液壓課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)題目： 半自動(dòng)液壓專(zhuān)用銑床液壓系統(tǒng) 姓 名： 王小軍 學(xué) 號(hào)： 2014090427076 學(xué) 院： 機(jī)電學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 指 導(dǎo) 教 師： 劉 建 馬勇杰 陳群利 2015 年 7 月 1 日目錄1.主要內(nèi)容和基本要求11.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容11.2.設(shè)計(jì)參數(shù)11.3設(shè)計(jì)基本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參數(shù)12.液壓系統(tǒng)的工況分析22.1.靜摩擦阻力22.2.動(dòng)摩擦阻力22.3.慣性負(fù)載22.4.啟動(dòng)，加速的外負(fù)載22.5.工進(jìn)負(fù)載22.6.快進(jìn)，快退負(fù)載22.7.根據(jù)計(jì)算可繪制如下速度循環(huán)圖及負(fù)載循環(huán)圖23.擬定液壓系統(tǒng)原理圖33.1確定供油方式33.2確定調(diào)速度方式33.3確定速度

2、換接方法33.4確定液壓系統(tǒng)原理圖34.液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件44.1.計(jì)算液壓缸內(nèi)徑44.2.選擇液壓缸54.3.計(jì)算液壓泵的規(guī)格參數(shù)54.4.選擇液壓泵64.5.選擇液壓閥64.5.1調(diào)速閥64.5.2溢流閥64.6電動(dòng)機(jī)65.主要參考資料81.主要內(nèi)容和基本要求1.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)一臺(tái)用成型銑刀在加工件上加工出成型面的液壓專(zhuān)用銑床，工作循環(huán)：工作臺(tái)快進(jìn)銑削進(jìn)給工作臺(tái)快退停止。1.2.設(shè)計(jì)參數(shù)工作臺(tái)液壓缸負(fù)載力（KN）：FL 工作臺(tái)液壓缸移動(dòng)件重力（KN）：G 工作臺(tái)快進(jìn)快退速度（m/min）：V1=V3 工作臺(tái)工進(jìn)速度（mm/min）：V2 工作臺(tái)液壓缸快進(jìn)行程（mm）：L1工作臺(tái)

3、液壓缸工進(jìn)行程（mm）：L2工作臺(tái)啟動(dòng)停止時(shí)間（S）：Dt=0.2導(dǎo)軌面靜摩擦系數(shù)：s=0.2導(dǎo)軌面動(dòng)摩擦系數(shù)：d=0.1具體設(shè)計(jì)參數(shù)詳見(jiàn)附件1。1.3設(shè)計(jì)基本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參數(shù)表1.給定的設(shè)計(jì)參數(shù)姓名序號(hào)FLGV1V2L1L2部小紅2354204.54535090楊 潔2456205.55545080紀(jì)玉杰2558255.64525070付永康266025×5.84528070華 杰2762255.54828080穆源新2864255.54327080王小軍2966304.54535085王 悅3068306.54845080單位/KNKNm/MINMm/MMmmmm2.液壓系統(tǒng)的工況分

4、析根據(jù)已知條件，計(jì)算液壓缸的外負(fù)載導(dǎo)軌面靜摩擦系數(shù)：s=0.2導(dǎo)軌面動(dòng)摩擦系數(shù)：d=0.12.1.靜摩擦阻力 Ffs=0.2 ×30000=6000N2.2.動(dòng)摩擦阻力 Ffa=0.1×30000=3000N工作臺(tái)啟動(dòng)停止時(shí)間（S）：t=0.2工作臺(tái)快進(jìn)快退速度（m/min）：V1=V3=v=4.5m/min=0.075m/s2.3.慣性負(fù)載Fa=G/g×v/t=30000/9.8×0.075/0.2=1148N2.4.啟動(dòng)，加速的外負(fù)載F=Ffa+Fa=3000+1148=4148N2.5.工進(jìn)負(fù)載F=Ffa+F=3000+66000=69000N2.

5、6.快進(jìn)，快退負(fù)載F=Ffa=3000N2.7.根據(jù)計(jì)算可繪制如下速度循環(huán)圖及負(fù)載循環(huán)圖6900041483000S(mm）F(N)435350V(m/min)0.0454.5S(mm）350435 速度循環(huán)圖 負(fù)載循環(huán)圖3.擬定液壓系統(tǒng)原理圖3.1確定供油方式考慮到該機(jī)床在工作進(jìn)給時(shí)負(fù)載較大，速度較低，而在快進(jìn)，快退時(shí)負(fù)載較小，速度較高；從節(jié)能，減少發(fā)熱考慮，必須采用雙聯(lián)泵的供油方式3.2確定調(diào)速度方式在中小型的專(zhuān)用機(jī)床的液壓系統(tǒng)中，進(jìn)給速度的控制一般采用節(jié)流閥或調(diào)速閥，根據(jù)本課題銑削機(jī)床工作時(shí)對(duì)低速性能和速度負(fù)載有一定的要求，決定采用葉片雙聯(lián)定量泵和調(diào)速閥組成容積節(jié)流調(diào)速，這種調(diào)速回路具有

6、效率高，發(fā)熱小，調(diào)速剛性好且節(jié)能的特點(diǎn)；3.3確定速度換接方法本系統(tǒng)采用電磁三位五通閥實(shí)現(xiàn)快慢速度的換接，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)行程比較方便，安裝也比較容易，為了防止車(chē)削過(guò)程中發(fā)生前沖現(xiàn)象，在液壓缸回油腔設(shè)有背壓，該背壓值P2=0.8mpa，即如下圖溢流閥8的值，回油時(shí)返回油路實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接。3.4確定液壓系統(tǒng)原理圖當(dāng)快進(jìn)，和工進(jìn)時(shí)使用三位五通閥的左位機(jī)能工作，快進(jìn)時(shí)雙泵合流，流量大，流經(jīng)二位二通閥左位工作實(shí)現(xiàn)快進(jìn)，當(dāng)工進(jìn)是只有泵12給系統(tǒng)供油，流量小，同時(shí)二位二通閥右位工作，油路流經(jīng)調(diào)速閥，對(duì)流量進(jìn)行控制；當(dāng)快退時(shí)使用三位五通閥右位機(jī)能工作，回油直接回到油箱實(shí)現(xiàn)快退功能。具體系統(tǒng)原理圖如下所

7、示。4.液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件4.1.計(jì)算液壓缸內(nèi)徑因?yàn)閵A緊液壓缸的作用很大,所以可以按其工作負(fù)載來(lái)選定系統(tǒng)的壓力由設(shè)計(jì)參考資料液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)P12表2-1；可以初定系統(tǒng)的壓力為3 5MPa,為使液壓缸體積緊湊,可以取系統(tǒng)的壓力為P1=5MPa，背壓取0.85MPaP1A1=F+P2A2+FfCF+FfC=F/聯(lián)立公式得D=4F/P1(1-P2/P1)(1-0.49)=145.8mm實(shí)驗(yàn)壓力，Py一般取最大工作壓力的1.25-1.5倍取1.25倍,（)缸筒材料的許用應(yīng)力取鑄鋼則為100MPa壁厚計(jì)算>=PyD/2()=1.25×P1/2()=1.25×5×

8、;0.14/200=0.004375m=4.375mm4.2.選擇液壓缸 根據(jù)液壓手冊(cè)P11 表2-4，表2-5可選擇液壓缸內(nèi)徑為140mm，為防止使車(chē)削過(guò)程中發(fā)生前沖現(xiàn)象；在液壓回油腔設(shè)一個(gè)背壓，同時(shí)使快進(jìn)快退速度相等，因此d/D=0.7;則活塞桿直徑為100mm根據(jù)數(shù)據(jù)最大行程為435mm可查表2-6選擇液壓缸活塞行程為450mm，缸筒材料取鑄鋼4.3.計(jì)算液壓泵的規(guī)格參數(shù)根據(jù)選定的液壓缸規(guī)格參數(shù)，知液壓缸的最大流量應(yīng)在快進(jìn)快退的轉(zhuǎn)態(tài)Q=A2v=/4(D-d)V1=0.785×(0.0196-0.01)×4.5=33L/min液壓缸的最小流量應(yīng)在工進(jìn)的轉(zhuǎn)態(tài)Q=A1v=/

9、4DV=0.785×0.0196×0.045=7L/min進(jìn)油管路中的壓力損失p選去0.5MPa液壓泵的最大工作壓力Pp=P1+p=5+0.5=5.5MPa泵的額定壓力，因中低壓Pn=取小值則應(yīng)取1.25Pp=1.25×5=6.25MPa液壓泵的最大流量Qp=Kl×qmax系統(tǒng)泄露系數(shù)Kl一般取1.11.3，現(xiàn)取1.1Qp=Kl×qmax=1.1×33=36.3L/min4.4.選擇液壓泵根據(jù)上述計(jì)算可知液壓泵的最大流量Qp=Kl×qmax=1.1×33=36.3L/min泵的額定壓力Pn=1.25×5=

10、6.25MPa液壓缸的最大流量應(yīng)在快進(jìn)快退的轉(zhuǎn)態(tài)Q=33L/min查表5-10選用YBX-40型限壓是葉片泵 其參數(shù)為：排量調(diào)節(jié)范圍6.3-100ml/r，額定壓力10.5MPa，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min；驅(qū)動(dòng)功率為9.8KW4.5.選擇液壓閥4.5.1調(diào)速閥根據(jù)最大工作壓力Pn=1.25×5=6.25MPa最小穩(wěn)定流量Q=A2v=/4(D-d)V2=0.785×(0.0196-0.01)×0.045×10=33.9ml/min查表5-50可選取QF3-E6*B的調(diào)速閥4.5.2溢流閥根據(jù)液壓泵的最大工作壓力Pp=P1+p=5+0.5=5.5MPa以

11、及選定液壓泵的參數(shù)：排量調(diào)節(jié)范圍040，額定壓力6.3MPa，壓力調(diào)節(jié)范圍是2.06.3MPa，額定轉(zhuǎn)速為960r/min；驅(qū)動(dòng)功率為9.8KW 則可選擇YF3-E10L型的溢流閥 其參數(shù)為;通徑=10mm，額定流量63L/min；調(diào)壓范圍是0.5-16.0MPa，卸荷壓力為0.45MPa4.6電動(dòng)機(jī)根據(jù)液壓泵確定與之匹配的電動(dòng)機(jī)知泵的參數(shù)：工稱(chēng)排量為40ml/min，泵的額定壓力為6.3MPa；電機(jī)轉(zhuǎn)速為960轉(zhuǎn)容積效率=0.921、 首先根據(jù)快進(jìn)和工進(jìn) 的兩種不同工況時(shí)的功率取較大的那個(gè)，作為電機(jī)的規(guī)格的依據(jù)，即快進(jìn)時(shí)的功率：快進(jìn)時(shí)所需電機(jī)的功率：工進(jìn)時(shí)所需電機(jī)的功率：查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本，選用5.主要參考資料1.毛智勇 液壓與氣壓傳動(dòng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ，20122.許福玲.液壓與氣壓傳動(dòng)第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ，19963.成大先.液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè) M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20024.季名善,齊人光主編.液氣壓傳動(dòng).上海:機(jī)械工業(yè)出版社,20015.王之櫟,王大康主編.機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì).北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,20