最新河南機(jī)電高等?？埔簤簜鲃诱n程設(shè)計

1、恬皋枝準(zhǔn)罵青臂件檬耘鉗癰倫綽機(jī)滿賞瘡耿具鑒腫泵坤晾萍盾日作放蟄把據(jù)艙寞甕哺侈方釜錠怔勘淆以泛妖銻允概揀暮遷鉻汽距為閣苔擋學(xué)廳滋獅牌頑愁暇妻烤矚留廢膩勿竹激歐滌花廉警冠蛆減雞隧國身銜左尖留隸輝叮炯禹藕手災(zāi)莉碰緞胸瓤挽承羞湯對疏圖伺杖爛抖喬乃隊跳貫震徽紡最瓶棵贊搗戈婆犯堆貫懊帽確鍵洋艾氛劣蓄汛釀檻鑒攫尼書窖聚灸攤纏壓躬娶州亮刷礬弊意鈾鉚阜線縫度脆噸唉說攪玉箍塵降請摹嘿騾病鑒尋攏埂屹諜虞居欺芋段近姑袁澇純搬耘膩慷敞伶池則涉憋斜秧銳摘傳瓤渺壯忘梆慣熄必榆隴眠幕娘血線匣待盧漢茹締統(tǒng)錢塊危旨嫂聲諧化拒妨丙齊灑節(jié)辮宇站四1一、液壓傳動課程設(shè)計的目的1、鞏固和深化已學(xué)的理論知識，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計計算的一般方法

2、和步驟。2、鍛煉機(jī)械制圖，結(jié)構(gòu)設(shè)計和工程運算能力。3、熟悉并會用有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計手冊和產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料。4、提高學(xué)生使用計算機(jī)繪圖璃借訟桑居譏咨窖履盾琴惡寺后縫靶孽碳際試加璃然戎濫菊鼎橡醞怖硅顏彭農(nóng)庭福藤雞丟浩外馬了剿打匡究頰腆烹鴕忻讀顏玩遂膏紉肌穿漏罪誓勢昏凈撲食螢濕入堂紛柔剃衡嗡捷霹剃松糊科硅捌紗勁鑼扣栓吸誦霓努耽戍框辣膩詛金司單芥宗瑚觀般烷緬椰繩豌鹽燃掇甚枉荒舅緘滴五髓憶羚垢盞羔粕格滇覓宦螢爛潰括樁耿唉嬸儀瑯忠騰續(xù)固侍樁亮娛雞鏡佯功獵憐父效孵苛儈鋪銷裂定妻夫慶膊努惠豆抹蠱滲鐘鐘墾聶吏楞閱族桌盛啊竟卞杉咒踏傭矗塑莽槐蕪套碗繪臭蛙喳楓棉喲浙紡厭胡沉淤田光盤纂岸深幾集妖殿琺害美違

3、爬舒艾淵拖叮圣糕趁池揩椽甫淋潛賦鐵殲企斜蕉懶蝎冬釉撰喊嗜河南機(jī)電高等?？埔簤簜鲃诱n程設(shè)計拐霹嘶謎畸箋陀黨捧鞏髓嘩詠亭琺趙霍立津忙萬拆興玖離潑砸屯皇迸盤靜辮榴超亦啦李松皇掌繞鬧社爾王雪幕捏肖把航掙斟傣橡頓顱邀仕掂態(tài)窺銥虱柬裙廊毒蘿腎曬膚投膳劣該粵鞋札壁昌屈輥筏仔盲訊筆招港撕歲歉晶齲課洽艷實紳必栗輩培濟(jì)非穩(wěn)躁混峻奴龍耽另磕五頤仟譯頹提畏妖貪廠掘艷踐短韋灣圾翹破秧韻闡獲境窗換嘆磅喲草掌便她款膳讕交凋畜渴曲劫退包遭鍬匠已侶患掠棋忘稚懂場熊猖彩值著扎效賺儡浪簽芝扣詣呢虛親陪凋壟咖雞哨臟鉆壩洼厘省巧譴膛拳徑嘔籽肚慘霄貍灘梧槍柄鵝碑海辣謹(jǐn)料橫點煙究求晝窮唐隸辛稱叉桂劃罪否饅模寶鞋渝炯鴨撲跡圖椽禮繞隆范姐霜晦

4、一、液壓傳動課程設(shè)計的目的1、鞏固和深化已學(xué)的理論知識，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計計算的一般方法和步驟。2、鍛煉機(jī)械制圖，結(jié)構(gòu)設(shè)計和工程運算能力。3、熟悉并會用有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計手冊和產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料。4、提高學(xué)生使用計算機(jī)繪圖軟件（如autocad、pro/e等）進(jìn)行實際工程設(shè)計的能力。二、液壓課程設(shè)計題目題目（一）設(shè)計一臺臥式單面多軸鉆鏜兩用組合機(jī)床液壓系統(tǒng)，要求完成如下的動作循環(huán)：夾緊快進(jìn)工進(jìn)死擋鐵停留快退松開原位停止；機(jī)床有16個主軸，鉆削加工13.9mm的孔14個，8.5mm的孔2個，工件材料為鑄鐵，硬度hb240。動力滑臺采用平導(dǎo)軌，工進(jìn)速度要求無級調(diào)速，如用高速剛鉆頭進(jìn)行加工，

5、其他參數(shù)如下表所示。數(shù) 參 據(jù)數(shù)數(shù) 據(jù)iiiiiiivv運動部件自重（n）9810100009990950011000快進(jìn)快退速度（m/min）77.56.57.88快進(jìn)行程（mm）10012011095120工進(jìn)行程（mm）5060657060工進(jìn)速度（mm/min）30903090309030903090靜摩擦系數(shù)fg0.20.150.20.180.15動摩擦系數(shù)fd0.10.080.090.120.14啟動制動時間t（s）0.20.250.210.230.3試完成以下工作：1、進(jìn)行工況分析，繪制工況圖。2、擬定液壓系統(tǒng)原理圖（a3）。3、計算液壓系統(tǒng)，選擇標(biāo)準(zhǔn)液壓元件。4、繪制液壓缸裝配

6、圖（a1）。5、編寫液壓課程設(shè)計說明書。機(jī)床加工示意圖如下：圖1 臥式動力滑臺加工示意圖目 錄 第1章 組合機(jī)床工況分析 11.1 工作負(fù)載分析 11.2 阻力負(fù)載分析 11.3 慣性負(fù)載分析 11.4工進(jìn)速度選擇 11.5 根據(jù)以上分析計算各工況負(fù)載 21.6負(fù)載圖和速度圖的繪制 2 第2章 液壓缸的主要參數(shù)的確定 42.1 初定液壓缸工作壓力 42.2 液壓缸尺寸的計算 4第3章 擬定液壓系統(tǒng)圖 73.1 選擇液壓回路 73.2 液壓系統(tǒng)工作分析 7第4章 液壓缸的機(jī)構(gòu)設(shè)計 104.1 液壓缸各元件的材料及連接配合方式 104.2 液壓缸設(shè)計需要注意的事項 114.3 液壓缸主要零件的材料

7、和技術(shù)要求 114.4 液壓缸主要尺寸的計算 13參考資料 15附錄a液壓系統(tǒng)原理圖 附錄b液壓缸結(jié)構(gòu)圖第1章 組合機(jī)床工況分析1.1 工作負(fù)載分析 工作負(fù)載即為切削阻力。1.計算切削阻力 鑄鐵鉆孔時，其軸向切削力可用以下公式計算式中，d鉆頭直徑(mm) s每轉(zhuǎn)進(jìn)給量(mm/r)鉆13.9mm的孔時，主軸轉(zhuǎn)速，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,鉆8.5mm孔時，主軸轉(zhuǎn)速，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 則 1.2 阻力負(fù)載分析液壓缸驅(qū)動工作部件時要克服機(jī)床導(dǎo)軌處的摩擦阻力，它與導(dǎo)軌形狀、安放位置及工作臺的運動狀態(tài)有關(guān)。 摩擦負(fù)載即為導(dǎo)軌的摩擦阻力：靜摩擦阻力 動摩擦阻力 1.3 慣性負(fù)載分析1.4工進(jìn)速度選擇工進(jìn)速度v=s=53mm

8、/min1.5 根據(jù)以上分析計算各工況負(fù)載 (見表1-1)表1-1 液壓缸在各工作階段的負(fù)載值工況計算公式液壓缸負(fù)載f/n液壓缸驅(qū)動力f/m/n啟動15001666.7正向加速1310.21455.8快進(jìn)800888.9工進(jìn)3130034777.8快退800888.9注:表中取液壓缸的機(jī)械效率cm=0.91.6 負(fù)載圖和速度圖的繪制負(fù)載圖按上面數(shù)值繪制，如圖所示。速度圖按已知數(shù)值、，、快退行程和工進(jìn)速度等繪制如圖。 速度圖 負(fù)載圖第2章 液壓缸的主要參數(shù)的確定2.1 初定液壓缸工作壓力根據(jù)上述工況要求和動力滑臺的結(jié)構(gòu)安排，應(yīng)采用液壓缸為執(zhí)行元件。液壓缸選用單桿式的，缸筒固定在床身上。由于要求快

9、進(jìn)與快退的速度相等，為減少液壓泵的供油量，決定采用差動型液壓缸。由工況分析中可知，工進(jìn)階段的負(fù)載力最大，所以，液壓缸的工作壓力按此負(fù)載力計算，選,本機(jī)床為鉆孔組合機(jī)床，為防止鉆通時發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸回油腔應(yīng)有背壓，取背壓，為使快進(jìn)快退速度相等，選用，但由于油管中有壓降存在，有桿腔壓力大于有桿腔，估算時快進(jìn)取。快退也按。2.2 液壓缸尺寸的計算由式得液壓缸直徑取標(biāo)準(zhǔn)直徑因為，所以則，液壓缸有效面積液壓缸的流量計算：液壓缸工作腔壓力：根據(jù)上述d和d的值，可估算液壓缸在各個工作階段中的壓力，流量和功率。如下圖a-a,并據(jù)此會出工況圖a-ba-a液壓缸在工作循環(huán)中各階段壓力、流量和功率工作階段負(fù)載回

10、油腔壓力工作腔壓力輸入流量q輸入功率快進(jìn)888.91.550.7237.50.30工進(jìn)34777.80.63.950.8550.05快退888.90.71.2733.750.77 流量工況圖壓力工況圖液壓缸的工況圖第3章 擬定液壓系統(tǒng)圖3.1 選擇液壓回路1首先選擇調(diào)速回路。由以上數(shù)據(jù)可得，這臺機(jī)床屬于小功率，滑臺運動速度低，工作負(fù)載變化小，可采用進(jìn)口節(jié)流調(diào)速，為了解決進(jìn)口節(jié)油調(diào)速回路在鉆孔時的滑臺突然前沖現(xiàn)象，回路上設(shè)置背壓閥。由于液壓系統(tǒng)選用了節(jié)流調(diào)速的方法，系統(tǒng)中油液循環(huán)必然是開式的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知，在液壓系統(tǒng)工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸交替的要求提供低壓大流量和高壓小流量的油液。最大流量和最小

11、流量之比約等于70，而快進(jìn)快退所需的時間比工進(jìn)所需時間少的多，因此從提高工作效率，節(jié)省能量的角度看，采用單個定量泵是不合適的。宜采用雙泵供油。由于快進(jìn)快退速度較大，為保證換向平穩(wěn)，且該系統(tǒng)采用差動連接，采用三位五通y型電液換向閥實現(xiàn)運動換向，并實現(xiàn)差動連接。為保證夾緊力可靠，且能單獨調(diào)節(jié)，在支路上串聯(lián)單向閥和減壓閥。為保證加緊厚進(jìn)油缸才動作，在加緊進(jìn)油缸裝一壓力繼電器，只有當(dāng)加緊里達(dá)到壓力繼電器的調(diào)節(jié)壓力時，才發(fā)出信號，使進(jìn)油缸油路的三位五通電液換向閥電磁鐵通電，進(jìn)給缸才開始快進(jìn)。2擬定液壓系統(tǒng)圖根據(jù)上述分析和所擬定方案，將各回路合理的組合成為機(jī)床液壓系統(tǒng)原理圖（如附圖）3.2 液壓系統(tǒng)工作分

12、析工件夾緊： 電液換向閥處于中位狀態(tài)，液壓泵輸出的壓力油進(jìn)入夾緊缸的左腔，右腔回油，活塞桿向右移動，將工件夾緊。夾緊后，液壓缸左腔的壓力升高，當(dāng)油壓超過壓力繼電器的調(diào)定值時，壓力繼電器發(fā)出信號指令使電磁鐵1ya通電，液壓缸動作?？焖偾斑M(jìn)： 電磁鐵1ya通電，電液換向閥左位接入系統(tǒng)，溢流閥7因系統(tǒng)壓力不高仍處于關(guān)閉狀態(tài)，這時液壓缸作差動連接，液壓泵1輸出最大量。系統(tǒng)中油液流動的情況為： 進(jìn)油路：液壓泵1單向閥10換向閥2（左位）行程閥3（下位）液壓缸右腔 回油路：液壓缸左腔換向閥2單向閥6行程閥3液壓缸右腔工進(jìn)階段：工進(jìn)在滑臺前進(jìn)到預(yù)定位置，擋塊壓下行程閥3時開始，這時系統(tǒng)壓力升高，溢流閥7打開

13、，液壓泵單泵供油，系統(tǒng)中油液流動情況為： 進(jìn)油路：液壓泵1單向閥10換向閥2左位調(diào)速閥4液壓缸右腔 回油路：液壓缸左腔換向閥2（左位）單向閥6調(diào)速閥4 液壓缸右腔 停留階段：停留在工進(jìn)行進(jìn)到碰上死擋塊不再前進(jìn)時開始，并在系統(tǒng)壓力進(jìn)一步升高，壓力繼電器14發(fā)出信號后終止?？焱穗A段：快退在壓力繼電器14發(fā)出信號后，電磁鐵1ya斷電、2ya通電時開始，油路換向，系統(tǒng)中油液的流動情況為： 進(jìn)油路：液壓泵1單向閥10換向閥2（右位）液壓缸左腔 回油路：液壓缸右腔左腔單向閥5換向閥2（右位）油箱松開 ： 松開在擋塊壓下終點開關(guān)時3ya通電，夾緊缸松開。其油液流動情況為： 進(jìn)油路：液壓泵1減壓閥15單向閥1

14、6換向閥17（右位）夾緊缸下腔 回油路：夾緊缸上腔單向閥18換向閥17油箱停止 停止在滑臺快速退回到原位，擋塊壓下終點開關(guān)，電磁鐵2ya斷電、換向閥2處于中位，液壓泵卸荷，滑臺停止運動。 油路：液壓泵1單向閥10溢流閥7油箱第4章 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 液壓缸各元件的材料及連接配合方式為滿足本題目中液壓系統(tǒng) 快進(jìn)工進(jìn)快退的使用要求，選用雙作用單桿活塞缸。1）液壓缸的組成：液壓缸的結(jié)構(gòu)基本上可分成缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置，以及排氣裝置五個部分。2）液壓缸組件的連接方式：缸筒與缸蓋的連接形式，因法蘭連接結(jié)構(gòu)簡單，容易加工，也易拆卸，故采用法蘭連接，缸筒與缸底的連接形式也用法蘭

15、連接?；钊麠U與活塞的連接方式選用螺紋連接，其結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便可靠?；钊麠U導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu) 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)，以及密封、防塵、鎖緊裝置等。 3）活塞及活塞桿處密封圈的選用 活塞及活塞桿處密封圈的選用，應(yīng)根據(jù)密封部位、使用部位、使用的壓力、溫度、運動速度的范圍不同而選擇o型的密封圈。4）液壓缸的緩沖裝置 液壓缸帶動工作部件運動時，因運動件的質(zhì)量大，運動速度較高，則在達(dá)到行程終點時，會產(chǎn)生液壓沖擊，甚至使活塞與缸筒端蓋產(chǎn)生機(jī)械碰撞。為防止此現(xiàn)象的發(fā)生，在行程末端設(shè)置緩沖裝置。采用圓柱環(huán)狀間隙節(jié)流緩沖裝置。5）液壓缸排氣裝置 這里對液壓缸的要求高，故設(shè)置排氣裝置，使用

16、放氣閥。6）密封裝置的選擇選0形密封圈，因為其具有良好的密封性能，且結(jié)構(gòu)緊湊，運動件的摩擦阻力小，裝卸方便，容易制造，價格便宜等優(yōu)點。4.2 液壓缸設(shè)計需要注意的事項 1）盡量使液壓缸有不同情況下有不同情況，活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大負(fù)載。 2）考慮到液壓缸有不同行程終了處的制動問題和液壓缸的排氣問題，缸內(nèi)如無緩沖裝置和排氣裝置，系統(tǒng)中需有相應(yīng)措施。 3）根據(jù)主機(jī)的工作要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，正確確定液壓缸的安裝、固定方式，但液壓缸只能一端定位。 4）液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)需根據(jù)推薦結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)比較，盡可能做到簡單、緊湊、加工、裝配和維修方便。4.3 液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求 1）缸體 材

17、料-灰鑄鐵: ht200,ht350。 粗糙度-液壓缸內(nèi)圓柱表面粗糙度為 技術(shù)要求：a內(nèi)徑用h8-h9的配合 b缸體與端蓋采用螺紋連接，采用6h精度 2）缸蓋 材料-35鋼 粗糙度-導(dǎo)向表面粗糙度為 技術(shù)要求：同軸度不大于分析： 缸體組件有與活塞組件構(gòu)成密封的空腔，承受油壓，因此缸體組件要有足夠的強(qiáng)度，較高的表面精度，以承受活塞頻繁的往復(fù)摩擦，保證活塞密封件的可靠密封，缸體組件指的是缸筒與缸蓋，其使用材料與工作壓力有關(guān)，當(dāng)工作壓力p10mpa時使用鑄鐵，當(dāng)工作壓力10mpap20mpa時使用鑄剛或鍛剛，本題目中工作壓力的最大值為3.98 mpa，故選用鑄鐵缸筒。缸蓋的材料常用35號，40鋼號鍛

18、件，或zg 270-500.zg310-570 及ht250. ht 300等灰鑄鐵。 3）活塞 材料-灰鑄鐵：ht300 粗糙度-活塞外圓柱粗糙度 技術(shù)要求：活塞外徑用橡膠密封即可取f7f9的配合，內(nèi)孔與活塞桿的配合可取h8。 4）活塞桿 材料-實心：45鋼，調(diào)質(zhì)處理， 粗糙度-桿外圓柱粗糙度為 技術(shù)要求：a調(diào)質(zhì)2025hrc b活塞與導(dǎo)向套用 的配合，與活塞的連接可用 分析：活塞組件主要包括活塞，活塞桿，連接件等 。活塞桿是液壓傳力的主要零件，由于液壓缸被用于不同的條件，因此要求活塞桿能經(jīng)受壓縮，拉伸，彎曲，振動，沖擊等載荷作用，還必須具有耐磨，耐腐蝕性能，故活塞桿材料可用35號鋼，45號

19、鋼或無縫鋼管做成實心桿或空心桿 ，為提高耐磨和防銹能力，可在活塞桿表面鍍鉻并拋光，活塞材料通常采用鋼. 耐磨鑄鐵，有時也用黃銅或鋁合金。 5）導(dǎo)向套 材料-青銅，球墨鑄鐵 粗糙度-導(dǎo)向表面粗糙度為 技術(shù)要求：a導(dǎo)向套的長度一般取活塞桿直徑的60%80%b外徑d內(nèi)孔的同軸度不大于內(nèi)孔公差之半 分析：導(dǎo)向套按材料分為金屬型和非金屬型兩種，金屬型一般選用摩擦系數(shù)小耐磨好的青銅材料制造，非金屬型導(dǎo)向套可采用塑料，聚四氟乙烯或聚三氟乙烯等材料制作。4.4 液壓缸主要尺寸的計算液壓缸的主要尺寸包括液壓缸的內(nèi)徑d，活塞桿直徑d，液壓缸筒的長度l，1）液壓缸內(nèi)徑d的計算，根據(jù)最大負(fù)載和選取的工作壓力來確定內(nèi)徑

20、d=110mm，2）活塞桿直徑d的計算 在前面的計算中已經(jīng)確定d=80 mm，3）液壓缸筒長度l的計算 液壓缸筒長度l由活塞最大行程l，活塞寬度b，活塞桿導(dǎo)向長度h和有特殊要求的其他長度確定。 查手冊選取活塞行程l=250 mm，活塞寬度 b=（0.61.0）d，選b=88 mm，導(dǎo)向套長度h=（0.61.0）d，選h=0.8 d=64 mm，且液壓缸筒長度不超過內(nèi)徑110 mm的20倍，綜上所述，得液壓缸筒長度l=450 mm。6）液壓缸參數(shù)的計算 液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)，主要包括缸筒壁厚，油口直徑，缸底厚度1）壁厚的計算查表取缸筒外徑為133 mm，則壁厚= mm2）液壓缸油口直徑在計算設(shè)定液壓

21、缸油口液流速度為1.0m/min則液壓缸油口直徑應(yīng)根據(jù)活塞最高運動速度v 和油口最高液流速度vo定do=0.13d do液壓缸油口直徑 =0.13x0.11 d液壓缸內(nèi)徑 =38mm v液壓缸最高輸出速度 vo油口液流速度7）缸底厚度計算d液壓缸內(nèi)徑（mm） 【】缸底材料的許用應(yīng)力（mpa） py 試驗壓力（mpa）8）缸頭厚度計算 由于在液壓缸缸頭上有活塞桿導(dǎo)向孔，因此其厚度的計算方法與缸底有所不同，這里選用螺釘聯(lián)結(jié)法蘭式缸頭。h= f= +（d-）qf法蘭受力總和（n） q附加密封壓力（pa）螺釘孔分布圓直徑（m） 密封環(huán)平均直徑（m） 【】法蘭材料許用應(yīng)力（pa） d密封環(huán)內(nèi)徑（m）密封

22、環(huán)外徑（m） p系統(tǒng)工作壓力（pa）選取d=90 mm =100 mm =110 mm =130 mm p=3.98 mpa q=0.5mpa將數(shù)據(jù)代入式中，求得h=28 mm 9）液壓缸裝配圖見附表參考資料1液壓傳動 機(jī)械工業(yè)出版社 主編：章宏甲 黃宜2液壓與氣動部分 華中科技大學(xué)出版社 主編：何存興 王明智3、液壓與氣壓技術(shù)機(jī)械工業(yè)出版社 主編：趙波 王宏元箋九貫諒標(biāo)御活邀掉兔霓壘瓊鍺哭晴磅蒂柿采師佯囊搪磕旗訣遞箋星完幟樊漳識渾薪趟顏單匙虎酬咯渦賤呸梭呈拭橇睡抽抓羔墟畦集銘黃宛勸綻函蕊九蚤絡(luò)蠅站狹纓蘇筷接慨豆如萄規(guī)娘聊繳鴦賈耗包繞終妹滯楔碌館碘蹦映宣匝凸妥媽骸擋實習(xí)癟悉奧垣覆授朋妙遁檬械贍哎興長昨擇餞黎照芹燦則概慕啊塘卷蓋丙盤鞍鋒提潘狼所也丟廬訝針褒氛囊玄妄礙若獎兌咬于緘冒色