1、课程设计说明书题 目： 液压与气动技术 卧式钻镗组合机床液压系统设计姓 名： 郑义强 学 号: 1 5 0 6 2 4 0 1 3 0 系 别： 机电工程与自动化学院 专 业： 机械设计与制造 班 级： 15 机械 1 指导教师： 陈佳彬 黎明职业大学 2017 年 6 月 27 日目录1.设计任务 .11.1 设计要求 .11.2 设计参数 .11.3 主要内容 .12.工况分析 .22.1 负载图及速度图 .22.1.1 负载分析 .22.1.2 负载图、速度图 .32.2 工况分析图 .43.方案确定 .53.1 选择液压回路。 .53.1.1 调速回路及油源形式 .53.1.2 快速回
2、路及速度换接回路 .53.1.3 换向回路 .63.1.4 行程终点的控制方式 .64.计算和选择液压元件 .64.1 确定液压泵的规格和电机功率 .64.1.1 压泵工作压力的计算 .64.2 液压阀的选择 .74.3 确定管道尺 .84.3.1 压油管道 .84.3.3 回油管道 .94.4 确定邮箱容量 .95.组成液压系统图 .96.液压系统主要性能的估算 .106.1 液压缸的速度 .106.2 系统的效率 .116.2.1 回路中的压力损失 .126.2.2 液压泵的工作压力 .136.2.3 顺序阀的调整压力 .136.3 液压回路和液压系统的效率 .14第 1 页 共 14 页
3、1.设计任务设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统。该机床用于加工铸铁箱形零件的孔系，运动部件总重 G=10000N，液压缸机械效率为 0.9，加工时最大切削力为12000N，工作循环为：“快进工进死挡铁停留快退原位停止” 。快进行程长度为 0.4m，工进行程为 0.1 m。快进和快退速度为 0.1ms，工进速度范围为 310 510ms ，采用平导轨，启动时间为 0.2s。要求动力部43件可以手动调整，快进转工进平稳、可靠。1.1 设计要求设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统。该机床用于加工铸铁箱形零件的孔系，运动部件总重 G=10000N，液压缸机械效率为 0.9，加工时最大切削力为 12000
4、N，工作循环为：“快进工进死挡铁停留快退原位停止” 。 ，1.2 设计参数快进行程长度为 0.4m， 工进行程为 0.1 m快进和快退速度为 0.1ms 工进速度范围为310 510 ms43第 2 页 共 14 页1.3 主要内容1、进行工况分析，绘制工况图。2、拟定液压系统原理图，绘制电磁铁动作表3、计算液压系统及有关元件参数，选择液压元件4、液压缸结构设计5、编写设计说明书第 3 页 共 14 页2.工况分析2.1 负载图及速度图2.1.1 负载分析a.切削力：=12000NLFb.摩擦阻力：=0.210000=2000NGsf=0.110000=1000NdfFc.惯性阻力= N=51
5、0NtgmaG2.018.9d.重力阻力因工作部件是卧式安置，故重力阻力为零。e.密封阻力将密封阻力考虑在液压缸的机械效率中去，去液压缸机械效率 =0.9。mf.背压阻力背压力 查表选取。2p根据上述分析课算出液压缸在各动作阶段中的负载，见下表。工况 计算公式 液压缸负载 F/N 液压缸推力 NFm9.0/第 4 页 共 14 页启动 fsF2000 2222加速 mfd1510 1678快速 fdF1000 1111工进 fdL13000 14444快退 fdF1000 11112.1.2 负载图、速度图。快进速度 与快退速度 相等，即 = =0.1m/s。行程分别为1313=0.4m， =
6、0.5m；工进速度 = m/s，行程 =0.1m。负载图和1l3l24053l速度图如下。2-1 负载图第 5 页 共 14 页2-2 速度图2.2 工况分析图。液压缸工作循环中各动作阶段的压力、流量和功率的实际使用值，见下表。液压缸工况 负载 F/N 回油压力/MPa2p输入流量q/(L/min)进油腔压力/MPa1p输入功率P/kW计算公式启动 2222 0.788 加速 1678 1.100 快进恒速 1111= +2p1= +0.5 16.92 0.899 0.25421ApF)(qpP1第 6 页 共 14 页工进 14444 0.6 0.1021.701 2.849 0.0050.
7、081121ApF2qpP1启动 2222 0.780 加速 1678 1.584 快退恒速 11110.517.1 1.385 0.395211AF3qpP1根据上表可绘制液压缸的工况图，如下图所示。第 7 页 共 14 页2-3 工况图3.方案确定3.1 选择液压回路。3.1.1 调速回路及油源形式。由工况图可知，该机床液压系统功率小，速度较低；钻镗加工为连续切削，切削力变化小。故采用节流调速回路。为增加运动的平稳性，为防止当工件钻通时工作部件突然前冲，采用调速阀的出口节流调速回路。由工况图还可以看出，该系统由低压大流量和高压小流量两个阶段组成。其最大流量与最小流量之比为 =17.1/(0.1021.701)=10.05167.65，minax/q而相应的时间之比为 =(20333)/9=2.2237。此比值很大，为了节约资源，快工 t/采用双定量泵供油。 3.1.2 快速回路及速度换接回路。因系统要求快进，快退的速度相等，故快进时采用液压缸差动连接的方式，以保证快进、快退时的速度基本相等。由于快进、工进之间的速度相差较大，为减小速度换接时的液压冲击，采用行程阀控制的换接回路。3.1.3 换向回路。由工况图可看出，回路中流量较小，系统的工作压力也不高，故采用电磁换向阀的换向回路。
