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1、河 北 建 筑 工 程 学 院 本科课程设计（论文）题目铣床动力滑台液压系统学 科 专 业 机械工程学院 班 级 机械电子工程112班 姓 名 指 导 教 师 辅 导 教 师 目 录一、设计题目2二、已知条件2三、性能要求2四、设计内容2（一）工况分析21、工作负载22、摩擦负载23、惯性负载24、液压缸在工作过程中各阶段的负载25、运动时间2（二）确定液压缸参数41、初选液压缸的工作压力42、计算液压缸的尺寸43、绘制液压缸的工况图5（三）计算各个液压元件91、液压泵9 2、阀类元件及辅助元件-10（四）拟定液压系统图61、设计液压系统方案72、选择基本回路73、组成液压系统8五、总结11六
2、、参考文献11设计过程及说明结果一、设计题目铣床动力滑台系统二、已知条件1、 铣削力：3093N；2、 滑台移动部件总质量：5700N；3、 快速进给：行程300mm，速度3.5m/min；4、 慢速进给：行程100mm，速度601000mm/min；5、 快速退回：行程400mm，速度3.5m/min；6、 启动、制动时间均为0.05s，水平导轨上的摩擦力不计。三、性能要求自动实现快进工进快退停止的工作循环。四、设计内容（一）工况分析1、 工作负载工作负载即为铣削力2、 摩擦负载摩擦负载不计3、 惯性负载=679N4、 液压缸在工作过程中各阶段的负载启动阶段启动加速阶段快进或快退阶段工进阶段
3、设液压缸的机械效率m=0.96得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。表1：液压缸各阶段的负载和推力工况负载组成液压缸负载F/N液压缸推力F0=F/m/N启 动F=000加 速F=Fm679707快 进F=000工 进 FL=309330933093反向启动F=000加 速 F=Fm679707快 退F=000根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间，即可绘制出负载循环图F-t 和速度循环图v-t，如下图所示。液压缸的负载图F/N3093679100 200 300400l/mm液压缸的速度图工进l/mmv/(m/min)（m/min）3.51-3.5100 200 300400100
4、0mm/min60mm/min（二）确定液压缸参数1初选液压缸工作压力所设计的动力滑台在工进时负载最大，在其它工况负载都不太高，初选液压缸的工作压力p1=1MPa。2计算液压缸主要尺寸由式得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选此背压为p2=0.6MPa。： 则活塞直径 参考表5及表6，圆整后取标准数值得 D=80 mm， d=55mm。由此求得液压缸两腔的实际有效面积为: （三）计算和选择液压件1.液压泵 液压缸在整个工作循环中的最大工作压力为
5、0.956 MPa，如取进油路上的压力损失为0.8MPa，为使压力继电器能可靠地工作，取其调整45压力高出系统最大工作压力0.5MPa，则液压泵的最大工作压力应为 Pp1=(0.956+0.8+0.5)=2.256Mpa由图3可知，液压泵应向液压缸提供的最大流量为9L/min，因系统较简单，取泄露系数KL=1.1，则液压泵的实际流量应为 qp=1.19.0=9.9 L/min 由于溢流阀的最小稳定溢流量为3L/min，而工作时输入液压缸的流量为6L/min，液压泵单，所以液压泵的流量规格最少应为6L/min。 根据以上压力和流量的数值查阅产品样本，最后确定选取YB1型定量叶片液压泵，其压泵排量
6、分别为8mL/r，当液压泵的转速np=1200r/L时该液压泵的理论流量为9.6 L/min，若取液压泵的容积效率v=0.9，则液压泵的实际输出流量为 q= 8.64L/min 由于液压缸在快退时输入功率最大，这时液压缸工作压力为1.95MPa、流量为8.64 L/min。查表取液压泵的总效率h=0.6，则液压泵驱动电动机所需的功率为 P= (qp pp)/P=0.468kw 根据此数值查阅电动机产品样本选取Y801型电动机，其额定功率0.55Kw，额定转速1200r/min。2.阀类元件及辅助元件 根据阀类元件及辅助元件在油路的最大工作压力和通过该元件的最大实际流量，可选出这些液压元件的型号
7、和规格，见表3。表中序号与系统图的元件标号相同。 根据计算出的液压缸的尺寸，可估算出液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量和功率，如表2所列，由此绘制的液压缸工况图如图2所示。 表2液压缸在各阶段的压力、流量和功率值工况负载F/N回油腔压力p2/MPa进油腔压力p1/MPa输入流量q10-3/m3/s输入功率P/KW计算公式快进启动00.335加速679p1+p0.633恒速0p1+p0.3350.1380.046工进30930.60.9560.0030-0.00500.015-0.025快退启动0加速6790.30.835恒速00.30.6010.1550.093注：1. p为回油口到进油口之
8、间的压力损失，取p=0.3MPa。 快退时，液压缸有杆腔进油，压力为p1，无杆腔回油，压力为p2。P1Pq0.1380.0460.6330.3550.6010.8350.0930.1550.9560.025q/(10-3m3/s),p/Mpa,P/kW0.003l/mm液压缸工况图3、 拟定液压系统图 1、设计液压系统方案由于该机床时固定式机械，这台机床液压系统的功率小，滑台运动速度低，工作负载变化小。查表可知该液压系统宜采用节流调速方式和开式循环为宜，现采用进油节流调速回路，为使工作平稳，回油路上要设置背压阀。从工况图中可以清楚地看到，在液压系统的工作循环内，液压缸要求油源交替地提供大流量和
9、小流量油液，其提供的最大流量是最小流量的31倍，且快进与快退时间t1和工进时间t2分别为 综上，采用单个限压式变量液压泵供油。油压源如图a。 2、选择基本回路由于不存在负载时，系统的做功的工况，也不存在负载制动过程。故不需要设置平衡及制动回路。但必须具有快速运动换向、速度换接以及调压卸荷等回路(1) 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变量泵快速运动回路实现快速运动。考虑到从工进转快退时回油路流量较大，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液换向阀，如图2b所示。(2) 选择速度换接回路 由于本系统滑台由快进转为工
10、进时，速度变化大，为减少速度换接时的液压冲击，选用行程阀控制的换接回路，如图2c所示。(3) 选择调压和卸荷回路 在变量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，变量泵的出口压力由油源中泵直接调定，无需另设调压回路。在滑台工进和停止时，通过液控顺序阀卸荷。图b 图a图c 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，如下图所示。在图d中，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。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，图中添置了一个单向阀。图
11、中增设了一个压力继电器。当滑台碰上死挡块后，系统压力升高，它发出快退信号，操纵电液换向阀换向。 图d表5-1元件的型号及规格序号元件名称估计通过流量（L/min）额定流量（L/min）额定压力(Mpa)型号.规格1溢流阀66316YF3E10B2顺序阀663XF3-E10B3单向阀206316S-64调速阀60.075016AXQF-E10B5压力继电器10HED1Ka106单向阀206316AXQFE10B7行程阀206316AXQFE10B8液压缸9先导阀20801635DYF3YE10B10三位五通电磁阀20801635DYF3YE10B11单向阀206316 S-612限压式变量叶片泵
12、13.66.3YBX-A13滤油器1063xu6380J五、总结这次课程设计花了四五天，通过这段时间的设计，认识到自己的很多不足，自己知识的很多盲点和漏洞，知识和实践的差距，所以说通过这次设计我深刻的认识到理论联系实际的能力还急需提高。 在这个过程中，遇到了一些困难，但是通过和同学的讨论和资料查找还是解决了这些难题，随着问题的解决，学习的热情高涨。本次设计涉及了液压传动的大部分知识还有就是CAD作图和word文档的处理。也使我们很好的将课本上的知识与实际结合起来，收获颇多，特别是收集资料和信息的能力，这也是我们大学期间一次难得机会，总之是获益匪浅。 六、参考文献1、章宏甲主编：金属切削机车与液压传动。北京：机械工业出版社，20022、蔡春源主编：机电液设计手册。北京：机械工业出版社,19973、雷天觉主编：液压工程手册。北京：机械工业出版社,19904、马玉贵主编：液压件使用与维修技术大全。北京：中国建材工业出版社,19865、煤炭工业部主编：液压传动设计手册。上海：上海科学技术出版社，
