机床液压系统设计 液压与气压传动课程设计说明书

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1、《液压与气动》课程设计说明书设计题目：机床液压系统设计专业：班级：学号：设计人：指导老师：完成日期：2011年1月11日12一、负载——工况分析机床工作台液压缸负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。因工作部件是卧式放置，重力的水平分力为零，这样需要考虑的力有：切削力，导轨摩擦力和惯性力。导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为，动摩擦力为，则：而惯性力如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率，则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，见下表表

2、1-1液压缸各运动阶段负载表运动阶段计算公式总机械负载F/N起动6189加速4642快进3095工进23726快退3095根据负载计算结果和已知的各阶段的速度，可绘出负载图（F-l）和速度图（v-l），见图8-a,b。横坐标以上为液压缸活塞前进时的曲线，以下为液压缸活塞退回时的曲线。12图8-5负载速度图a)负载图b)速度图二、液压系统方案设计1.确定液压泵类型及调速方式组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效，专用，自动化程度较高的机床，它能完成钻、扩、铰、镗、铣、攻螺纹等加工工序。动力滑台是组合机床的通用部件，它要求空载

3、时速度快、推力小；工进时速度慢、推力大，速度稳定；速度换接平稳；功率利用合理、效率高、发热小。参考同类组合机床，选用双作用叶片泵双泵供油，调速阀进油节流调速的开式回路，溢流阀作定压阀。为防止钻孔通时滑台突然失去负载向前冲，回油路上设置背压阀，初定背压值Pb=0.8MPa2.选用执行元件因系统动作循环要求正向快进和工作，反向快退，且快进、快退速度相等，因此选用单活塞杆液压缸，快进时差动连接，无杆腔面积等于有杆腔面积的两倍。3.快速运动回路和速度换接回路根据本例的运动方式和要求，采用差动连接与双泵供油两种快速运动回路来实现快速运动。

4、即快进时，由大小泵同时供油，液压缸实现差动连接。本例采用二位二通电磁阀的速度换接回路，它的特点是结构简单，调节行程比较方便，阀的安装也比较容易，但速度换接的平稳性较差。若要提高系统的换接平稳性，则可改用行程阀切换的速度换接回路，控制由快进转为工进。与采用行程阀相比，电磁阀可直接安装在液压站上，由工作台的行程开关控制，管路较简单，行程大小也容易调整，另外采用液控顺序阀与单向阀来切断差动油路。因此速度换接回路为行程与压力联合控制形式。4.换向回路的选择12选用电磁换向阀的换向回路。为便于实现差动连接，选用了三位五通换向阀。为提高换向

5、的位置精度，采用死挡铁和压力继电器的行程终点返程控制。1.组成液压系统绘原理图将上述所选定的液压回路进行组合，并根据要求作必要的修改补充，即组成如图1-1所示的液压系统图。为便于观察调整压力，在液压泵的进口处、背压阀和液压缸无杆腔进口处设置测压点，并设置多点压力表开关。这样只需一个压力表即能观测各点压力。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。考虑到夹紧时间可调节和当进油路压力瞬时下降时仍能保持夹紧力，所以接入节流阀调速和单向阀保压。在该回路中还装有减压阀，用来调节夹紧力大小

6、和保持夹紧力的稳定。12液压系统中各电磁铁的动作顺序如表1-2所示1Y2Y3Y快进+--工进+-+快退-+-停止---三、液压系统的计算（一）液压缸的主要参数计算1）初选液压缸的工作压力参照同类型组合机床，选液压系统工作压力。2）确定液压缸的主要结构尺寸动力滑台要求快进速度和快退速度相等，选用单杆液压缸，快进时采用差动连接。因此无杆腔面积等于有杆腔面积的两倍，即。为防止突然向前冲，回油路上设置背压阀，初定背压值。易知工进时有最大负载F=23726N,按此负载求液压缸尺寸A1液压缸直径由可知活塞杆直径按GB/T2348-1993将

7、所计算的D与d值分别圆整到相近的标准直径，以便采用标准的密封装置。圆整后得。按标准直径算出按最低工进速度验算液压缸尺寸，查产品样本，调速阀最小稳定流量，因工进速度为最小速度，则由式12本题，满足最低速度的要求。3）计算液压缸各工作阶段的工作压力、流量和功率根据液压缸的负载和速度图以及液压缸的有效面积，可以算出液压缸工作过程各阶段的压力、流量和功率，在计算工进时背压按代入，快退时背压按代入计算公式和计算结果如表表1-3工作台液压缸所需的实际流量、压力和功率工况负载F进油腔压力回油腔压力所需流量q输入功率P计算式NPaPaL/min

8、kw差动快进309523.10.510工进237260.160.009快退3095240.7注：1.差动连接时，液压缸的回油口到进油口之间的压力损失，而。2.快退时液压缸有杆腔进油，压力为，无杆腔回油，压力为。（二）液压泵的参数计算1，确定液压泵的最大工作压力由