卧式单面多轴钻孔组合机床液压传动系统设计

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1、《液压与气压传动》课程设计说明书题目：卧式单面多轴钻孔组合机床液压传动系统设计院系：专业：班级：姓名：学号：指导教师：日期：2013年7月18日目录一、设计要求及工况分析.............................3二、确定液压系统主要参数............................5三、拟定液压系统原理图.............................7四、计算和选择液压件................................8五、液压缸设计基础.....................

2、............115.1液压缸的轴向尺寸.........................................115.2主要零件强度校核.........................................11六、验算液压系统性能................................14七、设计小结........................................17一、设计要求及工况分析1.设计要求要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。要求实现的动作顺序为：

3、快进→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力总和Fe=30500N，移动部件总重量G＝19800N；快进行程为100mm，快进与快退速度0.1m/s，工进行程为50mm，工进速度为0.88mm/s，加速、减速时间均为0.2s，利用平导轨，静摩擦系数0.2；动摩擦系数为0.1。液压系统的执行元件使用液压缸。2.负载与运动分析（1）工作负载工作负载即为切削阻力（2）摩擦负载摩擦负载即为导轨的摩擦阻力静摩擦阻力动摩擦阻力（3）惯性负载1010NN2.01.08.919800i=´=DD=tgGFu（4）运动时间快进工

4、进快退设液压缸的机械效率=0.9，得出液压缸在各阶段的负载和推力，如表1所列。表1液压缸在各运动阶段的负载和推力（=0.9）工况计算公式负载值F/N液压缸推力F//N启动39604400加速29903322快进19802200工进3248036089反向启动39604400加速29903322快退19802200根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间，即可绘制出负载循环图F-t和速度循环图-t，如图1所示。图1F-t与-t图图1速度负载循环图a)工作循环图b）负载速度图c)负载速度图二、确定液压系统主要参数1.初选液压缸工作压力所设

5、计的动力滑台在工进时负载最大，在其他工况负载都不太高，参考表2和表3，初选液压缸的工作压力=4MPa。2．计算液压缸主要尺寸鉴于动力滑台快进和快退速度相等，这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸（A1=2A2），快进时液压缸差动连接。工进时为防止孔钻通时负载突然消失发生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，参考表4选此背压为p2=0.6MPa。表2按负载选择工作压力负载/KN<55~1010~2020~3030~50>50工作压力/MPa<0.8~11.5~22.5~33~44~5≥5表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

6、工程机械建筑机械液压凿岩机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/MPa0.8~23~52~88~1010~1820~32表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0.2~0.5回油路带调速阀的系统0.4~0.6回油路设置有背压阀的系统0.5~1.5用补油泵的闭式回路0.8~1.5回油路较复杂的工程机械1.2~3回油路较短且直接回油可忽略不计表5按工作压力选取d/D工作压力/MPa≤5.05.0~7.0≥7.0d/D0.5~0.550.62~0.700.7表6按速比要求确定d/D

7、2/11.151.251.331.461.612d/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。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是有杆腔工作面积两倍的形式，即活塞杆直径d与缸筒直径D呈d=0.707D的关系。

8、工进过程中，当孔被钻通时，由于负载突然消失，液压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)，选取此背压值为p2=0.6MPa。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