液压传动钻镗两用组合机床包括集成块设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上攀枝花学院学生课程设计（论文）题 目： 学生姓名： 学 号： 所在院(系)： 专 业： 班 级： 指 导 教 师： 职称： 年 月 日攀枝花学院教务处制目 录1钻镗液压机床的设计-71.1机床的设计要求-71.2 机床的设计参数-2 执行元件的选择-2.1分析系统工况-2.1.1工作负载-2.1.2惯性负载-2.1.3阻力负载-2.2负载循环图和速度循环图的绘制-2.3主要参数的确定-2.3.1 初选液压缸工作压力-2.3.2 确定液压缸主要尺寸-2.3.3 计算最大流量需求-3 拟定液压系统原理图方案及选择-3.1 速度控制回路的选择-3.2 换向和速度换接回路的选

2、择-3.3 油源的选择和能耗控制-3.4 压力控制回路的方案-3.5方案的选择及系统原理图绘制-4 液压集成块设计-4.1底板的设计-4.2中板的设计4.3顶板的设计-4.4集成块总装配图-5 液压元件的选择-5.1 确定液压泵和电机规格-5.1.1计算液压泵的最大工作压力-5.1.2计算总流量-5.1.3电机的选择-5.2 阀类元件和辅助元件的选择-5.2.2过滤器的选择-5.2.3空气滤清器的选择5.3油管的选择-5.4 油箱的设计5.4.1油箱长宽高的确定-5.4.2隔板尺寸的确定5.4.3各种油管的尺寸6 验算液压系统性能6.1验算系统压力6.1.1判断流动状态6.1.2计算系统压力损

3、失6.2验算系统发热与温升攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目5钻镗两用组合机床液压系统设计1、课程设计的目的液压与气压传动课程设计是机制专业学生在学完液压与气压传动课程之后进行的一个重要的实践性教学环节。学生通过设计能进一步熟悉液压与气压传动的基本概念、熟悉液压元件结构原理、熟悉液压基本回路、熟悉液压系统图的阅读方法及基本技能、能够综合运用本课程及工程力学、机械设计等相关课程的知识设计一般工程设备液压系统。同时，学生得到以下几方面的训练：1)、正确进行工程运算和使用技术文件、资料的能力；2)、掌握系统方案设计的一般方法；3)、正确表达设计思想的方法和能力；4)、综合运用所学知识解决工程实际问

4、题的能力。2、课程设计的内容和要求1)、查阅文献，了解并熟悉设计工况；确定执行元件主要参数；拟定系统原理图；计算选择液压元件；验算系统性能；绘制工作图，编制技术文件；撰写课程设计说明书。2)、钻镗两用组合机床的液压系统完成8-14个14mm孔的加工进给传动。工作原理：系统工作循环：快进-工进-快退-停止采用平导轨，其静摩擦系数fs=0.2, 动摩擦系数fd=0.1；液压系统执行元件使下用液压缸,油缸机械效率0.9.3)设计原始数据见下表设计题目号12345678910轴数81012148101214814加工孔径（mm）14快进行程(mm)220工进行程(mm)1801601401201201

5、008080120100进给切削力 (kn)1822.52731.51822.52731.51831.5工进速度 (mm/min)12010080601008060408020机床工作部件质量(kn)25快进快退速度(m/min)4.5启动换向时间(s)0.05机械效率0.94)要求： 每人一题，每人必须提交：系统图1张(尺规绘制)、课程设计说明书一份。3、主要参考文献1上海市职业技术教育课程改革与教材建设委员会组编.液气压传动.北京：机械工业出版社.2001.9 2章宏甲.液压与气压传动.第2版.北京：机械工业出版社.2001.93许福玲.液压与气压传动.武汉：华中科技大学出版社.20014

6、 中央电大编写小组. 液压传动辅导教材. 中央电大出版社5张世伟.液压传动系统的计算与结构设计. 宁夏人民出版社.19876成大先.机械设计手册(液压传动单行本).第5版.北京：化学工业出版社.2010.14、课程设计工作进度计划(1) 查阅文献，了解并熟悉设计工况；（0.5天）(2) 确定执行元件主要参数、拟定系统原理图、计算选择液压元件；（2.5天）(3) 验算系统性能、绘制工作图；（1.5天）(4) 撰写课程设计说明书。（1.5天）(5) 答辩（1天）指导教师（签字）日期年 月 日教研室意见：年 月 日学生（签字）： 接受任务时间： 年 月 日注：任务书由指导教师填写。课程设计（论文）指

7、导教师成绩评定表题目名称评分项目分值得分评价内涵工作表现20%01学习态度6遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。02科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。03课题工作量7按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。能力水平35%04综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。05应用文献的能力5能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06设计（实验）能力，方案的设计能力5能正确设计实验方案，独

8、立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。07计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。08对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）10具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。成果质量45%09插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度5符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。10设计说明书（论文）质量30综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。11创新10对前人工作有改进或突破，或有独特见解。成绩指导教师评语指导教

9、师签名： 年月日1钻镗液压机床的设计1.1机床的设计要求设计一台钻镗两用组合机床的液压系统。钻镗系统的工作循环时快进工进快退停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：最大切削力18kN，移动部件总重量25kN；最大行程340mm（其中快进行程220mm，工进行程120mm）；快进、快退的速度为4.5m/min，工进速度80mm/min；启动换向时间t0.05s，采用水平放置的导轨，静摩擦系数fs0.2；动摩擦系数fd0.1。油缸机械效率取0.9。1.2 机床的设计参数系统设计参数如表1所示，动力滑台采用平面导轨，其静、动摩擦系数分别为fs = 0.2、fd = 0.1。l1=220mm，l2=1

10、20mm，l3=340mm其主要设计参数如表1-1表1-1 设计参数轴数8加工孔径（mm）14快进行程(mm)220工进行程(mm)120进给切削力 (kn)18工进速度 (mm/min)80机床工作部件质量(kn)25快进快退速度(m/min)4.5启动换向时间(s)0.05机械效率0.9专心-专注-专业2 执行元件的选择 2.1分析系统工况2.1.1工作负载钻镗两用组合机床的液压系统中，钻镗的轴向切削力为Ft。根据题意，最大切削力为18000N，则有2.1.2惯性负载惯性负载 2.1.3阻力负载静摩擦阻力 动摩擦阻力 由此可得出液压缸的在各工作阶段的负载如表2-1表2-1工况负载组成负载值

11、F推力启动5000N5556N加速6250N6944N快进2500N2778N工进20500N22778N快退2500N2778N注：1、此处未考虑滑台上的颠覆力矩的影响。 2、液压缸的机械效率取2.2负载循环图和速度循环图的绘制根据表2-1中计算结果，绘制组合机床动力滑台液压系统的负载循环图如图2-1所示。图2-1图2-1表明，当组合机床动力滑台处于工作进给状态时，负载力最大为22778N，其他工况下负载力相对较小。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V1=V2=4.5m/min、快进行程L1=340-120=220mm、工进行程L2=1

12、20mm、快退行程L3=340mm，工进速度V2=80mm/min。根据上述已知数据绘制组合机床动力滑台液压系统的速度循环图如图2-2所示。2-2组合机床液压系统速度循环图2.3主要参数的确定2.3.1 初选液压缸工作压力所设计的动力滑台在工进时负载最大，其值为22778N，其它工况时的负载都相对较低，参考表2-2和表2-3按照负载大小或按照液压系统应用场合来选择工作压力的方法，初选液压缸的工作压力p1=3MPa。表2-2 按负载选择工作压力负载/ KN50工作压力/MPa0.811.522.5334455表2-3 各种机械常用的系统工作压力机械类型机 床农业机械小型工程机械建筑机械液压凿岩机

13、液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力/MPa0.823528810101820322.3.2 确定液压缸主要尺寸由于工作进给速度与快速运动速度差别较大，且快进、快退速度要求相等，从降低总流量需求考虑，应确定采用单杆双作用液压缸的差动连接方式。通常利用差动液压缸活塞杆较粗、可以在活塞杆中设置通油孔的有利条件，最好采用活塞杆固定，而液压缸缸体随滑台运动的常用典型安装形式。这种情况下，应把液压缸设计成无杆腔工作面积A1是有杆腔工作面积A2两倍的形式即A1=2A2，即活塞杆直径d与缸筒直径D呈d = 0.707D的关系。工进过程中，当孔被钻通时，由于负载突然消失，液压

14、缸有可能会发生前冲的现象，因此液压缸的回油腔应设置一定的背压(通过设置背压阀的方式)，执行元件的背压力如表2-4，从表中选取此背压值为p2=0.8MPa。表2-4 执行元件背压力系统类型背压力/MPa简单系统或轻载节流调速系统0.20.5回油路带调速阀的系统0.40.6回油路设置有背压阀的系统0.51.5用补油泵的闭式回路0.81.5回油路较复杂的工程机械1.23回油路较短且直接回油可忽略不计快进时液压缸虽然作差动连接（即有杆腔与无杆腔均与液压泵的来油连接），但连接管路中不可避免地存在着压降P，且有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算时取P0.5MPa。快退时回油腔中也是有背压的，这时选取被压值=0

15、.6MPa。工进时液压缸的推力计算公式为，式中：F 负载力 hm液压缸机械效率 A1液压缸无杆腔的有效作用面积 A2液压缸有杆腔的有效作用面积 p1液压缸无杆腔压力 p2液压有无杆腔压力因此，根据已知参数，液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为液压缸缸筒直径为由于有前述差动液压缸缸筒和活塞杆直径之间的关系，d = 0.707D，因此活塞杆直径为d=0.707106=74.95mm，根据GB/T23481993对液压缸缸筒内径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定，查表5和表6圆整后取液压缸缸筒直径为D=110mm，活塞杆直径为d=80mm。表5 按工作压力选取d/D工作压力/MPa5.05.07.07.

16、0d/D0.50.550.620.700.7表6 按速比要求确定d/D2/ 11.151.251.331.461.612d/D0.30.40.50.550.620.71注： 1无杆腔进油时活塞运动速度； 2有杆腔进油时活塞运动速度。此时液压缸两腔的实际有效面积分别为： 2.3.3 计算最大流量需求工作台在快进过程中，液压缸采用差动连接，此时系统所需要的流量为q快进 =（A1-A2）v1=22.59L/min工作台在快退过程中所需要的流量为q快退 =A2v2=20.16L/min工作台在工进过程中所需要的流量为q工进 =A1v1=0.76L/min其中最大流量为快进流量为22.59L/min。根

17、据上述液压缸直径及流量计算结果，进一步计算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值，如表3所示。表2-5 各工况下的主要参数值工况推力F/N回油腔压力P2/MPa进油腔压力P1/MPa输入流量q/L.min-1输入功率P/Kw计算公式快进启动555601.55P1=q=(A1-A2)v1P=p1qp2=p1+p加速69442.051.83恒速27782.051.0022.590.377工进227780.82.780.760.352P1=(F+p2A2)/A1q=A1v2P=p1q快退起动555601.24P1=(F+p2A1)/A2q=A2v3P=p1q加速69440.62.88恒速2778

18、0.61.8920.160.635把表2-5中计算结果绘制成工况图，如图2-3所示。图2-3 组合机床液压缸工况图3 拟定液压系统原理图方案及选择根据组合机床液压系统的设计任务和工况分析，所设计机床对调速范围、低速稳定性有一定要求，因此速度控制是该机床要解决的主要问题。速度的换接、稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。此外，与所有液压系统的设计要求一样，该组合机床液压系统应尽可能结构简单，成本低，节约能源，工作可靠。3.1 速度控制回路的选择工况图2-3表明，所设计组合机床液压系统在整个工作循环过程中所需要的功率较小，系统的效率和发热问题并不突出，因此考虑采用节流调速回路即可。虽然节流调速回

19、路效率低，但适合于小功率场合，而且结构简单、成本低。该机床的进给运动要求有较好的低速稳定性和速度-负载特性，因此有三种速度控制方案可以选择，即进口节流调速、出口节流调速、限压式变量泵加调速阀的容积节流调速。钻镗加工属于连续切削加工，加工过程中切削力变化不大，因此钻削过程中负载变化不大，采用节流阀的节流调速回路即可。但由于在钻头钻入铸件表面及孔被钻通时的瞬间，存在负载突变的可能，因此考虑在工作进给过程中采用具有压差补偿的进口调速阀的调速方式，且在回油路上设置背压阀。由于选定了节流调速方案，所以油路采用开式循环回路，以提高散热效率，防止油液温升过高。3.2 换向和速度换接回路的选择所设计多轴钻床液

20、压系统对换向平稳性的要求不高，流量不大，压力不高，所以选用价格较低的电磁换向阀控制换向回路即可。为便于实现差动连接，选用三位五通电磁换向阀。为了调整方便和便于增设液压夹紧支路，应考虑选用Y型中位机能。由前述计算可知，当工作台从快进转为工进时，进入液压缸的流量由22.59 L/min降为0.76 L/min，可选三位五通行程换向阀来进行速度换接，以减少速度换接过程中的液压冲击，如图3-1所示。由于工作压力较低，控制阀均用普通滑阀式结构即可。由工进转为快退时，在回路上并联了一个单向阀以实现速度换接。为了控制轴向加工尺寸，提高换向位置精度，采用死挡块加压力继电器的行程终点转换控制。 a.换向回路b.

21、速度换接回路图3-1 换向和速度切换回路的选择3.3 油源的选择和能耗控制表2-5表明，本设计多轴钻床液压系统的供油工况主要为快进、快退时的低压大流量供油和工进时的高压小流量供油两种工况，若采用单个定量泵供油，显然系统的功率损失大、效率低。在液压系统的流量、方向和压力等关键参数确定后，还要考虑能耗控制，用尽量少的能量来完成系统的动作要求，以达到节能和降低生产成本的目的。在图4工况图的一个工作循环内，液压缸在快进和快退行程中要求油源以低压大流量供油，工进行程中油源以高压小流量供油。其中最大流量与最小流量之比qmax/qmin=22.59/0.76=29.72，而快进和快退所需的时间与工进所需的时

22、间分别为：t 1=( l1/v1)+(l3/v3)=(60 x 220)/(4.5 x 1000)+(60 x340)/(4.5 x 1000)=7.47s t 2=(l2/v2)=(60 x120)/80=90s上述数据表明，在一个工作循环中，液压油源在大部分时间都处于高压小流量供油状态，只有小部分时间工作在低压大流量供油状态。从提高系统效率、节省能量角度来看，如果选用单个定量泵作为整个系统的油源，液压系统会长时间处于大流量溢流状态，从而造成能量的大量损失，这样的设计显然是不合理的。如果采用单个定量泵供油方式，液压泵所输出的流量假设为液压缸所需要的最大流量22.59L/min，假设忽略油路中

23、的所有压力和流量损失，液压系统在整个工作循环过程中所需要消耗的功率估算为快进时 P=122.59=0.377Kw工进时P=pqmax=2.7822.59=1.05Kw快退时 P=1.8922.59=0.72Kw如果采用一个大流量定量泵和一个小流量定量泵双泵串联的供油方式，由双联泵组成的油源在工进和快进过程中所输出的流量是不同的，此时液压系统在整个工作循环过程中所需要消耗的功率估算为快进时 P=122.59=0.377Kw工进时，大泵卸荷，大泵出口供油压力几近于零，因此P=pqmax=2.7822.59=1.05Kw快退时 P=1.8922.59=0.72Kw故可采用双联泵作为油源外，也可选用限

24、压式变量泵作油源。两种液压泵的工作简图分别如下图3-2 双泵供油油源 图3-3 限压式变量泵3.4 压力控制回路的方案方案一由于采用双泵供油回路，故采用液控顺序阀实现低压大流量泵卸荷，用溢流阀调整高压小流量泵的供油压力。为了便于观察和调整压力，在液压泵的出口处、背压阀和液压缸无杆腔进口处设测压点。本方案中速度控制回路选择进口节流调节回路将上述所选定的液压回路进行整理归并，并根据需要作必要的修改和调整。最后画出液压系统原理图如图3-4所示为了解决滑台快进时回油路接通油箱，无法实现液压缸差动连接的问题，必须在回油路上串接一个液控顺序阀7，以阻止油液在快进阶段返回油箱。同时阀8起背压阀的作用。 为了

25、避免机床停止工作时回路中的油液流回油箱，导致空气进入系统，影响滑台运动的平稳性，图中添置了一个单向阀13。考虑到这台机床用于钻孔（通孔与不通孔）加工，对位置定位精度要求较高，图中增设了一个压力继电器14。当滑台碰上死挡块后，系统压力升高，压力继电器发出快退信号，操纵电液换向阀换向。在进油路上设有压力表开关和压力表，钻孔行程终点定位精度不高，采用行行程开关控制即可。图3-4(a)电磁铁和阀的动作图3-4(b) 液压系统原理图1双联叶片泵 2三位五通电液阀 3行程阀4调速阀 5、6、10、13单向阀 7顺序阀8背压阀 9溢流阀 11过滤器12压力开关 14压力继电器方案二由于采用限压式变量回路。为

26、了便于观察和调整压力，在液压泵的出口处、背压阀和液压缸无杆腔进口处设测压点。本方案中速度控制回路选择出口节流调节回路将上述所选定的液压回路进行整理归并，并根据需要作必要的修改和调整，最后画出液压系统原理图如图3-4所示为了解决滑台快进时回油路接通油箱，无法实现液压缸差动连接的问题，必须在回油路上串接一个液控顺序阀7，以阻止油液在快进阶段返回油箱。同时阀8起背压阀的作用。 为了避免机床停止工作时回路中的油液流回油箱，导致空气进入系统，影响滑台运动的平稳性，图中添置了一个单向阀13。考虑到这台机床用于钻孔（通孔与不通孔）加工，对位置定位精度要求较高，图中增设了一个压力继电器14。当滑台碰上死挡块后

27、，系统压力升高，压力继电器发出快退信号，操纵电液换向阀换向。在进油路上设有压力表开关和压力表，钻孔行程终点定位精度不高，采用行行程开关控制即可。图3-5(a)电磁铁和阀的动作图3-5(b) 液压系统原理图1双联叶片泵 2三位五通电液阀 3行程阀4调速阀 5、6、13单向阀 7顺序阀8背压阀 9溢流阀 11过滤器12压力开关 14压力继电器3.5 方案的选择及系统原理图绘制在速度控制回路的选择中，由于钻镗加工属于连续切削加工，加工过程中切削力变化不大，因此钻削过程中负载变化不大，采用节流阀的节流调速回路即可。但由于在钻头钻入铸件表面及孔被钻通时的瞬间，存在负载突变的可能，因此考虑在工作进给过程中

28、采用具有压差补偿的进口调速阀的调速方式，且在回油路上设置背压阀。由于选定了节流调速方案，所以油路采用开式循环回路，以提高散热效率，防止油液温升过高。故选择节流调速回路方案一更好。在油源的选择和能耗控制选择中，限压式变量泵与双向泵的选择中由于限压式变量泵结构复杂、成本高，且流量突变时液压冲击较大，工作平稳性差，最后确定选用双联液压泵供油方案，有利于降低能耗和生产成本。最后综合考虑液压系统回路的成本和功能，方案一的性能更好，最后决定选择方案一。4 液压集成块设计液压集成块具有结构紧凑、元件密度高、占据面积小、运用方便灵活、易于实现标准化等优点,在液压系统中得到广泛应用。液压集成块实体是一个三维六面

29、体1 ,集成块外部安装所需各种元件如液压阀、管接头、压力测点,压力表等。集成块是安装元件的支承体。集成块内部有许多相互连通或相互交错的圆柱孔道,这些孔道与安装元件底面孔道相沟通构成液压系统某个回路。设计液压集成块,首先要满足液压系统的动作要求,其次要保证安装在集成块上元件装配合理,互不干涉,而最重要的是保证集成块内部孔道连通,无危险孔,工艺孔少。由于集成块内部孔道多,孔深不一,有的应该相通,有的却不能相通,且立体交叉,错综复杂,图纸表示不直观。因此,提出了一种将空间六面体的集成块展开到平面上,通过平面图形设计确定集成块上液压油道在空间的位置,该方法还便于油道之间的相互关系检查。本次设计将液压元

30、件放于三个集成块上分别是底板、中板、顶板三块，最终组合出本次液压设计的液压以实现功能。所有版块的设计均以长400mm，宽300mm，高150mm的块体上，液压进油p与出油T均为30mm如图4-1。最后组装出长400mm，宽300mm，高450mm的立体六面体液压集成块。最后由于本次液压元件的还未选择孔道均采用10mm的孔。 图4-1集成块立体图4.1 底板的设计(1)孔1 、2位于F 面和上,且它们位于同一水平面内,孔1、2中心线在R面平行，且孔2与进油孔p连通，孔1.2位置用于安装单向阀10且分别用于进油与出油。(2)孔4、7分别位于F 面和R面上,且它们在同一水平面内,相互连通做通孔，并且

31、连接于孔2相通，孔3位于L平面上且与孔4在U平面中心线平行，在F平面中心线叠加，且孔3中心线与T中心线在F平面相交，孔3与孔4位置用于安装溢流阀9，孔4为进油，孔3为出油。 (3)孔8、9位于R表面于F面中心线平行、U面中心线叠加且孔8与T口中心线连接，孔9与孔6相通中心线相交，孔7、8、9位置用于安装顺序阀7(4)孔5、10连通作为通孔与孔4、7组成的通孔连通，且分别位于U、D面。(5)最后组合出底板设计的三维立体图4-2（a）与二维平面图4-2（b） 图4-2（a）底板三维立体图 图4-2（b）底板二维平面图4.2中板的设计(1)孔10p连通与22和18孔所形成的通孔并且在R面中心线相交，

32、孔22位于D，孔18位于U面且22孔与底板上孔10连通，孔11A与孔17垂直连接相通且与R面中心线相交，孔17位于U面孔12B与孔19垂直连接相通且与R面上中心线相交，孔19位于U面。孔13T1与孔15相通且与平面U上中心线相交并在同一平面孔15位于L面，孔14T与孔21相连接并在平面U上中心线相交且在同一平面孔21位于R面，孔10P、11A、12B、13T1、14T全部位于F面并且用于放置三位五通阀2。 (2)孔16位于L面，且打通与T出油口相交，中心线在F面相交与孔15位于同一平面上，孔15与16用于放置单向阀13，且分别为进油与出油口。 (3)孔21位于R面，与底面D孔23相交，且孔21

33、与孔20在同一平面上，孔21、20位置用于放置背压阀8,且分别位于进油与出油口。(4)最后组合出中板设计的三维立体图4-3（a）与二维平面图4-3（b） 图4-3（a）三维立体图 图4-3（b）二维平面图4.3顶板的设计(1)孔32与孔33位于面D上，且与中板相连能与孔19、17相通，孔25，27,31在面u处于同一水平面分别位于F面、L面、R面，且同时与孔33相通，并且孔27、31中心线完全重合。孔24与孔29分别位于F面、U面，并在R面相交行程通孔。孔24、25位置用于放置调速阀4分别为出油与进油 (2)孔26位于L面且与孔24相通且与孔27处于同一水平面上，孔26、27处用于放置行程阀3

34、分别为出油与进油 (3) 孔30位于R面且与孔24相通并与孔31处于同一水平面上，孔30、31处用于放置单向阀5分别为出油与进油口。面u上还有孔28、29分别与孔24,、25连通，并且分别为液压缸的进油与回油通孔。(4)最后组合出顶板设计的三维立体图3-9（a）与二维平面图3-9（b） 图4-4（a）三维立体图 4-4（b）二维平面图4.4集成块总装配图由于集成块内部管道过于复杂，故采用相通管之间用相同符号表示以便看图,P、T分别为进油与出油，1-7分别以进油到出油的完整回路。三维立体图3-10（a）与二维平面图3-10（b） 4-5（a）三维立体图4-5（b）二维平面图 5 液压元件的选择本

35、设计所使用液压元件均为标准液压元件，因此只需确定各液压元件的主要参数和规格，然后根据现有的液压元件产品进行选择即可。5.1 确定液压泵和电机规格5.1.1计算液压泵的最大工作压力由于本设计采用双泵供油方式，根据图2-3液压系统的工况图，大流量液压泵只需在快进和快退阶段向液压缸供油，因此大流量泵工作压力较低。小流量液压泵在快速运动和工进时都向液压缸供油，而液压缸在工进时工作压力最大，因此对大流量液压泵和小流量液压泵的工作压力分别进行计算。根据液压泵的最大工作压力计算方法，液压泵的最大工作压力可表示为液压缸最大工作压力与液压泵到液压缸之间压力损失之和。对于调速阀进口节流调速回路，选取进油路上的总压

36、力损失，同时考虑到压力继电器的可靠动作要求压力继电器动作压力与最大工作压力的压差为0.5MPa，则小流量泵的最高工作压力可估算为大流量泵只在快进和快退时向液压缸供油，图2-3表明，快退时液压缸中的工作压力比快进时大，如取进油路上的压力损失为0.5MPa，则大流量泵的最高工作压力为：5.1.2计算总流量表2-5表明，在整个工作循环过程中，液压油源应向液压缸提供的最大流量出现在快进工作阶段，为22.59 L/min，若整个回路中总的泄漏量按液压缸输入流量的10%计算，则液压油源所需提供的总流量为：工作进给时，液压缸所需流量约为1.9 L/min，但由于要考虑溢流阀的最小稳定溢流量3 L/min，故

37、小流量泵的供油量最少应为4.9L/min。据据以上液压油源最大工作压力和总流量的计算数值，查阅液压设计手册，确定PV2R型双联叶片泵能够满足上述设计要求，因此选取PV2R12-6/26型双联叶片泵，其中小泵的排量为6mL/r，大泵的排量为26mL/r，若取液压泵的容积效率=0.9，则当泵的转速=940r/min时，小泵的输出流量为qp小=69400.9/1000=5.076 L/min该流量能够满足液压缸工进速度的需要。大泵的输出流量为qp大=26x940x0.9/1000=22.00L/min双泵供油的实际输出流量为该流量能够满足液压缸快速动作的需要。液压泵参数如表4-1所示。表5-1 液压

38、泵参数元件名称估计流量规格额定流量额定压力MPa型号双联叶片泵(5.1+22)最高工作压力为21 MPaPV2R12-6/265.1.3电机的选择由于液压缸在快退时输入功率最大，这时液压泵工作压力为2.39MPa，流量为27.1L/min。取泵的总效率，则液压泵驱动电动机所需的功率为： 根据上述功率计算数据，按JB/T9616-1999，此系统选取Y100L-6型电动机，其额定功率，额定转速。5.2 阀类元件和辅助元件的选择图3-3液压系统原理图中包括调速阀、换向阀、单项阀等阀类元件以及滤油器、空气滤清器等辅助元件。5.2.1阀类元件的选择根据上述流量及压力计算结果，对图3-3初步拟定的液压系

39、统原理图中各种阀类元件及辅助元件进行选择。其中调速阀的选择应考虑使调速阀的最小稳定流量应小于液压缸工进所需流量。通过图3-3中4个单向阀的额定流量是各不相同的，因此最好选用不同规格的单向阀。图3-3中溢流阀9、背压阀8和顺序阀7的选择可根据调定压力和流经阀的额定流量来选择阀的型式和规格，其中溢流阀2的作用是调定工作进给过程中小流量液压泵的供油压力，因此该阀应选择先导式溢流阀，连接在大流量液压泵出口处的顺序阀7用于使大流量液压泵卸荷，因此应选择外控式。背压阀8的作用是实现液压缸快进和工进的切换，同时在工进过程中做背压阀，因此采用内控式顺序阀。最后本设计所选择方案如表5-2所示，表中给出了各种液压

40、阀的型号及技术参数。表5-2 阀类元件的选择序号元件名称通过的最大流量q/L/min规格型号额定流量qn/L/min额定压力Pn/MPa额定压降Pn/MPa1双联叶片泵PV2R12-6/265.1/22*162三位五通电液换向阀5035DYE10B80160.53行程阀60AXQF-E10B63160.34调速阀1AXQF-E10B0.0750165单向阀60AXQF-E10B63160.26单向阀25AF3-Ea10B63160.27液控顺序阀22YF3E10B63160.38背压阀 0.3YF3E10B63169溢流阀 5.1YF3E10B631610单向阀 26AF3-Ea10B6316

41、0.211滤油器 30XU6380-J36160.0212压力表开关KF3-E3B13单向阀60AF3-Ea10B63160.214压力继电器HED1KA/10105.2.2过滤器的选择按照过滤器的流量至少是液压泵总流量的两倍的原则，取过滤器的流量为泵流量的2.5倍。由于所设计组合机床液压系统为普通的液压传动系统，对油液的过滤精度要求不高，故有 因此系统选取通用型WU系列网式吸油过滤器，参数如表4-3所示。表5-3 通用型WU系列网式吸油中过滤器参数型号通径mm公称流量过滤精度尺寸M（d）HDWU6580-J3263631205.2.3空气滤清器的选择 按照空气滤清器的流量至少为液压泵额定流量

42、2倍的原则，即有选用EF系列液压空气滤清器，其主要参数如表4-4所示。表5-4 液压空气滤清器参数型号过滤注油口径mm注油流量L/min空气流量L/min油过滤面积L/minAmmBmmammbmmcmm四只螺钉均布mm空气过滤精度mm油过滤精度mE-28281410512010050475964M580.279125注：液压油过滤精度可以根据用户的要求进行调节。5.3油管的选择图3-3中各元件间连接管道的规格可根据元件接口处尺寸来决定，液压缸进、出油管的规格可按照输入、排出油液的最大流量进行计算。由于液压泵具体选定之后液压缸在各个阶段的进、出流量已与原定数值不同，所以应对液压缸进油和出油连接

43、管路重新进行计算，如表4-5所示。根据表5-5中数值，当油液在压力管中流速取3m/s时，可算得与液压缸无杆腔和有杆腔相连的油管内径分别为： ， 因此与液压缸相连的两根油管可以按照标准GB/T2351-2005选用公称通径为和的无缝钢管或高压软管。如果液压缸采用缸筒固定式，则两根连接管采用无缝钢管连接在液压缸缸筒上即可。如果液压缸采用活塞杆固定式，则与液压缸相连的两根油管可以采用无缝钢管连接在液压缸活塞杆上或采用高压软管连接在缸筒上。表5-5 液压缸的进、出油流量和运动速度流量、速度快进工进快退输入流量q1=7.6排出流量q2=(A2q1)/A1=4.48x7.6/9.5=3.5848运动速度V

44、2=q1/A1=7.6/9.5=0.85.4 油箱的设计5.4.1油箱长宽高的确定油箱的主要用途是贮存油液，同时也起到散热的作用，参考相关文献及设计资料，油箱的设计可先根据液压泵的额定流量按照经验计算方法计算油箱的体积，然后再根据散热要求对油箱的容积进行校核。油箱中能够容纳的油液容积按JB/T79381999标准估算，取时，求得其容积为按JB/T79381999规定，取标准值V=250L。 依据 如果取油箱内长l1、宽w1、高h1比例为3：2：1，可得长为：=1107mm，宽=738mm，高为=369mm。对于分离式油箱采用普通钢板焊接即可，钢板的厚度分别为：油箱箱壁厚3mm，箱底厚度5mm，因为箱盖上需要安装其他液压元件，因此箱盖厚度取为10mm。为了易于散热和便于对油箱进行搬移及维护保养，取箱底离地的距离为160mm。因此，油箱基体的总长总宽总高为：长为： 取l=1150mm 宽为：取w=750mm 高为：取h=550mm 为了更好的清洗油箱，取油箱底面倾斜角度为。5.4.2隔板尺寸的确定为起到消除气泡和使油液中杂质有效沉淀的作用，油箱中应采用隔板把油箱分成两部分。根据经验，隔板高度取为箱内油面高度的3/4，根据上述计算结果，隔板的高度应为：取 h隔板=230mm隔板的厚度与箱壁厚度相同，取为3mm。5.4.3各种油管的尺寸油箱上回油管