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时间:2018-07-16
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1、目录一液压课程设计任务书2二液压系统的设计与计算21.进行工况分析32.绘制液压缸的负载图和速度图4三拟订液压系统原理图4四确定执行元件主要参数61.工作压力的确定62.确定液压缸的内径D和活塞竿直径d73.计算液压泵的流量74.确定夹紧缸的内径和活塞杆直径85.计算液压泵的压力86.选用液压泵规格和型号97.确定电动机功率及型号98.液压元件及辅助元件的选择109.油箱容量的确定10五验算液压系统性能121.回路压力损失验算122.液压系统的温升验算15六课程设计简单小结··············
2、···························16七参考书目1617一、课程设计题目与设计要求某厂设计一台钻镗专用机床,要求孔德加工进度有IT6,。要求该机床液压系统要完成的工作循环是:工件定位、夹紧——动力头快进——工进——终点停留——动力头快退——工件松开、拔销。该机床运动部件的重量为30000N,快进、快退速度为6m/min,工进的速度为20~120mm/min可无极调速,工作台的最大行程为400mm,其中工进的总行程为150mm,工进时的最大轴向切削力为20000N,工作台的导轨采用平
3、导轨支撑方式;夹紧缸和拔销缸的行程都为25mm,夹紧力在12000~8000之间可调,夹紧时间不大于1秒钟。依据上述题目完成下列设计任务:(1)完成该液压系统的工况分析、系统计算并最终完成该液压系统工作原理图的设计工作;(2)根据已完成的液压系统工作原理图选择标准液压元件;(3)对上述液压系统中的进给液压缸进行结构设计,完成该液压缸的相关计算和部件装配图设计,并对其中的1-2非标准零件进行零件图的设计;二、液压系统的设计与计算1、进行工况分析液压缸负载主要包括:切削阻力,惯性阻力,摩擦阻力。(1)、定
4、位液压缸:17设其工作压力位R=200N(2)、夹紧液压缸已知最大负载力为R=12000N(3)、工作台液压缸液压缸所受外负载F包括三种类型,即F=+Ff+Fa+FmFW——工作负载,即沿活塞运动方向的切削力,FW=20000N;Ff——导轨摩擦阻力,分为静摩擦阻力和动摩擦阻力,本例中选取静摩擦阻力为0.2,动摩擦阻力为0.1,则Ffs切=fG=0.2×30000=6000NFfa切=fG=0.1×30000=3000NFa——运动部件速度变化时的惯性负载;Fa=GΔv/(g·Δt)=30000×6/
5、(9.8×0.3×60)=1020NΔt为加速时间,设其为0.3Δv为Δt时间内变化的速度Fm——密封圈的摩擦阻力;Fm=fFW=0.05×20000=1000N其有效阻力按5%有效作用力计算。设计钻镗专用机床液压系统,其工作定位-夹紧-动力头快进-工进-终点停留-动力头快退-工件松开、拔销等自动循环,其速度和受力循环为下图:17其外负载循环为工作循环外负载工作循环外负载启动、加速F=Ffs+Fa+Fm8020N工进F=Ffa+Fm+FW24000N快进F=Ffa+Fm4000N快退F=Ffa+Fm4
6、000N三、拟定液压系统原理图(1)调速回路的选择根据液压系统希望其进给速度平稳,钻孔透时不冲前,选用调速阀的进口节流调速回路,出口加背压阀。(2)快速回路的选择根据设计要求,快进、快退是的速度为6m/s,要尽量选用小规格的液压泵,所以选用差动连接。17(3)速度换接回路的选择根据设计要求,速度换接要平稳可靠,另外是专业设备,所以可采用行程阀的速度换接回路。可方便控制系统的快进,工进行程。(4)由速度图可知,快进时流量不大,运动部件的重量也较小,选用换向性能好的电液换向阀。(5)油源方式的选择考虑到该
7、机床在工进时负载较大,速度较低。而在快进快退时负载较小,速度较高。从节省能量、减少发热考虑,泵源系统宜选用变量泵供油。为了保证液压安全,在泵的出口处并联一个溢流阀作为安全阀。(6)定位夹紧回路的选择按先定位后夹紧的要求,可选择单向顺序阀的顺序动作回路。通常夹紧缸的工作压力低于进给缸的工作,并由同一液压泵供油,所以在夹紧回路中应设减压阀减压,同时还需满足:夹紧时间可调,在进给回路压力下降时能保持夹紧力,所以要接入节流阀调速和单向阀保压。换向阀可连接成断电夹紧方式,也可以采用带定位的电磁换向阀,以免工作时
8、突然断电而松开。(7)动作转换的控制方式选择为了确保夹紧后才进行切削,夹紧与进给的顺序动作应采用压力继电器控制。17液压系统原理图如下:四、确定执行元件主要参数1、液压系统的计算和选择液压元件(1)液压缸主要尺寸的确定1)工作压力P的确定。工作压力P可根据负载大小及机器的类型来初步确定,查考液压系统设计手册,表2-1取液压缸工作压力位3MPa。2)计算液压缸内径D和活塞缸直径d。由工作负载循环表知其最大负载为24000N,按手册表2-2可取P2为0.5M
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