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液压课程设计

来源：好土汽车网

攀枝花学院本科课程设计（论文）目录

攀枝花学院

学生课程设计（论文）

题目：半自动液压专用铣床液压系统

学生姓名：学号：所在院(系)：专业：班级：指导教师：职称：

2012 年 6 月 16 日攀枝花学院教务处制

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攀枝花学院本科学生课程设计任务书

题目A 半自动液压专用铣床液压系统 1、课程设计的目的学生在完成《液压传动与控制》课程学习的基础上，运用所学的液压基本知识，根据液压元件、各种液压回路的基本原理，独立完成液压回路设计任务；从而使学生在完成液压回路设计的过程中，强化对液压元器件性能的掌握，理解不同回路在系统中的各自作用。能够对学生起到加深液压传动理论的掌握和强化实际运用能力的锻炼。 2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床，工作循环：手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。系统参数如附表序号A１列数据。题号（）完成设计计算，拟定系统方案图，确定各液压元件的型号及尺寸，设计液压缸。 3、主要参考文献 [1] 章宏甲主编，《液压与气压传动》，机械工业出版社出版 2007.1 [2]路甬祥主编.液压气动技术手册.北京.机械工业出版社.2002 [3]雷天觉主编.液压工程手册.北京.机械工业出版社.1990 4、课程设计工作进度计划内容明确机床对液压系统的要求，进行工作过程分析初步确定液压系统的参数，进行工况分析和负载图的编制确定液压系统方案，拟订液压系统图确定液压制造元件的类型并选择相应的液压元件，确定辅助装置液压系统的性能验算液压油箱的结构设计，制图及编制技术文件合计学时 4 14 4 4 2 12 1周指导教师（签字）教研室意见：日期年月日年月日学生（签字）：接受任务时间：年月日注：任务书由指导教师填写。

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课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称评分项目工作表现 20% 01 02 03 04 05 06 07 08 学习态度科学实践、调研课题工作量综合运用知识的能力应用文献的能力设计（实验）能力，方案的设计能力计算及计算机应用能力对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度设计说明书（论文）质量创新分值 6 7 7 10 5 5 5 10 得分评价内涵遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。能力水平 35% 成果质量 45% 09 10 11 5 30 10 符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。对前人工作有改进或突破，或有独特见解。成绩指导教师评语指导教师签名：年月日

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摘要 .......................................................................................................................................... 6 一、设计目的、要求及题目 ............................................................................................... 7

1.1课程设计的目的................................................................................................................ 7 1.2设计要求 ........................................................................................................................... 7 1.3设计题目 ........................................................................................................................... 7

二、负载———工况分析 .................................................................................................... 8

2.1负载与运动分析................................................................................................................ 8

2.1.1工作负载 ................................................................................................................ 8 2.1.2摩擦负载 ................................................................................................................ 8 2.1.3惯性负载 ................................................................................................................ 8

三、绘制负载图和速度图 .................................................................................................. 10

3.1根据条件画图.................................................................................................................. 10

四、液压系统主要参数的确定......................................................................................... 12

4.1液压缸的选定.................................................................................................................. 12 4.1.1 夹紧缸 ................................................................................................................. 12 4.1.2工作台液压缸 ...................................................................................................... 12 4.2活塞杆稳定性校核.......................................................................................................... 15

4.2.1夹紧缸 .................................................................................................................. 15 4.2.2工作台缸 .............................................................................................................. 15 4.3液压缸各运动阶段的压力，流量和功率 ...................................................................... 15

4.3.1夹紧缸 .................................................................................................................. 15 4.3.2工作台液压缸 ...................................................................................................... 15 4.4 液压缸工况图................................................................................................................. 17

五、液压系统图的拟定 ...................................................................................................... 17

5.1选择基本回路.................................................................................................................. 17

5.1.1选择调速回路 ...................................................................................................... 17 5.1.2供油方式 .............................................................................................................. 18 5.1.3选择快速运动和换向回路 .................................................................................. 18 5.1.4选择速度换向回路 .............................................................................................. 19 5.1.5 选择调压和卸荷回路 ......................................................................................... 19 5.2 组成液压系统................................................................................................................. 20

六、液压元件的选择 ........................................................................................................... 21

6.1确定液压泵的规格和电动机功率 .................................................................................. 22

6.1.1计算工作液压缸的泵 .......................................................................................... 22 6.1.2计算夹紧液压缸的泵 .......................................................................................... 23 6.1.3电动机功率的确定 .............................................................................................. 23 6.2确定其他元件及辅件...................................................................................................... 24

6.2.1确定阀类元件及辅件 .......................................................................................... 24 6.2.2确定油管 .............................................................................................................. 25

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6.2.3确定油箱 .............................................................................................................. 26

七、液压系统的性能验算 .................................................................................................. 26

7.1验算系统压力损失.......................................................................................................... 26 7.1.1 判断流动状态 ..................................................................................................... 27 7.1.2计算系统压力损失 .............................................................................................. 27 7.2系统的发热与温升.......................................................................................................... 29

参考文献 ...................................................................................................................................... 31

攀枝花学院本科课程设计（论文）摘要

摘要

液压系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向，从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作。完成各种设备不同的动作需要。液压系统已经在各个工业部门及农林牧渔等许多部门得到愈来愈广泛的应用，而且愈先进的设备，其应用液压系统的部分就愈多。所以像我们这样的大学生学习和亲手设计一个简单的液压系统是非常有意义的。

关键词：液压传动、稳定性、液压系统

Hydraulic system is the Foundation to power the motor, convert the

mechanical energy to use hydraulic pump pressure, promote the hydraulic oil. Through the flow of control valve of hydraulic oil for changing, thus promoting the different strokes, different directions of hydraulic cylinder action. Complete a variety of different actions needed. Hydraulic system has been in various industrial sectors and many sectors such as agriculture, forestry and animal husbandry and fishing are becoming more and more widely used, and more advanced equipment, its application of hydraulic system parts are more. Students' learning and hands like us to design a simple hydraulic system is not very meaningful. Keywords :Hydraulic transmission，stability， hydraulic pressure system.

攀枝花学院本科课程设计（论文）一、设计目的、要求及题目

一、设计目的、要求及题目

1.1课程设计的目的

学生在完成《液压传动与控制》课程学习的基础上，运用所学的液压基

本知识，根据液压元件、各种液压回路的基本原理，独立完成液压回路设计任务；从而使学生在完成液压回路设计的过程中，强化对液压元器件性能的掌握，理解不同回路在系统中的各自作用。能够对学生起到加深液压传动理论的掌握和强化实际运用能力的锻炼。

1.2设计要求

设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床，工作循环：手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。

1.3设计题目

设计参数见下表。其中：

工作台液压缸负载力（KN）：FL 夹紧液压缸负载力（KN）：Fc 工作台液压缸移动件重力（KN）：G 夹紧液压缸负移动件重力（N）：Gc 工作台快进、快退速度（m/min）：V1=V3 夹紧液压缸行程（mm）：Lc 工作台工进速度（mm/min）：V2 夹紧液压缸运动时间（S）：tc 工作台液压缸快进行程（mm）：L1 导轨面静摩擦系数：μs=0.2 工作台液压缸工进行程（mm）：L2 导轨面动摩擦系数：μd=0.1 工作台启动时间（S）： t=0.5

攀枝花学院本科课程设计（论文）二、负载-----工况分析

序号一号 FL 2.8 Fc 6.8 G 2.2 Gc 74 V1 5.4 V2 45 L1 260 L2 90 Lc 10 tc 2 二、负载———工况分析

2.1负载与运动分析

2.1.1工作负载

1)夹紧缸

.4N FlFCGCd6800740.16807 由于夹紧缸的工作对于系统的整体操作的影响不是很高，所以在系统的设计计算中把夹紧缸的工作过程简化为全程的匀速直线运动，所以不考虑夹紧缸的惯性负载等一些其他的因素。

2)工作台液压缸

工作负载极为切削阻力FL=2.8KN。

2.1.2摩擦负载

摩擦负载即为导轨的摩擦阻力：

(1)静摩擦阻力

FfssG0.22200440N

(2)动摩擦阻力

FfddG0.12200220N

2.1.3惯性负载

FiGvG(v10)22005.4/6040.41NgtgDt9.80.5

攀枝花学院本科课程设计（论文）二、负载-----工况分析

t1 快进

t2L12602.89s3v15.410/60 工进

t3L290120sv245/60

快退

L1L2260903.89s3v35.410/60

假设液压缸的机械效率cm0.95，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表2.1所示。

表2.1 液压缸各阶段的负载和推力工况启动加速快进工进反向启动加速快退

负载组成 FFfs 液压缸负载F/N 440 260.41 220 3020 440 260.41 220 液压缸推力F0FcmN 463.2 274.1 231.6 3178.9 463.2 274.1 231.6 FFfdFi FFfd FFfdFL FFfs FFfdFi FFfd 9

攀枝花学院本科课程设计（论文）三、绘制负载图和速度图

三、绘制负载图和速度图

3.1根据条件画图

vv根据工况负载和以知速度1和2及行程S，可绘制负载图和速度图，如下图

（图3.1、图3.2）所示：

图3.1(负载图)

攀枝花学院本科课程设计（论文）三、绘制负载图和速度图

图3.2（速度图）

攀枝花学院本科课程设计（论文）四、液压系统主要参数的确定

四、液压系统主要参数的确定

4.1液压缸的选定

4.1.1 夹紧缸

根据负载选择液压缸的执行压力p=1.5MPa。

AF6807.4324.5410mp1.5106

D4A44.5410376.03mm

根据[4]中表4-4（GB\\T2348-80），D取80mm。根据稳定性校核LC/d<10时，液压缸能满足稳定性条件，LC=10mm ，这里取d=40mm。

液压缸的有效作用面积：

2232A(Dd)/43.7710m 1有杆腔：

232AD/45.0310m2无杆腔：

p此时实际工作压力为：工作压力1.5MPa满足要求。

F6807.41.353MPa1.5MPa'3A25.0310，所以选取

4.1.2工作台液压缸

所设计的动力滑台在工进时负载最大，参考表4.1和表4.2，初选液压缸的工作压力P1=2MPa.

表4.1 按负载选择工作压力

负载/KN <5 5~10 10~20 20~30 30~50 >50 12

攀枝花学院本科课程设计（论文）四、液压系统主要参数的确定

工作压力<0.8~1 /MPa

表4.2液压设备常用工作压力 1.5~2 2.5~3 3~4 4~5 5 机床农业机械机械类型磨床机床工作压力0.8~2.0 p/MPa

表4.3 执行元件背压力估计值

液压机重型机械拉床中型工程机械起重运输机械组合龙门刨床 3~5 2~8 8~10 10~16 20~32 系统类型简单系统和一般轻载节流背压力/MPa 0.2~0.5 调速系统中低压系统0-8MPa 回油路带调速阀的系统回油路带背压阀采用带补液泵的闭式回路

鉴于动力滑台快进和快退速度相等，这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸（A1=2A2），快进时液压缸差动连接。工进时为防止车铣时负载突然消失发生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，参考表4.3选定背压为p20.8MPa，而液压缸快退时背压取0.5Mpa

由式

p1A1p2A2F00.5~0.8 0.5~1.5 0.8~1.5 得

攀枝花学院本科课程设计（论文）四、液压系统主要参数的确定

A1 则活塞直径

F0p1p223178.919.8710-4m20.8(2)1062

D4A1419.8710450.3mm3.14

参考表4.4及表4.5，d0.71D0.715539.05mm，取标准值得

D55mm,d40mm。

由此求得液压缸两腔的实际有效面积：

A14 无杆腔：

D240.055223.76104m2

有杆腔：

A2D42d240.05520.04211.19104m2

p 实际工作压力为：力2MPa满足要求。

F03178.91.34MPa2MPaA123.76104，即选取工作压

表4.4 按液压缸工作压力选取d/D

工作压力2.0 2.0~5.0 5.0~7.0 ≥7.0 /MPa d/D 0.2~0.3 0.5~0.58

0.62~0.70 0.7 表4.5 按速比要求确定d/D v2/v1 1.15 0.3 1.25 0.4 1.33 0.5 1.46 0.55 1.61 0.62 2 0.71 d/D

注：1—无杆腔进油时活塞运动速度；2—有杆腔进油时活塞运动速度。

攀枝花学院本科课程设计（论文）四、液压系统主要参数的确定

4.2活塞杆稳定性校核

4.2.1夹紧缸

由于夹紧缸的活塞杆直径是利用稳定性校核来计算的，所以不需要进行校核。

4.2.2工作台缸

因为活塞杆的总行程为330mm，活塞杆的直径是40mm，所以L/d=8.25<10，所以满足稳定性要求。

4.3液压缸各运动阶段的压力，流量和功率

4.3.1夹紧缸

3232A3.7710m,A5.0310m2 （1）回油路背压为0.5Mpa

''lc10103vcm/s5103m/stc2

33qAv5.031051025.15mL/s 22c 夹紧时：

'''p2

'Fl6807.41.35MPa'3'''A25.0310Ppq233.95W 22，

'33qAv3.771051018.85mL/s 11c 放松时：

p

'1dGcp2'A2A1'7.46790.51.8MPa33.7710'PpqW 133.9321，

''4.3.2工作台液压缸

快进时，液压缸无杆腔进油，压力为p1；有杆腔回油，压力为p2。快退时，液压缸有杆腔进油，压力为p1；无杆腔回油，压力为p2。由于液压缸是差动连接，回油口到进油口之间的压力损失取

p0.5MPa。快退时，回油路的背压取0.5MPa，即p20.5MPa。

攀枝花学院本科课程设计（论文）四、液压系统主要参数的确定

表4.6 液压缸各工作阶段的压力、流量和功率进油压负载工作循环 F/N p2/Mpa p1/Mpa输入流量输入功计算公式率P/W 回油背压力q1/103m3s1 快进启463.2 动 0 0.20 —— —— p1加速恒231.6 速 274.1 FA2p2p1A1A2p2p10.5△P=0.5 0.66 —— —— q1A1A2v1 Pp1q1 p2p10.5△P=0.5 0.63 0.11 69.3 p1FA2p2A1工进 3178.9 0.8 1.72 1.78103 3.0616 q1A1v2 Pp1q1 快退

启463.2 动加274.1 速恒231.6 速 0.5 1.27 0.1 127 0.5 1.31 —— —— p1 0 0.41 —— —— FA1p2 A2q1A2v3 Pp1q1

攀枝花学院本科课程设计（论文）四、液压系统主要参数的确定

4.4 液压缸工况图

五、液压系统图的拟定

5.1选择基本回路

5.1.1选择调速回路

由可知这台机床液压系统功率较小，滑台运动速度低，工作负载为阻力负载且工作中变化小，故可选用进口节流调速回路。为防止孔钻通时负载突然消

攀枝花学院本科课程设计（论文）五、液压系统图的拟定

失发生前冲现象，在液压缸的回路上加背压阀。 5.1.2供油方式

从工况图可以清楚看出，在工作循环内，液压缸要求油源提供快进、快退行程的低压大流量和工进行程的高压小流量的油液。

3qq0.11/1.781061.8； maxmin最大流量与最小流量之比

（2.893.89）/1200.0565。其相应的时间之比t1t3t2这表明在一个工作循环中的大部分时间都处于高压小流量工作，从提高系统效率﹑节省能量角度来看，选用单定量泵油源显然是不合理的，为此可选用限压

式变量泵或双联叶片泵作为油源。同时选用一定量泵作为夹紧缸油源。

图

5.1.2 双泵供油

5.1.3选择快速运动和换向回路

本系统已选定液压缸差动连接和双泵供油两种快速运动回路实现快速运动。考虑到从工进转快进快退时回路流量较大，故选用换向时间可调的电液换向阀式换向回路，以减小液压冲击。由于要实现液压缸差动连接，所以选用三位五通电磁换向阀。

攀枝花学院本科课程设计（论文）五、液压系统图的拟定

图

5.1.3 三位五通电磁换向阀

5.1.4选择速度换向回路

由于本系统滑台由快进转为工进时，速度变化大，为减少速度换向时的液压冲击，选用行程阀控制的换向回路。

图5.1.4 行程阀控制换向回路

5.1.5 选择调压和卸荷回路

在双泵供油的油源形式确定后，调压和卸荷问题都已基本解决。即滑台工进时，高压小流量泵的出口压力由油源中的溢流阀确定，无需另设调压回路。在滑台工进和停止时，低压大流量泵通过液控顺序阀卸荷，高压小流量泵在滑台

攀枝花学院本科课程设计（论文）五、液压系统图的拟定

停止时虽为卸荷，但功率损失较小，故可不许再设卸荷回路。

5.2 组成液压系统

将上面选出的液压基本回路组合在一起，并经修改和完善，就可得到完整

的液压系统工作原理图，如图5.2，为了解决滑台工进时进、回油路串通使系统压力无法建立的问题。增设了单向阀6。为了避免机床停止工作时回路中的油液流回油箱，导致空气进入系统，影响滑台运动的平稳性，图中添置的单向阀11。

表5.2 元件动作顺序表

电磁铁行程阀 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA

液压缸工作循环夹紧缸夹紧 - - - + - 快进 + - - - - 工进 + - - - + 快退 - + - - - 夹紧缸放松 - - + - -

攀枝花学院本科课程设计（论文）五、液压系统图的拟定

图5.2 液压系统图

攀枝花学院本科课程设计（论文）六、液压元件的选择

六、液压元件的选择

6.1确定液压泵的规格和电动机功率

6.1.1计算工作液压缸的泵 (1)计算液压泵的最大工作压力

由表4.6可知，工作台液压缸在工进时工作压力最大，最大工作压力p1=1.72MPa。如在调速阀进口节流调速回路中，选取进油路上的总压力损失∑∆p=1MPa，则限压式变量泵的最高工作压力估算为：

pmaxp1p1.7212.72MPa

(2)计算液压泵的流量

由表4.6可知，油源向液压缸输入的最大流量为q=110mL/s，按10%的泄露来计算那么泵的总流量为：

qmaxKA1A2vmax1.123.7611.191045.460m3/s124.4mL/s7.46L/min

而工进时调速阀的稳定流量是1.78mL/s，所以泵的稳定输出流量不得小于工进时的流量。

(3)确定液压泵的规格

根据以上压力和流量数值查阅产品样本，最后选用YB1-6.3型单叶片液压泵，其排量大小为6.3ml/r,当液压泵的转速为1450r/min时，该液压泵的理论流量为9.14L/min。取液压泵的容积效率为v0.9，则液压泵的实际流量大小为：

qp6.312000.9/10006.8L/min

攀枝花学院本科课程设计（论文）六、液压元件的选择

6.1.2计算夹紧液压缸的泵

(1)计算液压泵的最大工作压力

由以上计算可知，夹紧液压缸在夹紧时工作压力最大，夹紧缸最大压力p2'=1.353MPa。选取进油路上的总压力损失∑∆p=0.4MPa，则限压式变量泵的最高工作压力估算为：

(2)计算液压泵的流量

p1.3530.41.753MPapmaxp2

25.15mL/s，按10%由以上计算可知，油源向液压缸输入的最大流量为q2的泄露来计算那么泵的总流量为：

qmaxKV225.151.127.665mL/s1.66L/minT1

(3)确定液压泵的规格

根据以上压力和流量数值查阅产品样本，最后确定选取YB14型叶片泵，额定转速1450r/min,容积效率V0.8，额定流量为4.64L/min，满足要求。

6.1.3电动机功率的确定

把上述两液压泵双联由电动机一起带动，则工作液压缸在快退时输入功率最大，取进油路上的压力损失为0.5Mpa，则液压泵输出压力为1.81Mpa，又工作液压泵总效率

p0.9，这是液压泵的驱动电动机的功率为：

P

pmaxqmaxp1.817.460.25KW600.9

根据以上的数据查机械设计手册选用Y801型电动机，其额定功率为0.55kW，额定转速为1200r/min。

攀枝花学院本科课程设计（论文）六、液压元件的选择

6.2确定其他元件及辅件 6.2.1确定阀类元件及辅件

根据系统的最高工作压力和通过各阀类元件及辅件的实际流量，查阅产品样本，选出的阀类元件和辅件规格如表6.2.1所列。其中，溢流阀9按泵的额定流量选取，调速阀4选用Q-6B型，其最小稳定流量为0.03L/min，小于本系统工进时的流量0.11L/min。

表6.2.1液压元件规格及型号通过的最元件名序号称 q/L/min 限压式1 变量泵三位五35DYF3 2 通电液换向阀 3 4 5 6 行程阀调速阀单向阀单向阀 62.3 <1 70 29.3 22C-100BH QF3-E6aB Ι—100B Ι—100B 100 6.3 100 100 70 -C10B 80 -- YB1-6.3 -- 大流量型号规格额定流量qn/L/min 额定压力pn/MPa 额定压降p/MPa n6.3 -- 6.3 0.3 6.3 6.3 6.3 6.3 0.3 -- 0.2 0.2 24

攀枝花学院本科课程设计（论文）六、液压元件的选择

液控顺7 序阀 8 9 10 11 12 背压阀溢流阀滤油器单向阀单向阀压力继13 电器 14 15 16

注：此为电动机额定转速为940r/min时的流量。

叶片泵单向阀顺序阀 -- 29.3 28.1 YB14 28.1 XY—63B 63 6.3 0.3 <1 5.1 36.6 27.9 70 B—10B Y—10B XU-80×200 Ι—100B Ι—100B 10 10 80 100 100 6.3 6.3 6.3 6.3 6.3 -- -- 0.02 0.2 0.2 -- PF-D8L -- -- -- 6.0 100 63 4.8 6.3 6.3 -- 0.2 0.3 Ι—100B XY—63B 6.2.2确定油管

表6.2.2 允许流量推荐值管道吸油管道压油管道回油管道推荐流速 0.5~1.5，一般取1一下 3~6，压力高，管道短，粘度小取大值 1.5~3 为了统一规格，按产品样本选取所有管子均为内径20mm，外径28mm的

攀枝花学院本科课程设计（论文）六、液压元件的选择

10号冷拔无缝钢管。

6.2.3确定油箱

油箱的容量按

Vqpn估算，其中α为经验系数，低压系统α=2~4；中压系统α

=5~7；高压系统α=6~12。现取α=6，得

Vqp77.46L52.22L

七、液压系统的性能验算

7.1验算系统压力损失

由于系统管路布置尚未确定，所以只能估算系统压力损失。估算时，首选确

攀枝花学院本科课程设计（论文）七、液压系统的性能验算

定管道内液体的流动状态，然后计算各种工况下总的压力损失。现取进回油管长

423v110m/s900kg/ml=2m,油液的运动粘度取，油液的密度取

7.1.1 判断流动状态

在快进﹑工进和快退三种工况下，进﹑回油管路中所通过的流量以快进时回油流量

q2=1.83L/min为最大，此时，油液流动的雷诺数也为最大，因为最大的

雷诺数小于临界雷诺数（2320），故可推出：各工况下的进﹑回油路中的油液的流动状态全为层流。

7.1.2计算系统压力损失

将层流流动状态沿程阻力系数

7575dv4qvRe4q和油液在管道内流速d2lv2p1d2，并将已知数据带入后，得同时带入沿程压力损失计算公式

4750.917410311042475vlp1qq0.5478108q4342d23.14(2010) 可见，沿程压力损失的大小与流量成正比，这是由层流流动所决定的。在管道结构尚未确定的情况下，管道的局部压力损失算

p0.1p1p常按下式作经验计

pvpn(q2)qn，其中

各工况下的阀类元件的局部压力损失可根据下式计算的

pn由产品样本查出。滑台在快进﹑工进和快退工况下的压力损失计算如下：

（1）快进

滑台快进时，液压缸通过电液换向阀差动连接，在进油路上，油液通过单向阀10﹑电液换向阀2，然后与液压缸有杆腔的回油回合通过行程阀3进入无杆腔。在进油路上，压力损失分别为

攀枝花学院本科课程设计（论文）七、液压系统的性能验算

62.3103pli0.547810q0.54781060106MPa0.05688MPa

88p0.1pili0.10.05688MPa0.005688MPa

pvi[0.2(ili27.9233262.32)0.3()0.3()]MPa0.1647MPa100100100

ivipppp在回路上，压力损失分别为

(0.056880.0056880.1647)MPa0.2273MPa29.3103plo0.547810q0.54781060106MPa0.02675MPa

88ppo0.1plo0.10.02675MPa0.002675MPa

vo[0.3(29.3229.3262.32)0.2()0.3()]MPa0.1596MPa100100100

ovoppppolo(0.026750.0026750.1594)MPa0.1888MPa将回油路上的压力损失折算到进油路上去，使得出差动连接运动时的总的压力损

失

(2) 工进

p[0.22730.188844.7]MPa0.316MPa95

滑台工进时，在进油路上，油液通过电液换向阀2﹑调速阀4进入液压缸无杆腔，在调速阀4处的压力损失为0.5MPa。在回油路上，油液通过电液换向阀2﹑背压阀8和大流量泵的卸荷油液一起经液控顺序阀7返回油箱，在背压阀8处的压力损失为0.6MPa,若忽略管路的沿程压力损失和局部压力损失，则在进油路上总的压力损失为

pipvo[0.3(0.2420.2427.92)0.60.3()]MPa0.66MPa100100

该值即为液压缸的回油腔压力p20.66MPa，可见此值与初算时参考表4

攀枝花学院本科课程设计（论文）七、液压系统的性能验算

选取的背压基本相符。按表4.6的公式重新计算液压缸的工作压力

Fop2A213162900.661110.61944.71043178.9.66102p1MPa3.99MPa1.65MPa44A1951010623.7610- 此略低于表4.6数值

考略到压力继电器的可靠动作要求压差pe0.5MPa，则泵的工作压力为

pplp1pipe3.990.50.54.99MPa1.70.52.20MPa

此值与估算值基本相符，是调整溢流阀10的调整压力的主要参考数据。

（3）快退

滑台快退时，在进油路上，油液通过单向阀10﹑电液换向阀2进入液压缸有杆腔。在回油路上，油液通过单向阀5﹑电液换向阀2和单向阀13返回油箱。在进油路上总的压力损失为

pipvi[0.2(27.92332)0.3()]MPa0.048MPa100100

此值远小于估算值，因此液压泵的驱动电动机的功率是足够的。在回油路上总的压力损失为

702702702pp[0.2()0.3()0.2()]MPa0.343MPaovo100100100

此值与表4.6的数值基本相符，故不必重算。泵的工作压力为

pp2p1pi1.430.0481.48MPa1.310.0481.36MPa

此值是调整液控顺序阀7在调整压力的主要参考数据。

7.2系统的发热与温升

工进在整个工作循环过程中所占的时间比例达94%以上，所以系统发热和油液温升可按工进时的工况来计算。

变量泵的工作压力状态压力为4.54Mpa，输出流量为4.69mL/s，经计算其输入功率为

攀枝花学院本科课程设计（论文）七、液压系统的性能验算

4.544.6929.57W0.72

定量泵经换向阀中位直接缷荷，输入功率忽略。

P3P0Fv280022000.0453.75W60 工作液压缸的有效功率为

系统单位时间的发热量为HiPiP029.573.7525.82W 当油箱的高、宽、长比例在1：1：1到1：2：3范围内，且油面高度为油箱高度的80％时，油箱散热面积近似为：

23 A6.66V

23mm 式中 V为油箱有效容积（）；A为散热面积

23K15W/mC V0.25m 取油箱有效容积，散热系数

 按

THiKA计算，所以油液的温升为：

T 在温升许可范围内。

Hi25.820.65CKA156.6630.252

八、总结

一个星期的时间，终于把课程设计做完了。要说学到了哪些东西，我就来谈谈哈！这次画图不是手工绘图，这减轻了我们的工作量。我用cad绘图时，感觉一切都是那么好，我喜欢计算机绘图。它又让我拾起了大二时所学cad的知识。在做设计的时候，有时一个数字要查很久，找各种不同的课本和上网查阅相关资

攀枝花学院本科课程设计（论文）七、液压系统的性能验算

料。那么的忙碌，那么的充实。这次设计，我把版面排得很好（自我感觉良好），我喜欢整洁、干净，给人一目了然的感觉。总之，这次课程设计不仅让我学到了怎样去设计以及设计的过程，还让我对计算机画图充满的兴趣。我想我知道自己的道路了！再次感谢老师和寝室同学的帮助！

参考文献：

[1] 章宏甲主编，《液压与气压传动》，机械工业出版社出版 2007.1

[2]路甬祥主编.液压气动技术手册.北京.机械工业出版社.2002 [3]雷天觉主编.液压工程手册.北京.机械工业出版社.1990

[4]张利平主编.液压传动系统设计与使用.北京.化学工业出版社.2010.3

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