专用铣床工作台液压系统设计

PAGEPAGEPAGE14目录TOC\o"1-3"\h\u9894第一章．设计目的、要求及题目 2202421.1设计的目的 2274901.2设计的要求 2136701.3设计题目 37024第二章．负载——工况分析 3312992.1工作负载 3213552.2摩擦阻力 3117092.3惯性负荷 422872第三章．绘制负载图和速度图 58962第四章．初步确定液压缸的参数 6112644.1初选液压缸的工作压力 6155564.2计算液压缸尺寸 6118244.3液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率的计算值 6148354.4绘制液压缸的工况图 821770第五章．拟定液压系统图 8279845.1选择液压基本回路 8147945.2组成系统图 9242315.3电磁顺序表 1012962第六章．选择液压元件 1127276.1确定液压泵的容量及电动机功率 11296056.2控制阀的选择 11242466.3确定油管直径 12327256.4确定油箱容积 1214389第七章．液压系统的性能验算 12132607.1液压系统的效率 12110227.2液压系统的温升 1316036总结 1412673参考文献 14绪论液压与气压传动是机械设备中发展速度最快的技术之一，它是以流体作为工作介质来进行能量转换、传递和控制的学科。目前，我国机械行业在认真消化、推广从国外引进先进液压与气压的同时，大力研制开发国产液压与气压传动的新产品。可以预见，随着我国社会主义现代化建设的发展，液压技术必将有新的飞跃，它在各个工业部门的应用也将会越来越广泛。所以我觉得这次专用铣床工作台的液压系统设计很有必要。第一章．设计目的、要求及题目1.1设计的目的液压传动课程设计是本课程的一个综合实践性教学环节，通过该教学环节，要求达到以下目的：1.巩固和深化已学知识，掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题能力；2.正确合理地确定执行机构，选用标准液压元件；能熟练地运用液压基本回路、组合成满足基本性能要求的液压系统；3.熟悉并会运用有关的国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。对学生在计算、制图、运用设计资料以及经验估算、考虑技术决策、CAD技术等方面的基本技能进行一次训练，以提高这些技能的水平。1.2设计的要求1.设计时必须从实际出发，综合考虑实用性、经济性、先进性及操作维修方便。如果可以用简单的回路实现系统的要求，就不必过分强调先进性。并非是越先进越好。同样，在安全性、方便性要求较高的地方，应不惜多用一些元件或采用性能较好的元件，不能单独考虑简单、经济；2.独立完成设计。设计时可以收集、参考同类机械的资料，但必须深入理解，消化后再借鉴。不能简单地抄袭；3.在课程设计的过程中，要随时复习液压元件的工作原理、基本回路及典型系统的组成，积极思考。不能直接向老师索取答案。4.液压传动课程设计的题目均为中等复杂程度液压设备的液压传动装置设计。具体题目由指导老师分配，题目附后；5.液压传动课程设计一般要求学生完成以下工作：⑴设计计算说明书一份；⑵液压传动系统原理图一张（3号图纸，包括工作循环图和电磁铁动作顺序表）。1.3设计题目一台专用铣床的铣头驱动电机的功率N=7.5KW，铣刀直径D=120mm，转速n=350rpm，工作台重量G1=4000N，工件及夹具重量G2=1500N，工作台行程L=400mm（快进300mm，工进100mm），快进速度为4.5m/min，工进速度为60～100mm/min，其往复运动和加速（减速）时间t=0.05s，工作台用平导轨，静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1。设计其液压控制系统。第二章．负载——工况分析2.1工作负载根据公式可以计算出工作负载，计算如下所示：2.2摩擦阻力根据公式可以计算出摩擦阻力，计算如下所示：2.3惯性负荷

查液压缸的机械效率，可计算出液压缸在各工作阶段的负载情况，如下表表1所示：表1液压缸各阶段的负载情况工况负载计算公式液压缸负载液压缸推力/N启动11001222.22加速1390.981545.53快进550611.11工进3960.464400.51快退550611.11第三章．绘制负载图和速度图根据工况负载和以知速度和及行程S，可绘制负载图和速度图，如下图（图1、图2）所示：图1(负载图)图2（速度图）第四章．初步确定液压缸的参数4.1初选液压缸的工作压力。查各类液压设备常用工作压力初选，4.2计算液压缸尺寸。选用差动液压缸，无杆腔与有杆腔的有效面积为；回油路上有背压阀或调压阀，取背压;回油管路压力损失。按JB2183—77取标准值D=50mm活塞杆的直径为：由此求得液压缸的实际有效工作面积4.3液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率的计算值如表2所示：表2液压缸所需的实际流量、压力和功率工况负载回油腔压力进油腔压力输入流量输入功率计算公式快进启动1222.22—12.7—加速1545.5321.27—恒速611.1111.564.330.08工进4400.51826.51.96～0.120.086快退启动1222.22—12.2—加速1545.5325.24—恒速611.1115.914.50.1194.4绘制液压缸的工况图（图3）第五章．拟定液压系统图5.1选择液压基本回路从工况图可知：该系统的流量、压力较小，可选用定量泵和溢流阀组成的供油源，如图a所示。铣床加工有顺锉和逆锉之分，宜采用出口节流调速，具有承受负切削的能力，如图b所示。考虑到工作进给时负载大、速度低，而快进、快退行程中负载小、速度快，所以采用由换向阀联通的差动快速回路，如图c所示。根据一般专用铣床的要求不高，采用电磁阀的快慢换接回路，其特点是结构简单。选用简便的电气行程开关和挡铁控制行程方式，如图d所示。5.2组成系统图为了实现工作台快退选用具单向阀的调速阀，图4为所设计的液压系统图。5.3电磁顺序表2378915快进+工进-+++++快退++停止第六章．选择液压元件6.1确定液压泵的容量及电动机功率液压泵的工作压力和流量计算。进油路的压力损失取，回路泄露系数取，则液压泵的最高工作压力和流量为：根据上述计算数据查泵的产品目录，选用ＹＢ－６型定量叶片泵。（２）确定驱动电动机功率。由工况图表明，最大功率出现在快退阶段，液压泵总效率η＝0.75,则电动机功率为：6.2控制阀的选择根据泵的工作压力和通过各阀的实际流量，选取各元件的规格，如表３所示。表3各元件的规格序号元件名称最大通流量/（L/min）型号规格1定量叶片泵６ＹＢ－６2溢流阀６Y—10B3三位四通电磁阀６34D—10B4单向调速阀６QI—10B5二位三通电磁阀６23D—10B6单向阀６I—10B7过滤器６XU—B6.3确定油管直径进出液压缸无杆腔的流量，在快退和差动工况时为，所以管道流量按计算。取压油管流速，取内径为的管道。吸油管的流速，通过流量为，则，取内径为管道。确定管道尺寸应与选定的液压元件接口处的尺寸一致。6.4确定油箱容积根据书中已知公式可以求出油箱的容积，计算过程如下所示：第七章．液压系统的性能验算7.1液压系统的效率（经计算，）取泵的效率，液压缸的机械效率，回路效率为：当工进速度为时，当工进速度为时，7.2液压系统的温升（只验算系统在工进时的发热和温升）定量泵的输入功率为：工进时系统的效率，系统发热量为：取散热系数，油箱散热面积时，计算出油液温升的近似值：，故合理。总结为期一周的液压课程设计终于做完了，通过这次做课程设计，让我对液压这门学科又有了进一步的了解，学到了很多，我觉得我们要有一种探索的精神，不怕苦，不怕累，认真学好每一门课程。在做课程设计的过程中我们团队也遇到了很多问题，但我们都一一解决了，这样也培养了我们的团队意识，使同学之间的友谊更深了。在这里，我特别要感谢的就是我们液压课程设计指导老师——老师。老师知识渊博，治学态度严谨，待人和蔼，平时都把我们当朋友一样看待，耐心给我们解决各种难题，直到我们弄懂为止。

在这次做课程设计的过程中，我明白了要想成功就必须要坚持，有不抛弃，不放弃的精神，遇到困难不要惊慌，要耐心去分析，遇到不懂的就去问同学或者老师，要做到不懂就问。我们的生活不可能是一成不变的，所以我们必须去学习各种技能去适应生活，活到老，学到老！

我明白了