液压气压传动
课程设计说明书
XX学
题目：卧式单面轴钻孔组合机床液压系统设计
院系：机械工程动化学院
专业：机械
班级：
姓名：
指导教师：
日期：2015
前 言
液压气压传动称液压气动技术机械设备中发展速度快技术特年着机电体化发展微电子计算机技术相结合液压气压传动进入新发展阶段
液压气压传动流体（液压油液压缩空气）工作介质进行量传递控制种传动形式通种元件组成功基回路干回路机组合成功传动系统
液压传动具优点：易获较力力矩功率重量易实现复运动易实现较范围级变速传递运动稳实现快速击机械传动相易布局操容易防止载事动润滑元件寿命较长易实现标准化系列化
通该课程学掌握基液压气压传动相关知识文相关应
目 录
第篇 明确设计求 1
（）基结构动作序 1
（二）性参数 1
第二篇 负载分析 1
第三篇 液压系统方案设计 3
31 确定液压泵类型调速方式 3
32 选执行元件 3
33 快速运动回路速度换接回路 3
34 换回路选择 3
35 组成液压系统绘制原理图 3
第四篇 液压系统参数计算 4
（） 液压缸参数计算 4
411 初选液压缸工作压力 4
412 确定液压缸结构尺寸 4
413 计算液压缸工作阶段工作压力流量功率 5
（二）液压泵参数计算 6
（三） 电动机选择 6
431 差动快进 6
432 工进 7
433快退 7
第五篇 液压元件选择 7
51 液压阀滤器选择 7
52 油选择 8
53 油箱容积确定 8
第六篇 验算压力系统性 8
（） 压力损失验算泵压力调整 8
611 工进时压力损失验算流量泵压力调整 9
612 快退时压力损失验算流量泵卸载压力调整 9
6121 确定油流流动状态 9
6122 程压力损失 9
6123 局部压力损失 10
（二） 液压系统发热温升计算 10
第七篇 绘制正式工作图（见附图） 11
第八篇 参考文献 11
第篇 明确设计求：
（）基结构动作序
卧式单面轴组合机床工作台床身单面动力滑台定位夹紧机构等组成加工象铸铁变速箱体实现动定位夹紧加工等功工作循环：
工件输送工作台 动定位 夹紧 动力滑台快进 工进 快退 夹紧松开 定位退回 工件送出（中工作输送系统考虑）
（二）性参数
1．轴切削力Ft24000N
2．滑台移动部件质量m510kg
3．加减速时间∆t02s
4．静摩擦系数f s02动摩擦系数f d01采导轨
5．快进行程l1200mm工进行程l2100mm工进速度30～50mmmin快进快退速度均35mmin
6．工作台求运动稳时停止运动两动力滑台完成循环时互干扰夹紧调保证
第二篇 负载分析：
负载分析中便计算分析暂考虑回油腔背压力液压缸密封装置产生摩擦阻力机械效率中加考虑工作部件卧式装置重力水分力零样需考虑力：切削力导轨摩擦力惯性力导轨正压力等动力部件重力设导轨静摩擦力动摩擦力：
02×510×989996
01×510×984998
惯性力
果忽略切削力引起颠覆力矩导轨摩擦力影响设液压缸机械效率液压缸工作阶段总机械负载算出：
启动：
加速：
快进：
工进：
快退：
列表：
液压缸运动阶段负载表21
运动阶段
计算公式
总机械负载FN
启动
1052
加速
683
快进
526
工进
25789
快退
526
根负载计算结果已知阶段速度绘制出负载图（）速度图（）见图中横坐标液压缸活塞前进时曲线液压缸活塞退回时曲线 （a）
(b)
负载速度图 （a）负载图 （b）速度图
第三篇 液压系统方案设计
31 确定液压泵类型调速方式
参考类组合机床选双作叶片泵双泵供油调速阀进油节流调速开式回路溢流阀做定压阀防止钻孔钻通时滑台突然失负载前回油路设置背压阀初定压值Pb08MPa
32 选执行元件
系统动作循环求正快进工作反快退快进快退速度相等选活塞杆液压缸快进时差动连接杆腔面积杆腔面积两倍
33 快速运动回路速度换接回路
根题运动方式求采差动连接双泵供油两种快速回路实现快速运动快进时泵时供油液压缸采差动连接
题采二位二通电磁阀速度换接回路控制快进转工进采行程阀相电磁阀直接安装液压站工作台行程开关控制路简单形成容易调整外采液控序阀单阀切断差动回路速度换接回路行程压力联合控制形式
34 换回路选择
系统换回路稳性没严格求选电磁换阀换回路便实现差动连接选三位五通换阀提高换位置精度采死挡铁压力继电器行程终点返程控制
35 组成液压系统绘制原理图
述选定液压回路进行组合根求做必修改补充组成图351示液压系统图便观察调整压力液压泵进口处背压阀液压缸杆腔进口处设置测压点设置点压力表开关样需压力表观测点压力
图351
液压系统中电磁铁动作序图352示
1Y
2Y
3Y
快进
+
工进
+
+
快退
+
停止
图352
第四篇 液压系统参数计算
（） 液压缸参数计算
411 初选液压缸工作压力
参考类型组合机床初定液压缸工作压力40×Pa
412 确定液压缸结构尺寸
题求动力滑台快进快退速度相等现采活塞杆固定单杆式液压缸快进时采差动连接取杆腔效面积等杆腔效面积两倍防止钻孔钻通时滑台突然前回油路中装背压阀参考书表82知初选背压8×Pa
表21知负载工进阶段负载F25789N计算
液压缸直径
知活塞杆直径
GBT2348—1993计算分圆整相标准直径便采标准密封装置圆整
标准直径算出
低工进速度验算液压缸尺寸查产品样调速阀稳定流量工进速度速度公式
题中满足低速度求
413 计算液压缸工作阶段工作压力流量功率
根液压缸负载图速度图液压缸效面积算出液压缸工作程阶段压力流量功率计算工进时背压代入快退时背压代入计算
表4131 液压缸需实际流量压力功率
工作循环
计算公式
负载
进油压
回油压
需流量
输入功率P
N
Pa
Pa
Lmin
KW
差动快进
工进
快退
注：1 差动连接时液压缸回油口进油口间压力损失
2 快退时液压缸杆腔进油压力杆腔回油压力
（二）液压泵参数计算
表4131知工进阶段液压缸工作压力取进油路总压力损失压力继电器动作需压力差液压缸高工作压力式算出
泵额定压力取
表知工进时需流量03Lmin设溢流阀流量25Lmin流量泵流量式计算应快进快退时液压缸需流量泵总流量流量泵流量
根面计算压力流量查产品样选YB412型双联叶片泵该泵额定压力63Mp额定转速960rmin
（三） 电动机选择
系统双泵供油系统中泵1流量
泵流量
差动快进快退时两泵时系统供油工进时泵系统供油泵卸载面分计算三阶段需电动机功率P
431 差动快进
差动快进时泵2出口压力油单阀11泵1汇合然单阀2三位五通换阀3二位三通换阀4进入液压缸腔腔压力查样知泵出口压力损失泵出口泵出口压力损失计算泵出口压力（总效率）泵出口压力（总效率）电动机功率
64994W
432 工进
考虑调速阀需压力差压力继电器动作需压力差工进时泵出口压力：
泵卸载压力取（泵总效率泵总效率）
电动机功率
687W
433快退
类似差动快进分析知：泵出口压力（总效率）
泵出口压力（总效率）电动机功率
821W
综合较快退时需功率查样选Y90L6异步电动机参数表示：
Y90L6异步电动机参数表
功率(KW)
额定转速(rmin)
电流(A)
效率()
净重(kg)
11
910
315
735
25
第五篇 液压元件选择
51 液压阀滤器选择
根液压阀系统中高工作压力通该阀流量选出元件型号规格例中阀额定压力Pa额定流量根阀通流量确定10Lmin25Lmin63Lmin三种规格元件规格型号列表511中滤器液压泵流量泵两倍选取吸油线隙式滤器表中序列号系统原理图序号致
表511 液压元件明细表
序号
原件名称
通流量（Lmin）
型号
1
双联叶片泵
16
YB412
2
单阀
16
125B
3
三位五通电磁换阀
32
3563BY
4
二位二通电磁换阀
32
2263BH
5
调速阀
032
Q10B
6
压力继电器
D63B
7
单阀
16
125B
8
液控序阀
016
XY25B
9
背压阀
016
B10B
10
液控序阀
12
XY25B
11
单阀
12
125B
12
溢流阀
4
Y10B
13
滤器
32
XUB32100
14
压力表开关
K6B
15
减压阀
20
J63B
16
单阀
20
I63B
17
三位四通电磁换阀
20
24D40B
18
单序阀
16
X164B
19
压力继电器
D63B
20
压力继电器
D63B
52 油选择
根选定液压阀连接油口尺寸确定道尺寸液压缸进出油输入排出流量计算系统液压缸差动连接快进快退时油通油量实际流量泵额定流量两倍达32Lmin液压缸进出油直径d产品样选径15mm外径19mm10号冷拔油
53 油箱容积确定
中压系统油箱容积般取液压泵额定流量57倍例取7倍油箱容积
第六篇 验算压力系统性
（） 压力损失验算泵压力调整
611 工进时压力损失验算流量泵压力调整
工进时路中流量仅03Lmin流速程压力损失局部压力损失非常忽略计时进油路仅考虑调速阀压力损失Pa回油路背压阀压力损失流量泵调整压力应等工进时液压缸工作压力加进油路压差考虑压力继电器动作需
PaPa
流量泵溢流阀12应次压力调整
612 快退时压力损失验算流量泵卸载压力调整
快退时液压缸杆腔回油量进油量两倍便确定流量泵卸载压力
已知：快退时进油回油长度均油直径通流量进油路回油路液压系统选N32号液压油考虑低工作温度手册查出时油运动粘度油密度液压元件采集成块式配置形式
6121 确定油流流动状态
公式计算雷诺数
式中 ——均流速（）
——油径（）
——油运动粘度（）
——通流量（）
进油路中液流雷诺数
回油路中液流雷诺数
知进回油路中流动层流
6122 程压力损失
程压力损失书公式（137）算进油路回油路压力损失
进油路流速压力损失
PaPa
回油路流速进油路流速两倍压力损失
PaPa
6123 局部压力损失
采集成块式液压装置考虑阀类元件集成块油路压力损失通阀局部压力损失书式（129）计算结果表示
表61231 阀类元件局部压力损失
元件名称
额定流量
实际通流量
额定压力损失
实际压力损失
单阀2
25
16
2
082
三位五通电磁阀3
63
1632
4
026103
二位二通电磁阀4
63
32
4
103
单阀11
25
12
2
046
注：快退时三位五通阀两油道流量压力损失
取集成集成块进油路压力损失回油路压力损失进油路回油路压力损失
述计算知快退时液压缸负载快退时液压缸工作压力
快退时泵工作压力
流量泵卸载阀10调整压力应
运算结果出种工况实际压力损失初选压力损失值较接定程度说明液压系统油路结构元件参数合理满足求
（二） 液压系统发热温升计算
整工作循环中工进阶段占时间长系统发热工进阶段造成工进工况验算系统升温
工进时液压泵输入功率日前算
工进时液压缸输出功率
系统总发热功率
已知油箱容积邮箱似散热面积
加入通风良取油箱散热系数油液温升
设环境温度热衡温度
油箱散热基达求
第七篇 绘制正式工作图（见附图）
第八篇 参考文献
1雷天觉液压工程手册北京 机械工业出版社 1990
2李登万液压气压传动江苏 东南学出版社 2004
3张利液压站设计北京 海洋学出版社 2004
4李胜海液压机构组合北京 清华学出版社 1992
5许福玲陈尧明液压气压传动 机械工业出版社 2002
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课程设计说明书
XX学
题目：卧式单面轴钻孔组合机床液压系统设计
院系：机械工程动化学院
专业：机械
班级：
姓名：
指导教师：
日期：2015
前 言
液压气压传动称液压气动技术机械设备中发展速度快技术特年着机电体化发展微电子计算机技术相结合液压气压传动进入新发展阶段
液压气压传动流体（液压油液压缩空气）工作介质进行量传递控制种传动形式通种元件组成功基回路干回路机组合成功传动系统
液压传动具优点：易获较力力矩功率重量易实现复运动易实现较范围级变速传递运动稳实现快速击机械传动相易布局操容易防止载事动润滑元件寿命较长易实现标准化系列化
通该课程学掌握基液压气压传动相关知识文相关应
目 录
第篇 明确设计求 1
（）基结构动作序 1
（二）性参数 1
第二篇 负载分析 1
第三篇 液压系统方案设计 3
31 确定液压泵类型调速方式 3
32 选执行元件 3
33 快速运动回路速度换接回路 3
34 换回路选择 3
35 组成液压系统绘制原理图 3
第四篇 液压系统参数计算 4
（） 液压缸参数计算 4
411 初选液压缸工作压力 4
412 确定液压缸结构尺寸 4
413 计算液压缸工作阶段工作压力流量功率 5
（二）液压泵参数计算 6
（三） 电动机选择 6
431 差动快进 6
432 工进 7
433快退 7
第五篇 液压元件选择 7
51 液压阀滤器选择 7
52 油选择 8
53 油箱容积确定 8
第六篇 验算压力系统性 8
（） 压力损失验算泵压力调整 8
611 工进时压力损失验算流量泵压力调整 9
612 快退时压力损失验算流量泵卸载压力调整 9
6121 确定油流流动状态 9
6122 程压力损失 9
6123 局部压力损失 10
（二） 液压系统发热温升计算 10
第七篇 绘制正式工作图（见附图） 11
第八篇 参考文献 11
第篇 明确设计求：
（）基结构动作序
卧式单面轴组合机床工作台床身单面动力滑台定位夹紧机构等组成加工象铸铁变速箱体实现动定位夹紧加工等功工作循环：
工件输送工作台 动定位 夹紧 动力滑台快进 工进 快退 夹紧松开 定位退回 工件送出（中工作输送系统考虑）
（二）性参数
1．轴切削力Ft24000N
2．滑台移动部件质量m510kg
3．加减速时间∆t02s
4．静摩擦系数f s02动摩擦系数f d01采导轨
5．快进行程l1200mm工进行程l2100mm工进速度30～50mmmin快进快退速度均35mmin
6．工作台求运动稳时停止运动两动力滑台完成循环时互干扰夹紧调保证
第二篇 负载分析：
负载分析中便计算分析暂考虑回油腔背压力液压缸密封装置产生摩擦阻力机械效率中加考虑工作部件卧式装置重力水分力零样需考虑力：切削力导轨摩擦力惯性力导轨正压力等动力部件重力设导轨静摩擦力动摩擦力：
02×510×989996
01×510×984998
惯性力
果忽略切削力引起颠覆力矩导轨摩擦力影响设液压缸机械效率液压缸工作阶段总机械负载算出：
启动：
加速：
快进：
工进：
快退：
列表：
液压缸运动阶段负载表21
运动阶段
计算公式
总机械负载FN
启动
1052
加速
683
快进
526
工进
25789
快退
526
根负载计算结果已知阶段速度绘制出负载图（）速度图（）见图中横坐标液压缸活塞前进时曲线液压缸活塞退回时曲线 （a）
(b)
负载速度图 （a）负载图 （b）速度图
第三篇 液压系统方案设计
31 确定液压泵类型调速方式
参考类组合机床选双作叶片泵双泵供油调速阀进油节流调速开式回路溢流阀做定压阀防止钻孔钻通时滑台突然失负载前回油路设置背压阀初定压值Pb08MPa
32 选执行元件
系统动作循环求正快进工作反快退快进快退速度相等选活塞杆液压缸快进时差动连接杆腔面积杆腔面积两倍
33 快速运动回路速度换接回路
根题运动方式求采差动连接双泵供油两种快速回路实现快速运动快进时泵时供油液压缸采差动连接
题采二位二通电磁阀速度换接回路控制快进转工进采行程阀相电磁阀直接安装液压站工作台行程开关控制路简单形成容易调整外采液控序阀单阀切断差动回路速度换接回路行程压力联合控制形式
34 换回路选择
系统换回路稳性没严格求选电磁换阀换回路便实现差动连接选三位五通换阀提高换位置精度采死挡铁压力继电器行程终点返程控制
35 组成液压系统绘制原理图
述选定液压回路进行组合根求做必修改补充组成图351示液压系统图便观察调整压力液压泵进口处背压阀液压缸杆腔进口处设置测压点设置点压力表开关样需压力表观测点压力
图351
液压系统中电磁铁动作序图352示
1Y
2Y
3Y
快进
+
工进
+
+
快退
+
停止
图352
第四篇 液压系统参数计算
（） 液压缸参数计算
411 初选液压缸工作压力
参考类型组合机床初定液压缸工作压力40×Pa
412 确定液压缸结构尺寸
题求动力滑台快进快退速度相等现采活塞杆固定单杆式液压缸快进时采差动连接取杆腔效面积等杆腔效面积两倍防止钻孔钻通时滑台突然前回油路中装背压阀参考书表82知初选背压8×Pa
表21知负载工进阶段负载F25789N计算
液压缸直径
知活塞杆直径
GBT2348—1993计算分圆整相标准直径便采标准密封装置圆整
标准直径算出
低工进速度验算液压缸尺寸查产品样调速阀稳定流量工进速度速度公式
题中满足低速度求
413 计算液压缸工作阶段工作压力流量功率
根液压缸负载图速度图液压缸效面积算出液压缸工作程阶段压力流量功率计算工进时背压代入快退时背压代入计算
表4131 液压缸需实际流量压力功率
工作循环
计算公式
负载
进油压
回油压
需流量
输入功率P
N
Pa
Pa
Lmin
KW
差动快进
工进
快退
注：1 差动连接时液压缸回油口进油口间压力损失
2 快退时液压缸杆腔进油压力杆腔回油压力
（二）液压泵参数计算
表4131知工进阶段液压缸工作压力取进油路总压力损失压力继电器动作需压力差液压缸高工作压力式算出
泵额定压力取
表知工进时需流量03Lmin设溢流阀流量25Lmin流量泵流量式计算应快进快退时液压缸需流量泵总流量流量泵流量
根面计算压力流量查产品样选YB412型双联叶片泵该泵额定压力63Mp额定转速960rmin
（三） 电动机选择
系统双泵供油系统中泵1流量
泵流量
差动快进快退时两泵时系统供油工进时泵系统供油泵卸载面分计算三阶段需电动机功率P
431 差动快进
差动快进时泵2出口压力油单阀11泵1汇合然单阀2三位五通换阀3二位三通换阀4进入液压缸腔腔压力查样知泵出口压力损失泵出口泵出口压力损失计算泵出口压力（总效率）泵出口压力（总效率）电动机功率
64994W
432 工进
考虑调速阀需压力差压力继电器动作需压力差工进时泵出口压力：
泵卸载压力取（泵总效率泵总效率）
电动机功率
687W
433快退
类似差动快进分析知：泵出口压力（总效率）
泵出口压力（总效率）电动机功率
821W
综合较快退时需功率查样选Y90L6异步电动机参数表示：
Y90L6异步电动机参数表
功率(KW)
额定转速(rmin)
电流(A)
效率()
净重(kg)
11
910
315
735
25
第五篇 液压元件选择
51 液压阀滤器选择
根液压阀系统中高工作压力通该阀流量选出元件型号规格例中阀额定压力Pa额定流量根阀通流量确定10Lmin25Lmin63Lmin三种规格元件规格型号列表511中滤器液压泵流量泵两倍选取吸油线隙式滤器表中序列号系统原理图序号致
表511 液压元件明细表
序号
原件名称
通流量（Lmin）
型号
1
双联叶片泵
16
YB412
2
单阀
16
125B
3
三位五通电磁换阀
32
3563BY
4
二位二通电磁换阀
32
2263BH
5
调速阀
032
Q10B
6
压力继电器
D63B
7
单阀
16
125B
8
液控序阀
016
XY25B
9
背压阀
016
B10B
10
液控序阀
12
XY25B
11
单阀
12
125B
12
溢流阀
4
Y10B
13
滤器
32
XUB32100
14
压力表开关
K6B
15
减压阀
20
J63B
16
单阀
20
I63B
17
三位四通电磁换阀
20
24D40B
18
单序阀
16
X164B
19
压力继电器
D63B
20
压力继电器
D63B
52 油选择
根选定液压阀连接油口尺寸确定道尺寸液压缸进出油输入排出流量计算系统液压缸差动连接快进快退时油通油量实际流量泵额定流量两倍达32Lmin液压缸进出油直径d产品样选径15mm外径19mm10号冷拔油
53 油箱容积确定
中压系统油箱容积般取液压泵额定流量57倍例取7倍油箱容积
第六篇 验算压力系统性
（） 压力损失验算泵压力调整
611 工进时压力损失验算流量泵压力调整
工进时路中流量仅03Lmin流速程压力损失局部压力损失非常忽略计时进油路仅考虑调速阀压力损失Pa回油路背压阀压力损失流量泵调整压力应等工进时液压缸工作压力加进油路压差考虑压力继电器动作需
PaPa
流量泵溢流阀12应次压力调整
612 快退时压力损失验算流量泵卸载压力调整
快退时液压缸杆腔回油量进油量两倍便确定流量泵卸载压力
已知：快退时进油回油长度均油直径通流量进油路回油路液压系统选N32号液压油考虑低工作温度手册查出时油运动粘度油密度液压元件采集成块式配置形式
6121 确定油流流动状态
公式计算雷诺数
式中 ——均流速（）
——油径（）
——油运动粘度（）
——通流量（）
进油路中液流雷诺数
回油路中液流雷诺数
知进回油路中流动层流
6122 程压力损失
程压力损失书公式（137）算进油路回油路压力损失
进油路流速压力损失
PaPa
回油路流速进油路流速两倍压力损失
PaPa
6123 局部压力损失
采集成块式液压装置考虑阀类元件集成块油路压力损失通阀局部压力损失书式（129）计算结果表示
表61231 阀类元件局部压力损失
元件名称
额定流量
实际通流量
额定压力损失
实际压力损失
单阀2
25
16
2
082
三位五通电磁阀3
63
1632
4
026103
二位二通电磁阀4
63
32
4
103
单阀11
25
12
2
046
注：快退时三位五通阀两油道流量压力损失
取集成集成块进油路压力损失回油路压力损失进油路回油路压力损失
述计算知快退时液压缸负载快退时液压缸工作压力
快退时泵工作压力
流量泵卸载阀10调整压力应
运算结果出种工况实际压力损失初选压力损失值较接定程度说明液压系统油路结构元件参数合理满足求
（二） 液压系统发热温升计算
整工作循环中工进阶段占时间长系统发热工进阶段造成工进工况验算系统升温
工进时液压泵输入功率日前算
工进时液压缸输出功率
系统总发热功率
已知油箱容积邮箱似散热面积
加入通风良取油箱散热系数油液温升
设环境温度热衡温度
油箱散热基达求
第七篇 绘制正式工作图（见附图）
第八篇 参考文献
1雷天觉液压工程手册北京 机械工业出版社 1990
2李登万液压气压传动江苏 东南学出版社 2004
3张利液压站设计北京 海洋学出版社 2004
4李胜海液压机构组合北京 清华学出版社 1992
5许福玲陈尧明液压气压传动 机械工业出版社 2002
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