專(zhuān)用銑床液壓系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3授課班號(hào) 專(zhuān)業(yè)年級(jí) 指導(dǎo)教師 學(xué)號(hào)姓名 1. 課程設(shè)計(jì)題目3一臺(tái)專(zhuān)用銑床，銑頭驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率為7.5KW，銑刀直徑為150mm，轉(zhuǎn)速為300r/min，工作臺(tái)重量為4*103N，工件和夾具最大重量為1.8*103N，試設(shè)計(jì)此專(zhuān)用銑床液壓系統(tǒng)。2. 課程設(shè)計(jì)的目的和要求通過(guò)設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，使學(xué)生獲得獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，分析思考能力，全面了解液壓系統(tǒng)的組成原理。明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求；分析工況確定主要參數(shù)；擬訂液壓系統(tǒng)草圖；選擇液壓元件；驗(yàn)算系統(tǒng)性能。3. 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和教師參數(shù)（各人所取參數(shù)應(yīng)有不同）工作臺(tái)行程為500mm（快進(jìn)300mm，工進(jìn)150mm），快進(jìn)速度為5m/

2、min，工進(jìn)速度為50800mm/min，往返加速、減速時(shí)間為0.1s，工作臺(tái)用平導(dǎo)軌，靜摩擦系數(shù)fj=0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)fd=0.1。4. 設(shè)計(jì)參考資料（包括課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)、設(shè)計(jì)手冊(cè)、應(yīng)用軟件等）l 章宏甲 液壓傳動(dòng) 機(jī)械工業(yè)出版社 2006.1l 章宏甲液壓與氣壓傳動(dòng)機(jī)械工業(yè)出版社 2005.4l 黎啟柏 液壓元件手冊(cè)冶金工業(yè)出版社 2002.8l 榆次液壓有限公司 榆次液壓產(chǎn)品 2002.3課程設(shè)計(jì)任務(wù)明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求；分析工況確定主要參數(shù)；擬訂液壓系統(tǒng)草圖；選擇液壓元件；驗(yàn)算系統(tǒng)性能。5.1設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（或報(bào)告）分析工況確定主要參數(shù)；擬訂液壓系統(tǒng)草圖；選擇液壓元件；驗(yàn)算系統(tǒng)性能。5.2技

3、術(shù)附件（圖紙、源程序、測(cè)量記錄、硬件制作）5.3圖樣、字?jǐn)?shù)要求系統(tǒng)圖一張（3號(hào)圖），設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（20003000字）。6. 工作進(jìn)度計(jì)劃起止日期工作安排完成情況12分析工況確定主要參數(shù)34擬訂液壓系統(tǒng)草圖56選擇液壓元件；驗(yàn)算系統(tǒng)性能7答辯，交卷4. 設(shè)計(jì)方式手工5. 設(shè)計(jì)地點(diǎn)、指導(dǎo)答疑時(shí)間待定9.備注目錄一、 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)二、 負(fù)載工況分析1. 工作負(fù)載2. 摩擦阻力3. 慣性負(fù)荷三、 負(fù)載圖和速度圖四、 確定液壓缸參數(shù)1. 液壓缸的工作壓力2. 液壓缸尺寸計(jì)算3. 液壓缸各工作階段的壓力、流量和功率計(jì)算4. 繪制液壓缸的工況圖五、 擬定液壓系統(tǒng)圖1. 選擇液壓基本回路2. 組成系統(tǒng)圖六、

4、 選擇液壓元件1. 確定液壓泵的容量及電機(jī)功率2. 控制閥的選擇3. 確定油管直徑4. 確定油箱容積七、 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算1. 液壓系統(tǒng)的壓力損失計(jì)算2. 液壓系統(tǒng)的熱量溫升計(jì)算附：液壓系統(tǒng)圖第二章 工作狀況分析1.工作負(fù)載 Fl=4000 N2.摩擦阻力靜摩擦阻力Ffj=fj(G1+G2)=0.2×(1900+200) N=420 N動(dòng)摩擦阻力Ffd=fd(G1+G2)=0.1×(1900+200) N=210 NG1-工作臺(tái)重量G2-工件和夾具最大重量3. 慣性負(fù)荷Fm=（1900+200）×5/0.1×50 N =2100 N4負(fù)載圖和速度圖取液

5、壓缸的機(jī)械效率=0.9，計(jì)算液壓缸各工作階段的負(fù)載情況 啟動(dòng)：F=Ffj=420 NF=F/=420/0.9 N=467 N加速：F=Ffd+Fg=2392 NF=F/=2392/0.9=2658 N快進(jìn)：F=Ffd=210NF=F/=210/0.9=234 N工進(jìn)：F=Ffd+Fw=4410 NF=F/=4410/0.9=4900 N快退：F=Ffd=210 NF=F/=210/0.9=234 N液壓缸各階段負(fù)載情況階段負(fù)載計(jì)算公式液壓缸負(fù)載F/N液壓缸推力F/N啟動(dòng)F=Ffj420467加速F=Ffd+Fg23922658快進(jìn)F=Ffd210234工進(jìn)F=Ffd+Fw44104900快退F

6、=Ffd210234根據(jù)工況負(fù)載F及行程S，繪制負(fù)載圖：根據(jù)快進(jìn)速度1、工進(jìn)速度v2和行程S，繪制速度圖：5.確定液壓缸參數(shù)（1）.液壓缸的工作壓力根據(jù)負(fù)載并查表，初選工作壓力P1=2MPa(2).計(jì)算液壓缸尺寸鑒于動(dòng)力滑臺(tái)要求快進(jìn)、快退速度相等，可選用單桿式差動(dòng)液壓缸。無(wú)桿腔工作面積A1，有桿腔工作面積A2，且A1=2A2，即活塞桿直徑d與缸筒直徑D呈d=0.707D的關(guān)系?；赜吐飞媳硥篜2取0.8MPa油路壓力損失P取0.5MPaA1=F/(P1-P2/2)=4584×10-6/(2-0.8/2)m2=2.865×10-3m2D=0.0607md=0.707D=45mm

7、按GB/T2348-2001將直徑元整成就進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)值D=63mmd=45mm液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積為：A1=D2/4=3115.67mm2A2=(D2-d2)/4=1526.04mm2根據(jù)上述D與d的值，可估算液壓缸在各個(gè)工作階段中的壓力(3).液壓缸各工作階段的壓力、流量和功率計(jì)算工況推力F/N回油腔壓力P2/MPa進(jìn)油腔壓力P1/MPa輸入流量輸入功率計(jì)算公式快進(jìn)啟動(dòng)46700.29-加速2658P=0.52.152-恒速2340.6277.94883.06工進(jìn)49000.81.960.15264.98快退啟動(dòng)46700.31-加速26580.83.37-恒速2341.797.63227.

8、6第三章 液壓系統(tǒng)原理圖的擬定根據(jù)銑床的設(shè)計(jì)任務(wù)和工況分析，該機(jī)床對(duì)調(diào)整范圍、低速穩(wěn)定性有一定的要求，因此速度控制是該機(jī)床要解決的主要問(wèn)題，速度的換接、穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)是該機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。3.1根據(jù)要求設(shè)計(jì)回路3.2 回路的特點(diǎn)：（1）速度變化大，采用變量泵供油；（2）為提高快速性，采用差動(dòng)連接；（3）工進(jìn)速度有調(diào)速閥調(diào)定；（4）銑床加工零件是沒(méi)有順銑逆銑兩種工作狀態(tài)，宜選用回油路調(diào)速閥調(diào)速回路；（5）行程控制方式。由于一幫的銑床對(duì)重點(diǎn)位置的定位精度要求不高，選用普通的電器開(kāi)關(guān)與死擋鐵的控制方式；（6）壓力繼電器保證順序動(dòng)作。3.3 液壓系統(tǒng)原理圖 將上述蘇選定的液壓基本特點(diǎn)組合成液壓系統(tǒng)

9、，并根據(jù)所需做必要的調(diào)整，最后畫(huà)出液壓系統(tǒng)原理圖 第四章 元件的計(jì)算和選擇4.1 確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)的功率（1）液壓泵工作壓力的計(jì)算油路壓力損失P=0.5MPa，回油路泄露系數(shù)取1.1，則液壓泵的最高工作壓力為：pB=p1+p=1.96+0.5=2.46Mpa（2）液壓泵的流量計(jì)算液壓缸的最大流量為7.948取泄露系數(shù)K=1.2，則qp為9.5376工進(jìn)是流量為0.18312L/min考慮到流量調(diào)速系統(tǒng)中溢流閥的性能特點(diǎn)，尚需加上溢流閥穩(wěn)定工作的最小溢流量。一般去為3L/min，所以流量泵的流量為3.2L/min。（3）流量泵的校驗(yàn)根據(jù)上述計(jì)算數(shù)據(jù)查泵的產(chǎn)品目錄,選用YBX-16定量式葉

10、片泵由上述表明，最大功率出現(xiàn)在快退階段，液壓泵總效率0.70,則電動(dòng)機(jī)功率為：P= 0.33kW根據(jù)此數(shù)據(jù)按機(jī)械手冊(cè)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本，查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本選取Y801-4型三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率P=0.55Kw,額定轉(zhuǎn)速n=1390r/min。4.2液壓閥和液壓輔件的選擇根據(jù)系統(tǒng)的最高工作壓力和通過(guò)各閥的最大實(shí)際流量，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選出各閥的規(guī)格并列明細(xì)表如下：序號(hào)液壓件名稱(chēng)最大流量L/min最大工作壓力Mpa型號(hào)規(guī)格1濾油器162.5XU-B16 x1002變量式葉片泵19.76.3YBX-163壓力表開(kāi)關(guān)-35KF-L8/14E4壓力表-6.3YN-605三位四通電磁換向閥6031.54W

11、E6E6-60/AW200R-Z46溢流閥1621DT-02-B-227單向調(diào)速閥3021FCG-02-30-308單向閥18-1500031.5SAI09兩位三通電磁換向閥6031.53WE6D60-60/AW200R-Z410液壓缸-80-56-2104.3確定管道尺寸（1）可參考所選的液壓元件的接口尺寸來(lái)確定；（2）也可接管內(nèi)需用流速進(jìn)行計(jì)算。本例主油路差動(dòng)時(shí)，因流入液壓缸的流量為1.961，所以管道流量按1.961=1.96119.7=38.36L/min計(jì)算，取壓油管的流速V=3m/s,0.01653m=16.53mm取內(nèi)徑d=18mm管道，吸油管速度為1m/s，通過(guò)流量19.7L/min，則=0.020446=20.45mm取內(nèi)徑d=22mm管道。第五章 液壓系統(tǒng)性能的校驗(yàn)5.1系統(tǒng)的效率驗(yàn)算壓力