双头车床液压系统设计

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1、《机械原理》课程设计报告《液压与气压传动》课程设计报告题目：双头专用车床液压系统设计专业：机械设计制造及其自动化班级：机械112班学号：201110824209姓名：胡志源指导教师：张日红仲恺农业工程学院机电学院2014年1月03日14《机械原理》课程设计报告目录一.课程设计题目及设计要求2二.设计任务2三.考虑到对液压系统的工作要求3四.拟定液压系统工作原理图3五.液压回路的工况分析41、工作负载及惯性负载计算42、导轨摩擦力计算53、液压缸密封摩擦阻力计算54、预选系统设计压力65、液压缸主要尺寸计算76、单个液压缸需求的最大流量97、其他工作阶段的压力、流量和

2、功率9六.液压系统元件与辅件的选择101、液压泵的选择102、糕点间歇运动设计123、切刀与棘轮的协调运动计算13七.验算液压系统性能131、回路压力损失验算132、油液温升验算13八.FLUIDSIM对液压回路进行仿真14九.参考文献1414《机械原理》课程设计报告一、课程设计题目及设计要求某厂欲自行设计制造一台专用车床，用于压缩机连杆两端长轴颈的车削加工。根据加工工件尺寸较长的特点，拟采用的加工工艺方案为：工件固定，刀具旋转并进给。车床主要由床身[布有相互平行的V形导轨和平导轨各一条(见图2-1)]和左右两个车削动力头组成，其总体布局如图2-2所示。工件装夹于床

3、身中部。两个独立的动力头，通过机械传动带动主轴及刀具旋转实现车床的主运动；进给运动要求采用液压缸实现，即在床身上安装两个液压缸，使其活塞杆与各动力头下部相连，通过液压缸往复运动驱动动力头实现车床的进给运动。车床加工工件时，车削动力头的进给工作循环为：快进→工进→快退→停止。已知：移动部件重约是G＝12kN；15kN了；各车削动力头的最大切削进给抗力(轴向力)估值为??＝12kN，主切削力(切向力)??＝35kN。要求动力头的快速进、退速度相等，?1=????=6m/min，工进速度无级调整范围为?2=0.02~1.2m/min.导轨的静、动摩擦因数分别为μ?=0.2

4、;??=0.1。图1-1车床总体布局示意图图1-2车床液压缸受力分析计算简图（1，8一车削动力头；2，7一主轴；3，6一连杆轴颈；4一夹具；5一工件；9一导轨；10一床身）二、设计任务（1）拟定液压系统原理图；（推荐软件CAXA2011，AUTOCAD机械工程师2010）；（2）运用FLUIDSIM对液压回路进行仿真；（3）选择液压系统的元件和辅件；（4）验算液压系统性能；（5）设计液压阀块和阀组；（6）绘制下列图纸：(建议用UG/PROE/SOLIDWORKS完成)14《机械原理》课程设计报告液压系统原理图A41张（7）编写设计说明书三、考虑到对液压系统的工作要求

5、根据加工要求，刀具旋转由机械传动来实现；主轴头沿导轨中心线方向的“快进(FastFeed)一工进(WorkingFeed)—快退(FastReturn)—停止(Stop)”工作循环拟采用液压传动方式来实现。故拟选定液压缸作为执行机构考虑到车削进给系统传动功率不大，且要求低速稳定性好，粗加工时负载有较大变化，故拟选用调速阀、变量泵组成的容积节流调速方式。为了自动实现上述工作循环，并保证零件一定的加工长度（该长度并无过高的精度要求），拟采用行程开关及电磁换向阀实现顺序动作。四、拟定液压系统工作原理图该系统同时驱动两个车削头，且动作循环完全相同。为了保证快速进、退速度相等

6、，并减小液压泵的流量规格，拟选用差动连接回路。在行程控制中，由快进转工进时，采用机动滑阀。使速度转换平稳，且工作安全可靠。工进终了时。压下电器行程开关返回。快退到终点，压下电器行程开关，运动停止。快进转工进后，因系统压力升高，遥控顺序阀打开，回油经背压阀回油箱，系统不再为差动连接。此处放置背压阀使工进时运动平稳，且因系统压力升高，变量泵自动减少输出流量。两个车削头可分别进行调节。要调整一个时，另一个应停止，三位五通阀处中位即可。分别调节两个调速阀，可得到不同进给速度；同时，可使两车削头有较高的同步精度。同时为了保证整个系统的安全，在泵出口并联一溢流阀，用于防止过载。

7、由此拟定的液压系统原理图如图1-3所示。14《机械原理》课程设计报告图1-3双头车床液压系统工作原理图五、液压回路的工况分析（1）工作负载及惯性负载计算计算液压缸的总机械载荷，根据机构的工作情况，液压缸受力如图1-4所示，其在不同阶段的总机械载荷计算如下：图1-4液压缸受力简图根据题意，工作负载：Fe=12000N油缸所要移动负载总重量：N根据题意选取工进时速度的最大变化量：m/s，根据具体情况选取：s(其范围通常在0.01-0.5s)，则惯性力为：14《机械原理》课程设计报告（2）导轨摩擦力计算根据车床导轨受力分析简图1-4可知：导轨的摩擦力Ff=6035N图