液压与气动 课程设计

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1、目录一、设计要求及设计参数21、设计要求22、设计参数2二、负载与运动分析31、负载分析32、运动分析43、负载图F-t和速度图v-t图的绘制4三、确定液压系统主要参数51、液压缸的选定52、活塞杆稳定性校核83、液压缸各运动阶段的压力，流量和功率84、液压缸的工况图9四、拟定液压系统原理图10五、液压元件的选择111、确定液压泵的规格和电动机的功率112、选择阀类元件及辅助元件13六、液压系统发热与升温的验算1415一、设计要求及设计参数1.1设计要求设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床，工

2、作循环：手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。1.2设计参数设计参数如下：工作台液压缸负载力（KN）：FL=28KN                  工作台液压缸移动件重力（KN）：G=1.5KN        工作台快进、快退速度（m/min）：V1=V3=5.6m/min工作台工进速度（mm/min）：V2 =45mm/min       工作台液压缸快进行程（mm）：L1 =250mm      工作台液压缸工进行程（mm）：L2 =70mm     工作

3、台启动时间（S）：t=0.5 s夹紧液压缸负载力（KN）：FC=4.8KN夹紧液压缸负移动件重力（N）：GC=55N 夹紧液压缸行程（mm）：LC=10mm夹紧液压缸运动时间（S）：tC=1s导轨面静摩擦系数：μC=0.2导轨面动摩擦系数：μd=0.1FLFcGGcV1V2L1L2Lctc284.81.5555.6452507010115二、负载与运动分析2.1负载分析1）夹紧缸工作负载：由于夹紧缸的工作对于系统的整体操作的影响不是很高，所以在系统的设计计算中把夹紧缸的工作过程简化为全程的匀速直线运动，所以不考

4、虑夹紧缸的惯性负载等一些其他的因素。2）工作台液压缸工作负载工作负载极为切削阻力FL=28KN。摩擦负载摩擦负载即为导轨的摩擦阻力：(1)静摩擦阻力(2)动摩擦阻力3）惯性负载4）运动时间快进工进快退假设液压缸的机械效率，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所示。15表1液压缸各阶段的负载和推力工况负载组成液压缸负载F/N液压缸推力启动300333.3加速178.57198.4快进150166.7工进2815031277.8反向启动300333.3加速178.57198.4快退150166.72.2运动分

5、析手工上料—加紧缸自动加紧—工作台快进—工作台切削进给—工作台快退—松开夹具—卸料2.3负载图F-t和速度图v-t图的绘制15三、确定液压系统主要参数3.1液压缸的选定1）夹紧缸根据负载选择液压缸的执行压力p=1MPa。根据GBT2348-1993规定,D取80mm。根据稳定性校核LC/d<10时，液压缸能满足稳定性条件，LC=10mm,,这里取d=40mm。液压缸的有效作用面积：15有杆腔：无杆腔：此时实际工作压力为：，所以选取工作压力1MPa满足要求。2）工作台液压缸所设计的动力滑台在工进时负载最大，参考

6、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。工进时为防

7、止车铣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选定背压为，而液压缸快退时背压取0.5Mpa由式得则活塞直径15参考表5及表6，，取标准值得。由此求得液压缸两腔的实际有效面积：无杆腔：2322110.12.24125.04mDA-´=´==pp有杆腔：实际工作压力为：，即选取工作压力4MPa满足要求。工进时采用调速阀调速，其稳定流量，设计要求最低工进速度，经验算合格。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

8、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/D1.151.251.331.461.612d/D0.30.40.50.550.620.71注：1—无杆腔进油时活塞运动速度；2—有