双头车床液压系统的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 课程设计说明书 课题名称：液压与气压传动课程设计 学 院： 专业班级 : 学 号： 学 生： 指导老师： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 液压与气压传动课程设计评阅书 题目 液压与气压传动课程设计 学生姓名 学号 指导教师评语及成绩 指导教师签名： 年 月 日 答辩评语及成绩 答辩教师签名： 年 月 日 教研室意见 总成绩： 室主任签名： 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本文是关于双头车床液压系统设计过程的阐述。主要包括系统方案的确定、液 压集成块与控制系统的设计几个方面的内容。双头车床加工时，由于零件较长，拟采用零件固定，刀具旋转和进给的加工方式，其加工动作循环方式是：快进 工进 快退 停止，同时要求各个车削头能单独调整。显而易见，采用双头车床能使原需多道工序 的产品能一次切削完成，使工序简化，生产效益大大提高。且这种设计所产生的产品对成均匀，精度高。对于双头车床的动力执行部分，本设计采用液压伺服机构。液压伺服机构较其他机构有传动平稳、噪音小、驱动力大等优点，同时也存在漏油、爬行、体积大等 缺点。 为了尽量避免液压系统的上述缺点，系统设计时用集成块来代替管路，在液压系统采用液压阀集成配置，可以显著减少管路联接和接头，降低系统的复杂性，增强现场添加和更改回路的柔性，具有结构紧凑、安装维护方便、泄漏少、振动小、利于实现典型 液压系统的集成化和标准化等优点。 关键词： 双头车床 液压系统 液压伺服机构 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘 要 . I 目 录 . 0 1 设计任务 . 1 2 液压回路的工况分析 . 2 . 2 . 2 3 计算和选择液压元件 . 5 原始数据 . 5 定液压缸参数 . 5 液 压系统计算与选择 . 9 总 结 . 15 参考文献 . 16 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 设计任务 液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。本次设计的是一台立式双轴钻孔组合机床动力滑台液压系统。 要求设计的动力滑台实现的工作循环是： 根据加工要求，刀具旋转由机械传动来实现 ；主轴头沿导轨中心线方向的 “快进 (工进 (快退 (停止 (工作 循环拟采用液压传动方式来实现。故拟选定液压缸作执行机构。 液压系统执行元件选为液压缸。 要求各个车削头能单独调整。其最大切削力在导轨中心线方向估计为 10要移动的总重量估计为 15作进给要求能在 围内进行无级调速，快速进、退速度一致，为 4 m/设计该液压 传动系统。图 该机床的外形示意图。 图 头 车床外形示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 2 液压回路的工况分析 根据加工要求，刀具旋转由机械传动来实现；主轴头沿导轨中心线方向的“快进 (工进 ( 快退 ( 停止 (工作循环拟采用液压传动方式来实现。故拟选定液压缸作执行机构。 考虑到车削进给系统传动功率不大，且要求低速稳定性好，粗加工时负载有较大变化，故拟选用调速阀、变量泵组成的容积节流调速方式。 为了自动实现上述工作循环，并保证零件一定的加工长度（该长度并无过 高的精度要求），拟采用行程开关及电磁换向阀实现顺序动作。 该系统同时驱动两个车削头，且动作循环完全相同。为了保证快速进、退速度相等，并减小液压泵的流量规格，拟选用差动连接回路。 在行程控制中，由快进转工进时，采用机动滑阀。使速度转换平稳，且工作安全可靠。工进终了时。压下电器行程开关返回。快退到终点，压下电器行程开关，运动停止。 快进转工进后，因系统压力升高，遥控顺序阀打开，回油经背压阀回油箱，系统不再为差动连接。此处放置背压阀使工进时运动平稳，且因系统压力升高，变量泵自动减 少输出流量。 两个车削头可分别进行调节。要调整一个时，另一个应停止，三位五通阀处中位即可。分别调节两个调速阀，可得到不同进给速度；同时，可使两车削头有较高的同步精度。由此拟定的液压系统原理图如图 示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 图 头车床液压系统工作原理图 根据设计的要求列出电磁铁动作顺序表 : 表 元 件 左液压缸 1程阀 不 动 - 快 进 + 工 进 + + 快 退 + + 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 表 件 右液压缸 3程阀 不 动 - - 快 进 + 工 进 + + 快 退 + + 注：两车削头可分别调节，调节一个时，另一个应停止，三位五通阀处于中位即可。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 3 计算和选择液压元件 原始数据 1 导轨中心线方向最大切削力： 10000N； 2 运动部件重量： 15000N； 3 快进、快退速度： 4m/ 4 工进速度： 5 启动，制动时间： t= 定液压缸参数 载分析及绘制负载图和速度图 液压缸负载主要包括：切削阻力、摩擦阻力、惯性阻力、重力、密封阻力和背压阻力等。 (1)切削阻力 0000N (2)摩擦阻力 若该机床材料选用铸铁对铸铁，其结构受力情况如图 图 据机床切削原理，一般情况下， : 题意知： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 F 10000，则由于切削力所产生的与重力方向相一致的分力 3333N,f = 形导轨的夹角 90 ,则导轨的摩擦力为： s ()2( 3333315000( 3333315000( (3)惯性阻力油缸 所要移动负载总重量： 5000 根据题意选取工进时速度的最大变化量： ，根据具体情况选取： （其范围通常在 0.5 s） ,则惯性力为： a 0 0 0 式中 重力加速度g (m/ ）；运动部件重量（ );/ 间内的速度变化值（在 间。启动加速或减速制动时 t (4)重力 G 因为运动部件是水平安置，故重力在运动方向的分力为零。 (5)密封后阻力选取中压液压缸，且密封结构为 据资料推荐，等效压力取 液压缸的进油腔的有效作用面积初估值为 801 则密封力为： 启动时： 6 0 1 （ 运动时： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 0051 )背压阻力计算时，可不考虑，其数值待系统确定后才能定下来。 根据上述分析，可计算出液压缸各动作阶段中的负载。计算公式及数值见表 表 况 计 算 公 式 液 压 缸 的 负 载 )(N 启动阶段 启743416005834启 F 加速阶段 加67878001535834加 F 快进阶段 快66348005834快 F 工进阶段 工16634800583410000工 快66348005834快 F (7)绘制进给液压缸的负载图和速度图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 据上表数据，绘制出液压缸的负载图和速度图，此图直观性强，便于分析，如图 （ a) （ b) 图 a） 负 载 图 (b) 速 度 图 液压系统计算与选择 压泵的选择 (1)计算液压泵工作压力 液压泵的工作压力应考虑液压缸最高有效工作压力和系统的压力损失。对于调速阀进油节流调速系统，管路的局部压力损失一般取（ 5 15） ，在系买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 统的结构布局未定之前，可用局部损失代替总的压力损失，现选取总的压力损失l 51010 ， 则液压泵的实际计算工作压力： 55 104310101033 (2)算液压泵的流量 当液压缸左右两个切削头快进时，所需的最大流量之和为： m i n/m a a x 液压泵流量应考虑液压缸最大工作流量和回路的泄漏，常取回路泄漏系数K 取 ，则 液压泵的流量为： m m a x (3)选取液压泵规格型号 根据求得的液压泵的流量和压力，又要求泵变量，查阅新编液压件使用与维修使用技术大全选取： 此泵的性能数据如表 表 号 叶片泵 排 量 (ml/r) 力调节范围 （ 始变量时压力 P(速（ r/ 最大 1800 最小 600 输入功率 （ 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 注：表中排量是定子处于最大偏心时的数值。输入功率为该排量下，转速为1500r/力为 P 时的理论功率，未考虑总效率。 机的计算与选择 (1)驱动电机功率 因该系统选取变量泵，所以应算出空载快速、最大工进时所需的功率，按两者的最大值选取电机的功率。 最大工进：此时所需的最大流量为： m i n/m a a x 选 取液压泵的总效率为： ，则工进时所需的液压泵的最大功率为： 5m a x 快速空载：此时，液压缸承受以下载荷： 惯性力： a 0 0 0 密封阻力： 52 导轨摩擦力：f 1 8 0 045s i n 0 0 0 0 02s i 空载条件下的总负载： 4 6 51 8 0 0155510 选取空载快速条件下的系统压力损失 105 ，则空载快速条件下液压泵的输出压力为： 522 46544 空载快速时液压泵所需的最大功率为： 5 故应按最大工进 时所需功率选取电动机。 (2)取电机规格型号 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 选取电机时，除考虑功率外还要考虑机泵转速的匹配和机泵连接形式等，根据 00r/1800 r/阅机械设计实用手册选取： 此电动机的性能数据如表 表 号 步转速（ r/ 1500 温度组别 3 速（ r/ 1400 电压（ V） 380 电流（ A） 率（ %） 率因数 量（ K g） 27 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 注： 动转矩大，振动小，噪音低，防护性能好，具有良好的防爆性能，广泛应用于油泵，水泵，鼓风机等设备配套。 控制元件的规格应根据系统最高工作压力和通过该阀的最大流量，在标准元件的产 品样本中选取。 换向阀 (按 p ， q 选 35D25B（滑阀机能 O 型）； 单向阀 (按 p ， q 选 I 25B； 调速阀 (按工进最大流量 q ，p 选 Q 10B 背压阀 (调至 p ，流量为 q 选 B 10； 顺序阀 (调至大于 p ，保证快进时不打开。q 选 X 程阀 (按 p ， q 选 22C 25B； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 管的计算和选择 查 2351 66，确定钢管公称通经、外径、壁厚、连接螺纹及推荐流量。 在液压泵的出口，按流量 27.5 l/表取管路通径为 10( 在液压泵的入口，选择较粗的管道，选取管径为 12( 其余油管按流量 ，查表取 8( 对于一般低压系统，油箱的容量一般取泵流量的 3 5 倍，本题取 4 倍，其有效容积： )l(1 1 pt 在绘制液压系统装配管路图后，可进行压力损失验算。由于该液压系统较简单，该项验算从略。 由于本系统的功率小，又采用 限压式变量泵，效率高，发热少，所取油箱容量又较大，故不必进行系统温升的验算。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 总 结 回顾这一周的课程设计，感觉受益匪浅。我的设计课题是双头车床液压系统的设计，以前我对液压系统设计、集成块的设计、机械系统设计、制造工艺的了解是非常肤浅的，但是经过这一周的课程设 计，讨论学习以及广泛的查阅资料，我对液压技术有了全面而深刻的了解，并能独立解决一些问题。在此，我非常感谢各位老师和同学的帮助指导。以下是我这一周的课程设计的一点心得体会： 理论设计需以实践经验为基础，不能主观臆造。要有系统设 计的思想：一个系统的设计，不将其中的各个部件孤立起来，逐个设计，应进行系统性的关联设计。 要对零部件充分进行标准化，这样才能减少生产难度，节约生产时间，提高生产效率和经济性。机械设计在充分吸收和借鉴前人经验教训基础上的创新过程。 设计要做到反复思考、设计结果要简