课程设计报告专用纸

-.z设计内容设计说明及计算过程备注一分析负载一工艺分析*机床用于扩钻孔，其动力滑台为卧式布置，动力滑台采用液压传动。动力滑台的液压执行元件为杆固定的但活塞杆液压缸。所加工的孔粗糙度及精度尺寸要求高，故动力滑台的工作循环要求为：快进→第一工进→第二工进→死挡铁停留→快退→原位停顿。设计方案如下：外负载Fg=Ft=30000+7500=37500N惯性负载机床移动不见总质量m=980N△t=0.2sFm=m△v/△t=980×0.1/0.2=490N阻力负载移动部件对动力滑台导轨的法向力为Fm=mg=980×9.8=9604N静摩擦阻力Ffs=fsFm=0.2×9604=1920.8N动摩擦阻力Ffd=fdFn=0.1×9604=960.4液压缸在各工作阶段的负载F工况负载组成负载值启动F=Fnfs1920.8加速F=Fnfd+m△v/△t1450.4快进F=Fnfd960.4第一工进F=Fnfd+Fg30960.4第二工进F=Fnfd+Fg’8460.4停留快退F=Fnfd960.4由快进和快退速度为0.1m/s，快进展程207mm，快退行程350mm，一工进速度0.75×10-3m/s，二工进速度为0.46×10-3m/s，一共进展程，二共进展程分别为35mm,8mm。设计内容设计说明及计算过程备注速度图设计内容设计说明及计算过程备注负载图设计内容设计说明及计算过程备注二确定执行元件主要参数二确定执行元件主要参数按负载选择液压执行元件的工作压力〔适用于中、低压液压系统〕载荷/KN＜55～1010～2020～3030～50>50工作压力/MPa＜0.8～11.5～22.5～33～44～5≥5～7按主机类型选择液压执行元件的工作压力设备类型机床农业机械、汽车工业、小型工程机械及辅助机构工程机械、重型机械、锻压设备、液压支架等船用系统磨床组合机床齿轮加工机床牛头刨床插床车床铣床镗床珩磨机床拉床龙门刨床工作压力/MPa≤1.2＜6.32～42～5＜1010～1616～3214～25设计内容设计说明及计算过程备注系统类型背压压力/MPa系统类型背压压力/MPa中低压系统或轻载节流调节系统0.2～0.5采用辅助泵补油的闭式油路系统1～1.5回油路带调速阀或背压阀的系统0.5～1.5采用多路阀的复杂的中高压系统〔工程机械〕1.2～3机床最大负载为38500N，由上表可取液压系统压力为P1=4MPa。由于快进、快退速度相等，液压缸可选用单杆活塞式的，快进时差动连接。所以，液压缸无杆腔工作面积A1，应为有杆腔工作面积A2的2倍，φ=A1/A2=2，活塞杆直径d与缸筒直径D成d=0.707D的关系。在孔加工时，为了平稳加工，液压缸回路上必须具有背压P2。查表P2=1MPa。快进时液压缸工作差动连接，管路中有压力损失，先按0.3MPa考虑。查表公式计算液压缸面积A2=F/[ηm(p1φ-p2)]=37500/[0.96×(4×2-1)×106]=5.58×10-3A1=φA2=11.16×10-3D=(4A1/π)1/2=0.119md=0.707D=0.084m将这些直径按GB/T2348-2001圆整成就近标准值得D=0.12md=0.08m由此得液压缸两腔的实际有效面积A1=πD2/4=11.3×10-3m2A2=π(D2-d2)/4=4.95×10-3m2机床最大负载为38500N，由上表可取液压系统压力为P1=4MPa。由于快进、快退速度相等，液压缸可选用单杆活塞式的，快进时差动连接。所以，液压缸无杆腔工作面积A1，应为有杆腔工作面积A2的2倍，φ=A1/A2=2，活塞杆直径d与缸筒直径D成d=0.707D的关系。设计内容设计说明及计算过程备注在孔加工时，为了平稳加工，液压缸回路上必须具有背压P2。查表P2=1MPa。快进时液压缸工作差动连接，管路中有压力损失，先按0.3MPa考虑。查表公式计算液压缸面积A2=F/[ηm(p1φ-p2)]=37500/[0.96×(4×2-1)×106]=5.58×10-3A1=φA2=11.16×10-3D=(4A1/π)1/2=0.119md=0.707D=0.084m将这些直径按GB/T2348-2001圆整成就近标准值得D=0.12md=0.08m由此得液压缸两腔的实际有效面积A1=πD2/4=11.3×10-3m2A2=π〔D2-d2〕/4=4.95×10-3m2液压缸在不同阶段的压力，流量和功率值：如下表设计内容设计说明及计算过程备注工况负载F/N回油腔压力P2/MPa进油腔压力P1/MPa输入流量q×10-3/m3·s-1输入功率p/kw计算式快进起动1920.800.315P1=[(F/ηm)+A2△P]/(A1-A2)q=(A1-A2)p=P1q加速1450.4P1+△P(△P=0.3MPa)0.238恒速960.40.2020.6350.128一工进30960.412.850．00850.024P1=[(F/ηm)+A2P2]/A1q=A1V2p=P1q二工进8460.410.780.00520.0041快退起动1920.800.404P1=[(F/ηm)+A1P2]/A2q=A2V2p=P1q加速1450.410.305恒速960．40.2020.4950.1设计内容设计说明及计算过程备注液压工况图设计内容设计说明及计算过程备注三、设计液压系统方案和拟定液压系统原理图三设计液压系统方案和拟定液压系统原理图〔—〕设计液压系统方案由液压缸工况图可得，这台机床液压系统的功率小，滑台运动速度低，工作负载变化小。根据负载分析表中所得该液压系统以采用节流调速方式和开式循环为宜。现采用进油路节流调速回路，为解决孔钻通时滑台突然前冲的问题，回油路上要设置背压阀。这里使用单叶片式变量泵。〔二〕选择根本回路1.选择快速运动和换向回路系统中采用节流调速回路后，不管采用何种油源形式必须有单独的油路直接通向液压缸两腔，以实现快速运动。2.选择速度换接回路从工况图中可知，滑台的速度变化较大，可选用行程阀来控制速度的换接，以减小液压冲击。为了保证换向平稳起见，采用电液换向阀换接回路。由于这一回路还要实现液压缸的差动连接，换向阀必须是五通的。3.选择调压和卸荷回路经过修改和整理后，液压系统原理图如下所示设计内容设计说明及计算过程备注液压系统原理图1-背压阀2-顺序阀3-单向阀4-一工进调速阀5-压力继电器6-单向阀7-液压缸8-行程阀9-电磁阀10-二工进调速阀11-先导阀12-换向阀13-单向阀14-单叶片式变量泵液压系统动作循环表：设计内容设计说明及计算过程备注四选择液压元件动作名称电磁铁工作状态1YA2YA3YA快进+--一工进+--二工进+-+停留+-+快退-++停顿---四选择液压元件液压泵总效率液压泵类型齿轮泵叶片泵柱塞泵螺杆泵总效率0.6～0.70.6～0.750.8～0.850.65～0.8〔一〕液压泵液压泵在整个工作循环中的最大国内工作压力为2.85MPa，如取进油路上的压力损失为0.8MPa为使压力继电器能可靠地工作，取其调整压力高出系统压力0.5MPa，液压泵的最大工作压力应为pp=(2.85+0.8+0.5)MPa=4.15MPa，液压泵向液压缸提供的最大流量为38.1L/min，因系统较简单，取漏油系数KL=1.05，所以液压缸实际流量qp=1.05×38.1L/min=40.005L/min，按上表取液压泵的总效率ηp=0.75，则液压泵驱动电动机所需的功率为：P=ppqp/ηp=(4.15×40.005)/(60×0.75)=3.69kw因此选电动机的额定功率为Pn=4.0kw二〕油管取油液在压油管的流速v=3m/s，液压缸无杆腔和有杆腔相连的油管内径分别为d1=2×[q/(πv)]1/2=22.44mmd2=2×[q/(πv)]1/2=16.82mm设计内容设计说明及计算过程备注快进工进快退输入流量/L·min-1q1=(A1qp)/(A1-A2)=71.19q1=0.5q1=qp=40.005排出流量/L·min-1q2=(A2q1)/A1=31.185q2=(A2q1)/A2=0.219q2=(A1q1)/A2=91.32运动速度/m·min-1v1=qp/(A1-A2)=6.3v2=q2/A2=0.044V3=q1/A2=8.08〔三〕油箱溶剂按公式v=ξqp估算，取经历数据ξ=7，故其容积为v=ξqp=280.035L按/T7938-1999规定，取最靠近的标准库值v=300L。设计内容设计说明及计算过程备注元件的型号及规格泵40.0057YBN型变量叶片泵顺序阀407F型单向顺序阀调速阀40.51～507FCG-03型调速阀调速阀100.312～507QDFT型调速阀行程阀407CDF-L2OC溢流阀407YF型溢流阀压力继电器——7HED型压力继电器设计内容设计说明及计算过程备注五设计小结六参考文五设计小结在这次课程设计中让我对学过的液压课程有了系统性的理解，对设计要求及设计步骤都有了一定的了解。本次我设计了一个用液压系统控制组合机床的动力滑台，使其实现快进，一工进，二工进，停留，快退，停顿，根据此工艺要求及液压课程中所学的知识，通过计算确保能满足此机床的力，从而根据此选液压系统的元件，做出液压系统原理图，最后去检查看是否合理。通过一步一步的设计让我掌握了内在的原理，收获了很多很多。六参考文官忠*.液压传动系统【M】.：机械工业，1998【2】章宏甲.液压传动【M】.：机械工业，1993.【3】陆元章.现代机械设备设计手册【M】：：机械工业，1997.【4】王积伟.液压与气压传动【M】.2版.：机械工业，2005.设计内容设计说明及计算过程备注七设计感想七感想此次课程设计在同学和教师的指导终于做完了，收获很多主要有两方面一是对液压与气压内容有了进一步的理解和掌握。二是对电脑的应用更是有了一大步的熟练像对word等软件。一是对液压与气压课程内容有了进一步的理解和掌握。在设计的过程中让我看到了对液压知识的欠缺，在好友的帮助下我一步一步的解决掉自己的疑难点，对以前的知识进展系统全面的学习，对这门课程有一个重新的定位。通过这些设计让我认识到了液压与气压在我们机械生产乃至更多的行业有着广泛的应用起着极其不可替代的作用，因此就要求我必须的认真的面对这些内容，更好的应用自己的知识到我们的生活生产当中。