换向、因而在现代化机械中使用得越来越多 ,是
机械设备中发展速度最快的技术之一，特别是近年来，随着机电一体化技术的发展，与
微电子、计算机技术相结合，液压与气压传动进入了一个新的发展阶段。 液压与气压传动是以流体（液压油液或压縮空气）为工作介质进行能量传递和控制
的一种传动形式。主要由能源装置、执行元件、控制元件、辅助元件组成。 液压与气压传动的优缺点 1）布置方便灵活。
2）无级调速，调速范围可达2000：1。
3）传动平稳，易于实现快速启动、制动和频繁换向。
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4）操作控制方便，易于实现自动控制、中远距离控制和过载保护。
5）标准化、系列化、通用化程度高，有利于縮短设计周期、制造周期和降低成本。
6）传动效率不高；维护要求较高 液压与气压传动的应用和发展概况
1）液压与气动技术应用在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、
船舶、航天航空等国民经济各行各业，是自动化技术不可缺少的手段。 2）元件小型化、系统集成化、机电液（气）一体化是液压与气动技术的必然发展趋势；
元件与系统的CAD/CAT 与计算机实时控制是当前的发展方向。
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1．系统的工况分析
动作要求及工作参数
1．机床系统应实现的自动工作循环为：(手工上料) →(手动启动) →工件定位(插销)→夹紧工件→动力头(工作台)快进→慢速工进→快退→停止→工件拔销→松开工件→（手工卸料）。
要求：工进完了动力头无速度前冲现象。工件的定位、夹紧应保证安全可靠，加工过程中及遇意外断电时工件不应松脱，工件夹紧压力、速度应可调，工件加工过程中夹紧压力稳定。
2．工件最大夹紧力为Fi=6000N；工件插销定位只要求到位，负载力小可不予计算。运动部件总重力为G=5500N，最大切削进给力（轴向）为Ft=30000N。动力头快进、快退速度v1=6m/min；工进速度为v2=30—1000mm/min可调，加工过程中速度稳定；快进行程为L1=140mm；工进行程为L2=60mm；工件定位、夹紧行程为L3=40mm。动力头能在任意位置停止，其加速或减速时间为t=0.12s，工作台采用水平放置的平导轨，静摩擦系数为fs=0.22,动摩擦系数为fd=0.1。
首先根据已知条件，绘制运动部件的速度循环图，如图1-1所示。然后计算各阶段的外负载并绘制负载图。 液压缸所受外负载F包括三种类型，即
F=Ft+Ff+Fa ………………………………（1-1）
式中 Ft——工作负载，对于金属切削机床来说，即为沿活塞运动方向的切削
力， 本设计中为30000N； Fa——运动部件速度变化时的惯性负载；
Ff——导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力，启动后为动摩擦阻力，对于平
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导轨Ff可由下试求得
Ff=f（G+FRn）;
G——运动部件重力；
FRn——垂直于导轨的工作负载，本设计中为零；
f——导轨摩擦系数，静摩擦系数为0.22，动摩擦系数为0.1。则求得
静摩擦阻力 Ffs=0.22×5500N=1210N …………………（1-2） 动摩擦阻力 Ffd=0.1×5500N=550N
Fa=（G/g）×（ΔV/Δt）………………………（1-3） =（5500/9.8）×（6/（0.12×60））N=468N
式中 g--重力加速度；
Δt--加速或减速时间，一般为0.01-0.5s，本设计中为0.12s； ΔV--在Δt时间内的速度变化量。本设计中ΔV=6m/min。
启动、加速时外负载为：
F= Ffs + Fa =1210+468=1678N
快进、快退时外负载为：
F= Ffa =550N
工进时外负载为：
F= Ffa + Ft =550+30000=30550N
根据上述计算结果，列出个工作阶段所受的外负载（见表1-1）并画出如图1-2所示的负载循环图。
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