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4375摇臂钻床液压控制系统的设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】
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4375摇臂钻床液压控制系统的设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】,摇臂,钻床,液压,控制系统,设计,机械,毕业设计,全套,资料,已经,通过,答辩
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摇臂钻床液压控制系统的设计 答辩人：时后涛 指导老师：江琴 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。从原理上来说，液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理，就是说，液体各处的压强是一致的，这样，在平衡的系统中，比较小的活塞上面承受的压力比较小，而大的活塞上承受的压力也就比较大，这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递，可以得到不同端上的不同的压力，这样就可以达到一个变换的目的 。 目前，大部分的钻床机床的卡盘，钻头等都是由液压来控制的。而他们的基本工作原理都是：通过液压系统回路，来实现控制卡盘的卡紧，松开及对不同的零件类型来实现正钻、反钻的控制。而它们的工作循环大都为： 快进 - 卡紧 - 保压 - 钻孔 - 松开 着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 液压系统的工作介质完全由液压源来提供，液压源的核心是液压泵。节流调速系统一般用定量泵供油，在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，为节省能源提高效率，液压泵的供油量要尽量与系统所需流量相匹配。油液的净化装置是液压源中不可缺少的。一般泵的入口要装有粗过滤器，进入系统的油液根据被保护元件的要求，通过相应的精过滤器再次过滤。 根据设计要求，可以基本拟订本次所设计的数控机床液压控制系统的原理图及电磁铁动作表： 电磁动作表： 进给 + - 缸返回 - + 马达正转 + - 马达反转 - + 液压回路图： 1 液位计 ; 2 空气滤清器 ; 3 油箱 ; 4 液压泵电机 ; 5 过滤器 ; 6 单向变量液压泵 ; 7,13 减压阀 ; 8,14 压力继电器 ; 9,15 三位四通换向阀 ; 10,11,16,17 双单向节流阀 ; 12 液压缸 ; 18 双向变量液压马达 整机的液压系统图由拟定好的控制回路及液压源组合而成。各回路相互组合时要去掉重复多余的元件，力求系统结构简单。注意各元件间的联锁关系，避免错误动作发生。要尽量减少能量损失环节。提高系统的工作效率。为便于液压系统的维护和监测，在系统中的主要路段要装设必要的检测元件 。 定液压系统的主要参数 液压系统的主要参数就是压力和流量，他们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷，流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。 臂钻床控制控制液压系统的主要设计参数 系统工作压力： 系统流量： 18L/马达工作压力： 马达转速范围： 150r/2000r/液压缸工作压力： 步估算系统工作压力 此钻床液压控制系统，压力最大时是在马达全速运转时，此时，油压是由液压泵提供的，其它工况时，载荷都没有此时大，所以系统的工作压力暂定为此时的工作压力 。 而液压系统的最大工作压力应按下式计算： P 式中 统最大工作压力 P 液压缸或液压马达最大工作压力 由本设计系统求得：该系统的最大工作压力取 M p 1道尺寸的确定 液压系统中使用的油管分硬管和软管，选择的油管应有足够的通流截面和承压能力，同时，应尽量缩短管路，避免急转弯和截面突变。 本设计为低压系统，故选用焊接钢管作为回路的管路。 管道内径及壁厚是液压管道的两个主要参数，计算公式如下： 式中 系统流量 V系统流速 压泵的选择 选择液压泵的主要依据是其最大工作压力和最大流量，同时还要考虑定量或变量、转速、容积效率等。 1) 确定液压泵的额定压力： 从液压泵出口到液压缸或液压马达入口之间总的管路损失。 的准确计算要待元件选定并会出管路图时才能进行，初算时可按经验数据选取：管路简单，流速不大的，取 M p +PP 1p PPM p a) 2) 确定液压泵的流量 式中 K泄露系数 一般取 文取K= 系统最大流量 一般比系统流量大 2 L/3L/(Kq m a m m 8(Q(K=q m a 3) 选择泵的规格 根据以上求得的 和 值，按系统中拟定的液压泵的形式，从产品样本或手册中选择相应的液压泵。为使液压泵有一定的压力储备，所以选择的泵的额定压力一般要比最大工压力大 20 60。 泵取 量调节为 0ml/r25ml/r，额定压力 节范围 速 600r/500r/定功率为 率 70。 压泵驱动电机的选择 液压泵在额定压力和额定流量下工作时，其驱动电机的功率一般可直接从产品样本或技术手册中查得，但其数值在实际中往往偏大。因此，也可以根据具体工况用下述方法计算出来。 整个系统中所需功率最大的工况是发生在马达最大转速的情况下。 式中 泵的最大工作压力 泵的流量 泵的总效率 综上所述，由厂家样本中查出本系统所选择的电机型号为 定功率 3 1420r / 0压马达的选取 马达工作压力为 用 论排量 19ml/r，额定压力 速范围150r/高转矩 10械效率大于 90。 马达的载荷转矩 取马达的机械效率 理论转矩为 m8=n =T m9=8=T=6 系统发热量的计算 系统发热来源于系统内部的能量损失，如液压泵和执行元件的功率损失、溢流阀的溢流损失、液压阀及管道的压力损失等。这些能量损失转换为热能，使油液温度升高。油液的温升使粘度下降，泄漏增加，同时，使油分子裂化或聚合，产生树脂状物质，堵塞液压元件小孔，影响系统正常工作，因此必须使系统中油温保持在允许范围内。因为液压阀等液压元件能量损失较少，故本文主要计算液压泵的发热功率。 式中： W)； 为液压泵的总效率。 计算散热功率 液压系统中产生的热量，由系统中各个散热面散发至空气中，其中油箱是主要散热面。因为管道的散热面积较小，且与其自身的压力损失产生的热量基本平衡，故一般略去不计，只考虑油箱散热。 )1(P=P S 0 . 71(前面求得有效容积为 ，按 求各边之积： 3m 0 a b h30 . 1 0 . 1 2 50 . 8a b h m 选各边均为 式中 有效散热面积 式中 散热功率； 散热系数；取 ； 温差取 ； 油箱散热功率满足系统发热功率的需要。 ( ) +b+ 2C40=T 02 7 6=P 论 本液压站是摇臂钻床的控制系统 它通过对液压油的压力及流量控制来完成对钻床夹盘的夹紧与松开，力的大小，钻头的转
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