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1、目录目录一、设计任务.4 1、课程设计题目.4 2、课程设计任务.5 二、液压回路工况分析.6 1、导程摩擦阻力.6 2、惯性力.6 3、工作负载.7 4、液压缸密封摩擦阻力.7 三、液压系统主要参数计算.10 1、预选系统设计压力.10 2、计算液压缸主要结构尺寸.10 3、单个液压缸需求的最大流量.12 4、其他工作阶段的压力、流量和功率.12 四、制定方案，拟定液压系统图.13 1、制定液压回路方案.13 2、合成液压系统图.143、选择液压系统的元件和辅件.16 (1)液压泵的选择.16 (2)控制元件的选择.17 五、液压缸设计1、液压缸结构的拟定. .182、液压缸主要几何尺寸的计
2、算. .193、液压缸的结构图. .20六、设计总结.22 七、参考文献一、设计任务一、设计任务1、课程设计题目、课程设计题目某厂欲自行设计制造一台专用车床，用于压缩机连杆两端长轴颈的车削加工。根据加 工工件尺寸较长的特点，拟采用的加工工艺方案为：工件固定，刀具旋转并进给。车床主 要由床身布有相互平行的 V 形导轨和平导轨各一条(见图 1-1)和左右两个车削动力头组成， 其总体布局如图 2-2 所示。工件装夹于床身中部。两个独立的动力头，通过机械传动带动 主轴及刀具旋转实现车床的主运动；进给运动要求采用液压缸实现，即在床身上安装两个 液压缸，使其活塞杆与各动力头下部相连，通过液压缸往复运动驱动
3、动力头实现车床的进 给运动。车床加工工件时，车削动力头的进给工作循环为：快进工进快退停止。已 知：移动部件重约是 G15kN；各车削动力头的最大切削进给抗力(轴向力)估值为 Fe10kN;主切削力(切向力)Fz35kN。要求动力头的快速进、退速度相等， V1=Vmax=3m/min；工进速度无级调整范围为 V2=0.021m/min.导轨的静、动摩擦因数分 别为 fs=0.2;fd=0.1。 (2)配置执行元件 根据车床的总体布局及技术要求，选择缸筒固定的单杆活塞缸作为驱动车削动力头实现进 给运动的液压执行元件。 (3)工况分析 由于动力头的快速进退及工作进给阶段的速度已给定，不必进行运动分析
4、。故仅对液压缸 作动力分析，即通过分析计算，确定液压缸总的最大外负载。 液压缸的受力简图如图 1-2 所示。图 1-1 车床总体布局示意图 1，8 一车削动力头；2，7 一主轴；3，6 一连杆轴颈； 4 一夹具；5 一工件(连杆)；9 一导轨；10 一床身图 1-2 车床液压缸受力分析计算参数类别参数值参数类别参数值最大行程0.4m轴向载荷Fe=10KN工进速度范围0.021.0m/min轴向载荷Fz=35KN快进，快退速度3m/min动摩擦系数fd=0.1移动部件重G=15KN静摩擦系数 fs=0.2题目要求：题目要求：1.驱动装置：双作用单出杆活塞缸，头部用间隙式缓冲，尾部用可调缓冲。 2
5、.安装方式：缸前，后盖采用法兰连接，用切向支座与机架固定，活塞杆移动。 3.控制方式：用行程阀快进与工进速度的换接。设计要求：设计要求：1.进行工况分析与计算，绘制工况图（包括速度图与负载图） 。 2.拟定液压系统原理图，选择标准液压元件，绘制电磁铁动作循环表。 3.进行液压缸设计计算，图纸绘制。上交材料：上交材料：1.设计说明书一份。 2.液压系统原理图一张。 3.液压缸装配图及部分零件图一套。二、液压回路工况分析二、液压回路工况分析1、导程摩擦阻力、导程摩擦阻力 车床工进阶段的导轨受力见图 2-2，取摩擦因数 fd=1，可算得动摩擦阻力为为Ffd1NGGfFfFFdZdZ fd603629
6、0sin1 . 02)3515(1 . 02)3515(2sin221010331图 2-1 车床导轨受力分析简图车床空载快速进退阶段启动时，导轨受静摩擦阻力作用，区静摩擦因数=0.2，算Ffsfs得NGGffFssfs362145sin2 . 02152 . 02152sin22101033 加速阶段和恒速阶段的动摩擦阻力为NGGddfdF181145sin1 . 02151 . 02152sin2210103322、惯性力、惯性力 取速度变化量，启动时间。算得故惯性力0.02m/sm/min2 . 1s2 . 0t NGF1532 . 0 02. 081. 915tg103i3、工作负载、
7、工作负载 液压缸拖动车削动力头进给时的工作负载为切削抗力，已知。FekN10eF4、液压缸密封摩擦阻力、液压缸密封摩擦阻力作用于液压缸活塞上密封阻力，用下式估算FmFFecmm1）（式中-液压缸机械效率，。cm95. 090. 0cm取，算得启动时得静密封摩擦阻力90. 0cmNFF10001090. 011103ecmm）（）（恒速时的动密封摩擦阻力估取为静密封摩擦阻力的 30%，即，即FFmsmd%30。NFFmsmd300%30将上述计算过程综合后得到的各工作阶段的液压缸外负载结果列于表 2-1 和 2-2，液压缸的 负载循环图、速度循环图见图 2。表 2-1 车削动力头液压缸外负载计算结果外负载 F/N工况 计算公式结果启动FFFmsfs4621加速FFFmdfdtgG22264快进恒速FFFmdfd22111工进FFFFmdfde116336表 2-2 车削动力头液压缸外负载计算结果外负载 F/N工况 计算公式结果启动FFFmsfs4621加速FFFmdfdtgG22264快退恒速FFFmdfd22111启动快进减速工进制动制动快退反 向 启 动FOXX909图 2 液压缸的负载循环图、速度循环图由表 2-1 和表 2-2 可以看出，最大负载出现在工进阶段 ，其最大值为.NF16336max三、液压系统主要参数计算三、液压系统主
