液压油缸课程设计说明书.docx

课程设计说明书

（液压油缸的压力和速度控制）

目录

TOC\o1-5\h\z\oCurrentDocument1、 设计课题 3

\oCurrentDocument1.1设计目的 3

\oCurrentDocument1.2设计要求 3

\oCurrentDocument1.3设计参数 3

1.4设计方案 3

2、 设计方案 4

\oCurrentDocument2.1工况分析 4

\oCurrentDocument2.2拟定液压系统 6

3、 机械部分计算 9

3.1液压缸的设计计算 9

\oCurrentDocument3.2液压缸的校核计算 12

\oCurrentDocument3.3液压缸结构设计 15

\oCurrentDocument3.4选择液压元件 17

4、系统的验算 20

\oCurrentDocument4.1,压力损失的验算 20

\oCurrentDocument4.2系统温升的验算 21

\oCurrentDocument5、 电气部分设计 23

5.1控制系统基本组成 23

5.2PLC控制系统的流程图 24

1设计课题

1.1设计目的

通过课程设计培养学生综合运用所学知识和技能、提高分析和解决实际问题能力的一个重要环节，专业课程设计是建立在专业基础课和专业方向课的基础上的，是学生根据所学课程进行的工程基本训练，课程设计的目的在于：

1、 培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电控制系统（产品）的初步设计工作，并结合设计或试验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。

2、 培养学生搜集、阅读和综合分析参考资料，运用各种标准和工具书籍以及编写技术文件的能力，提高计算、绘图等基本技能。

3、 培养学生掌握机电产品设计的一般程序和方法，进行工程师基本素质的训练。

4、 树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。

1.2设计要求

执行元件：液压油缸；传动方式：电液比例控制;

控制方式：PLC控制；

控制要求：速度控制；

控制精度：0.01

1.3设计参数

油缸工作行程一一600mm；额定工作油压——6.5MPa；移动负载质量——1000kg；负载移动阻力——5000N；移动速度控制——0.2m/s；

1.4设计方案

利用设计参数和控制要求设计出液压油缸，进而设计出液压系统，通过PLC对液压油缸进行速度控制。

计算结果

2.1工况分析

首先根据已知条件，绘制运动部件的速度循环图，如图2.1所示。然后计算个阶段的外负载并绘制负载图。

液压缸所受负载F包括有效工作负载，摩擦阻力和惯性力三种类型，即

F=F+F+F (2-1)

式中F——有效工作负载，在本设计中即为题目给定的负载移

动阻力Fw=5000N；

F——运动部件速度变化时的惯性负载；

F——导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力，启动后

为动摩擦阻力，对于平导轨F可由下式求得

F=f(G+F)

G——运动部件重力；

Fr——垂直于导轨的工作负载，本设计中为零；

f一导轨摩擦系数，在本设计中取静摩擦系数为0.2,

动摩擦系数为0.1则求得

错误！未找到引用源。 (2-2)

错误！未找到引用源。

(2-3)

上式中七为静摩擦阻力，Ff为动摩擦阻力。

AvF=m

(2-4)

式中 m——负载质量

At——加速或减速时间，本次设计中取错误！未找到引用源。；

Au——At时间内的速度变化量，本次设计最大速度为

0.2m/s,取Au=0.2m/s；

在本设计中

F=100002=1000N

a0.2

(2-5)

牛5000N

F、=1960N

F=980N

错误！未找到引用源。

Au=0.2m/s

Fa=1000N

根据上述计算结果，列出个工作阶段所受的外负载(见表2.1)，并画出如图2.2所示的负载循环图。

表2.1工作循环各阶段的外负载

前进时

最大负载F(N)

启动加速

F=F+F+F

7960

匀速移动

F=F+F

5980

减速制动

F=Ffa+Fw-Fa

4980

速度循环图v-t

工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。第一种如图2-1中实线

所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，

图2-1速度循环图

最后匀减速运动到终点；第二种，液压缸在总行程的前一半作匀加速运动，在另一半作匀减速运动，且加速度的数值相等；第三种，液压缸在总行程的一大半以上以较小的加速度作匀加速运动，然