组合机床动力滑台液压系统设计毕业论文

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1、兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ） I 摘 要 液压传动技术是机械设备中发展最快的技术之一，特别是近年来与微电子、计算 机技术相结合，使液压技术进入了一个新的发展阶段。由于液压技术具有传递效率高、 系统结构简单、动作实现容易等突出优点，液压传动在工程机械中得到了广泛的应用。 本文首先对组合机床动力滑台液压系统进行工况分析，通过分析计算，绘制速度、 负载循环图，初步选定液压缸工作压力，并计算液压缸尺寸以及各阶段流经液压缸的 流量；其次根据液压系统供油方式、调速方式、速度换接方式来拟定液压系统图，并 且对系统工作状态进行分析；再次通过对流经各元件的流量的计算，合理选择液压元 件

2、；最后通过对系统效率、发热和升温的验算，对液压系统进行性能分析。所设计的 液压系统除了满足上述要求外，还必须符合体积小、重量轻、成本低、效率高、结构 简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普遍设计原则。 关键词 : 动力滑台；工况分析；液压系统；液压缸 组 合 机 床 动 力 滑 台 液 压 系 统 设 计 II Design of combination machine tool hydraulic pressure system The hydraulic drive technology is one of the fastest-growing technologies in th

3、e mechanical equipment. Especially in recent years, hydraulic technology with microelectronics and computer technology combined, make the hydraulic technology has entered into a new stage of development. Hydraulic technology has high transfer efficiency, simple structure, action to achieve easy outs

4、tanding advantages. Hydraulic transmission has been widely applied in construction machinery. Firstly this paper analyzes the working conditions of the hydraulic system of power sliding table in modular machine tools. The rendering speed and the graph of load circulation are obtained by the analysis

5、 and calculation, as well as the working pressure of hydraulic cylinders. Calculation for hydraulic cylinders is to get suitable cylinder size and the each stage flow of the hydraulic cylinder; Secondly protocolling the circuit diagram forhydraulic system is based on its oil mode, speed mode and the

6、 access mode of speed and analysis for the working conditions of hydraulic system. Calculation for the flow of hydraulic cylinders again is to choose the rational components; Finally analyzing for hydraulic system performance is to check the efficient and temperature of this system. In addition the

7、above requirements should be met, the system must meet the principles including the small size, light weight .low cost, high efficiency, simple structure, reliable operation, convenient use, which are recognized as rational design principles. Key words: power sliding; working conditions; hydraulic s

8、ystem; hydraulic cylinder 兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ） III 目 录 摘 要 . I Design of combination machine tool hydraulic pressure system II 1 绪 论 1 1.1液 压 传 动 的 发 展 历 史 及 发 展 前 景 . 1 1.2液 压 传 动 的 优 缺 点 3 1.2.1 液 压传 动 的优 点 3 1.2.2 液 压传 动 的缺 点 4 1.2.3 液 压传 动 的应 用 4 2 组合机床动力滑台液压系统的工况分析 6 2.1技 术 要 求 和 设 计 参 数

9、 . 6 2.2分 析 系 统 工 况 7 2.2.1 工 作负 载 7 2.2.2 惯 性负 载 7 2.2.3 阻 力负 载 8 2.3负 载 循 环 图 和 速 度 循 环 图 的 绘 制 . 8 2.4液 压 缸 的 设 计 10 2.4.1 确 定液 压 缸的 主 要 尺 寸 . 10 2.4.2 计 算液 压 缸工 作 循 环 各 阶 段 的 压 力 、 流 量 和 功 率 17 3 拟定液压系统原理图 19 3.1液 压 传 动 系 统 的 类 型 . 20 3.2速 度 控 制 回 路 的 选 择 . 20 3.3换 向 回 路 和 速 度 换 接 回 路 的 选 择 . 20

10、 3.4油 源 的 选 择 和 能 耗 控 制 . 21 3.5压 力 控 制 回 路 的 选 择 . 22 3.6拟 定 液 压 系 统 原 理 图 . 22 4 液压元件的选择 24 4.1确 定 液 压 泵 和 电 机 规 格 . 24 4.2阀 类 元 件 和 辅 助 元 件 的 选 择 25 4.3油 管 的 选 择 . 28 组 合 机 床 动 力 滑 台 液 压 系 统 设 计 IV 4.4油 箱 的 设 计 . 30 5 液压系统性能的验算 33 5.1估 算 系 统 的 效 率 33 5.2系 统 发 热 和 温 升 验 算 . 33 6 液压元件的清洗、传动装置的总体设计及

11、常见故障 35 6.1液 压 元 件 的 清 洗 35 6.2液 压 传 动 装 置 的 总 体 设 计 35 6.2.1 液 压装 置 的总 体 布 置 . 35 6.2.2 液 压元 件 的配 置 方 式 . 36 6.2.3 常 见故 障 及排 除 方 法 . 37 结 论 40 致 谢 41 参考文献 42 兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 1 1 绪 论 1.1 液压传动的发展历史及发展前景 液压传动和气压传动称为流体传动，是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动 原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体 传动技术水平的高低

12、已成为一个国家工业发展水平的重要标志。第一个使用液压原理 的是 1795 年英国约瑟夫 布拉曼（ Joseph Braman,1749-1814 ） ，在伦敦用水作为工作介 质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。 1905年他又将工作 介质水改为油 ,进一步得到改善。 第一次世界大战（ 1914-1918）后液压传动广泛应用 ,特别是 1920 年以后 ,发展更为 迅速。 液压元件大约在19 世纪末 20 世纪初的 20 年间,才开始进入正规的工业生产阶 段。1925 年维克斯（ F.Vikers）发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压 传动 的逐步建立奠定了

13、基础。20 世纪初康斯坦丁 尼斯克（ G Constantimsco ）对能量 波动传递所进行的理论及实际研究;1910 年对液力传动 (液力联轴节、液力变矩器等)方 面的贡献，使这两方面领域得到了发展。 第二次世界大战（ 1939-1945）期间,在美国机床中有 30%应用了液压传动。应该指 出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速发 展液压传动 ,1956 年成立了“液压工业会” 。近 2030 年间，日本液压传动发展之快， 居世界领先地位。军事工业的迫切需要促使液压装置向反应快、动作灵敏、功率大的 方向发展，并出现了伺服阀。战后，先进的液压技

14、术迅速转向民用，在工程机械、汽 车制造、农用机械等领域得到了广泛的应用。 液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工 机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等； 钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及 堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等； 船舶用的甲板起重机械（绞车） 、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型 天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇 装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 我国的液

15、压工业开始于20 世纪 50 年代，液压元件最初应用于机床和锻压设备。 60 年代获得较大发展，已渗透到各个工业部门，在机床、工程机械、冶金、农业机械、 组 合 机 床 动 力 滑 台 液 压 系 统 设 计 2 汽车、船舶、航空、石油以及军工等工业中都得到了普遍的应用。当前液压技术正向 高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能耗、长寿命、高度集成化等方向发展。 同时，新元件的应用、系统计算机辅助设计、计算机仿真和优化、微机控制等工作， 也取得了显著成果。 目前，我国的液压件已从低压到高压形成系列，并生产出许多新型元件，如插装 式锥阀、电液比例阀、电液伺服阀、电业数字控制阀等。我国机械工业在认

16、真消化、 推广国外引进的先进液压技术的同时，大力研制、开发国产液压件新产品，加强产品 质量可靠性和新技术应用的研究，积极采用国际标准，合理调整产品结构，对一些性 能差而且不符合国家标准的液压件产品，采用逐步淘汰的措施。由此可见，随着科学 技术的迅速发展，液压技术将获得进一步发展，在各种机械设备上的应用将更加广泛。 液压传动相对于机械传动来说是一门新技术，液压传动和控制广泛应用了电子技 术、计算机技术、信息技术、自动控制技术及新工艺、新材料的新成果，已成为工业 机械，工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术。液压传动的应用深入各个 领域，国外生产的 95%的工业机械、 90%的数控加工中心、 95%以上的自动化生产线都 采用了液压传动技术。因此，采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重 要标志之一。而其向自动化、高精度、高效率、高速度、高功率、小型化、轻量化方 向发展，是不断提高它与电传动、机械传动竞争能力的关键，随着液压自动化程度的 不断提高，液压元件应用数量的急剧增加，原件小型化、系统集成化是未来的发展趋 势，在未来加工中应用前景十分