科课程设计
型液压机液压系统
二 级 学 院
专 业
年 级
学 号
学 生 姓 名
指 导 教 师
职 称
完 成 时 间
目录
摘 2
前言 3
1 系统设计 3
11技术求 3
12务分析 3
13工况分析 4
2 拟定液压系统原理图 8
21液压执行元件类型 8
22 液压回路选择 8
23 液压回路综合 12
3 液压元件计算选择 13
31 液压泵选择 13
32 电动机选择 14
33 阀类元件选择 15
34 液压辅助元件选择 16
341 路接头选择 16
4 绘制原理图 19
41 液压系统原理图 19
42 液压元件型号规格 20
5 基FLUIDSIM系统仿真 21
6 总结 22
参考文献 23
型液压机液压系统设计
作 者 ***
指导教师 ***
摘 ：针现代企业生产线生产求液压系统采高效节设计思想进行分析设计满足市场产品需求量提高企业市场中竞争性通计算查阅相关液压技术手册选择液压系统执行元件动力元件阀类零件辅助元件实现液压元件集成化标准化液压回路进行综合优化分析液压执行元件工作情况利FLUIDSIM绘制液压系统原理图 该液压系统通回路中控制元件相互配合液压缸运动动作发生变化实现液压机实现快速行慢速加压保压快速回程停止工作循环
关键词：FLUIDSIM液压系统液压元件
前言
作现代机械设备实现传动控制重技术手段液压技术国民济领域广泛应传动控制技术相液压技术具量密度高配置灵活方便调速范围工作稳快速性易控制载保护易实现动化机电液体化整合系统设计制造维护方便等种显著技术优势成现代机械工程基技术构成现代控制工程基技术素
液压压力机压缩成压注成型设备适塑性材料压制工艺压奇曲翻边薄板拉伸等事校正压装砂轮成型冷挤金属零件成型塑料制品粉米制品压制成型文根型压力机途特点求利液压传动基原理报定出合理液压系统图必计算确定液压系统参数然参数米选液爪元件规格进行系线结构设计吃压力机液压系统星长方形布置外形新颖美视动力系统采液压系统结构简单紧凑动作灵敏
1 系统设计
11技术求
实现快速空程行——慢速加压——保压——快速回程——停止工作循环快速返速度3mmin加压速度40~250mmmin压制力200kN运动部件总重量20kN
12务分析
根滑块重量20KN防止滑块受重力滑液压方式衡滑块重量设计液压缸启动制动时间∆t0 02s液压机滑块直线复运动行程较选单杆液压缸作执行器液压缸机械效率η09
13工况分析
执行元件阶段负载曲线表示出图直观出运动程中时受力时受力等种情况作设计
131 运动分析
执行元件完成工作循环时运动规律图1示：
图1 工作循环图
132 负载分析
1) 工作负载
工作负载运动件方轴切削力分量移动物体重量相液压机说压制力根述原始设计参数表知2×105N
2) 摩擦阻力负载
摩擦阻力指运动部件支承面间摩擦力支承面形状放置情况润滑条件运动状态关
采V型导轨摩擦系数分静摩擦系数（取03）动摩擦系数（取005）
静摩擦负载：FS02×2000040000N
动摩擦系数：Fd01×200002000N
3) 惯性负载
惯性负载运动部件速度变化时惯性产生负载牛顿第二定律计算：公式中运动部件质量（）运动部件加速度（）运动部件重力（）重力加速度（）速度变化量（）速度变化需时间（）
20000×310×002×605000N
4) 运动部件重G
G2×104N
5) 液压缸压负载FcG
液压缸阶段负载
表1示
表1 液压缸阶段负载
工况
负载值N
缸推力FN
启动
FFC+FSG4000
4444
加速
FFCG+Fd+Fa7000
7778
快进
FFC+FdG2000
2222
工进
FFc+FdG+FL202000
202800
快退
FFd+Fc+G2000
2222
133 液压缸参数确定
（1） 初选液压缸工作压力
负载确定工作压力决定系统济性合理性工作压力低执行元件尺寸重量完成定速度需流量压力高密封求越高元件制造精度更高容积效率会降低根表2负载压力选取适工作压力
负载
FKN
<5
5～10
10～20
20～30
30～50
>50
工作压力
PMPa
<08～10
15～20
25～30
30～40
40～50
>50～70
根设备负载分析初选液压缸工作压力10MPa
（2） 计算液压缸尺寸
AFP77781×10600078mm2 中A液压缸工作效面积F液压缸外负载P液压缸效工作压
D4Aπ4×00067π009m 标准（GBT234893)表3示
表3 （GBT234893)
8
10
12
16
20
25
32
40
50
63
80
（90）
100
（110）
125
（140）
160
（180）
200
（220）
注：括号尺寸非优先选者应取D90
活塞杆直径计算
取d03Dd03D27mm 计算应标准（GBT234893）进行圆整见表4
表4 （GBT234893)
4
5
6
8
10
14
16
18
20
22
25
28
32
36
40
45
50
56
63
70
80
90
100
110
125
140
160
180
200
220
取d28mm液压缸效作面积：
杆腔面积 A114πD214π×926361mm2
杆腔面积 A214π(D2d2)14π×(10242)5878mm2
（3） 液压缸流量
快进：Q1A1V16361×103×3191Lmin
工进：Q2A1V26361×103×（004×025）025~19 Lmin
取1Lmin
快退：Q3A2V15878×103×3176Lmin
134 绘制液压执行元件工况图
工况图直观方便找出工作压力流量功率根参数选择液压泵驱动电动机时系统中液压元件选择具指导意义通分析工况图助选择合理基回路
液压缸压力：
P快进F总A1200006361031MPa
P工进F总A1200006361031MPa
P快退F总2A2200005878034Mpa
液压缸功率：
P快进P快进Q快进031×191×100060987W
P工进P工进Q工进031×1×1000605W
P快退P快退Q快退034×176×100060997W
根述数绘制出液压缸工作阶段液压缸压力流量功率表表5示
表5 液压缸压力流量功率表
工况
压力pMPa
流量q(Lmin)
功率PW
快进
031
191
987
工进
031
1
5
快退
034
176
997
表5绘制出液压缸工况图图2示
图2 液压缸工况图
2 拟定液压系统原理图
21液压执行元件类型
液压系统执行元件包括液压缸液压马达职液压转换成机械
作方式液压缸分单作式双作式两类：压力分中低压中高压高压液 压缸结构形式液压缸分活塞式柱塞式摆动式等形式
单活塞式双作液压缸结构简单工作实现复运动时免减速装置没传动间隙运动稳种机械液压系统中广泛运
选单活塞杆式双作液压缸作液压系统液压缸图3示
图3 单活塞杆式双作液压缸
22 液压回路选择
221 调速回路
（1） 节流调速回路
图4示进油路节流调速回路定量泵液压缸间串联节流阀回油路中安装溢流阀定量泵联正常工作时节流阀开口决定进入液压缸油液流量溢流阀处常开状态定量泵输出油液压力保持稳定状态推动液压缸活塞运动部分油液溢流阀流回油箱
图4 节流调速回路
（2） 容积调速回路
图5示开式容积调速回路采变量泵液压缸串联形式压力油液提供液压缸进行运动排出油液直接流回油箱处变量泵联溢流阀目防止系统载起安全保护作
图5 容积调速回路
（3） 方案选择
方案1图4中节流调速回路结构简单成低维修方便机床液压系统中广泛应方案2图5中容积调速回路效率低发热综合考虑选择方案1节流调速回路
222 速度换接回路
（1） 快进工进换接回路
图6示快速运动转工作进运动速度换接回路三位四通换阀左位电时液压缸实现快速进液压缸活塞运动定程度时活塞杆挡块碰标尺S2位置两位两通阀左位工作油液改道流走节流阀时液压缸实现工进三位四通换阀右位电时油液进入液压缸杆腔实现液压缸快速退回
图6 快进工进换接回路
（2） 两种工进速度换接回路
图7示两种工作进速度速度换接回路采两调速阀联形式阀处工作状态时阀油液通分调节两种工作进速度互干涉
图7 两种工进速度换接回路
（3） 方案选择
方案图6示快慢速换接回路实现快进→工进→快退→停止工作循环达快速换切环路目换接较稳方案二图7示两调速阀联两工进回路速度单独调节容易前现象选择方案1快进工进换接回路
223 衡锁紧回路
（1） 液控单阀组成衡回路
图8示液控单阀Y型中位机组成锁紧回路三位四通电磁换阀左右两位失电中位进行工作时液控单阀快速关闭液压缸活塞立停止运动实现衡锁紧功
图8 液控单阀组成衡回路
（2） 省液控换阀液压衡回路
图9示省液控换阀取代采M型中位机三位四通电磁换阀实现回路衡锁紧
图9 省液控换阀液压衡回路
（3） 方案选择
方案图8中液控单阀锥面密封泄漏量组成衡回路锁定性工作该衡回路应广泛方案二图9中换阀中位机代液控单阀锁定作锁定求高功率功率然较工作频繁定量泵油路中装载机升降电梯升降台升降等液压系统中综合考虑选择方案二图9中省液控换阀液压衡回路合适
224保压回路
23 液压回路综合
通前面分析选出节流调速回路快进工进换接回路省液控换阀液压衡回路通回路进行优化机组合初步出液压系统原理草图图10示
图10 液压系统原理草图
3 液压元件计算选择
31 液压泵选择
液压泵液压系统中动力元件驱动电动机机械转换成液体压力系统提供压力油液
液压泵高工作压力系统正常工作时泵提供高工作压力液压泵高工作压力选择液压泵型号重
根公式中执行机构需压力液压泵出口执行机构进口间总压力损失调速阀路较复杂系统取
液压泵供油量执行元件工况图工作流量回路系统中泄漏量确定中修正系数般取液压缸流量值
已知根查表表6示
表6 泵参数表
泵类型
压力
(MPa)
额定流量
(Lmin)
常
常
外啮合齿轮泵
30
1～10
400
3～100
啮合齿轮泵
35～40
30
450
200
定量叶片泵
175
125
200
5～150
变量叶片泵
125
75
*
100～150
螺杆泵
175
3～6
7500
3～1000
变量轴柱塞泵
7
30～35
1000
*
斜轴泵
70
25～30
800
*
径柱塞泵
100
30～40
2000
*
选择外啮合齿轮泵作液压系统液压泵合适
表7确定外啮合齿轮泵型号
表7 外啮合齿轮泵型号
类型
型号
排量
(mLr)
转速(rmin)
压力MPa
容积效率（％）
额定
高
额定
高
外啮合齿轮泵
G20
23～87
2300～3600
14～23
87～90
G30
58～161
2200～3000
14～23
≥90
GPC4
20～80
2300～3300
18～25
≥80
综合考虑选择型号外啮合齿轮泵作液压系统液压泵
32 电动机选择
驱动液压泵电动机功率公式：计算出式中已知液压泵高供油压力液压泵实际输出流量
液压泵总效率查询表8知
表8 液压泵总效率
性参数表类型
齿轮泵
外啮合
啮合
楔块式
摆线转子式
总效率（％）
63～87
≤90
65～80
外啮合齿轮泵总效率％取％
已知数代入公式计算电动机功率：
电动机选择必须兼顾功率转速表9示
表9 电动机参数
型号
功率KW
转速rmin
电流A
重量kg
Y132S12
55
2900
111
64
Y160M12
11
2930
218
117
Y160L2
185
2930
355
147
Y180M2
22
2940
422
180
Y200L12
30
2950
569
240
前面计算知道电动机功率知道型号外啮合齿轮液压泵额定转速选择功率转速型号液压电动机合适
33 阀类元件选择
表9示
表9 阀类元件选择
类
型号
压力范围
MPa
额定流量
(Lmin)
额定通径mm
溢流阀
D系列直动式溢流阀
07～25
16
调速阀
FCG03型调速阀
～21
38～106
10（3 8）
行程阀
WM型行程换阀
～32
40～100
6 10
单节流阀
MK型单节流阀
～315
15～400
6～30
两位两通电磁换阀
WMM型电磁换阀
～32
40～100
6 10 16
三位四通换阀
DG4V5型电磁换阀
～315
～120
10
34 液压辅助元件选择
341 路接头选择
液压系统油参表10示油泵流量推荐油通径进行选择
国家标准中：
吸油路推荐流速：
回油路推荐流速：
压力油路中推荐流速：
表10 油泵流量推荐油通径
流量Lmin
吸油
12～13ms
回油
17～25ms
≤25bar
25～3ms
≤50bar
35～4ms
≤100bar
45～5ms
5
94
90
79
65
65
60
55
52
48
46
10
133
128
112
92
92
84
78
73
69
65
15
163
156
137
113
113
103
95
89
84
80
20
188
181
158
130
130
119
110
103
97
92
30
230
221
194
160
160
146
135
123
119
113
综合考虑液压系统回路中油选择流量吸油流速通径回油流速通径压力油路流速通径合适
利卡套变形卡住道进行密封结构先进性良重量轻体积方便广泛应液压系统中选择卡套式接头作液压系统油接头
接头螺纹表11示知
表11 接头螺纹
接头连接螺纹mm
公称压力pnMPa
推荐道通流量
≤25
≤8
≤16
≤25
≤315
cm3s
Lmin
道壁厚mm
1
1
1
1
14
105
063
1
1
1
14
14
417
25
M10×1
1
1
1
16
16
105
63
M14×15
1
1
16
2
2
417
25
M18×15
1
16
16
2
25
668
40
M22×15
16
16
2
25
3
1050
63
M27×2
16
2
25
35
4
1670
100
M33×2
2
2
3
45
5
2670
160
M42×2
2
25
4
5
6
4170
250
M48×2
25
3
45
55
7
6680
400
M60×2
3
35
5
65
85
10500
630
综合考虑应选择接头螺纹
342 油箱选择
（1） 油箱选择点
油箱必须足够容积方面满足散热求方面液压系统停止工作时应容纳系统中工作介质工作时保持适液位表16油箱容量示
表12 油箱容量
4L
6L
10L
25L
40L
63L
100L
160L
250L
315L
400L
500L
630L
800L
1000L
1250L
1600L
2000L
3150L
4000L
5000L
6300L
油箱容量系统流量关般容量取流量倍开式油箱结构简单安装维护方便液压系统普遍采种形式选择油箱容量开式油箱作液压系统油箱合适
外吸油回油应插入低液面防止吸空回油飞溅产生气泡吸油回油间距离远间应设置隔热板加液流循环途径样提高散热达分离空气沉淀杂志效果隔板高度液面高度
油箱底部应距面便搬运放油散热油箱适位置设吊耳便吊运设置液位计监视液位油箱表面进行防腐处理
343 滤器选择
开式油箱直接气相通油箱液面升降形成油箱呼吸时候致气中灰尘等吸入油箱必须安装空气滤器保持油液清洁
选择QLS110型号吸湿空气滤器具透明壳体吸湿剂状态变化引起色彩变化目然外封闭式结构吸湿器直接空气排出气延长吸湿剂寿命成低廉吸湿剂干燥重复降低维护费
4 绘制原理图
41 液压系统原理图
图11示液压原理草图添加滤油器防止油液参杂杂质影响阀类零件正常工作系统发热升温增加保压回路保证系统压力足时作补源系统压力时吸收余部分量确保整液压系统正常运作节流调速回路中节流阀换调速阀速度稳定性提高
三位四通电磁换阀1YA电时液压缸快速伸出液压缸活塞杆运动定程度时活塞杆标尺会触碰行程开关S2两位两通阀左位工作油液改道流走节流阀时液压缸实现工进2YA电1YA3YA失电时三位四通电磁换阀右位开始工作时候油液流入液压缸杆腔液压缸快速缩回1YA3YA失电2YA电时三位四通中位工作利M型中位机实现液压缸动作锁止
42 液压元件型号规格
完整液压系统动力元件执行元件控制元件辅助元件工作介质五部分组成面计算出系统工作压力通阀类元件辅助元件流量参国家规定安装尺寸标准出表13示液压元件型号规格表
表13 液压元件型号规格
序号
名称
型号规格
额定流量
(Lmin)
1
液压泵
GPC4型外啮合齿轮泵
3～100
2
溢流阀
DG02
16
3
滤油器
QLS110
1147
4
调速阀
FCG03型调速阀
38～106
5
三位四通换阀
DG4V5型电磁换阀
～120
6
单节流阀
MK型单节流阀
15～400
7
两位四通电磁换阀
WMM型电磁换阀
40～100
8
液压缸
HSGF型单活塞杆式双作液压缸
9
蓄器
NXQlL025*H
10
行程阀
WM型行程换阀
40～100
11
节流阀
SR(C)T03
3～30
12
单阀
AF3Ea10B
4875
5 基FLUIDSIM系统仿真
6 总结
次课程设计容型液压机液压系统设计说液压系统设计门新知识设计程中碰方法概念 总结起认欠缺缺乏整体观念常常意中考虑满足性求没整体思想考虑问题设计系统图时容易忘记考虑系统保压液压泵卸荷等问题假忘记考虑问题难实现预定工作求花长时间反复思考终设计出符合工作求系统图
方面 次设计中验公式定范图取值数前惯精确公式数值计算查阅工具书方面力足需设计中进步加强出现种缺陷关键问
题缺乏方面专业力锻炼次课程设计液压 成系统应更加解设计时候应该具严紧态度工程问题命关天现开始养成种严谨学工作态度工作中量避免重失误
通次课程设计现液压系统液压阀件更深认识设计液压装备时应求新见解完成样求设计方案应性结构济性更优方发展然需婴断寻求更济实惠设计
参考文献
[1]左健民液压气压传动（第四版）[M]北京机械工业出版社2005
[2]手嶋力液压机构[M]北京机械工业出版社2010
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[4]李松晶东张玮液压气动系统原理图[M]北京化学工业出版社2013
[5]张利现代液压技术应[M]北京化学工业出版社2009
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[7]王晓莉周娟陈华计算机绘图CAXA2007电子图版[M]北京科学出版社2009
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[9]张应龙液压识图[M]北京化学工业出版社2012
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[13]胡家富王庆胜液压气动系统应系统[M]北京中国电力出版社2011
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[15]杨务滋王昌黄亚光液压气动技术英语[M]北京化学工业出版社2012
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型液压机液压系统
二 级 学 院
专 业
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摘 2
前言 3
1 系统设计 3
11技术求 3
12务分析 3
13工况分析 4
2 拟定液压系统原理图 8
21液压执行元件类型 8
22 液压回路选择 8
23 液压回路综合 12
3 液压元件计算选择 13
31 液压泵选择 13
32 电动机选择 14
33 阀类元件选择 15
34 液压辅助元件选择 16
341 路接头选择 16
4 绘制原理图 19
41 液压系统原理图 19
42 液压元件型号规格 20
5 基FLUIDSIM系统仿真 21
6 总结 22
参考文献 23
型液压机液压系统设计
作 者 ***
指导教师 ***
摘 ：针现代企业生产线生产求液压系统采高效节设计思想进行分析设计满足市场产品需求量提高企业市场中竞争性通计算查阅相关液压技术手册选择液压系统执行元件动力元件阀类零件辅助元件实现液压元件集成化标准化液压回路进行综合优化分析液压执行元件工作情况利FLUIDSIM绘制液压系统原理图 该液压系统通回路中控制元件相互配合液压缸运动动作发生变化实现液压机实现快速行慢速加压保压快速回程停止工作循环
关键词：FLUIDSIM液压系统液压元件
前言
作现代机械设备实现传动控制重技术手段液压技术国民济领域广泛应传动控制技术相液压技术具量密度高配置灵活方便调速范围工作稳快速性易控制载保护易实现动化机电液体化整合系统设计制造维护方便等种显著技术优势成现代机械工程基技术构成现代控制工程基技术素
液压压力机压缩成压注成型设备适塑性材料压制工艺压奇曲翻边薄板拉伸等事校正压装砂轮成型冷挤金属零件成型塑料制品粉米制品压制成型文根型压力机途特点求利液压传动基原理报定出合理液压系统图必计算确定液压系统参数然参数米选液爪元件规格进行系线结构设计吃压力机液压系统星长方形布置外形新颖美视动力系统采液压系统结构简单紧凑动作灵敏
1 系统设计
11技术求
实现快速空程行——慢速加压——保压——快速回程——停止工作循环快速返速度3mmin加压速度40~250mmmin压制力200kN运动部件总重量20kN
12务分析
根滑块重量20KN防止滑块受重力滑液压方式衡滑块重量设计液压缸启动制动时间∆t0 02s液压机滑块直线复运动行程较选单杆液压缸作执行器液压缸机械效率η09
13工况分析
执行元件阶段负载曲线表示出图直观出运动程中时受力时受力等种情况作设计
131 运动分析
执行元件完成工作循环时运动规律图1示：
图1 工作循环图
132 负载分析
1) 工作负载
工作负载运动件方轴切削力分量移动物体重量相液压机说压制力根述原始设计参数表知2×105N
2) 摩擦阻力负载
摩擦阻力指运动部件支承面间摩擦力支承面形状放置情况润滑条件运动状态关
采V型导轨摩擦系数分静摩擦系数（取03）动摩擦系数（取005）
静摩擦负载：FS02×2000040000N
动摩擦系数：Fd01×200002000N
3) 惯性负载
惯性负载运动部件速度变化时惯性产生负载牛顿第二定律计算：公式中运动部件质量（）运动部件加速度（）运动部件重力（）重力加速度（）速度变化量（）速度变化需时间（）
20000×310×002×605000N
4) 运动部件重G
G2×104N
5) 液压缸压负载FcG
液压缸阶段负载
表1示
表1 液压缸阶段负载
工况
负载值N
缸推力FN
启动
FFC+FSG4000
4444
加速
FFCG+Fd+Fa7000
7778
快进
FFC+FdG2000
2222
工进
FFc+FdG+FL202000
202800
快退
FFd+Fc+G2000
2222
133 液压缸参数确定
（1） 初选液压缸工作压力
负载确定工作压力决定系统济性合理性工作压力低执行元件尺寸重量完成定速度需流量压力高密封求越高元件制造精度更高容积效率会降低根表2负载压力选取适工作压力
负载
FKN
<5
5～10
10～20
20～30
30～50
>50
工作压力
PMPa
<08～10
15～20
25～30
30～40
40～50
>50～70
根设备负载分析初选液压缸工作压力10MPa
（2） 计算液压缸尺寸
AFP77781×10600078mm2 中A液压缸工作效面积F液压缸外负载P液压缸效工作压
D4Aπ4×00067π009m 标准（GBT234893)表3示
表3 （GBT234893)
8
10
12
16
20
25
32
40
50
63
80
（90）
100
（110）
125
（140）
160
（180）
200
（220）
注：括号尺寸非优先选者应取D90
活塞杆直径计算
取d03Dd03D27mm 计算应标准（GBT234893）进行圆整见表4
表4 （GBT234893)
4
5
6
8
10
14
16
18
20
22
25
28
32
36
40
45
50
56
63
70
80
90
100
110
125
140
160
180
200
220
取d28mm液压缸效作面积：
杆腔面积 A114πD214π×926361mm2
杆腔面积 A214π(D2d2)14π×(10242)5878mm2
（3） 液压缸流量
快进：Q1A1V16361×103×3191Lmin
工进：Q2A1V26361×103×（004×025）025~19 Lmin
取1Lmin
快退：Q3A2V15878×103×3176Lmin
134 绘制液压执行元件工况图
工况图直观方便找出工作压力流量功率根参数选择液压泵驱动电动机时系统中液压元件选择具指导意义通分析工况图助选择合理基回路
液压缸压力：
P快进F总A1200006361031MPa
P工进F总A1200006361031MPa
P快退F总2A2200005878034Mpa
液压缸功率：
P快进P快进Q快进031×191×100060987W
P工进P工进Q工进031×1×1000605W
P快退P快退Q快退034×176×100060997W
根述数绘制出液压缸工作阶段液压缸压力流量功率表表5示
表5 液压缸压力流量功率表
工况
压力pMPa
流量q(Lmin)
功率PW
快进
031
191
987
工进
031
1
5
快退
034
176
997
表5绘制出液压缸工况图图2示
图2 液压缸工况图
2 拟定液压系统原理图
21液压执行元件类型
液压系统执行元件包括液压缸液压马达职液压转换成机械
作方式液压缸分单作式双作式两类：压力分中低压中高压高压液 压缸结构形式液压缸分活塞式柱塞式摆动式等形式
单活塞式双作液压缸结构简单工作实现复运动时免减速装置没传动间隙运动稳种机械液压系统中广泛运
选单活塞杆式双作液压缸作液压系统液压缸图3示
图3 单活塞杆式双作液压缸
22 液压回路选择
221 调速回路
（1） 节流调速回路
图4示进油路节流调速回路定量泵液压缸间串联节流阀回油路中安装溢流阀定量泵联正常工作时节流阀开口决定进入液压缸油液流量溢流阀处常开状态定量泵输出油液压力保持稳定状态推动液压缸活塞运动部分油液溢流阀流回油箱
图4 节流调速回路
（2） 容积调速回路
图5示开式容积调速回路采变量泵液压缸串联形式压力油液提供液压缸进行运动排出油液直接流回油箱处变量泵联溢流阀目防止系统载起安全保护作
图5 容积调速回路
（3） 方案选择
方案1图4中节流调速回路结构简单成低维修方便机床液压系统中广泛应方案2图5中容积调速回路效率低发热综合考虑选择方案1节流调速回路
222 速度换接回路
（1） 快进工进换接回路
图6示快速运动转工作进运动速度换接回路三位四通换阀左位电时液压缸实现快速进液压缸活塞运动定程度时活塞杆挡块碰标尺S2位置两位两通阀左位工作油液改道流走节流阀时液压缸实现工进三位四通换阀右位电时油液进入液压缸杆腔实现液压缸快速退回
图6 快进工进换接回路
（2） 两种工进速度换接回路
图7示两种工作进速度速度换接回路采两调速阀联形式阀处工作状态时阀油液通分调节两种工作进速度互干涉
图7 两种工进速度换接回路
（3） 方案选择
方案图6示快慢速换接回路实现快进→工进→快退→停止工作循环达快速换切环路目换接较稳方案二图7示两调速阀联两工进回路速度单独调节容易前现象选择方案1快进工进换接回路
223 衡锁紧回路
（1） 液控单阀组成衡回路
图8示液控单阀Y型中位机组成锁紧回路三位四通电磁换阀左右两位失电中位进行工作时液控单阀快速关闭液压缸活塞立停止运动实现衡锁紧功
图8 液控单阀组成衡回路
（2） 省液控换阀液压衡回路
图9示省液控换阀取代采M型中位机三位四通电磁换阀实现回路衡锁紧
图9 省液控换阀液压衡回路
（3） 方案选择
方案图8中液控单阀锥面密封泄漏量组成衡回路锁定性工作该衡回路应广泛方案二图9中换阀中位机代液控单阀锁定作锁定求高功率功率然较工作频繁定量泵油路中装载机升降电梯升降台升降等液压系统中综合考虑选择方案二图9中省液控换阀液压衡回路合适
224保压回路
23 液压回路综合
通前面分析选出节流调速回路快进工进换接回路省液控换阀液压衡回路通回路进行优化机组合初步出液压系统原理草图图10示
图10 液压系统原理草图
3 液压元件计算选择
31 液压泵选择
液压泵液压系统中动力元件驱动电动机机械转换成液体压力系统提供压力油液
液压泵高工作压力系统正常工作时泵提供高工作压力液压泵高工作压力选择液压泵型号重
根公式中执行机构需压力液压泵出口执行机构进口间总压力损失调速阀路较复杂系统取
液压泵供油量执行元件工况图工作流量回路系统中泄漏量确定中修正系数般取液压缸流量值
已知根查表表6示
表6 泵参数表
泵类型
压力
(MPa)
额定流量
(Lmin)
常
常
外啮合齿轮泵
30
1～10
400
3～100
啮合齿轮泵
35～40
30
450
200
定量叶片泵
175
125
200
5～150
变量叶片泵
125
75
*
100～150
螺杆泵
175
3～6
7500
3～1000
变量轴柱塞泵
7
30～35
1000
*
斜轴泵
70
25～30
800
*
径柱塞泵
100
30～40
2000
*
选择外啮合齿轮泵作液压系统液压泵合适
表7确定外啮合齿轮泵型号
表7 外啮合齿轮泵型号
类型
型号
排量
(mLr)
转速(rmin)
压力MPa
容积效率（％）
额定
高
额定
高
外啮合齿轮泵
G20
23～87
2300～3600
14～23
87～90
G30
58～161
2200～3000
14～23
≥90
GPC4
20～80
2300～3300
18～25
≥80
综合考虑选择型号外啮合齿轮泵作液压系统液压泵
32 电动机选择
驱动液压泵电动机功率公式：计算出式中已知液压泵高供油压力液压泵实际输出流量
液压泵总效率查询表8知
表8 液压泵总效率
性参数表类型
齿轮泵
外啮合
啮合
楔块式
摆线转子式
总效率（％）
63～87
≤90
65～80
外啮合齿轮泵总效率％取％
已知数代入公式计算电动机功率：
电动机选择必须兼顾功率转速表9示
表9 电动机参数
型号
功率KW
转速rmin
电流A
重量kg
Y132S12
55
2900
111
64
Y160M12
11
2930
218
117
Y160L2
185
2930
355
147
Y180M2
22
2940
422
180
Y200L12
30
2950
569
240
前面计算知道电动机功率知道型号外啮合齿轮液压泵额定转速选择功率转速型号液压电动机合适
33 阀类元件选择
表9示
表9 阀类元件选择
类
型号
压力范围
MPa
额定流量
(Lmin)
额定通径mm
溢流阀
D系列直动式溢流阀
07～25
16
调速阀
FCG03型调速阀
～21
38～106
10（3 8）
行程阀
WM型行程换阀
～32
40～100
6 10
单节流阀
MK型单节流阀
～315
15～400
6～30
两位两通电磁换阀
WMM型电磁换阀
～32
40～100
6 10 16
三位四通换阀
DG4V5型电磁换阀
～315
～120
10
34 液压辅助元件选择
341 路接头选择
液压系统油参表10示油泵流量推荐油通径进行选择
国家标准中：
吸油路推荐流速：
回油路推荐流速：
压力油路中推荐流速：
表10 油泵流量推荐油通径
流量Lmin
吸油
12～13ms
回油
17～25ms
≤25bar
25～3ms
≤50bar
35～4ms
≤100bar
45～5ms
5
94
90
79
65
65
60
55
52
48
46
10
133
128
112
92
92
84
78
73
69
65
15
163
156
137
113
113
103
95
89
84
80
20
188
181
158
130
130
119
110
103
97
92
30
230
221
194
160
160
146
135
123
119
113
综合考虑液压系统回路中油选择流量吸油流速通径回油流速通径压力油路流速通径合适
利卡套变形卡住道进行密封结构先进性良重量轻体积方便广泛应液压系统中选择卡套式接头作液压系统油接头
接头螺纹表11示知
表11 接头螺纹
接头连接螺纹mm
公称压力pnMPa
推荐道通流量
≤25
≤8
≤16
≤25
≤315
cm3s
Lmin
道壁厚mm
1
1
1
1
14
105
063
1
1
1
14
14
417
25
M10×1
1
1
1
16
16
105
63
M14×15
1
1
16
2
2
417
25
M18×15
1
16
16
2
25
668
40
M22×15
16
16
2
25
3
1050
63
M27×2
16
2
25
35
4
1670
100
M33×2
2
2
3
45
5
2670
160
M42×2
2
25
4
5
6
4170
250
M48×2
25
3
45
55
7
6680
400
M60×2
3
35
5
65
85
10500
630
综合考虑应选择接头螺纹
342 油箱选择
（1） 油箱选择点
油箱必须足够容积方面满足散热求方面液压系统停止工作时应容纳系统中工作介质工作时保持适液位表16油箱容量示
表12 油箱容量
4L
6L
10L
25L
40L
63L
100L
160L
250L
315L
400L
500L
630L
800L
1000L
1250L
1600L
2000L
3150L
4000L
5000L
6300L
油箱容量系统流量关般容量取流量倍开式油箱结构简单安装维护方便液压系统普遍采种形式选择油箱容量开式油箱作液压系统油箱合适
外吸油回油应插入低液面防止吸空回油飞溅产生气泡吸油回油间距离远间应设置隔热板加液流循环途径样提高散热达分离空气沉淀杂志效果隔板高度液面高度
油箱底部应距面便搬运放油散热油箱适位置设吊耳便吊运设置液位计监视液位油箱表面进行防腐处理
343 滤器选择
开式油箱直接气相通油箱液面升降形成油箱呼吸时候致气中灰尘等吸入油箱必须安装空气滤器保持油液清洁
选择QLS110型号吸湿空气滤器具透明壳体吸湿剂状态变化引起色彩变化目然外封闭式结构吸湿器直接空气排出气延长吸湿剂寿命成低廉吸湿剂干燥重复降低维护费
4 绘制原理图
41 液压系统原理图
图11示液压原理草图添加滤油器防止油液参杂杂质影响阀类零件正常工作系统发热升温增加保压回路保证系统压力足时作补源系统压力时吸收余部分量确保整液压系统正常运作节流调速回路中节流阀换调速阀速度稳定性提高
三位四通电磁换阀1YA电时液压缸快速伸出液压缸活塞杆运动定程度时活塞杆标尺会触碰行程开关S2两位两通阀左位工作油液改道流走节流阀时液压缸实现工进2YA电1YA3YA失电时三位四通电磁换阀右位开始工作时候油液流入液压缸杆腔液压缸快速缩回1YA3YA失电2YA电时三位四通中位工作利M型中位机实现液压缸动作锁止
42 液压元件型号规格
完整液压系统动力元件执行元件控制元件辅助元件工作介质五部分组成面计算出系统工作压力通阀类元件辅助元件流量参国家规定安装尺寸标准出表13示液压元件型号规格表
表13 液压元件型号规格
序号
名称
型号规格
额定流量
(Lmin)
1
液压泵
GPC4型外啮合齿轮泵
3～100
2
溢流阀
DG02
16
3
滤油器
QLS110
1147
4
调速阀
FCG03型调速阀
38～106
5
三位四通换阀
DG4V5型电磁换阀
～120
6
单节流阀
MK型单节流阀
15～400
7
两位四通电磁换阀
WMM型电磁换阀
40～100
8
液压缸
HSGF型单活塞杆式双作液压缸
9
蓄器
NXQlL025*H
10
行程阀
WM型行程换阀
40～100
11
节流阀
SR(C)T03
3～30
12
单阀
AF3Ea10B
4875
5 基FLUIDSIM系统仿真
6 总结
次课程设计容型液压机液压系统设计说液压系统设计门新知识设计程中碰方法概念 总结起认欠缺缺乏整体观念常常意中考虑满足性求没整体思想考虑问题设计系统图时容易忘记考虑系统保压液压泵卸荷等问题假忘记考虑问题难实现预定工作求花长时间反复思考终设计出符合工作求系统图
方面 次设计中验公式定范图取值数前惯精确公式数值计算查阅工具书方面力足需设计中进步加强出现种缺陷关键问
题缺乏方面专业力锻炼次课程设计液压 成系统应更加解设计时候应该具严紧态度工程问题命关天现开始养成种严谨学工作态度工作中量避免重失误
通次课程设计现液压系统液压阀件更深认识设计液压装备时应求新见解完成样求设计方案应性结构济性更优方发展然需婴断寻求更济实惠设计
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