1、 攀枝花学院学生课程设计(论文)题 目: 液压传动课程设计 组合机床液压系统设计 学生姓名: 刘青松 学 号:200641209138所在院(系 ): 机电工程学院 专 业: 机械设计制造及自动化 班 级: 06 级机制 4 班 指 导 教 师: 杨光春 职称: 高级工程师 2009 年 6 月 30 日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书题 目 组合机床液压系统设计1、课程设计的目的运用理论中学习的知识,理论联系实际,把知识运用到实际生产时实践中来,设计一台专用铣床液压系统。2、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等)设计一台专用铣床的液压系统,工作台要求完成
2、:工件夹紧快进工进快退原位停止、工件松开液压泵卸荷。动力滑台采用平面导轨,其静、动摩擦系数分别为 0.2、0.1,往复运动的加、减速度时间 0.05S,系统的参数如下:运动部件的重量 4500N 快进快退的速度 0.065m/s工进速度 114 mm/s 快进行程 400mm工进行程 220mm 最大切削力 9000N夹紧缸行程 30mm 夹紧力 30000N3、主要参考文献1 王积伟液压传动北京:机械工业出版社,20062 俞启荣机床液压传动北京:机械工业出版社,19833 席伟光机械设计课程设计北京:高等教育出版社,20034 李壮云中国机械设计大典南昌:江西科学技术出版社,20025 王
3、文斌机械设计手册北京:机械工业出版社,20044、课程设计工作进度计划1.用三天的时间进行查阅资料,初步计算,请教老师等设计准备。2.用两天的时间进行计算、设计、画图。3两天的时间自己查找问题、老师审核、交图等工作。指导教师(签字) 日期 年 月 日教研室意见:年 月 日学生(签字): 接受任务时间: 年 月 日注:任务书由指导教师填写。课程设计(论文)指导教师成绩评定表题目名称评分项目 分值 得分 评价内涵01 学习态度 6 遵守各项纪律,工作刻苦努力,具有良好的科学工作态度。02 科学实践、调研 7 通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。工作表现20% 03
4、 课题工作量 7 按期圆满完成规定的任务,工作量饱满。04 综合运用知识的能力 10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题,能正确处理实验数据,能对课题进行理论分析,得出有价值的结论。05 应用文献的能力 5能独立查阅相关文献和从事其他调研;能提出并较好地论述课题的实施方案;有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06 设计(实验)能力,方案的设计能力 5能正确设计实验方案,独立进行装置安装、调试、操作等实验工作,数据正确、可靠;研究思路清晰、完整。07 计算及计算机应用能力 5 具有较强的数据运算与处理能力;能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。能力水平35%08对计算或实验结
5、果的分析能力(综合分析能力、技术经济分析能力)10 具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。09插图(或图纸)质量、篇幅、设计(论文)规范化程度5 符合本专业相关规范或规定要求;规范化符合本文件第五条要求。10 设计说明书(论文)质量 30 综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;实验正确,分析处理科学。成果质量45% 11 创新 10 对前人工作有改进或突破,或有独特见解。成绩指导教师评语指导教师签名: 年 月 日攀枝花学院本科毕业设计(论文) 摘要摘 要目前,液压系统被广泛应用在机械、建筑、航空等领域中,成为一种新型的动力源。由于液压元件的制造精度越来越高,再配合电信号
6、的控制,使液压系统在换向方面可以达到较高的频率。不管是在重型机械和精密设备上都能满足要求。液压系统本身有较多的优点,比如:在同等的体积下,液压装置产生的动力更大;由于它的质量和惯性小、反映快,使液压装置工作比较平稳;能够实现无级调速,特别是在运动中进行调速;液压装置自身能实现过载保护;实现直线运动远比机械传动简单。但是它液压传动对温度的变化比较敏感,不宜在很高或很低的温度下工作。液压系统应用在机床上,实现对工作台和夹紧工件的循环控制起着重要的作用。对铣削类组合机床,运用液压来控制运动循环,结构简单,所占空间小,而且能满足较大的切削负载要求。关键词:液压系统,组合机床,运用攀枝花学院本科毕业设计
7、(论文) 方案的确定 5目 录摘要1 方案的确定11.1 整体性分析11.2 拟定方案11.3 比较方案并确定方案12 工况分析22.1 运动参数分析22.2 动力参数分析22.3 负载图和速度图的绘制33 液压缸尺寸和所需流量33.1 液压缸尺寸计算33.2 确定液压缸所需流量43.3 夹紧缸的有效面积、工作压力和流量的确定44 拟定液压系统图54.1 确定执行元件类型54.2 换向方式确定54.3 调速方式的选择64.4 快进转工进、一工进转二工进控制方式的选择64.5 终点转位控制方式64.6 快速运动的实现和供油部分的设计64.7 夹紧回路的确定65 选择液压元件的确定辅助装置7攀枝花
8、学院本科毕业设计(论文) 方案的确定 65.1 选择液压泵75.2 电机的选择85.3 选择阀类元件85.4 确定油管尺寸106 油箱的设计106.1 油箱容量的确定106.2 估算油箱的长、宽、高106.3 确定油箱壁厚106.4 确定液位计的安装尺寸106.5 隔板尺寸的计算116.6 油箱其他附件的选择117 液压系统的性能验算117.1 验算系统压力损失和确定压力阀调定值117.2 油液温升验算13结论15参考文献16攀枝花学院本科毕业设计(论文) 方案的确定 7题目二:组合机床液压系统设计设计一台专用铣床的液压系统,工作台要求完成:工件夹紧快进工进快退原位停止、工件松开液压泵卸荷。动
9、力滑台采用平面导轨,其静、动摩擦系数分别为 0.2、0.1,往复运动的加、减速度时间 0.05S,系统的参数如下:运动部件的重量(N) 4500快进快退的速度(m/s) 0.065工进速度(mm/s) 114 取 12快进行程(mm) 400工进行程(mm) 220最大切削力(N) 9000攀枝花学院本科毕业设计(论文) 方案的确定 8夹紧缸行程(mm) 30夹紧力(N) 300001 方案的确定1.1 整体性分析要求此液压系统实现的工作循环是:工件夹紧 工作快进 工作台工进 工作台快退 工作台原位停止 工件松开 液压泵卸荷。运动部件重 4500N,工作台快进、快退的速度 3.9m/min,工
10、进的速度 60720mm/min,最大行程 620mm,工进行程 220mm。最大切削力 9000N。夹紧缸行程 30mm,夹紧力 30000N。对于铣削专用机床的液压系统而言,加工的零件需要精度高,定位准确。所以整个系统的设计要求定位精度高,换向速度快。在设计阀的时候,考虑这些方面变的尤其重要,要考虑到工作在最低速度时调速阀的最小调节流量能否满足要求。在行程方面,应该比要求的工作行程大点,包括工作行程、最大行程和夹紧缸行程,主要是考虑到在安全方面和实际运用中。在压力方面也要考虑到满足最大负载要求。而且在液压系统能满足要求的前提下,使液压系统的成本较低。1.2 拟定方案攀枝花学院本科毕业设计(
11、论文) 方案的确定 9方案一 液压系统中工作台的执行元件为伸缩缸,工件的夹紧用单杆活塞缸;工作台采用节流阀实现出油口节流调速,用行程阀实现工作台从快进到工进的转换,在工进回路上串接个背压阀;为了防止工件在加工过程中松动,在夹紧进油路上串接个单向阀;工作台的进、退采用电磁换向阀;夹紧缸的夹紧与放松用电磁阀控制。方案二 液压系统中工作台的执行元件为单杆活塞缸,工件的夹紧也采用单杆活塞缸;工作台采用调速阀实现进油口节流调速,也采用行程阀实现工作台从快进到工进的转换,工进时,为了避免前冲现象,在回路上串接个背压阀;夹紧缸上串接个蓄能器和单向阀,避免工件在加工过程中松动;工作台的进、退换向采用电液换向阀
12、,工作台快进时,采用差动连接;夹紧缸的夹紧与放松用电磁阀控制。1.3 比较方案并确定方案单杆活塞缸比伸缩缸结构简单,价格便宜,易维护,而且也能满足要求;调速阀的性能比节流阀稳定,调速较好,用于负载变化大而运动要求稳定的系统中;采用出油口调速回路中油液通过节流阀产生的热量直接排回油箱散热;夹紧缸进油口处串接蓄能器,更好的保证工件的夹紧力,使工件在加工过程中始终在夹紧状态。电液换向阀的信号传递快,配合液压动力的输出力大、惯性小、反映快的优点使控制灵活、精度高、快速性好。综上比较选择方案二较好。2 工况分析2.1 运动参数分析首先根据主机要求画出动作循环图(图一) 。攀枝花学院本科毕业设计(论文) 工况分析10快进工进快退放松夹紧图一2.2 动力参数分析计算各阶段的负载工作负载:由已知条件可知切削力 。90tFN惯性负载: 45.614.2398mGVFgt(参考机床的工作台加速时间,取 =0.2s)t:阻力负载:静摩擦阻力 0.2590fs N动摩擦阻力 14dF(滑动导轨:铸铁对铸铁启动低速时 ,v0.16m/s).12u表 1 液压缸在各个工作阶段的负载值其中 =0.9m工况 负载组成 负载值(N) 推力(N)/mF夹紧 4500起动 fsF900 1000加速 fdm599.23 665.81快 进 快进 f 450 500工进工进 fdtF9450 10500