《液壓課設(shè) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)設(shè)計【行業(yè)特制】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《液壓課設(shè) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)設(shè)計【行業(yè)特制】（11頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 目錄 1.液壓系統(tǒng)的原理和組成 2 1.1工作原理 2 1.2液壓系統(tǒng)的基本組成 2 1.3液壓系統(tǒng)方案設(shè)計 2 1.3.1選擇調(diào)速回路 2 1.3.2選擇換向回路 3 1.3.3選擇速度換接回路 3 1.3.4換選擇調(diào)壓和卸荷回路 3 1.3.5系統(tǒng)圖的組成和原理 3 2.設(shè)計要求 5 3.確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)和液壓元件的選擇 5 3.1初選液壓缸工作壓力 5 3.2計算液壓缸主要尺寸 6 3.3其他液壓元件的選擇 7 3.3.1液壓閥及輔助元件的選擇 7 4.液壓系統(tǒng)的工況分析 7 5.液壓系統(tǒng)的性能驗算 8 6.設(shè)計總結(jié) 8 wen5

2、 湖南工業(yè)大學 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書 2017 — 2018學年第一學期 機械工程學院 學院（系、部） 機械工程 專業(yè) 1503 班級 課程名稱： 液 壓 與 氣 壓 傳 動 設(shè)計題目： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)設(shè)計 完成期限： 2017 年 12月 11 日 至 2017 年 12月 15 日 內(nèi) 容 及 任 務(wù) 一、 設(shè)計要求與主要技術(shù)參數(shù) 1） 機床要求的工作循環(huán)是：要求實現(xiàn)

3、工件快進、工進、快退等過程，最后自動停止；動力滑臺采用平導軌，往復運動的加速、減速時間為0.2s。 2）主要技術(shù)參數(shù) 運動部件總重力：G=29400N；切削力：FW=19600N；快進、快退速度：v1=v3=6m/min；工進速度：v2=20～120mm/ min；最大行程：l=400mm；靜摩擦系數(shù)：fs=0.2；動摩擦系數(shù)：fd=0.1。 3）機床自動化要求：要求系統(tǒng)采用電液結(jié)合，實現(xiàn)自動循環(huán)，速度換接無沖擊，且速度要穩(wěn)定，能承受一定量的反向負荷。 二、設(shè)計任務(wù) 1、按機床要求設(shè)計液壓系統(tǒng)，繪出液壓系統(tǒng)圖； 2、確定滑臺液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)； 3、計算系統(tǒng)各參數(shù)，列出電磁鐵動作

4、順序表； 4、選擇液壓元件型號，列出元件明細表； 5、驗算液壓系統(tǒng)性能； 6、設(shè)計說明書一份； 7、液壓系統(tǒng)原理圖一張； 1.液壓系統(tǒng)的原理和組成 1.1工作原理 （1）電動機驅(qū)動液壓泵經(jīng)濾油器從郵箱中吸油，油液被加壓后，從泵的輸出口輸入管路。油液經(jīng)開停閥、節(jié)流閥、換向閥進入液壓缸，推動活塞而使工作臺左右移動。液壓缸里的油液經(jīng)換向閥和回油管排回郵箱。 （2）工作臺的移動速度是通過節(jié)流閥來調(diào)節(jié)的。當節(jié)流閥開大時，進入液壓缸的油量增多，工作臺的移動速度增大；當節(jié)流閥關(guān)小時，進入液壓缸的油量減少，工作臺的移動速度減少。由此可見，速度是油量決定的。 1.2液壓系統(tǒng)的基

5、本組成 （1） 能源裝置——液壓泵。它將動力部分所輸出的機械能轉(zhuǎn)換成液壓能，給 系統(tǒng)提供壓力油液。 （2） 執(zhí)行裝置——液壓機。通過它將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能，推動負載做功。 （3） 控制裝置——液壓閥。通過它們的控制調(diào)節(jié)，使液流的壓力、流速和方 向得以改變，從而改變執(zhí)行 元件的力、速度和方向。 （4） 輔助裝置——郵箱、管路、儲能器、濾油器、管接頭、壓力表開關(guān)等。 通過這些元件把系統(tǒng)聯(lián)接起來，以實現(xiàn)各種工作循環(huán)。 （5） 工作介質(zhì)——液壓油。絕大多數(shù)液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它來傳遞能 量和信息。 1.3液壓系統(tǒng)方案設(shè)計 1.3.1選擇調(diào)速回路 這臺機床液壓系

6、統(tǒng)功率較小，滑臺運動速度低，工作負載為阻力負載且工作中變化小，故可選用進口節(jié)流調(diào)速回路。為防止負載突變，在回油路上加背壓閥。由于系統(tǒng)選用節(jié)流調(diào)速方式，系統(tǒng)必然為開式循環(huán)系統(tǒng)。 1.3.2選擇換向回路 考慮到從工進轉(zhuǎn)快退時回油路流量較大，故選用換向時間可調(diào)的電液換向閥式換向回路，以減小液壓沖擊，回路圖如下 1.3.3選擇速度換接回路 由于本系統(tǒng)滑臺由快進轉(zhuǎn)為工進時，速度變化大，為減少速度換接時的液壓沖擊，選用行程閥控制換接回路，如圖下圖所示。 1.3.4換選擇調(diào)壓和卸荷回路 在這里我們采用最普通的卸荷回路，即與液壓泵并聯(lián)一個溢流閥做安全閥 1.3.5系統(tǒng)

7、圖的組成和原理 本系統(tǒng)由一下元件構(gòu)成1-液壓泵 2-溢流閥 3，11-單向閥 4-背壓閥 5-液控換向閥 6-節(jié)流閥 7電磁換向閥 8-壓力繼電器 9-液壓缸 10-行程閥 組合機床動力滑臺的液壓系統(tǒng)工作循環(huán)圖 1-液壓泵 2-溢流閥 3，11-單向閥 4-背壓閥 5-液控換向閥 6-節(jié)流閥 7電磁換向閥 8-壓力繼電器 9-液壓缸 10-行程閥 快進：油液由變量泵經(jīng)單向閥3進入液控換向閥5，油液進入液控換向閥5的左位，再經(jīng)過電磁換向閥7，此時電磁換向閥7工作在左位（

8、電磁鐵2YA得電），油液經(jīng)電磁換向閥7的左位進入活塞桿無桿腔，再經(jīng)回油路返回油箱。 工進：當運動到一定位置時，行程開關(guān)壓下，行程閥工作在上位，液控換向閥5工作在工作在右位，此時進油路從單向閥11經(jīng)過 從而流到液壓泵無桿腔，回油路則經(jīng)過電磁換向閥7和節(jié)流閥6流回油箱，完成工進的減速。 快退：電磁鐵1YA得電，油液由變量泵經(jīng)單向閥3和11進入電磁換向閥7右位，進入活塞桿有桿腔，再經(jīng)液控換向閥5返回油箱（此時行程開關(guān)已放松，換向閥5工作在左位）。 停止：當活塞快退至活塞桿最左端時，進油路壓力急劇上升，此時溢流閥開啟溢流。 項目 1YA 2YA 行程開關(guān) 快進 - +

9、 - 工進 - + + 快退 + - +/- 工作循環(huán)過程：電磁鐵1YA失電，2YA得電，機床進行快進，當活塞上的擋塊碰到行程開關(guān)10時，開關(guān)10通過控制油路使液控換向閥5工作在右位，油液流經(jīng)節(jié)流閥，此時為工進。當活塞到達活塞缸最右端時，然后進油路油壓急劇上升，此時壓力繼電器使電磁鐵1YA得電，油液流向反轉(zhuǎn)，活塞向左移動，當活塞桿到達活塞最左端時，進油路油壓急劇上升，當壓力達到溢流閥預定壓力時，溢流閥開啟溢流。一個工作循環(huán)完成。 2.設(shè)計要求 （1） 機床要求的工作循環(huán)是：要求實現(xiàn)工件快進、工進、快退等過程，最后自動停止；動力滑臺采用平導軌，往復運動的加速、減速時

10、間為0.2s。 （2）主要技術(shù)參數(shù) 運動部件總重力：G=29400N；切削力：FW=19600N；快進、快退速度：v1=v3=6m/min；工進速度：v2=20～120mm/ min；最大行程：l=400mm；靜摩擦系數(shù)：fs=0.2；動摩擦系數(shù)：fd=0.1。 （3）機床自動化要求：要求系統(tǒng)采用電液結(jié)合，實現(xiàn)自動循環(huán)，速度換接無沖擊，且速度要穩(wěn)定，能承受一定量的反向負荷。 3.確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)和液壓元件的選擇 3.1初選液壓缸工作壓力 所設(shè)計的動力滑臺在工進時負載最大，在其它工況負載都不太高，參考表1和表2，初選液壓缸的工作壓力p1=3.5MPa。 表1按負載選擇工作壓力

11、 負載/KN <5 5~10 10~20 20~30 30~50 >50 工作壓力/MPa <0.8~1 1.5~2 2.5~3 3~4 4~5 ≥5 表2各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力 機械類型 機床 農(nóng)業(yè)機械 小型工程機械 建筑機械 液壓鑿巖機 液壓機 大中型挖掘機 重型機械 起重運輸機械 磨床 組合機床 龍門刨床 拉床 工作壓力/MPa 0.8~2 3~5 2~8 8~10 10~18 20~32 3.2計算液壓缸主要尺寸 首先需要考慮啟動時的負載，而此系統(tǒng)為動力滑臺啟動負載為摩擦阻力。

12、P=3.5Mpa f=Gfs= 5880N F=f+F W=27440N 考慮到其他的壓力損失我們?nèi)max=28300N, 則油缸有桿腔有效面積為A=F/P=0.00809m2 那么A1-A1=A=0.00809m2，由于活塞桿在受壓狀態(tài)下工作時，取d/D=0.5-0.7，在這里我們?nèi)?.6.即d/D=0.6，那么就有: Ai=0.25πdi2 D=0.1269m， d=0.0761m A1=0.012647m 2 A2=0.00455m2 根據(jù)流量連續(xù)性公式可以得到快退、快進、工進時的流量 q（快退）=v3A=0.000809m3/s=48.54L/min

13、 q(快進)=v1A1=0.0012647m3/s=75.882L/min 在這里我選取的工進速度為60mm/min q(工進)=V4A1=7.584L/min A= Aq(工進)/q(快進)=0.0012647 m2=1264.7mm2 我們這里求得A是節(jié)流閥的通流面積 油管中油流速v等于3m/s且快退時可求出油管最小直徑 d=q（快退）/v=18.5472mm. 3.3其他液壓元件的選擇 3.3.1液壓閥及輔助元件的選擇 根據(jù)系統(tǒng)的最高工作壓力和通過各閥類元件及輔件的實際流量，查閱產(chǎn)品樣本，選出的閥類元件和輔件規(guī)格如表3所列。本閥的額定壓力都高于3.5MPa， 表3液

14、壓元件規(guī)格及型號 序號 元件名稱 通過的最大流量q/L/min 型號 1 雙聯(lián)葉片泵 — PV2R12-6/33 2 溢流閥 5.1 Y—10B 3 單向閥 76 I—100B 4 背壓閥 <1 B—10B 5 液控換向閥 76 XY—63B 6 節(jié)流閥 7.6

15、 LA-H20 7 電磁換向閥 76 35DY—100B 8 壓力繼電器 — PF—B8L 10 行程閥 49 22C—100BH 11 單向閥 76 I—100B 各元件間連接管道的規(guī)格，可根據(jù)元件接口處尺寸來決定，液壓缸進、出油管的規(guī)格可按照輸入、排出油液的最大流最進行計算：由于液壓泵具體選定之后液壓缸在幾個階段的進、出流星已與原定數(shù)值不同，所以應(yīng)對液壓缸進油和出油連接回路重新進行計算，如表3所示。 4.液壓系統(tǒng)的工況分析 工作阻力：工作阻力為已知Fw=19600N=?摩擦阻力包括兩種：靜摩擦fa=5880N 動摩擦阻力fb=2940N 已知采用平

16、導軌，且靜摩擦系數(shù)fa=0.2，動摩擦系數(shù)fb=0.1正壓力29400N 運動階段 計算公式 總接卸負載 啟動 F=Fft/η= 6533N 加速 F=(Fm+Ffd)/η 1633N 快進 F=Ffd/η 3267N 工進 F=(Ft+Ffd)/η 19600N 快進 F=Ffd/η 3267N 5.液壓系統(tǒng)的性能驗算 工進在整個工作循環(huán)中所占用的時間超過%95，因此，液壓系統(tǒng)的發(fā)熱和油溫上升主要是計算工進時的。 工進時液壓缸的有效功率為： P0=qv=3.5×105×7.584/60/100=442.4W 發(fā)熱功率p=（1

17、-η）P0/η=49.15W 6.設(shè)計總結(jié) 此次的課程設(shè)計讓我們學到了很多，讓我知道了設(shè)計一個液壓設(shè)備的過程和一些基礎(chǔ)知識，同時又對液壓這門課程進行了鞏固和加強，使我們明白了每個孤立的元件之間都是有聯(lián)系的。在一開始的時候我們是無從下手的，并不知道要從哪里開始做。后來經(jīng)過組長的提議，就先開始設(shè)計符合要求的液壓回路，然后一步一步的組合出整個系統(tǒng)圖，經(jīng)過了多次的修改，從而確定了原理圖。然后就是參數(shù)以及元件首先是從液壓缸開始計算，然后經(jīng)過組員們的相互配合，一項一項的確定參數(shù)從而完成了課程的設(shè)計 這次課程設(shè)計培養(yǎng)了我們的團隊協(xié)作能力為以后的工作和學習奠定了基礎(chǔ)。除此之外，還培養(yǎng)了我們的創(chuàng)新能力，我

18、們可以獨自設(shè)計一個完整的液壓系統(tǒng)并且去實現(xiàn)它，同時呢，也培養(yǎng)了我們參考資料和查閱資料的能力，而通過對這些資料的學習使我們深刻地認識到液壓傳動的各個元件和零部件之間緊密的聯(lián)系，增強了我們對問題考慮的整體性和全局性。 總之這次課程設(shè)計對我們的幫助很大，既讓我們把所學的知識得到了鞏固和加強，又使得我們所學的基礎(chǔ)理論和書本知識得到了初步的應(yīng)用，達到了學以致用的學習效果，這對我們以后的學習和工作都有很大的幫助，并且在以后的學習過程當中我們會繼續(xù)保持這種積極的學習態(tài)度去學習新的知識。 參考文獻 主要參考資料 1、雷天覺.《液壓工程手冊》或《新編液壓工程手冊》 2、《液壓設(shè)計手冊》 3、成大先.《機械設(shè)計手冊》. 化學工業(yè)出版社 4、王守城 ，段俊勇.《液壓元件及選用》 .化學工業(yè)出版社 5、周士昌.《液壓系統(tǒng)設(shè)計圖集》. 機械工業(yè)出版社 6、其他關(guān)于液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計的資料 指導教師（簽章）： 年 月 日 系（教研室）主任（簽章）： 年 月 日