液壓傳動課程設計秦江明，劉亞茹，李夢輝2012年6月引 言設計題目及工況分析1運動參數分析2動力參數分析3液壓缸在各階段的負載及工況圖二、計算液壓缸尺寸和所需流量工作壓力的確定2計算液壓缸尺寸確定液壓缸所需的流量確定液壓系統方案，擬定液壓原理圖確定執行元件的類型換向閥確定調速方式的選擇快進轉工進的控制方式的選擇終點轉換控制方式的選擇實現快速運動的供油部分設計四、液壓系統工作原理五、液壓泵的選擇1、計算泵的壓力2、計算泵的流量設計題目設計一立式多軸鉆孔專用機床，鉆削頭部的上、下運動采用液壓傳動，其工作循環是：快速下降——工作進給——快速上升——原位停止。液壓系統的主要參數與性能要求如下最大鉆削力為25000N，鉆穴頭部件質量為255kg，快速下降行程200mm，工作進給行程50mm，快速上升行程250mm，快速下降速度為75mm/s，工作進給速度小于等于1mm/s，快速上升速度為100mm/s，加速度時間小于等于0.2s，鉆削頭部件上下運動時靜摩擦為1000N，動摩擦為500N，液壓系統中的執行元件采用液壓缸，且活塞桿固定。液壓缸采用V型密封，其機械效率為0.90。一工況分析1、運動參數分析動作循環圖速度循環圖動力參數分析快速下降速度為75mm/s，工作進給速度小于等于1mm/s，快速上升速度為100mm/s，加速度時間小于等于0.2s，鉆削頭部件上下運動時靜摩擦為1000N，動摩擦為500N。(1)計算各階段的負載啟動和加速階段的負載FF=F+F+FF——靜摩擦阻力F——慣性阻力F——密封產生的阻力。按經驗可取FF=F+F+F=1000+255F快速階段的負載FF=F+FF——動摩擦阻力F——密封阻力，取FF=F+FF減速階段FF=F+F-FF——密封阻力，取FF=F+F-F-255F=4\*GB3④工進階段FF=F+F+FF——切削力F=F+F+FF=5\*GB3⑤制動FF=F+F-F+500-255F=6\*GB3⑥反向啟動FF=F+F+FF

=7\*GB3⑦快速上升FF=F+F+500

F=8\*GB3⑧反向制動F=F+F-F+500-mF3液壓缸在各階段的負載各工作階段計算公式計算結果（N）啟動和加速F=F+F+F快速下降F=F+F減速F=F+F-F工作進給F=F+F+F制動F=F+F-F反向啟動F=F+F+F快速上升F=F+F反向制動F=F+F-F繪制工況圖工況圖二、計算液壓缸尺寸和所需流量工作壓力的確定工作壓力可根據最大負載來確定，最大負載為現按表1有關要求，取工作壓力P=4MPa表1負載F/kN<55~1010~2020~3030~50＞50工作壓力0.8~11.5~22.5~33~44~5≥5~72、計算液壓缸尺寸液壓缸的有效面積==液壓缸內徑DD=取標準值D=100mm因為快速下降的速度與快速上升的速度不相等，且快速下降小于快速上升，所以采用單桿活塞液壓缸無桿腔進油，有桿腔出油，且活塞桿受壓由表2得表2受力情況工作壓力p/MPa<55~7＞7活塞桿受壓力活塞桿受壓力d=D=50mm缸徑、桿徑取標準值后的有效面積無桿腔有效工作面積為=活塞桿面積為有桿腔有效工作面積為3、確定液壓缸所需的流量快進流量=快退流量=工進流量三、確定液壓系統方案，擬定液壓原理圖1、確定執行元件的類型工作缸選用無桿腔面積等于5倍有桿腔面積。無桿腔進油，有桿腔出油。2、換向閥確定該系統流量比較小，采用三位四通電磁換向閥。換向閥中位機能選M型，使泵實現壓力卸荷。3、調速方式的選擇根據鉆、鏜類專機工作時對低速性能和速度負載都有一定要求的特點，采用調速閥進行調速。為了便于實現壓力控制，采用進油節流調速，同時為了保證低速進給時的平穩性并避免鉆通孔終了時出現前沖現象，在回油路上設有背壓閥。4、快進轉工進的控制方式的選擇為了保證轉換平穩、可靠、精度高，采用行程控制閥。5、終點轉換控制方式的選擇根據鉆削時停留和控制軸向尺寸的工藝要求，本機采用行程開關和壓力繼電器加死擋鐵控制。6、實現快速運動的供油部分設計因為快進、工進、快退速度各不相同，采用單泵供油，工進用調速閥調定。并且壓力繼電器達到一定值時，使行程閥到達停止位置。四、液壓系統工作原理快速下降按下啟動按鈕，電磁鐵1YA通電。電磁換向閥4處于左位接入系統，變量泵供油，且行程閥7處于圖示狀態.使油液通過換向閥進入無桿腔，使缸向下運動，即快速下降。進油路：油箱——濾油器——變量泵——單向閥——電磁換向閥左位——進入無桿腔。回油路：有桿腔——行程閥——電磁換向閥——油箱工作進給在快速下降時，單向閥5截止，且使壓力達到一定值時，壓力繼電器使行程閥處于左位截止，是油液通過調速閥流回油箱進油路：回油路：有桿腔——調速閥——電磁換向閥——油箱快速上升時間繼電器發出信號，使1YA斷電，2YA通電，使油液通過換向閥，進入有桿腔，使缸向上運動，即快速上升。進油路：油箱——濾油器……電磁換向閥右位——進入有桿腔回油路：無桿腔——單向閥5——換向閥——油箱停止按下停止按鈕，使換向閥位于中位，泵直接卸荷。進油路:油箱……電磁……回油路：油箱快進行程閥處于如圖位置，使電磁鐵1YA通電，使上變量泵輸出流量表4動作順序表動作順序電磁鐵1DT2DT行程閥快速下降+—+工作進給+——快速上升—+—停止——+注：行程閥導通為“+”，反之為“—”。五，液壓泵的選擇計算泵的壓力由表3表3系統