上海理工大学液压专业课程设计.doc

本科课程设计(说明书)换向阀阀芯专用加工设备液压系统设计学院机械工程学院专业机械设计及其自动化学生姓名你父亲学号指导老师陈飒完成日期12月目录介绍3一、设计任务41.设计目标42.设计题目43.设计技术要求44.关键参数4二、设计内容41.液压缸计算及验算42.流量和压力计算73.选择各阀类规格84.辅助元件规格85.油泵和电动机选择96.元件明细表10三、参考文件11四、液压设计体会12简 介 现代机制通常多是机械、电气、液压三者紧密联络结合一个综合体。液压传动和机械传动、电动传动并列为三大传统形式。液压传动系统设计在现代机械设计工作中占相关键地位，所以，液压传动课程是工科机械类各专业全部开设一门关键课程。它既是一门课程理论课，也和生产实际有着亲密联络。为了学好这么一门课，除了在教学中系统讲授以外，还应设置课程设计教学步骤，使同学理论联络实际，掌握液压传动系统设计技能和方法。一、 设计任务1. 设计目标 经过课程设计，巩固所学液压传动基础知识，提升用液压传动知识去处理生产实际问题能力和初步掌握设计液压系统方法和步骤。2. 设计题目 换向阀阀芯专用加工设备液压系统设计。3. 设计技术要求 (1)锥度椭圆度许可误差和孔配合间隙为0.0070.012和0.03。 (2)热处理：HRC4550。 (3)滑阀台阶长度尺寸允差0.1。 (4)需要时可在孔口倒60角作中心孔。 4. 关键参数 (1)车外圆：切削力 Px =1800牛顿 Py =1500牛顿 走刀量s = 0.10毫米/转 转速 n = 500转/分 刀架自重G 400牛顿（导轨摩擦力和惯性力能够忽略不计） (2)切 槽: 切削力 Px = 0 Py = 4200牛顿 进给量s = 0.08毫米/转 转速 n = 250转/分 刀架自重G Amin，符合要求(8) 油封型号 依据要求，选择O型b 横刀架油缸设计计算(1) 由切削力Py=1500N，选择油缸工作压力 (2) 缸径 依据油缸直径系列圆整，取D=32mm(3)活塞杆直径 d=(0.50.55)D=1617.6mm ， 取d=16mm(4)油缸工作行程确实定 依据液压缸活塞行程参数系列（GB2349-80），取(5) 油缸壁厚确实定 依据要求，取=10mm(6) 最小导向长度 (7) 活塞宽度 B=0.6D=0.6x32=19.2mm 取整为20mm(8) 缸盖滑动支撑面长度 =0.6D=0.6x32=19.2mm 取整为20mm(9) 缸体长度确实定 内部长度 ： 外部长度： 取=90mm C.纵刀架油缸设计计算 (1)由切削力Px=1800N，选择油缸工作压力 (2)油缸直径 依据油缸直径系列圆整，取D=40mm(3)活塞杆直径 D=(0.50.55)D=2022mm， 取d=20mm(4)油缸工作行程确实定 依据加工阀芯零件总长，取l=100mm (5)油缸壁厚确实定 依据要求，取=10mm(6)活塞宽度 B=0.6D=19.2mm 取整为20mm (7)缸体长度确实定 L=l+B+2+z=100+20+2x10+10=150mm (8)验算 无杆腔有效面积 有杆腔有效面积s=0.10mm/r A1A2Amin，符合要求(9)螺钉 依据要求，取6个螺钉对称分布在端盖上d.后刀架油缸设计计算 (1)由切槽切削力P=4200N，选择油缸工作压力P=2.5MPa （即压力继电器调定压力） (2)缸径 依据油缸直径系列圆整，取D=55mm(3)活塞杆直径 D=(0.50.55)D=31.534.65mm 取d=32mm (4)油缸工作行程确实定 依据液压缸活塞行程参数系列 L=25mm (5)活塞宽度 取38cm (6)缸体长度确实定L缸=L+B+2+Z=25+38+2x10+10=96mm取L缸=100mm(7) 验算 无杆腔有效面积 有杆腔有效面积A2=A1-A 由已知得 s=0.08mm/rn=250rpmv=nxs=20mm/minAmin=qmin/vmin=mm2 A1A2Amin,液压缸有效作用面积能满足其最低工进速度2. 流量和压力计算a.尾架油缸进油口压力 选定, 减压阀调定压力b.横刀架油缸进油口压力 c.纵刀架油缸进油口压力 d.后刀架油缸进油口压力 3. 各阀类元件规格，确定压力阀调整值 减压阀 JF3-C10B, 调整值P=0.56.3MPa Pn=63mL/min 单向阀 AF3-Ea10B， q推=40L/min 三位四通电磁换向阀 34EF3OE6B Pn=16MPa qn=25L/min 单向调速阀 AQF3-E10B qmin=40mL/min qmax=16L/min 单向次序阀 Pn=63L/min 二位二通电磁换向阀 22EF3BE6B qn=25L/min 二位四通电磁换向阀 24E1/E2-25B Pn=6.3MPa qn=25L/min 溢流阀 YF3-10B P=06.3MPa qn=63L/min 4. 辅助元件规格a.管接头 选择扩口式端直通管接头 选择外径 d=M18x1.5b.滤油器 选择网式滤油器 WU-25x180 过滤精度：180m 联接形式：螺纹连接c.液压箱有效容积 取V=5qp=5x15.314=76.57L 取整V=80L 选择油箱型号 BEX-100 油箱参数 a=700 mm b=500mm c=600mmd.钢管 依据流量 液压系统最大流量q=20L/min，取公称直径 钢管外径 ， 管接头联接螺纹 M14x1.5 钢管壁厚 5. 油泵和电机选择a.油泵选择确定泵得最高工作压力： 确定泵得最大流量经计算得到，整个系统工作过程中所需要qmax=11.78L/minqpK1=1.3x11.78=15.314(L/min)液压泵得额定压力Pn Pn=(1.251.6)Pp=3.81254.88MPa液压泵得额定流量qnqn=qp=15.314L/min为了节省成本和避免很大噪声，选择叶片式定量泵。 选择定量叶片泵 YB1-20 公称排量 q=20mL/r 转速 额定压力 油泵效率 v=0.80 总=0.62 驱动功率 p驱=2.2kW 选号油，工作温度为 b.电机选择经过分析可知，当液压系统处于卸荷状态时，系统最大功率， 溢流阀调定压力设为4.0MPa. 所需电机功率为 P=4.0x106x 20x10-3 /(60x0.78)=2.15kW 查阅电动机产品样本，选择Y112M2-6 额定功率为2.2kW 同时转速为1000rpm元件明细表序号名称型号数量技术参数1单作用叶片泵YB1-20 1Qn=20L/min,n=960rpm Pn=6.3MPa2电动机Y112M2-61pn=3.0kWn=2870rpm3单向阀AF3-Ea10B1 q推=40L/min 4二位二通电磁换向阀22EF3BE6B 2 qn=25L/min 5二位四通电磁换向阀1Pn=6.3MPa qn=25L/min6三位四通电磁换向阀2 Pn=16MPa qn=25L/min7单向调速阀2 qmin=40mL/min qmax=16L/min8单向调速阀39单项次序阀1Pn=63L/min10压力继电器2P=0.66.3MPa11减压阀1P=0.56.3MPa Pn=63mL/min12过滤器113行程开关614溢流阀 YF3-10B1P=06.3MPa15压力计1三、 参考资料1 液压和气压传动第三版 机械工业出版社2 液压传动简明手册 机械工业出版社3 液压系统计算和结构设计 宁夏人民出版社四、纵横刀架驱动模块设计油路图设计：集成块装配件图：