1、傳播優秀Word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！目錄 1 前言12 設計技術要求及參數13 確定執行元件14 系統工況分析14.1動力分析14.2運動分析35 計算液壓系統主要參數并編制工況圖35.1預選系統設計壓力35.2計算液壓缸主要結構尺寸35.3編制液壓缸的工況圖46 制定液壓回路的方案，擬定液壓系統原理圖76.1制訂液壓回路方案76.2擬定液壓系統圖97 計算并選擇液壓元件107.1液壓泵的計算與選定107.2電機的選定107.3液壓控制閥和液壓輔助原件的選定118 驗算118.1液壓系統的效率118.2液壓系統的溫升12設計總結13參考文獻14傳播優秀Word版文檔 ，希望對

2、您有幫助，可雙擊去除！專用銑床工作臺液壓系統設計1 前言作為一種高效率的專用銑床，在日常生活中，廣泛在大批量機械加工生產中應用。本次課程設計是以專用銑床工作臺液壓系統為例，介紹該組合機床液壓系統的設計方法及設計步驟，其中包括工作臺液壓系統的工況分析、主要參數確定、液壓系統原理圖的擬定、液壓元件的選擇以及系統性能驗算等。液壓傳動課程設計是整個教學過程中最后一個綜合性教學環節，通過課程設計可以讓我們了解液壓傳動系統設計的基本方法和設計要求，提高我們運用所學理論知識解決具體工程技術問題的能力。能根據設計任務要求，按照正確的設計步驟，擬定出液壓系統。2 設計技術要求及參數一臺專用銑床的工作臺擬采用單桿

3、液壓缸驅動。已知條件如下：銑刀驅動電機功率為P=7.5KW，銑刀直徑為De=120mm，轉速n=350r/min。工作臺質量m1=400kg，工件及夾具最大質量為m2=150kg。工作總行程為Lz=400mm，其中工進行程為Lg=100mm。快進和快退速度均為vk=4.5m/min，工進速度范圍為vg=601000mm/min，往復運動時加、減速時間均為t=0.05s。工作臺水平放置，導軌靜摩擦系數為s=0.2，動摩擦系數為d=0.1,以下為該銑床工作臺進給運動的半自動液壓系統設計。3 確定執行元件液壓系統的動力原件是定量葉片泵，執行元件確定為液壓缸（主要運動是往復直線運動）。4 系統工況分析

4、4.1動力分析銑床工作臺液壓缸在快進階段，啟動時的外負載是導軌靜摩擦阻力；加速的外負載是導軌動摩擦阻力和慣性力；恒速時是動摩擦阻力；在快退階段的外負載是動摩擦阻力，傳播優秀Word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！由圖3-4可知：銑床工作臺液壓缸在工進階段的外負載是工作負載，即刀具銑削力及動摩擦阻力。靜摩擦負載 Ffs=（m1+m2）g=0.2x（400+150）g=1078(N)動摩擦負載 Ffs=（m1+m2）g=0.1x（400+150）g=539（N）慣性負載 Fi=（m1+m2）x=825（N）利用銑削力計算公式： Fi=（其中，T為負載轉矩，T=）。算得工作負載為:Fe= Nm

5、 =3410Nm取液壓缸的機械效率m=0.9，可算得工作臺液壓缸在各工況下的外負載和推力，見圖表：傳播優秀Word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！表3-7 銑床工作臺液壓缸外負載和推力計算結果工況外負載F/N推力（F/m）/N計算公式結果快進啟動F=Fst10781198加速F=Ffd+Fi13641515恒速F=Ffd539599工進F=Fe+Ffd39494388快退啟動F=Fst10781198加速F=Ffd+Fi13641515恒速F=Ffd5395994.2運動分析根據設計要求，可直接畫出液壓缸的速度循環圖（v-l圖），如圖3-6。傳播優秀Word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙

6、擊去除！5 計算液壓系統主要參數并編制工況圖5.1預選系統設計壓力專用銑床也歸屬半精加工機床，參考表1，預選液壓缸的設計壓力P1=3MPa。5.2計算液壓缸主要結構尺寸由于設計要求工作臺快速進退速度相等，故選用單桿差動連接液壓缸，使缸的無桿腔與有桿腔的有效面積與保持關系=2，即桿d和缸徑D滿足d=0.707D。經查表3，取背壓為0.8MPa。從滿足最大推力出發，可算得液壓缸無桿腔的有效面積：液壓缸內徑：按GB/T2348-1993（表2），將液壓缸內徑圓整為D=50mm=5cm。徑圓整為d=36mm=3.6cm。則液壓缸實際有效面積為：（）（）=- =1017（）傳播優秀Word版文檔 ，希望

7、對您有幫助，可雙擊去除！5.3編制液壓缸的工況圖根據上述條件，經計算液壓缸工作循環中各階段的壓力、流量和功率如下：壓力a、快進階段的液壓缸壓力啟動時， =加速時， =(一般取被壓為0.5Mp)恒速時， =b、工進階段的液壓缸力=c、快退階段的液壓缸壓力啟動時，=加速時，=恒速時，=流量a、快進（恒速時）階段的流量傳播優秀Word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！q=vk=1017x4.5xx=4.58（L/min）b、工進階段的流量qmax= vg=1963x1000x=1.96（L/min）qmin= vg=1963x60x=0.12（L/min）c、快退（恒速時）階段的流量q= vk=

8、946x4.5xx=4.26（L/min）功率a、快進（恒速時）階段的功率P= q=1.05x4.58x/60=80.2（W）b工進（最高速度時）階段的功率P= q=2.62x1.96x/60=85.6（W）c快退（恒速時）階段的功率P= q=1.67x4.26x/60=118.6（W）由上述計算結果編制出的液壓缸工況圖3-73-9傳播優秀Word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！6 制定液壓回路的方案，擬定液壓系統原理圖6.1制訂液壓回路方案油源型式及壓力控制 工況圖表明，系統的壓力和流量均較小，故可采用電動機驅動的單定量泵供油油源和溢油閥調壓方案，如圖3-10所示。調速回路 銑床加工零

9、件時，有順銑和逆銑兩種工作狀態，故選用單向調速閥的回油節流調速回路（見圖3-11）。由于已選用節流調速回路，故系統必然為開式循環。傳播優秀Word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！換向回路與快速運動回路及換接方式 換向回路選用三位四通“O”型中位機能的電磁換向閥實現液壓缸的進退和停止（見圖3-12）。采用二位三通電磁換向閥實現液壓缸快進時的差動連接（見圖3-13）。由于本機床工作部件終點的定位精度無特殊要求，故采用行程控制方式即活動擋塊壓下電氣行程開關，控制換向閥電磁鐵的通斷電以及死擋鐵即可實現自動換向和速度換接。輔助回路 在液壓泵進口設置一過濾器以保證吸入液壓泵的油液清潔；出口設一單向閥

10、以保護液壓泵，在該單向閥與液壓泵之間設一壓力表及其開關，以便液壓閥調壓和觀測（見圖3-14）。傳播優秀Word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！6.2擬定液壓系統圖在制定各液壓回路方案的基礎上，經整理所組成的液壓系統原理圖如圖3-15所示。由電磁鐵動作順序表（圖中附表）容易了解系統的工作原理及各工況下的油液流動路線圖3-15 專用銑床液壓系統原理圖附表 系統的電磁鐵動作順序表工況電磁鐵狀態1YA2YA3YA 快進工進快退工作臺原為停止傳播優秀Word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！1-過濾器；2-單向定量泵；3-電動機；4-溢流閥；5-壓力表開關；6-單向閥；7-三位四通電磁換向閥；

11、8-單向調速閥；9-二位三通電磁換向閥；10-液壓缸7 計算并選擇液壓元件7.1液壓泵的計算與選定液壓泵的最高工作壓力的計算 由工況3-2可以查得液壓缸的最高工作壓力出現在快退階段，即p1=2.64 MPa ，由于進油路原件較少，故泵至缸間的進油路壓力損失取為p=0.3MPa。則液壓泵的最高工作壓力pp為：pp=2.64+0.3=2.94（MPa）液壓泵的流量計算 泵的供油量qp按液壓缸的快進（恒速時）階段的流量q=4.58L/min進行估算。由于系統流量較小，故取泄漏系數K=1.3，則液壓泵供油量qp應為：qpqv=Kqlmax=1.34.58=5.95（L/min）確定液壓泵的規格 根據系

12、統所需流量，擬初選液壓泵的轉速為n1=1450r/min，泵的容積效率v=0.8，根據式（2-37）可算得泵的排量參考值為：Vg=5.13（mL/r）根據以上計算結果查閱產品樣本，選用規格相近的YB1-6型葉片泵，泵的額定壓力為pn=6.3MPa，泵的額定轉速為n=1450r/min，容積效z率p=0.80。倒推算得泵的額定流量為：q p=Vnv=614500.80=6.96（L/min）比系統流量稍大。確定液壓泵驅動功率由功率循環圖3-9可知，最大功率出現在快退階段，已知泵的總效率為p=0.80，則液壓泵快退所需的驅動功率為：Pp=0.357（KW）傳播優秀Word版文檔 ，希望對您有幫助，

13、可雙擊去除！7.2電機的選定查表得，選用Y系列（IP44）中規格相近的Y801-4型臥式三相異步電動機，其額定功率為0.55kw，轉速為1390r/min。用此轉速驅動液壓泵時，泵的實際輸出流量為6.67L/min，仍能滿足系統各工況對流量的要求。表3-8 專用銑床液壓系統中控制閥和部分輔助原件的型號規格序號名稱通過流量/(L/min）額定流量/(L/min）額定壓力/MPa型號1過濾器6.67162.5XU-B161002定量葉片泵6.6766.3YB-63交流異步電動機Y801-44溢流閥6.67636.3YF3-10B5壓力表開關6.3AF6EP30/Y636單向閥6.678016AF3

14、-Ea10B7三位四通電磁換向閥4.5861634DF3-E4B8單向調速閥4.266.36.3AQF3-6aB9二位三通電磁換向閥4.26106.323D-10B10液壓缸自行設計說明單向調速閥8中調速閥的最小穩定流量為0.01L/min，小于系統工進速度時的回油量qmin=A2vg=9466010 V10-6=0.057（L/min）7.3液壓控制閥和液壓輔助原件的選定根據系統工作壓力與通過各液壓控制閥及部分輔助原件的最大流量，查產品樣本所選擇的原件型號規格見表3-8，其中液壓缸需自行設計。管件尺寸由選定的標準件油口尺寸確定。本系統屬于中低壓系統，取經驗系數=5，得油箱容量為：V=apq=

15、56.67L=33.3533L8 驗算8.1液壓系統的效率（經計算，）取泵的效率，液壓缸的機械效率，回路效率為：傳播優秀Word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！ 當工進速度為時，當工進速度為時，8.2液壓系統的溫升（只驗算系統在工進時的發熱和溫升）定量泵的輸入功率為： 工進時系統的效率，系統發熱量為：取散熱系數，油箱散熱面積時，計算出油液溫升的近似值： ，故合理。傳播優秀Word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！設計總結這次液壓系統課程設計，是我們第一次較全面的液壓知識的綜合運用，通過這次練習，使得我們對液壓基礎知識有了一個較為系統全面的認識，加深了對所學知識的理解和運用，將原來看來比較抽象的內容實現了具體化，初步掊養了我們理論聯系實際的設計思想，訓練了綜合運用相關課程的理論，結合生產實際分析和解決工程實際問題的能力，鞏固、加深和擴展了有關液壓系統設計方面的知識。通過制訂設計方案，合理選擇各液壓零件類型，正確計算零件的工作能力，以及針對課程設計中出現的問題查閱資料，大大擴展了我們的知識面，培養了我們在本學科方面的興趣及實際動手能力，對將來我們在此方面的發展起了一個重要的作用。本次課程設計是我們對所學知識運用的一次嘗試，是我們在液壓知識學習方面的一次有意義的實踐。在本次課程設計中，我獨立完成了自己的設計任