液压与气压传动课程设计--设计钻镗专用机床液压系统

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1、 - 1 - 液压与气压传动课程 设计 计算说明书 设计题目 设计钻镗专用机床液压系统 2011 年 11 月 22 日 机械电子工程系 - 2 - 目 录 一、液压课程设计任务-3 二、液压系统的设计与计算-4 三、拟订液压系统原理图-5 四、确定执行元件主要参数-7 五、确定液压泵的规格和电动机功率及型 号-9 六、验算液压系统性能-10 七、参考书目-14 - 3 - 一 液压课程设计任务书 （一）设计题目： 设计钻镗专用机床液压系统， 其工作循环为定位夹紧快进工进 死档铁停留快退停止拔销松开等自动循环，采用平导轨，主要性能 参数见下表。 液压 缸 负载力 （N） 工作 台重 量 （N）

2、 工件 及夹 具重 量 （N） 行程 （mm） 速度（m/min） 启 动 时 间 (s) 静摩 擦系 数 fs 动摩 擦系 数 f d 快 进 工 进 快 进 工 进 快退 进 给 缸 30350 1350 850 150 80 5 0.2 5 0.3 0.2 0.1 夹 紧 缸 10350 （二） 设 计 内 容 1) 液压传动方案的分析 2) 液压原理图的拟定 3) 主要液压元件的设计计算（例油缸）和液压元件，辅助装置的选 择。 4) 液压系统的验算。 5) 绘制液压系统图。 6) 编写设计计算说明书一份。 - 4 - 二 液压系统的设计与计算 1 进行工况分析 液压缸负载主要包括：切削

3、阻力，惯性阻力，重力，密封阻力和背压 阀阻力等。 切削阻力 Fw=30350N 摩擦阻力 F静, F动 F静=Gfs=13500.2=270N F动 =Gfd=13500.1=135N 式中：G运动部件作用在导轨上的法向力 Fs静摩擦系数 Fd-动摩擦系数 惯性阻力 F惯=(G/g) ( v/ t)=(13505)/(100.3 60)=37.5N 式中：G运动部件重力 g重力加速度 v在 t 时间内变化值 t启动时间 计算工作流程负载： 启动，加速 F启=F静+F惯=270+37.5=307.5N 快进匀速 F快进=F动=135N 工进 F工进=Fw+F动=30350+135=30485N

4、快退匀速 F快退=F动=135N - 5 - 2 绘制液压缸的负载图和速度图 根据上表数值绘制液压缸的负载图和转速图。这样便于计算和 分析液压系统。液压缸的负载图和转速图如下； - 6 - 三三 . .拟订液压系统原理图拟订液压系统原理图 1. 调速回路的选择 根据液压系统要求是进给速度平稳，孔钻透时不前冲，可选用调 速阀的进口节流调速回路，出口加背压。 2. 快速回路的选择 根据设计要求，可以选择差动连接回路。 3. 速度换接回路的选择 本系统采用电磁阀的快慢速换接回路，它的特点是结构简单、调节行 程比较方便，阀的安装也比较容易，但速度换接的平稳型较差。若要提高系 统的换接平稳性，则可改用行

5、程阀切换的速度换接回路。 - 7 - 4. 换向回路的选择 由速度图可知，快进时流量不大，运动部件的重量也较小，在换向方面又 无特殊要求，所以可选择电磁阀控制的换向回路。 5. 油源方式的选择： 由设计要求可知， 工进时负载大速度较低， 而快进、 快退时负载较小， 速 度 较高。为节约能源减少发热。油源宜采用双泵供油或变量泵供油。选用双泵供油 方式，在快进、快退时，双泵同时向系统供油，当转为共进时，大流量泵通过顺 序阀卸荷，小流量泵单独向系统供油，小泵的供油压力由溢流阀来调定。若采用 限压变量泵叶片泵油源，此油源无溢流损失，一般可不装溢流阀，但有时为了保 证液压安全，仍可在泵的出口处并联一个溢流阀起安全作用。 6 液压基本回路的组成 将已选择的液压回路，组成符合设计要求的液压系统并绘制液压系统原理 图。此原理图除应用了回路原有的元件外，又增加了液压顺序阀和单向阀等，其 目的是防止回路间干扰及连锁反应。 液压系统原理图如图所示： 1. 滤油器 2 双联叶片泵 3、外控顺序阀 4、单向阀 5、溢流阀 6、电液换 向阀 7、单向行程调速阀 8、压力继电器 9、主液压缸 10、二位三通电磁 换向阀 11、背压阀 12、二位四通电磁阀 13、单向节流阀 14 夹紧缸 - 8 - 四确定执行元件主要参数四确定执行元件主要参数 1工