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1、液压与气压传动技术课程设计说明书一、液压传动课程设计的目的1、巩固和深化已学的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤。2、锻炼机械制图，结构设计和工程运算能力。3、熟悉并使用有关国家标准、行业标准、设计手册和产品样本等技术资料。4、提高学生使用计算机绘图软件进行实际工程设计的能力。二、液压课程设计题目题目（一）设计一台卧式单面多轴钻镗两用组合机床液压系统，要求完成如下的动作循环：快进工进死挡铁停留快退停止；切削力为20000N，动力滑台采用平导轨，工进速度要求无级调速，其他参数如下表所示。数 参 据数数 据IIIIIIIVV运动部件自重（N）9810100009990950011000
2、快进快退速度（m/min）77.56.57.88快进行程（mm）10012011095120工进行程（mm）5060657060工进速度（mm/min）30903090309030903090静摩擦系数fg0.20.150.20.180.15动摩擦系数fd0.10.080.090.120.14启动制动时间t（s）0.20.250.210.230.3试完成以下工作：1、进行工况分析，绘制工况图。2、拟定液压系统原理图（A3）。3、计算液压系统，选择标准液压元件。4、绘制液压缸装配图（A3）。5、编写液压课程设计说明书。机床加工示意图如下：图1 卧式动力滑台加工示意图机械制造与自动化专业液压传动课
3、程设计说明书班级： 机制103班 学号： 100114341 姓名： 日期： 2012-11-6 目 录第1章 组合机床工况分析 11.1 工作负载分析11.2 阻力负载分析11.3 惯性负载分析11.4工进速度选择11.6 负载图和速度图的绘制2第2章 液压缸的主要参数的确定32.1 初定液压缸工作压力32.2 液压缸尺寸的计算3第3章 拟定液压系统图63.1 选择液压回路63.2 液压系统工作分析7第4章 液压缸的结构设计84.1 液压缸各元件的材料及连接配合方式84.2 液压缸设计需要注意的事项94.3 液压缸主要零件的材料和技术要求94.4 液压缸主要尺寸的计算11参考文献13第1章
4、组合机床工况分析1.1 工作负载分析 工作负载即为切削阻力。 所以 =20000N。1.2 阻力负载分析液压缸驱动工作部件时要克服机床导轨处的摩擦阻力，它与导轨形状、安放位置及工作台的运动状态有关。 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力：静摩擦阻力 动摩擦阻力 1.3 惯性负载分析1.4工进速度选择工进最大速度v=90mm/min1.5 根据以上分析计算各工况负载 (见表1-1)表1-1 液压缸在各工作阶段的负载值工况计算公式液压缸负载F/N液压缸驱动力F/m/N启动19622180正向加速15641738快进9811090工进2098123312快退9811090注:表中取液压缸的机械效率cm=0.9
5、1.6 负载图和速度图的绘制负载图按上面数值绘制，如图所示。速度图按已知数值、，、快退行程和工进速度等绘制如图。V/m/min 7 0.09 50 100 150 L/mm -7 速度图 F/N 23312 1738 2180 1090 50 100 150 L/mm 1090 负载图 -2100第2章 液压缸的主要参数的确定2.1 初定液压缸工作压力根据上述工况要求和动力滑台的结构安排，应采用液压缸为执行元件。液压缸选用单杆式的，缸筒固定在床身上。由于要求快进与快退的速度相等，为减少液压泵的供油量，决定采用差动型液压缸。由工况分析中可知，工进阶段的负载力最大，所以，液压缸的工作压力按此负载力
6、计算，选,本机床为钻孔组合机床，为防止钻通时发生前冲现象，液压缸回油腔应有背压，取背压，为使快进快退速度相等，选用，但由于油管中有压降存在，有杆腔压力大于无杆腔，估算时快进取。2.2 液压缸尺寸的计算由式得液压缸直径取标准直径因为，所以 其中d为活塞缸直径则，液压缸有效面积经检验，活塞杆的强度和稳定性均符合要求。根据上述D和d的值，可估算液压缸在各个工作阶段中的压力，流量和功率。如下图A-A,并据此会出工况图A-B液压缸的流量计算：液压缸工作腔压力：A-A液压缸在工作循环中各阶段压力、流量和功率工作阶段负载回油腔压力工作腔压力输入流量q输入功率快进109050.45350.26工进233120
7、.80.380.8850.056快退10900.51.6931.50.89q/L/min 35 0.885 0 50 100 150 L/mm 31.5 B-B流量图 P/Mp 2.83 0.45 0 50 100 150 L/mm 1.69B-B压力图P/kw 0.26 0.056 0 50 100 150 L/mm 0.89B-B功率图第3章 拟定液压系统图3.1 选择液压回路首先选择调速回路。由以上数据可得，这台机床属于小功率，滑台运动速度低，工作负载变化小，可采用进口节流调速，为了解决进口节油调速回路在钻孔时的滑台突然前冲现象，回路上设置背压阀。由于液压系统选用了节流调速的方法，系统中
8、油液循环必然是开式的。根据以上数据可知，在液压系统工作循环内，液压缸交替的要求提供低压大流量和高压小流量的油液。最大流量和最小流量之比约等于40，而快进快退所需的时间比工进所需时间少的多，因此从提高工作效率，节省能量的角度看，采用单个定量泵是不合适的。宜采用双泵供油。由于快进快退速度较大，为保证换向平稳，且该系统采用差动连接，采用三位五通Y型电液换向阀实现运动换向，并实现差动连接。2拟定液压系统图根据上述分析和所拟定方案，将各回路合理的组合成为机床液压系统原理图（如附图）3.2 液压系统工作分析快速前进： 电磁铁1YA通电，电液换向阀左位接入系统，溢流阀8因系统压力不高仍处于关闭状态，这时液压
9、缸作差动连接，液压泵1输出最大量。系统中油液流动的情况为： 进油路：液压泵1单向阀10换向阀2（左位）行程阀3（下位）液压缸左腔 回油路：液压缸右腔换向阀2单向阀6行程阀3液压缸左腔工进阶段：工进在滑台前进到预定位置，挡块压下行程阀3通电开始，这时系统压力升高，溢流阀8打开，液压泵单泵供油，系统中油液流动情况为： 进油路：液压泵1单向阀10换向阀2左位调速阀4液压缸左腔 回油路：液压缸右腔换向阀2（左位）单向阀6调速阀4 液压缸左腔 停留阶段：停留在工进行进到碰上死挡块不再前进时开始，并在系统压力进一步升高，压力继电器14发出信号后终止。快退阶段：快退在压力继电器14发出信号后，电磁铁1YA断
10、电、2YA通电开始，油路换向，系统中油液的流动情况为： 进油路：液压泵1单向阀10换向阀2（右位）液压缸右腔 回油路：液压缸左腔左腔单向阀5换向阀2（右位）油箱停止 停止在滑台快速退回到原位，挡块压下终点开关，电磁铁2YA断电、换向阀2处于中位，液压泵卸荷，滑台停止运动。 油路：液压泵1单向阀10换向阀2（中位）单向阀13油箱第4章 液压缸的结构设计4.1 液压缸各元件的材料及连接配合方式为满足本题目中液压系统 快进工进快退的使用要求，选用双作用单杆活塞缸。1）液压缸的组成：液压缸的结构基本上可分成缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置，以及排气装置五个部分。2）液压缸组件的连接方式：缸
11、筒与缸盖的连接形式，因法兰连接结构简单，容易加工，也易拆卸，故采用法兰连接，缸筒与缸底的连接形式也用法兰连接。活塞杆与活塞的连接方式选用螺纹连接，其结构简单，安装方便可靠。活塞杆导向部分的结构 活塞杆导向部分的结构，包括活塞杆与端盖、导套的结构，以及密封、防尘、锁紧装置等。 3）活塞及活塞杆处密封圈的选用 活塞及活塞杆处密封圈的选用，应根据密封部位、使用部位、使用的压力、温度、运动速度的范围不同而选择O型的密封圈。4）液压缸的缓冲装置 液压缸带动工作部件运动时，因运动件的质量大，运动速度较高，则在达到行程终点时，会产生液压冲击，甚至使活塞与缸筒端盖产生机械碰撞。为防止此现象的发生，在行程末端设置缓冲装置。采用圆柱环状间隙节流缓冲装置。5）液压缸排气装置 这里对液压缸的要求高
