液压与气压传动课程设计说明书

液 压 与 气 压 传 动课题：液压与气压传动课程设计班级：13 机 设 一 班 姓名：李 特 学号：1 3 1 0 1 0 0 5 1 0 液压设计任务说明：一、设计的主要技术参数主要研究卧式钻孔组合机床的液压系统，加工对象为变速箱体孔，加工动作循环为：动力滑台快速趋进工件工进 I工进II加工结束快退原位停止。 液压系统的原始数据： 工进 I 时的轴向阻力为 F1=16500N，速度为（80-100）mm/min；工进 II 时轴向阻力为 F2=9000N，速度为（30-50）mm/min；快进、快退速度 为 3.0m/min，加减速时间为 0.2s；滑台运动部件质量为560Kg，全行程为 305mm（快进为 200mm，工进 I 为 100mm，工进II 为 5mm） 。滑台导轨采 用平导轨，静摩擦系数为 0.2，动摩擦系数为 0.1，要求工作性能可靠、 平稳，液压缸效率取值 0.9。夹紧时间为 0.5s，夹紧行程为 40mm，夹紧力为 2000N 并要求可调，工作环境温度为 25。二、设计任务1、液压传动系统方案的对比、选择和工况分析，液压传动系统原理图的拟定，完善。2、液压元件(包括液压辅助装置）的计算或设计。3、液压系统性能验算。4、液压系统工作原理图的绘制。5、液压部件装配图的绘制。6、液压说明书的编写。三、设计要求1、图形符号符合 GB786.1-93 的液压原理图一张。2.符合国家制图标准并满足题目要求的液压缸装配图一张。3、设计说明书一份。课程设计任务书引 言 .6第 1 章 明确液压系统的设计要求 .7第 2 章 负载与运动分析 .72.1 工作负载 FW .82.2 阻力负载 .8fF2.3 惯性负载 .8第 3 章 负载图和速度图的绘制 .9第 4 章 确定液压系统主要参数 .114.1 确定液压缸工作压力 .114.2 计算液压缸主要结构参数 .12第 5 章 液压系统方案设计 .155.1 选用执行元件 .155.2 速度控制回路的选择 .155.3 选择快速运动和换向回路 .165.4 速度换接回路的选择 .175.5 组成液压系统原理图 .185.5 系统图的原理 .185.5.1 夹紧 .195.5.2 快进 .205.5.3 工进 .205.5.4 工进 .205.5.5 快退 .205.5.6 工件松夹.21第 6 章 液压元件的选择 .216.1 确定液压泵 .216.1.1 计算液压泵的最大工作压力 .216.1.2 计算总流量 .226.2 确定其它元件及辅件 .226.2.1 确定阀类元件及辅件 .226.2.2 确定油管 .24第 7 章 液压系统性能验算 .257.1 压力损失的验算及泵压力的调整 .257.1.1 工进时的压力损失验算和小流量泵压力的调整 .257.1.2 快退时压力损失验算及大流量泵卸载压力的调整 .267.1.4 沿程压力损失 .26p7.1.5 局部压力损失 .277.2 发热温升验算 .29设计小结 .30参考文献 .31引 言液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。 第 1 章 明确液压系统的设计要求主要研究卧式钻孔组合机床的液压系统，加工对象为变速箱体孔，加工动作循环为：动力滑台快速趋进工件工进 I工进II加工结束快退原位停止。 液压系统的原始数据： 工进 I 时的轴向阻力为 F1=16500N，速度为（80-100）mm/min；工进 II 时轴向阻力为 F2=9000N，速度为（30-50）mm/min；快进、快退速度为 3.0m/min，加减速时间为 0.2s；滑台运动部件质量为560Kg，全行程为 305mm（快进为 200mm，工进 I 为 100mm，工进II 为 5mm） 。滑台导轨采 用平导轨，静摩擦系数为 0.2，动摩擦系数为 0.1，要求工作性能可靠、平稳，液压缸效率取值 0.9。夹紧时间为 0.5s，夹紧行程为 40mm，夹紧力为 2000N 并要求可调，工作环境温度为 25。第 2 章 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：夹紧力，导轨摩擦力，惯性力。在对液压系统进行工况分析时，本设计实例只考虑组合机床动力滑台所受到的工作负载、惯性负载和机械摩擦阻力负载，其他负载可忽略。2.1 工作负载 FW工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载，对于金属切削机床液压系统来说，沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载，即Ft1=16500NFt2=9000N2.2 阻力负载 fF阻力负载主要是工作台的机械摩擦阻力，分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部分。导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为 ，f则：静摩擦阻力 =0.2*560*9.8=1097.6NfsF动摩擦阻力 =0.1*560*9.8=548.8Nd2.3 惯性负载最大惯性负载取决于移动部件的质量和最大加速度，其中最大加速度可通过工作台最大移动速度和加速时间进行计算。已知启动换向时间为 0.05s，工作台最大移动速度，即快进、快退速度为3.0m/min，因此惯性负载可表示为NtvF3.162.0653m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 =0.9，根据上述负载力计算结果，可得出液压w缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况，如表 1 所表 1 液压缸总运动阶段负载表（单位：N）第 3 章 负载图和速度图的绘制根据上述已知数据绘制组合机床动力滑台液压系统绘制负载图（F-l）和速度图（V-l）如图工况 负载组成 负载值 F/N 推力 F/ /Nw启动 fsF1097.6 1219.56加速 mfd712.1 791.22快进 f548.8 609.78工进 I 1tfdF17048.8 18943.11工进 2tf9548.8 10609.78反向启动 fs1