《基于卧式钻镗组合动力头的液压气动系统毕业设计（论文）WORD版.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于卧式钻镗组合动力头的液压气动系统毕业设计（论文）WORD版.doc（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、重庆广播电视液压气动技术课程设计液压气动课程设计论文题目： 卧式钻镗组合动力头的液压系统 作者姓名 指导教师 所在院系 班 级 提交日期 摘 要随着科技步伐的加快，液压技术在各个领域中得到了广泛应用，液压系统已成为主机设备中最关键的部分之一。本文主要以双面铣削组合机床液压系统为例主要分为四部分。第一部分主要介绍液压传动技术的历史、发展过程、特点以及发展趋势。第二部分主要是对液压系统的工况的分析、负载图和速度图的绘制、液压缸主要参数的确定以及液压回路的选择。第三部分主要介绍液压泵、阀类元件及辅助元件、油管以及油箱。第四部分主要介绍油液温升的验算。关键字：工作介质，辅助元件，控制元件目录摘 要1第
2、1章 绪论51.1 概述51.2 液压传动的发展历程和趋势51.3 液压传动的基本原理61.4 液压传动系统的组成61.4.1 动力元件（油泵）61.4.2 执行元件（油缸、液压马达）71.4.3 控制元件71.4.4 辅助元件71.4.5 工作介质71.5 液压传动的特点71.5.1 液压传动的优点71.5.2 液压传动的缺点81.6 液压传动的应用8第2章 液压系统的设计计算92.1 负载分析92.2 液压系统的参数计算112.2.1 确定液压缸的主要结构尺寸112.2.2 计算液压缸各种工作阶段的工作压力、流量和功率122.3 液压泵的参数计算132.4电动机的选择132.4.1 差动快
3、进142.4.3快退142.5 液压系统方按设计152.5.1 确定液压泵类型及调速方式152.5.2选用执行元件152.5.3 快速运动回路和速度换接回路152.5.4 换向回路的选择162.5.5 组成液压系统绘原理图16第3章 液压元件的选择173.1 液压阀及过滤器的选择173.2 阀类元件及辅助元件173.2.1 油管183.2.2 油箱18第4章 液压系统的验算214.1 压力损失的验算及泵压力的调整214.1.1 工进时的压力损失验算和小流量泵压力的调整214.12 快退时的压力损失及大流量泵卸载压力的调整21413 液压系统的发热和温升验算23附录1 总结25附录2 致谢26附
4、录3参考文献27第1章 绪论1.1 概述液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。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已成为一个国家工业发展水平的重要标志。液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式，它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性，液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质，来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成为完成一定控制功
5、能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。液压作为一个广泛应用的技术，在未来更是有广阔的前景。随着计算机的深入发展，液压控制系统可以和智能控制的技术、计算机控制的技术等技术结合起来，这样就能够在更多的场合中发挥作用，也可以更加精巧的、更加灵活地完成预期的控制任务。1.2 液压传动的发展历程和趋势液压传动从17世纪帕斯卡提出静压传递原理、1795年世界上第一台水压机诞生，已有200多年的历史, 但由于没有成熟的 液压传动技术和液压元件，且工艺制造水平低下发展缓慢，几乎停滞 气压传动早在公元前，埃及人就开始采用风箱产生压缩空气助燃。从18世纪的产业革命开始逐渐应用于各类行业中。上世纪30年代，由于
6、工艺制造水平提高，开始生产液压元件，并首先应用于机床。上世纪50、60、70年代，工艺水平很大提高，液压与气压传动技术也迅速发展，国民经济各个领域，从蓝天到水下，从军用到民用，从重工业到轻工业，到处都有液压与气压传动术，且其水平高低已成为一个国家工业发展水平的标志。（火炮跟踪、飞机和导弹的动、炮塔稳定、海底石油探测平台固定、煤矿矿井支承、 矿山用的风钻、火车的刹车装置、液压装载、起重、挖掘、轧钢机组、数控机床、多工位组合机床、全自动液压车床、液压机械手）等等。我国液压与气压传动技术从60年代开始发展较快，但其发展速度远远落后于同期发展的日本,主要由于工艺制造水平跟不上，新产品研制开发和发达国家
7、不差上下，但制造比较困难,还须要进一步的研究和开发。发展趋势： 向高压、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化方向发展，向用计算机控制的机电一体化方向发展。1.3 液压传动的基本原理液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件(缸或马达)把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。在液压传动中，液压油缸就是一个最简单而又比较完整的液压传动系统，分析它的
8、工作过程，可以清楚的了解液压传动的基本原理。1.4 液压传动系统的组成液压系统主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。1.4.1 动力元件（油泵）它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能；是液压传动中的动力部分。1.4.2 执行元件（油缸、液压马达） 它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。1.4.3 控制元件 包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。1.4.4 辅助元件除上述三部分以外的其它元件，包括压力
9、表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式）、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等及油箱等，它们同样十分重要。1.4.5 工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液压机实现能量转换。无论是前四项液压元件还是工作介质，都是保证系统正常工作必不可少的组成部分1.5 液压传动的特点1.5.1 液压传动的优点(1)体积小、重量轻，例如同功率液压马达的重量只有电动机的1020%。因此惯性力较小，当突然过载或停车时，不会发生大的冲击；(2)能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无极调速，且调速范围最大可达1：2000(一般为1：100）。
10、(3)换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下，可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换；(4)液压泵和液压马达之间用油管连接，在空间布置上彼此不受严格限制；(5)由于采用油液为工作介质，元件相对运动表面间能自行润滑，磨损小，使用寿命长；(6)操纵控制简便，自动化程度高；(7)容易实现过载保护。(8)液压元件实现了标准化、系列化、通用化、便于设计、制造和使用。1.5.2 液压传动的缺点(1)使用液压传动对维护的要求高，工作油要始终保持清洁；(2)对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成本较高；(3)液压元件维修较复杂，且需有较高的技术水平；(4)液压传动对油温变化较敏感，这会影响它的工作稳
11、定性。因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作，一般工作温度在-1560范围内较合适。(5)液压传动在能量转化的过程中，特别是在节流调速系统中，其压力大，流量损失大，故系统效率较低。总的来说，液压传动的优点是最为突出的，它的有一些缺点现已大为改善，如泄露问题等；有的将随着科学技术的发展而进一步得到克服，相信液压传动技术将会在越来越光阔的领域得到应用。1.6 液压传动的应用液压传动由于优点较多，所以在国民经济各部门都得到了广泛的应用，但各部门应用液压传动的出发点不同。工程机械、压力机械采用液压传动的原因是结构简单，输出力量大。航空工业采用的原因是质量轻，体积小。机床中采用液压传动的主要原因是可实
12、现无级变速，易于实现自动化，能实现换向频繁的往复运动。为此，液压传动常用在机床的进给运动传动装置、往复主运动传动装置、回转主运动传动装置、仿形装置、辅助装置、步进传动装置以及静压支承。第2章 液压系统的设计计算设计一卧式双面铣削组合机床滑台的液压系统。动力滑台的工作循环是：快进工进快退停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：切削力Ft=12400N；移动部件总重力G=4200N；快进行程L1=115mm；工进行程L2=200mm；快进速度为V1=3.6m/min；快退速度为V3=8m/min；工进速度V2=0.08m/min；加速、减速的时间=0.2s；静摩擦因数fs=0.2；动摩擦因数fd=
13、0.15。该动力滑台可在任意位置停止。2.1 负载分析负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。因工作部件是卧式放置，重力的水平分为零，这样需要考虑的力有：切削力，导轨摩擦力和惯性力。导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为Ffd，则：Ffs=fs*FN=0.2*4200N=840N;Ffd=fd*FN=0.15*4200N=630N;而惯性力为Fm1=m*=G/g*4200/9.8*3.6/60/0.2N=129NFm2=m*=4200/9.8*8/60/0.2N=286N如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率m=0.95,则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算，见表2-1。 表 液压缸各运动阶段负载表lunauaa。轮船操舵机和万吨水压机等。ng运动阶段计算公式总机械负载F/N起动FFfs/m884加速F=（Ffd+Fm）/m799快进F=Ffd/m663工进F=(Ft+Ffd)/m13715快退F=Ffd/m663 根据负载计算结果和已知的各阶段的速度，可绘出负载图(F-L)和速度图（V-L），则图2-1.横坐标以上为液压缸活塞前进
