设计一台汽车变速箱箱体孔系镗孔专用组合机床的液压系统

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1、目录课程设计题目与其设计要求………………………2系统工况分析与方案选择…………………………2 液压元件的计算与方案选择………………………4主要部件的结构特点分析与强度校核……………4液压系统验算………………………………………10课程设计简单小结…………………………………11参考文献……………………………………………121.课程设计题目与要求设计一台汽车变速箱箱体孔系镗孔专用组合机床的液压系统。要求该组合机床液压系统要完成的工作循环是：夹具夹紧工件→工作台快进→工作台1工进→工作台2工进→终点停留→工作台快退→工作台起点停止→夹具松开工件。该组合机床运动部件的重量（含工作台

2、的多轴箱等部件）为20000N，快进、快退速度为6m/min，1工进的速度为800~1000 mm/min，2工进的速度为600～800 mm/min，工作台的导轨采用山型—平面型组合导轨支撑方式；夹具夹紧缸的行程为25mm。夹紧力在20000~14000之间可调，夹紧时间不大于1秒钟。2、工况分析   首先根据已知条件，绘制运动部件的速度循环图，然后计算各阶段的外负载并绘制负载图。液压缸所负外负载F包括三种类型，即 =++）G—运动部件重力：30000NF—导轨摩擦系数。取动摩擦系数为0.1，静摩擦系数为0.上式中为静摩擦阻力，为动摩擦阻力。；=，式中g为重力加速度， 

3、为加速或减速时间，一般  为 时间内的速度变化量∴==6122N    根据上述计算结果，列出各阶段所受的外负载，并画出如下图所示的负载循环图表1-1 工作循环各阶段的外负载工作循环外 负 载 F (N)工作循环外 负 载 F （N）启动、加速F=F+F12122N工进F=F+F23000N快进F=F6000N快退F=F3000N3．拟定液压系统原理图（1）确定供油方式考虑到该机床在工作进给时负载较大，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，泵源系统宜选用双泵供油或者变量泵供油。本设计采用带压力反馈的限压式变量叶片泵。（2）夹紧回路的选择 

4、采用二位四通电磁阀来控制夹紧、松开换向动作时，为了避免工作时突然失电而松开，应采用失电夹紧方式。为了实现夹紧时间可调节和当进油路压力瞬时下降时仍然能保持夹紧力，接入节流阀调速和单向阀保压。为了实现夹紧力的大小可调和保持夹紧力的稳定，在该回路中装有减压阀。（3）定位液压缸与夹紧缸动作次序回路的选择。定位液压缸和夹紧缸之间的动作次序采用单向顺序阀来完成，并采用压力继电器发信启动工作台液压缸工作，以简化电气发信与控制系统，提高系统的可靠性。（4）调速方式的选择在中小型专用机床的液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或者调速阀。根据钻镗类专用机床工作时对低速性能和速度负载特性都

5、有一定技术要求的特点，采用限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速。这种调速回路具有效率高、发热小和速度刚性好的特点，并且调速阀装在回油路上，具有承受负切削力的能力。（5）速度换接方式的选择本设计采用电磁阀的快慢速度换接回路，它的特点是结构简单、调节行程方便，阀的安装也容易。最后把所选择的液压回路组合起来，既可组成图1—3所示的液压系统原理图。4．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液压缸工作压力的确定。查表2-1取液压缸的工作压力为4MPa②计算液压缸内径D和活塞杆直径d。由负载图知最大负载F=23000N，按表2-2取p2=0.5MPa，取ηcm为

6、0.94，考虑到快进和快退速度相同。查表2-3取d/D为0.7，将上述数据代入（2-3）可得：D===9.12×m根据表2-4，将液压缸内径圆整为标准直径D=100mm，活塞杆直径为d，由d/D=0.7，及表2-5活塞杆直径系列取d=70mm按工作要求夹紧力由一个夹紧缸提供，考虑到夹紧力的稳定，夹紧缸的工作压力应低于进给液压缸的工作压力，现取夹紧缸的工作压力为3MPa，回油背压力为0。=0.94，则按式（2-3）可得：D==7.36按表2-4及表2-5，液压缸和活塞杆的尺寸系列，取夹紧液压缸的D和d分别为80mm和56mm按工作要求有两个定位缸（定位缸负载未定）D定=m按

7、表2-4和2-5，取定位缸的D和d分别为40mm和28mm按最低工作速度验算液压缸的最小稳定流量。由式（2-4）的A>Amin==cm2=25cm2式中是由产品样品中查得GE系列调速阀AQF3-E70B的最小稳定流量为0.054L/min由于调速阀式安装在回路上，故液压缸节流腔有效工作面积应选取液压缸有杆腔的实际面积。∴A=（D2-d2）=cm2=40cm2可见上述不等式能满足要求，液压缸能达到所需低速。③计算各工作阶段液压缸所需的流量q快进=d2v快进=2×6m3/min=23.1L/minq工进=D2v工进=×0.12×0