液压与气压传动
课程设计指导书
王昭春
沈阳化工大学科亚学院机械与交通工程系
2015.5
目 录
第1章 概述 ................................................................................................................................... 1
1.1 课程设计的目的 ................................................................................................................ 1 1.2 课程设计内容 .................................................................................................................... 1 1.3 课程设计的一般步骤 ........................................................................................................ 1 1.4 课程设计要求及完成工作量 ............................................................................................ 2 1.5课程设计的注意事项 ......................................................................................................... 2 第2章 液压与气压传动设计 ....................................................................................................... 4
2.1 明确设计要求 .................................................................................................................... 4 2.2 进行工况分析、确定液压系统的主要参数 .................................................................... 4
2.2.1 载荷的组成和计算 ................................................................................................. 4 2.2.2 初选系统工作压力 ................................................................................................. 6 2.2.3 确定执行元件的主要结构参数 ............................................................................. 7 2. 2.4 计算液压缸或液压马达所需流量 ........................................................................ 7 2.2.5 绘制液压系统工况图 ............................................................................................. 8 2.3 制定基本方案和绘制液压系统图 .................................................................................. 8
2.3.1 制定基本方案 ......................................................................................................... 8 2.3.2 绘制液压系统图 ..................................................................................................... 9 2.4 液压元件的选择与专用件设计 ...................................................................................... 9
2.4.1液压泵的选择 .......................................................................................................... 9 2.4.2液压阀的选择 ........................................................................................................ 11 2.4.3 辅助元件的选择 ................................................................................................... 11 2.4.4 液压装置总体布局 ............................................................................................... 13 2.4.5 液压阀的配置形式 ............................................................................................... 13 2.4.6 集成块设计 ........................................................................................................... 13 2.5 液压系统性能验算 ........................................................................................................ 14
2.5.1 液压系统压力损失 ............................................................................................... 14 2.5.2 计算液压系统的发热功率 ................................................................................... 15 2.5.3 计篡液压系统冲击压力 ....................................................................................... 16 2.6 绘制正式工作图，编写技术文件 ................................................................................ 16 2.7 液压与气压传动系统设计题例—半自动液压专用铣床液压系统的设计 .................. 16
2.7.1 设计内容及要求 ................................................................................................... 16 2.7.2 设计方法与步骤 ................................................................................................... 17
第3章 课程设计参考资料 ......................................................................................................... 28
3.1 液压缸 .............................................................................................................................. 28
3.1.1 液压缸安装形式 ................................................................................................... 28 3.1.2 液压缸主要参数及尺寸的确定 ........................................................................... 29 3.1.3 液压缸结构设计 ................................................................................................... 35 3.1.3 总体尺寸确定 ....................................................................................................... 41 3.2 油箱 .................................................................................................................................. 42
I
3.2.1 油箱容积 ............................................................................................................... 42 3.2.2 油箱的结构设计 ................................................................................................... 44 3.2. 3 油箱的防噪音问题 .............................................................................................. 45 3.2. 4 其它应注意事项 .................................................................................................. 45 3.3 液压泵装置 ...................................................................................................................... 46
3.3.1 液压泵的安装方式 ............................................................................................... 46 3.3.2 液压泵与电机的联接 ......................................................................................... 47 3.3.3 绘制液压泵组工作图 ........................................................................................... 47 3.4 辅助元件 .......................................................................................................................... 48
3.4.1 滤油器 ................................................................................................................... 48 3.4.2 油位指示器 ........................................................................................................... 49 3.4.3 空气滤清器 ........................................................................................................... 49 3.4.4 温度计 ................................................................................................................... 49 3.4.5 压力表与压力传感器 ........................................................................................... 50
参考文献......................................................................................................................................... 51
II
第1章 概述
1.1 课程设计的目的
液压与气压传动与机械传动、电气传动并列为当代三大传动形式，是现代发展起来的一门新技术。“液压与气压传动”课程是工科机械类各专业的一门重要课程，它既是一门理论课，又与实际有密切联系。其课程设计是《液压与气压传动》课程的一个重要的实践性教学环节，通过这个教学环节要求达到以下目的：
1、综合运用液压与气压传动课程及其它有关先修课程的理论知识和生产实际知识，进行液压与气压传动设计实践，巩固和深化已学的液压与气压传动基本知识、原理和基本回路等理论知识； 2、掌握液压与气压传动系统设计计算的一般方法和步骤；
3、能正确地、合理地确定执行机构的结构形式，能合理选用各种标准液压元件并能运用基本回路合理地组合成满足设计要求的液压系统，提高分析和解决生产实际问题的能力；
4、能熟悉并会运用设计资料(包括设计手册、产品样本、标准和规范)，培养学生成为一个工程技术人员进行必须具备的基本技能训练。
1.2 课程设计内容
液压与气压传动课程设计一般应包括以下内容：
1、液压与气压传动方案的分析和液压与气压传动原理图的拟定；
2、主要液压元件的设计计算和选择(如液压缸、泵站的设计，液压马达、泵阀的选择)； 3、液压辅助装置(油箱、滤油器、蓄能器、管路等)的计算、设计或选择； 4、液压与气压传动系统的验算和校核； 5、液压与气压传动系统图的绘制；
6、液压部件装配图、零件工作图的绘制； 7、编写设计计算说明书。
1.3 课程设计的一般步骤
液压与气压传动课程设计可按表1—1所列的几个阶段步骤进行。
表1-1 液压与气压传动课程设计步骤 阶段 主要内容 1）阅读和研究设计任务书，明确设计内容和要求，分析设计题目，了解原始数据及工作条件； 2）通过调查研究，收集有关资料并进一步熟悉课题； 3）阅读本书有关内客，明确设计过程和制订设计进度计划。 1）分析工况及设计要求，拟定液压与气压传动系统草图； 2）计算液压缸或液压马达的外负载； 3）确定系统的工作压力； 4）确定液压缸或液压马达的将关参数，进行设计计算或选择型号； 5）确定液压泵规格和电机功率及型号； 6）确定各类控制阀； 学时分配参考比例 1、设计准备 10﹪ 2、液压与气压传动系统的设计与计算 20﹪ 1
7）确定油箱容量与结构， 8）确定滤油器、管道、蓄能器、等辅件的参数和规格； 9）选择液压油。 1）确定液压缸的结构型式（类型、安装方式、密封形式、缓冲结构、排气装置等）； 2）计算液压缸主要零件的强度和刚度； 3）完成液压缸的结构设计图和部分零件图(如执行元件为液压马达时，只需按工作能力确定其型号和规格即3、液压缸及液压 可)； 装置的结构设计 4）选择装配方案； 5）绘制部件装配图（阀板或集成块、液压泵和油箱 部件)； 6）结构设计强度校核； 7）编写零件目录表。 4、编写设计计算 说明书及答辩 应当指出，表中所述设计步骤在设计中不是一成不变的。在拟定方案时，甚至在完成各种设计计算时，某些矛盾都可能尚未显露，而当结构形状和具体尺寸表达在图纸上时，这些矛盾才会充分显露出来，故设计时常须作必要的修改，才能逐步完善。因此实际设计工作常常是“由主到次，由粗到细”、“边计算、边画图、边修改”地反复进行的。
1）系统校核和编写设计计算说明书； 2）绘制正式的液压原理图； 3）资料整理、答辩或考核。 55﹪ 15﹪ 1.4 课程设计要求及完成工作量
1、学生在课程设计进行中要系统复习课本上的理论知识，应当运用《液压与气压传动》课本上的和其它的理论知识积极思考、独立工作，可收集参考同类资料进行类比分折、理解消化，但不许简单地抄袭。
2、要明确设计要求，仔细地读懂题意。对你所要进行设计的液压机器的各种性能、工艺要求、工作循环、运动方式、动作顺序、调速范围、负载变化以及总体布局等应当全面地了解，因为这一切都是设计工作的重要依据。
3、液压系统原理图1张（手工绘图/图纸大小A2）。
4、部件工作图和零件工作图各一张(手工绘图/图纸大小A3)。 5、编写设计计算明说书1份(打印版/装订版)。
1.5课程设计的注意事项
1、液压与气压传动设计是一项较全面的设计训练，它可以为以后的设计工作打好基础。在设计过程中必须严肃认真，刻苦钻研，一丝不苟，精益求精，这样才能在设计思想、方法和技能各方面都获得较好的锻炼和提高。
2、设计中要正确处理参考已有资料与创新的关系。设计是一项复杂、细致的劳动，任何设计都不可能是由设计者脱离前人长期积累的资料而凭空想象出来的。熟悉和利用已有资料，既可避免许多重复工作加快设计进程，同时也是提高设计质量的一个重要保证。善于掌握和使用各种资料，合理地选用已有的经验设计数据，也是培养设计工作能力的重要方面。另外，任何新的设计任务又总是有其特定的设计要求和具体工作条件，因而又不能盲目地、机械地抄袭资料，而必须具体分析，
2