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、流量和功率9六.液压系统元件与

2、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。工件装夹于床身中部。两个独立的动力头,通过机械传动带动主轴及

3、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;??=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

4、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

5、(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,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

6、。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。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

7、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

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