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1、机械设计制造及其自动化专业课程设计任务书编号：课程名称：液压与气动技术办学单位：阎良学习中心设计题目卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统设计学生卜建锋一、课程设计目的与要求：目的：使学生综合运用液压与气动课程及其它先修课程的理论知识和生产实际知 识，进行液压传动的设计实践，使理论知识和生产实际知识紧密结合起来，从而使这些知识 得到进一步的巩固、加深和扩展。要求：一台卧式单面多轴钻孔组合机床，动力滑台的工作循环是：快进-工进-快退 -停止。液压系统的主要性能参数要求如下，轴向切削力为24000N；滑台移动部件总质量 为510kg；加、减速时间为0.2s ;采用平导轨，静摩擦系数为0.2,动摩
2、擦系数为0.1,;快 进行程为200mm,工进行程为100mm，快进与快退速度相等，均为3.5m/min,工进速度 为3040mm/min。工作时要求运动平稳，且可随时停止运动。试设计动力滑台的液压系 统。二 课程设计容：卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统设计三 课程设计进度安排1宣布设计任务，明确课题任务及要求，收集阅读有关设计资料0.5天2液压与气压系统的设计与计算：1天3详细细设计：2.5天1 ）液压系统原理图设计2）液压缸装配图设计及零件图设计4撰写设计、计算说明书0.5天指导教师签字办学单位意见教学班负责人签字、分校盖章年月日广播电视大学机械设计制造及其自动化专业（本科） 液压
3、与气动技术 课程设计题 目卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统设计姓 名：卜建锋学 号： 19专 业：机械设计及其制造 层 次：年级：13秋学校：阎良学习中心工作单位：指导老师： 完成时间：目录一、负载分析11.1 负载与运动分析11.2 负载图和速度图的绘制2二、设计方案拟定3三、参数计算53.1 液压缸参数计算53.2 液压泵的参数计算103.3电动机的选择 11四、元件选择124.1 确定阀类元件及辅件 124.2 油管的选择144.3 油箱容积的确定14五、液压系统性能验算145.1 验算系统压力损失145.2 验算系统发热与温升16六、小结18七、参考文献18-可修编.一、负载分
4、析1.1 负载与运动分析1工作负载：工作负载即为轴向切削力 Ff=24000。2摩擦负载：摩擦负载即为导轨的摩擦阻力：静摩擦阻力 Ffs=0.2 x5100=1020.动摩擦阻力Ffd=01 x 5100=5103惯性负载:取重力加速度= J匚，则有移动部件质量为m=510kg。Fm=MxAv+At=510x3.5+60+0.2=148.75N=149N取n =0.95。Ft=F/n=1020/0.95=1073.7NFt=F/n=1169/0.95=1230.5NFt=F/n=510/0.95536.8NFt=F/n=245100/0.95=25800NFt=F/n=510/0.95=536
5、.8N启动：二乜=1020N加速：=二二-,=1020+149=1169N快进：匸二：.=510N 工进：0 =二二-：-=1020+25800=245100N快退：匸二 7：=510N表 1 液压缸各阶段的负载和推力(液压缸的机械效率n =0.95)负载组成液压缸负载F X 液压缸推力(Ft)F/启动10201073.7加速F =阳+ Fm11691230.5快进F =510536.8工进F =Ffd + Ff24510025800快退F =阳510536.8注：不考虑动力滑台上颠覆力矩的作用。2.2 负载图和速度图的绘制负载图按表 1 中所示数据绘制，如下图 1所示。图 1 负载循环图速度
6、图按如下已知数值绘制:快进速度，与快退速度分别为：v1=v2=3.5/min快进行程：L1=200mm工进行程：L2=100mm快退行程：L3=L1+L2=300mm工进速度：v2=0.030.04m/min速度图如下图 2 所示图2 速度循环图二、设计方案拟定1：确定液压泵类型及调速方式参考同类组合机床，选用双作用叶片泵双泵供油，调速阀进油节流调速的开式 回路，溢流阀做定压阀。为防止孔钻通时负载突然消失引起运动部件前冲，在回路上加背压阀，初定背压值Pb=0.8Mpa.2 选用执行元件因系统动作循环要求正向快进和工作，反向快退，且快进快退速度相等，因此 选用单活塞杆液压缸快进时差动连接，无杆腔
7、面积A等于有杆腔面积A?的二咅。 3：快速运动回路和速度换接回路根据运动方式和要求，采用差动连接和双泵供油二种快速运动回路来实现快速运动。即快进时，由大小泵同时供油，液压缸实现差动连接。采用二位二通电磁阀的速度换接回路，控制由快进转为工进。与采用行程阀相 比，电磁阀可直接安装在液压站上，且能实现自动化控制，由工作台的行程开关控 制，管路较简单，行程大小也容易调整，另外采用液压顺序阀与单向阀来切断差动 油路。因此速度换接回路为行程阀与压力联合控制形式。4：换向回路的选择本系统对换向的平稳性没有严格的要求，所以选用电磁换想阀的换向回路。为 便于实现差动连接，所以选用三位五通电磁换向阀。为提高换向的
8、位置精度，采用 死挡铁铁和压力继电器的行程终点返程控制。5：组成液压系统绘原理图将上述选出的液压基本回路组合在一起，并根据要求作必要的修改补充，即组 成如图4-1所示的液压系统图。为便于观察调整压力，在液压泵的进口处，背压阀 和液压缸无杆腔进口处设置测压点，并设置多点压力表开关。这样只需一个压力表 即能观测各点压力。图 2-1 组合机床动力滑台液压系统原理图液压系统中各电磁铁的动作顺序如表 2-2 所示1Y2Y3Y快进+工进+快退+停止表 2-2 电磁铁动作顺序表三、参数计算（一）液压缸参数计算1：初选液压缸的工作压力，所设计的动力滑台在工进时负载最大，在其他工况负载都不太高，参考表2和表3初
9、定液压缸的工作压力P=40x105Pao1表 2 按负载选择工作压力、负载/KN50工作压力p/MPa 16.67cm2,满足最低速度的要求。13：计算液压缸各阶段的工作压力，流量和功率根据液压缸的负载图和速度图以及液压缸的有效面积，可以算出液压缸工作过程各阶段的压力，流量和功率，在计算工进时背压按P=8x105Pa代入，快退时背压 b按P=5x105Pa代人计算公式和计算结果于下表中b工负进油压力Pj回油压力所需流量输入功率P作载FPbq循NPaPaL/minkw环d F + APAP =2j A - A1 2p = pbjq=V(A -A)P= PqP=1 2j差j536 8 N 丄 0
10、5Mpa x 40 05 cm 2+PP= 6.65x105Pax13.475动53678.54 cm 2】一 40.05 cm 2=11.65xq=3.5m/L/min=6.65x105 Pa快.8105minx=0.149 kw进(78.54cm 2-40.05cm 2)=13.475L/minP= F + p AjAq=VA1P=Pqj1P=P=8xbP=36.9x105pa x0.314工258j2580 08Mpa x40.05cm2105Paq=0.03m/L/min进0078.54cm2minx=0.0193 kw=36.9x105 Pa78.54cm 2=0.314L/minP= F + p AjAq=VA22P=PqP=jq=3.5m/m
