液压传动课程设计说明书.docx

一、设计流程图液压系统设计与整机设计是紧密联系的,设计步骤的一般流程如图下面将按照这一流程图来进行本次液压课程设计。明确液压系统的设计执行元件运动与负载执行元件的参数拟定液压系统原理图选择液压元件验算液压系统性能是否通绘制工作图,编制技术文是否符合要求? 结束液压 CAD 否否是是拟定液压系统原理图是二、工况分析液压系统的工况分析是指对液压执行元件进行运动分析和负载分析, 目的是查明每个执行元件在各自工作过程中的流量、压力、功率的变化规律,作为拟定液压系统方案,确定系统主要参数(压力和流量)的依据。负载分析(一) 外负载由任务书我们可以知道, 铣头驱动电机的功率 P= w, 铣刀直径 D=120 mm, 转速为 n= 350 r/min, 所以: min /9. 131 1000 350 120 14 .3 1000 m Dn U c??????NU PF C c 3412 9. 131 60 7500 max????其中 max cF 表示最大切削力。对于专用铣床铣削时铣刀所承受的主切削力大小(单位 N )为: c p F Pfa ?(N) 式中 P—单位切削力( 2/ N mm ) f—每转进给量( mm/r ) —背吃刀量( mm) 下面将进行具体参数的计算: 由公式 f u fn ?可得(其中 fu 表示每分钟进给速度, n 表示铣刀的转速) 由设计依据可知 n=3 5 0r/min 工进速度 fu =60 — 1000 mm/min ,故我们取 fu =350 mm/min 。r mm n uf f/1 350 350 ???对于单位切削力 P ,由以下的常用金属材料的单位切削力表可得,我们选 P=2000 2/ N mm 。类别材料牌号单位切削力 P( 2/ N mm ) 易切钢 Y40M n 1700 钢结构钢 45 2000 40Cr 不锈钢 1Cr17Ni9 2500 铸铁灰铸铁 HT200 1140 铸造合金铸造锡青铜 ZcuSn5Pb5Zn5 700 铸造铝合金 ZALSn7Mg 720 对于铣削背吃刀量 pa , 我们选用硬质合金铣刀,查铣工计算手册可得,取 pa = mm。根据以上的公式 c p F Pfa ?可得: 2000 1 3000( ) c p F Pfa N ? ????因为 3000< max cF =3 412N ,所以选取的合适(二) 阻力负载静摩擦力: Ffj= ( G1+G2 )·fj 其中 Ffj —静摩擦力 N G1、 G2—工作台及工件的重量 N fj—静摩擦系数由设计依据可得: Ffj= ( G1+G2 )·f j= 5500 =11 0 0N 动摩擦力 Ffd= ( G1+G2 )· fd 其中 Ffd —动摩擦力 N fd—动摩擦系数同理可得: Ffd= ( G1+G2 )· fd= 5500 =5 5 0N (三) 惯性负载机床工作部件的总质量 m=( G1+G2 )/g =55 00/ =5 61 kg 惯性力 N ma F 388 561 60 35 . m??????其中: a—执行元件加速度 m/s 2 0t u u at ?? ut—执行元件末速度 m/s 2 u0—执行元件初速度 m/s 2 t—执行元件加速时间 s 因此,执行元件在各动作阶段中负载计算如下表所示: 工况油缸负载( N) 负载值( N) 启动 F=Ff j 1100 加速 F=Ffd+Fm 938 快进 F=Ffd 550 工进 F=Ffd+F c 3550 快退 F=Ffd 550 按上表的数值绘制负载如图所示。对于速度而言,设计依据中已经有了明确的说明,所以按照设计依据绘制如下: 四、初步确定油缸参数,绘制工况图 1 、初选油缸的工作压力、由上可以知道,铣床的最大负载 F=3550N ,根据下表可得: 表按负载选择液压执行元件的工作压力载荷/( kN) <55— 10 10— 20 20— 30 30— 50> 50 工作压力( M pa) <~1 ~2 ~3 3~4 4~5 >=5~7 选系统的工作压力 P1=2Mp a。由设计要求可知,导轨要求快进、快退的速度相等,故液压缸选用单活塞杆式的, 快进时采用差动连接, 且液压缸活塞杆直径 d≈ 。快进和工进的速度换接用三位四通电磁阀来实现。铣床液压系统的功率不大,为使系统结构简单,工作可靠,决定采用定量泵供油。考虑到铣床可能受到负值负载,故采用调速阀的进油节流加背压阀的调速回路,所以回油路上具有背压 P2 ,取背压 P2= a。 2 、计算