沈阳理工大学课程设计专用纸1

前言液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具而组成的半自动或自动专用机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。组合机床通常采用多轴、多刀、多面、多工位同时加工的方式，能完成钻、扩、铰、镗孔、攻丝、车、铣、磨削及其他精加工工序，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。液压系统由于具有结构简单、动作灵活、操作方便、调速范围大、可无级连读调节等优点，在组合机床中得到了广泛应用。液压系统已经在各个部门得到广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸No目 录第一张 明确液压系统的设计要求 4第二章 负载与运动分析 4第三章 负载图和速度图的绘制 5第四章 确定液压系统主要参数 6第五章 液压系统方案设计 9第六章 液压元件的选择 12第七章 液压系统性能验算 15第八章 液压缸设计 18设计小结 18参考文献 18第一张 明确液压系统的设计要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。要实现的动作顺序为：启动加速快进减速工进快退停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力总和Fg=20000N，移动部件总重量 G10000N ；快进行程长度 200mm，工进行程 50mm。快进、快退的速度为 4m/min，工进速度（ 30120）mm/min，其中 20mm/min 为粗加工， 1000mm/min 为精加工；加速、减速时间均为 0.2s；该动力滑台采用水平放置的平导轨；静摩擦系数 fs0.2；动摩擦系数fd0.1。 要求活塞固定，即液压系统的执行元件使用液压缸；油缸与工作台链接。第二章 负载与运动分析负载分析中，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，重力的水平分力为零，这样需要考虑的力有：夹紧力，导轨摩擦力，惯性力。在对液压系统进行工况分析时，本设计实例只考虑组合机床动力滑台所受到的工作负载、惯性负载和机械摩擦阻力负载，其他负载可忽略。（1）阻力负载 fF阻力负载主要是工作台的机械摩擦阻力，分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部分。导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为 ，则fF静摩擦阻力 F fs=0.2*10000=2000N动摩擦阻力 F ds=0.1*10000=1000N（2）工作负载 FW工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载，对于金属切削机床液压系统来说，沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载，即Ft=20000N（3）惯性负载最大惯性负载取决于移动部件的质量和最大加速度，其中最大加速度可通过工作台最大移动速度和加速时间进行计算。已知启动换向时间为 0.05s，工作台最大移动速度，即快进、快退速度为 4m/min，因此惯性负载可表示为NtvF79.32.06481.9m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 =0.9，根据上w述负载力计算结果，可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况，如表 1 所示。表 1 液压缸总运动阶段负载表（单位：N）工况 负载组成 负载值 F/N 推力 F/ /Nw沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸No第三第三章 负载图和速度图的绘制根据负载计算结果和已知的个阶段的速度，可绘制出工作循环图如图 1（a）所示，所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据已知的设计参数进行绘制，已知快进和快退速度、快进行程 L1=200mm、工进行程 L2=50mm、快退行程 L3=250mm，工进速度m/in431v。602快进、工进和快退的时间可由下式分析求出。启动 fsF2000 2222.22加速 mfd1339.79 1488.66快进 f 1000 1111.11工进 tfdF21000 23333.33反向启动 fs2000 2222.22加速 mfd1339.79 1488.66快退 fF1000 1111.11制动 mfd660.21 733.66快进 svLt3604121工进 svt5.32快退 svlt 6107436031 图 1 负载循环图 速度循环图第四章 确定液压系统主要参数4.1 确定液压缸工作压力由表 2 和表 3 可知，组合机床液压系统在最大负载约为 24000 N 时宜取 3.5MP。表 2 各种机械常用的系统工作压力机 床机械类型磨床 组合机床龙门刨床拉床农业机械小型工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸No工作压力/MPa 0.82 35 28 810 1018 2032表 3 按负载选择工作压力负载/ KN 50工作压力/MPa 60(3-21）公式。活塞宽度 B=60.可求出 C=20mm。8.2 强度校核壁厚=4mmD/壁厚=100/4=25 为薄壁，应按照壁厚校核公式校核。活塞杆直径校核和液压盖螺栓直径校核按照教材 88 页公式进行校核。8.3 其他部件的选择缸筒与缸盖工作压力可知小于 10MPa,所以使用铸铁缸筒，链接方式为法兰链接。活塞和活塞杆我们这里选用半环链接。密封装置尽可能有长的寿命，制造简单，拆装方便，成本低。缓冲装置可调截流缓冲装置，可以根据负载的情况调整节流阀开口大小，改变缓冲压力的大小，所以应用范围广。沈 阳 理 工 大 学 课 程 设 计 专 用 纸No总计体会1.通过本次课程设计，我们将理论知识与实际设计相结合，真正做到了理论联系实际，并且学会了如何综合去运用所学的知识，使我们对所学的知识有了更加深刻的认识和了解，让我们受益匪浅。2.通过这次课程设计，让我们每个人都再一次切身体验了课程设计的基本模式和相关流程。3.通过本次设计也让我们体验到了团队合作的重要性和必要性。参考文献1 左健民.液压与