钻床液压系统设计.doc

题目钻床液压系统设计学院机电工程学院专业机电一体化班级机电专一班学号100621038姓名肖良桂指导教师肖寿仁起讫时间2012.6.4目录摘要前言1.液压系统性能与参数的初步确定1.1钻床的工作循环图及原始数据1.2工况分析、绘制工况图 1.2.1进行运动分析，绘制速度-位移曲线 1.2.2进行负载分析，绘制负载-位移曲线 1.2.3确定液压缸尺寸 1.2.4绘制液压缸工况图2.拟定液压系统原理图，绘制电磁铁动作循环表2.1拟定钻床液压系统原理图2.2绘制该液压系统的电磁铁动作循环表3.计算和选择液压元件3.1选择液压泵3.2选择控制阀3.3确定邮箱容量4.设计小结5.致谢摘要本设计在分析了钻床技术要求的基础上,根据钻床的特点和要求，进行它的液压系统设计，重点介绍这种钻床的液压系统工作原理、液压系统的设计、阀块块设计和油箱及液压泵站的设计。该液压系统性能良好,工作稳定。钻床液压泵站是近年来发展起来的设备，自动化程度较高。本文先对钻床液压系统的要求进行了阐述，并对设计要求和设计步骤进行了说明。主要是对阀，泵，马达和缸的选取，油箱，阀块及阀组的设计，系统的性能较核与验算为主。近年来，由于原子能技术、航空航天技术、控制技术、材料科学、微电子技术等学科的发展，再次将液压技术推向前进，使它发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技术，在国民经济的各个部门都得到了应用，如工程机械、数控加工中心、冶金自动线等。采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。本次设计的题目是钻床液压系统的设计,设计者首先应树立正确的设计思想，掌握好我们所学的东西以便充分利用，同时在设计中不断积累经验和学习新的知识，才能较好地完成设计任务。关键词：液压系统；液压技术；学习；创新。前言近年来，我国的工程机械取得了蓬勃的发展，其中，液压传动技术起到了至关重要的作用。而且，随着液压传动技术的快速发展和广泛应用，它已成为机械建筑机械等行业不可少的重要技术。钻床是应用液压技术较为广泛的领域之一。采用液压传动技术与控制的机床，可在较宽范围内进行无级调速，具有良好的换向及速度换接性能，易于实现自动工作循环，对提高生产效率，改进产品质量和改善劳动条件，都起着十分重要的作用。然而，尽管液压技术在机械能与压力能的转换方面，已取得很大进展，但它在能量损失和传动效率上仍然存在着问题。因为，在液压系统中，随着油液的流动，有相当多的液体能量损失掉，这种能量损失不仅体现在油液流动过程中的内摩擦损失上，还反映在系统的容积损失上，使系统能量利用率降低，传动效率无法提高。高能耗和低效率又使油液发热增加，使性能达小到理想的状况，给液压技术的进一步发展带来障。因此，探索和研究高效液压传动技术，提高其综合性能就成为了液压技术领域研究的重点之一。1.液压系统性能与参数的初步确定。 设计一台专用钻床液压系统（如图）。此系统应能完成快速进给工作进给快速退回原位停止的工作循环。设计的原始数据如下：最大轴向钻削力12000 N，动力滑台自重20000 N，快速进给行程s1=100 mm，工作进给行程s2=50 mm，快进和快退速度vmax=0.1 m/s，加、减速时间t0.2 s，工作进给速度要求无级调速，v2=0.8516.5 mm/s，动力滑台为平导轨，水平放置，摩擦系数fd=0.1，fs=0.2（其中fd是动摩擦系数，fs是静摩擦系数）。 1.1的工作循环图及原始数据。钻床的工作循环图：原始数据：最大轴向钻削里Fmax=12000 N动力滑台自重G=20000 N工况行程/mm速度/m/s快进s1=100v1=0.1工进s2=50v2=0.0085-0.0165快退s3=s1+s2=150v3=v1=0.1加、减速时间动摩擦系数fd=0.1静摩擦系数fs=0.21.2工况分析、绘制工况图。1.2.1进行运动分析，绘制速度-位移曲线。运动分析工况速度/m/s行程/mm计算公式启动00.055快进v10.198减速v1v20.0111.65工进v20.016548制动v200.0151.65反向启动0v30.055快退v30.1130反向制动v300.0510速度-位移曲线：1.2.2进行负载分析，绘制负载-位移曲线。负载分析负载公式计算结果（单位：N）最大轴向钻削力Fmax12000静摩擦力Ffs=fsG4000动摩擦力Ffd=fdG2000惯性力Fa1=85.2Fa2=16.8Fa3=1020工况负载/N行程s/mm计算公式计算结果启动Ffs40005快进Ffd200098减速Ffd-Fa1114811.65工进Ffd+Fmax1400048制动Ffd-Fa218321.65反向启动Ffs40005快退Ffd2000130反向制动Ffd-Fa398010负载-位移曲线1.2.3确定液压缸尺寸确定液压缸工作压力p=4 MPa计算液压缸活塞的有效工作面积根据最低速度要求验算活塞有效面积计算活塞直径计算活塞杆直径取d=56mm计算液压缸实际有效工作面积绘制液压缸工况图工况负载F/N回油腔压力P2/MPa工作腔压力P1/MPa输入流量Q/L/min输入功率N/kW计算公式快进200000.9114.640.22工进140001.03.625.00.306快退200000.8615.360.22钻床液压缸工况图2.拟定液压系统原理图，绘制电磁铁动作循环表。2.1拟定液压系统原理图进一步选择液压缸：上图液压缸工作部件的结构采用了活塞杆固定，缸筒与主机固结在一起做直线运动。进出油管穿过活塞杆。可直接使用硬管与液压泵连接。选择调速阀和速度切换回路：由上图液压缸和一个单向行程调速阀、一个压力继电器组成调速和速度切换回路。快速运动回路：选择能源：用一个单向阀、一个液控顺序阀、一个溢流阀和两个定量泵组成一个双泵供油系统。2.2绘制液压系统的电磁铁动作循环表。3.计算和选择液压元件。3.1选择液压泵。计算液压泵的工作压力计算液压泵的流量选择液压泵规格计算电动机功率及选择型号3.2选择控制阀计算通过大的最大流量序号名称通过阀的最大流量/L/min计算公式3溢流阀9.6Qp14单向阀18.44Qp= Qp1+Qp25单向阀8.9Qp26液控顺序阀8.9Qp27背压阀0.25v2A28液控顺序阀0.25v2A29单向阀18.43Qp10三位五通Y型电磁阀36.862Qp11单向行程调速阀36.862Qp3.3确定邮箱容量4.设计小结 此次设计是对我们学习了一年的液压专业做了一次检验，虽然在设计中遇到不少问题，但经过同学们一起讨论，并积极查阅资料有效地利用网络资源，也让我们学习到：综合运用液压传动课程及其他有关资料的理论知识和生产实际知识，进行液压传动设计实践，是这些知识得到进一步的巩固、加深和扩展，提高分析问题和解决生产实际问题的能力，为今后