液压与气动传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统

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1、液压与气动传动课程设计题目卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统学院机能分院专业班级092班学号学生姓名完成日期2012年5月23日小组成员目录一、设计要求及工况分析11.1设计要求11.2负载与运动分析1二、液压系统主要参数确定32.1初选液压缸工作压力32.2计算液压缸结构参数32.3计算液压缸各工作阶段的工作压力、流量和功率4三、拟定液压系统原理图53.1主体方案的确定53.2基本回路的确定53.2.1供油回路53.2.2选择调速回路63.2.3选择速度换接回路63.2.4选择快速运动和换向回路63.2.5方向控制回路73.2.6选择

2、定位夹紧回路73.3液压系统原理图综合8四、计算和选择液压元件、辅件104.1确定液压泵的规格和电动机功率104.1.1计算液压泵的最大工作压力104.1.2计算液压泵流量104.1.3确定液压泵规格和电动机功率104.2确定其他元件以及辅件114.2.1确定阀类元件114.2.2确定油管124.2.3确定油箱13五、验算系统发热与温升14六、设计小结14七、主要参考文献15一、设计要求及工况分析1.1设计要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统。该系统工作循环为：快进—工进—快退—停止。基本参数如下：要求完成工件的定位与夹紧，所

3、需夹紧力不得超过6000N。机床快进快退速度约为6m／min，工进速度可在30～120mm／min范围内无级调速,快进行程为200mm，工进行程为50mm，最大切削力为25kN，运动部件总重量为G=15kN，加速（减速）时间0.1s，采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。1.2负载与运动分析负载分析中，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

4、擦力为，则：而惯性力如果忽略切削力引起的倾覆力矩对导轨的摩擦力的影响，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1。表1液压缸各阶段负载表运动阶段计算公式总机械负载F/N起动3158第14页共15页加速3190快进1579工进27895快退1579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-s和速度循环图-s，如图1和图2所示。图1图2第14页共15页二、液压系统主要参数确定2.1初选液压缸工作压力根据要求可确定液压缸为差动式液压缸。经负载分析和计算可知液压缸驱动的最大负载是在工进阶段

5、为27895N由参考如下表2和表3，初选液压缸的工作压力p1=4MPa。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

6、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，初选背压为pb=0.6MPa。2.2计算液压缸结构参数根据最大负载为27895N，计算，则：第14页共15页液压缸直径由A1=2A2可知活塞杆直径按GB/T2348-1993将D与d分别圆整到标准直径，以便采用标准密封装置。圆整后得：D=100mm；d=70mm。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，设计要求最低工进速度，经验算可知：，本设计系统，满足最低速度的要求。2.3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负载和速

7、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。结果列于下表4中。工作循环计算公式负载F/N进油压力/Pa回油压力/Pa所需流量L/min输入功率P/KW差动快进157923.040.357第14页共15页工进278950.2355~0.9420.015~0.06快退1579240.549注：1、Δp为液压缸差动连接时，回油口到进油口之间的压力损失，取Δp=0.5MPa。2、快退时，液压缸有杆腔进油，压力为p1，无杆腔回油，压力为p2。三、拟定液压系统原理图3

8、.1主体方案的确定由表4可知，本系统属于速度变化不大的小功率固定作业系统，因而首先考虑性能稳定的双定量泵供油，差动缸差动快进和高速阀进口节流高速的开式系统方案。这样，既满足液压缸工进的高压小流量要求，既考虑了节能问题，又