液压与气压传动课程设计--设计钻镗专用机床液压系统.doc

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
专业模具
班级二班
姓名李伟
学号 09902207
指导教师张德生
2011年11月22日
机械电子工程系
目录
液压课程设计任务---------------3
液压系统的设计与计算------------4

拟订液压系统原理图--------------5

确定执行元件主要参数------------7

确定液压泵的规格和电动机功率及型号----------------------------------9
验算液压系统性能---------------10
参考书目-----------------------14


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)
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

5



夹紧缸
10350
设计内容
液压传动方案的分析
液压原理图的拟定
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。
液压系统的验算。
绘制液压系统图。
编写设计计算说明书一份。
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=G×fs=1350×=270N F动=G×fd=1350×=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)=(1350×5)/(10××60)= 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+=
快进匀速
F快进=F动=135N
工进
F工进=Fw+F动=30350+135=30485N
快退匀速
F快退=F动=135N
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;


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。
快速回路的选择
根据设计要求,可以选择差动连接回路。
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,则可改用行程阀切换的速度换接回路。
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。
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:
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


工作压力可根据负载大小及设备类型来初步确定,根据工进负载F工=30485N,选P1=4MPa。为防止加工结束动力头突然前冲, 设回油有背压阀或调速阀,取背压P2= MPa。