臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床(word文檔良心出品)

1、液壓課程設(shè)計(jì)說明書題目臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床系、專業(yè) 裝備制造分院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)08101228學(xué)生姓名 鄭 天恩指導(dǎo)教師張 福2010年06月04日沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院目錄 TOC o 1-5 h z 任務(wù)書 1計(jì)劃書 3緒論4 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document .工況分析 5 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document .擬定液壓系統(tǒng)原理圖8 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document .液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件8 HYPERLINK

2、l bookmark22 o Current Document 液壓缸主要尺寸的確定 8確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格 9液壓閥的選擇 10確定管道尺寸 10 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 液壓油箱容積的確定 10 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document .液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算 10 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 壓力損失的驗(yàn)算 11系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算 1112 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 參

3、考文獻(xiàn) 12總結(jié)液壓課程設(shè)計(jì)任務(wù)書班級(jí)： 081012姓名： 鄭天恩 學(xué)號(hào)： 28一.設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一臺(tái)臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng),要求完成工件的 定位與加緊，所需火緊力不得超過3000N機(jī)床快進(jìn)、快退的速度約為4.5m/min, 工進(jìn)速度可在20-100mm/min范圍內(nèi)無極調(diào)速，快進(jìn)行程為 150mm工進(jìn)行程為 40mm最大切削力為30000N,運(yùn)動(dòng)部件總重量為11000N,加速（減速）時(shí)間為 0.1s ,采用平導(dǎo)軌，靜摩擦系數(shù)為0.2 ,動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1。二.課程設(shè)計(jì)目的本課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)完液壓與氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)專業(yè)課程，進(jìn)行的一個(gè)綜合性和實(shí) 踐性很強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生通過課程設(shè)計(jì)，

4、能綜合運(yùn)用所學(xué)基本理論以及學(xué)到的 實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行的基本訓(xùn)練，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思維和方法，專用元件和通用元 件的參數(shù)確定。通過給定設(shè)計(jì)題目，初步掌握確定壓力，進(jìn)行缸的主要參數(shù)的初 步確定，按系列要求確定缸體和活塞桿的直徑。 然后確定其他元件的參數(shù)，最后 進(jìn)行效核。通過液壓課程設(shè)計(jì)，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際液壓?jiǎn)栴}的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及今后從事科學(xué)研究，工程技術(shù)工作打下較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）對(duì)題目進(jìn)行分析，初步計(jì)算確定缸體和活塞的直徑（二）繪制液壓缸裝配圖（2A）（三）1個(gè)零件圖（3A）（四）繪制液壓原理圖（五）說明書一份四.課程設(shè)計(jì)的基本要求（一）課程設(shè)計(jì)要求.要有勤于思考、刻苦

5、鉆研的學(xué)習(xí)精神和嚴(yán)肅認(rèn)真、 一絲不茍、精益求精的態(tài)度。.學(xué)生必須獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)，嚴(yán)禁抄襲、剽竊他人成果或找人代做等行為，一 經(jīng)發(fā)現(xiàn)，按舞弊行為論處。.掌握相關(guān)課程的基本理論與基本知識(shí)，概念清楚，設(shè)計(jì)計(jì)算正確，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合 理，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠，軟件程序運(yùn)行良好，繪圖符合標(biāo)準(zhǔn)，說明書撰寫規(guī)范。.課程設(shè)計(jì)期間學(xué)生的考勤與紀(jì)律按學(xué)校有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。要嚴(yán)格遵守學(xué)習(xí)紀(jì)律， 遵守作息時(shí)間，不得遲到、早退和曠課。因事、因病不能參加設(shè)計(jì)，需履行請(qǐng)假 手續(xù)，否則按曠課論處。.課程設(shè)計(jì)期間要愛護(hù)公物、搞好環(huán)境衛(wèi)生，保證設(shè)計(jì) （實(shí)訓(xùn)I）場(chǎng)所整潔、文明、 安靜。嚴(yán)禁在設(shè)計(jì)場(chǎng)所嬉戲或開展其他休閑娛樂活動(dòng)。（二）通過本課程設(shè)計(jì)

6、，應(yīng)使學(xué)生在以下幾方面得到鍛煉：.能正確地理解和應(yīng)用液壓知識(shí)解決實(shí)際問題，進(jìn)行簡(jiǎn)單的系統(tǒng)計(jì)算。.學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖標(biāo)資料.掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱及用途，做到熟 練運(yùn)用。.學(xué)生獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)內(nèi)容，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì).設(shè)計(jì)資料符合國家有關(guān) 標(biāo)準(zhǔn)。（三）在規(guī)定時(shí)間內(nèi)應(yīng)完成以下任務(wù)：.裝配圖（規(guī)格A2）.零件圖1張（規(guī)格A3圖紙） TOC o 1-5 h z 設(shè)計(jì)說明書一份(參見說明書寫格式)繪制液壓原理圖一張(A3).設(shè)計(jì)資料裝訂格式：(1)設(shè)計(jì)說明書封面(見設(shè)計(jì)說明書封面樣板)(2)設(shè)計(jì)任務(wù)書(3)目錄(4)設(shè)計(jì)說明書(5)總結(jié)五 . 成績(jī)?cè)u(píng)定內(nèi)容.成績(jī)?cè)u(píng)定應(yīng)綜合以下因素：設(shè)計(jì)說明書

7、及設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量，獨(dú)立工作能力及設(shè)計(jì)過程的表現(xiàn)。各部分評(píng)分權(quán)重由系及教研室確定。.課程設(shè)計(jì)的成績(jī)分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個(gè)等級(jí)，評(píng)為優(yōu)秀的學(xué)生人數(shù)一般不超過20%，優(yōu)良的比例一般不超過40%。.五級(jí)評(píng)分制的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)秀： 能獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)工作， 方案先進(jìn)， 計(jì)算正確， 設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求， 說明書敘述透徹，圖面整潔，體現(xiàn)一定的創(chuàng)新能力。設(shè)計(jì)過程中表現(xiàn)好，無違紀(jì) 現(xiàn)象。良好： 能獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)工作， 方案合理， 計(jì)算正確。 設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求， 說明書敘述清楚，圖面清晰。設(shè)計(jì)過程中表現(xiàn)較好，無違紀(jì)現(xiàn)象。中等： 能完成課程設(shè)計(jì)工作， 達(dá)到要求， 計(jì)算基本正確， 設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求， 說明

8、書敘述比較清楚，圖面基本清晰。設(shè)計(jì)過程中表現(xiàn)較好，無違紀(jì)現(xiàn)象。及格：能完成課程設(shè)計(jì)工作，基本達(dá)到要求，計(jì)算基本正確，設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求，說明書敘述基本清楚，圖面基本清晰。設(shè)計(jì)過程表現(xiàn)一般，無違紀(jì)現(xiàn)象。不及格：課程設(shè)計(jì)達(dá)不到基本要求；說明書敘述不清楚。六 .課程設(shè)計(jì)的時(shí)間課程設(shè)計(jì)一周時(shí)間集中安排, 每人一題。先計(jì)算確定缸的尺寸后繪制裝配圖和零件圖。最后寫說明書。.課程設(shè)計(jì)目的本課程設(shè)計(jì)是學(xué)生學(xué)完液壓與氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)專業(yè)課程之后進(jìn)行的一個(gè)綜合性 和實(shí)踐性很強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生通過課程設(shè)計(jì) ，能綜合運(yùn)用所學(xué)基本理論以及學(xué) 到的實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行的基本訓(xùn)練，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思維和方法，專用元件和通 用元件的參數(shù)

9、確定。通過給定設(shè)計(jì)題目，初步掌握確定壓力，進(jìn)行缸的主要參數(shù) 的初步確定，按系列要求確定缸體和活塞桿的直徑。然后確定其他元件的參數(shù)，最后進(jìn)行效核。通過液壓課程設(shè)計(jì)，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際液壓?jiǎn)栴}的能力,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及今后從事科學(xué)研究和工程技術(shù)工作打下較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）對(duì)題目進(jìn)行分析，初步計(jì)算確定缸體和活塞的直徑（二）繪制液壓缸裝配圖（2A）（三）1個(gè)零件圖（3A）（四）液壓原理圖一張（五）說明書一份.課程設(shè)計(jì)的時(shí)間課程設(shè)計(jì)一周時(shí)間集中安排，每人一題。時(shí)間安排如下：周1周2周3周4周五計(jì)算確定制直徑裝配圖繪制零件圖繪制液壓回路設(shè)計(jì)說明書沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系機(jī)制教研

10、室2010 年5月28日1.工況分析如圖1.5所示，然后計(jì)算各首先根據(jù)已知條件，繪制運(yùn)動(dòng)部件的速度循環(huán)圖，階段的外負(fù)載并繪制負(fù)載圖。液壓缸所受外負(fù)載F包括三種類型，即F=Fw+Ff+FaFw為工作負(fù)載，對(duì)于金屬切削機(jī)床來說，即為沿活塞運(yùn)動(dòng)方向的切削力，在本 例中為30000NF a-運(yùn)動(dòng)部件速度變化時(shí)的慣性負(fù)載；Ff-導(dǎo)軌摩擦阻力負(fù)載，啟動(dòng)時(shí)為靜摩擦阻力，啟動(dòng)后為動(dòng)摩擦阻力，對(duì)于平導(dǎo)軌可出下式求得Ff=f ( G+Fn)G-運(yùn)動(dòng)部件動(dòng)力；F Rn-垂直于導(dǎo)軌的工作負(fù)載，事例中為零f-導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，本例中取靜摩擦系數(shù) 0.2,動(dòng)摩擦系數(shù)0.1。求得：F fs=0.2 X11000N=2200NF

11、 fa=0.1 X11000N=1100N上式中Ffs為靜摩擦阻力，F(xiàn)fa為動(dòng)摩擦阻力。Fa=(G/g) X ()g-重力加速度;t-加速度或減速度，一般 t=0。010.5sv-At時(shí)間內(nèi)的速度變化量。在本例中F a= (11000/9.8 ) X (4.5/0.1 X 60) =842N根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，列出各工作階段所受的外負(fù)載(見表 1.4),并畫出如圖1.5所示的負(fù)載循環(huán)圖Fa=(G/g) X ()圖1.1速度和負(fù)載循環(huán)圖表1.4工作循環(huán)外負(fù)載F (N)工作循環(huán)外負(fù)載F (N)啟動(dòng)、加速F=Ffs+Fa3042工進(jìn)F=Ffs+Fw31100快進(jìn)F-Ffa1100快退F=Ffa1100

12、2擬定液壓系統(tǒng)原理圖(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)省能量減少發(fā)熱，泵源系統(tǒng)宜采用雙泵或變量泵供油。 現(xiàn)采用帶 壓力反饋的限壓式變量泵。(2)調(diào)速方式的選擇在中小型專用機(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)銃削類專用機(jī)床工作時(shí)對(duì)低速性能和速度負(fù)載特性都有一定要求的特點(diǎn)，決定采用限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的溶劑節(jié)流調(diào)速。這種調(diào)速回路具有效率高發(fā) 熱少和速度剛性好等特點(diǎn)，并且調(diào)速閥裝在回油路上，具有承受負(fù)載切削力的作 用。(3)速度換接方式的選擇本系統(tǒng)采用電磁閥的快慢速換接回路，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)行程

13、比較方便，閥的安裝也比較容易，但速度換接平穩(wěn)性差。若要提高系統(tǒng)換接的平穩(wěn) 性，則可改用行程閥切換的速度換接回路。(4)加緊回路選擇用二位四通電磁閥來控制夾緊、松開換向動(dòng)作時(shí)，為了避免工作時(shí)突然失電而松開，應(yīng)采用失電夾緊方式?？紤]到夾緊時(shí)間可調(diào)節(jié)和當(dāng)進(jìn)油路壓力瞬時(shí)下降時(shí)仍能保持夾緊力，所以接入節(jié)流閥調(diào)速和單向閥保壓。 在回路中還裝有減壓 閥，用來調(diào)節(jié)火緊力的大小和保持夾緊力的穩(wěn)定。最后把所選擇的液壓回路組合起來，即可合成圖1.2所示的液壓系統(tǒng)原理圖。7YA717695工委快進(jìn)快退12竹BP8|-0窗.2液壓系統(tǒng)原理圖3.液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件3.1液壓缸主要尺寸的確定1 ）工作壓力p的確定

14、。工作壓力p可確定根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器的類型來初 步確定，表1.1取液壓缸工作壓力為4MPa2 ）計(jì)算液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑do有負(fù)載圖知最大負(fù)載F為31100N按表1.2可取P2為0.5Mpa, *m為0.95,考慮到快進(jìn)、快退速度相等，取 d/D為0.7 o將上數(shù)據(jù)代入式可得D=4 F3.14父 pM105 M“ M1 -p2 1 -(d/D)2P4 3110053.14 40 105 0.95 152401-(07) =105mm根據(jù)指導(dǎo)書表2.1 ,將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑 D=110mm活塞桿直徑d,按d/D=0.7及表2.2活塞桿直徑系列取d=80mm按工作要求夾緊力由兩個(gè)夾

15、緊缸提供，考慮到夾緊力的穩(wěn)定，夾緊缸的工作壓力應(yīng)低于進(jìn)給液壓缸的工作壓力，先去夾緊缸的工作壓力為3.5MPa,回油背壓力為零，”5為0.95,可得4 3000D= 5=33.9mm TOC o 1-5 h z ,3.14 35 100.95按表2.1及2.2液壓缸和活塞桿的尺系列，取夾緊液壓缸的D和d分別為40mnR 28mm按最低工進(jìn)速度驗(yàn)算液壓缸的最小穩(wěn)定速度，由式可得 5qmin 0.05 1022Almn =cm=25cmvmin2本例中調(diào)速閥是安裝在回油路上，故液壓缸節(jié)流腔有效工作面積應(yīng)選取液 壓缸由桿腔的實(shí)際面積，即A=-(D2 -d2)(112 -82)cm=45cm244可見上

16、述不等式能滿足，液壓缸能達(dá)到所需低速。3)計(jì)算在各工作階段液壓缸所需的流量q 快進(jìn)二三d2v快進(jìn)=父(8父10二)2 x 5=22.6 x 10-3m/min=22.6L/min44q工進(jìn)二工D2v進(jìn)工=三父0.112X0.1=0.95 x 10-3m/min=0.95L/min44q 快退二色(D2 d2)v快退=父(0.112 0.082)父 4.5=20X 10-3nm/min=20L/min44q 夾=D夾2v夾=土父 0.042 父20 M 10工父60 =1.51 x 10-3m3/min=1.51L/min443.2確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格1)泵的工作壓力的確定考慮到

17、正常工作中進(jìn)油管路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為Pp=Pi+EApPp液壓泵最大工作壓力；P1-執(zhí)行元件最大工作壓力三p一進(jìn)油管路中的壓力損失，初算時(shí)簡(jiǎn)單系統(tǒng)可取0.20.5MPa,復(fù)雜系統(tǒng)取0.51.5MPa,本題取0.5MPap P=p1+Z2A P= (4+0.5) =4.5MPa上述計(jì)算所得的Pp是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過渡階段出 現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過靜態(tài)壓力。另外考慮到一定的壓力貯備量，并確保泵的壽 命，因此選泵的額定壓力 Pn應(yīng)滿足Pn (1.251.6) Ppb中低壓系統(tǒng)取小值， 高壓系統(tǒng)取大值。在本題中 Pn=1.3 Pp=5.85MPa。2 )泵的流量確

18、定液壓泵的最大流量應(yīng)為qp Kl( Eq) minqp液壓泵的最大流量；(Eq) min同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值。如果這時(shí)溢流閥正進(jìn)行工作，尚須加溢流閥的最小溢流量 23L/ min；KL一系統(tǒng)泄露系數(shù)，一般取 KL=1.11.3,現(xiàn)取KL=1.2qpKL( Eq) min=1.2 x 45L/min=54L/min3)選擇液壓泵的規(guī)格，根據(jù)以上算得的pq和qp,再查閱有關(guān)手冊(cè)，現(xiàn)選用YBX-16 限壓式變量葉片泵，該泵的基本參數(shù)為：每轉(zhuǎn)排量16mL/r,泵的額定壓力6.3MPa, 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1450r/min ,容積效率0.85 ,總效率0.7。液壓閥的選擇本液壓系統(tǒng)可采用力

19、士樂系統(tǒng)或 GE系列的閥。方案一：控制液壓缸部分選用 力士樂系列的閥，其夾緊部分選用疊加閥。方案二：均選用GE系列閥。根據(jù)所擬定的液壓系統(tǒng)圖，按通過各元件的最大流量來選擇液壓元件的規(guī)格。選定的液壓元件如表1.5所示。表1.5液壓元件明細(xì)表在舁 廳P元件名稱通過流里/L - min型 號(hào)1過濾器24XU-B32X100 12變量葉片泵24YBX-163壓力表KF3-EA10B4三位四通電磁閥2034EF30-E10B5二位三通電磁閥2023EF3B-E10B16單向行程調(diào)速閥20AQF3-E10B7減壓閥9.4JF3-10B8壓力表KF3-EA10B9單向閥9.4AF3-EA10B10二位四通電

20、磁閥9.424EF3-E10B11壓力繼電器9.4DP1-63B12單向節(jié)流閥9.4ALF-E10B3.4確定管道尺寸油管內(nèi)徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可按管路允許流 速進(jìn)行計(jì)算。本系統(tǒng)主油路流量為差動(dòng)時(shí)流量q=40L/min ,壓油管的允許流速取u=4m/s,內(nèi)徑d為d=4.6q- =4.6- =15.4mm若系統(tǒng)主油路流量按快退時(shí)取 q=20L/min,則可算得油管內(nèi)徑d=10.3mm。綜合諸因素，現(xiàn)取油管的內(nèi)徑d為12mm吸油管同樣可按上式計(jì)算(q=24L/min、v=1.5m/s),現(xiàn)參照YBX-16變量泵吸油口連接尺寸，取吸油管內(nèi) 徑d為28mm液壓油箱容積的確定本

21、題為中壓液壓系統(tǒng)，液壓油箱有效容積按泵的流量的57倍來確定，現(xiàn)選用容量為400L的油箱。4.液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算-已知該液壓系統(tǒng)中進(jìn)、回油管的內(nèi)徑均為12mm,各段管道的長(zhǎng)度分別為：AB=0.3m, AC=1.7mm, DE=2mm .選用L-HL32液壓油，考慮到油的最低溫度為 15c ,差得15c時(shí)該液壓油的運(yùn)動(dòng)粘度 v=150cst=1.5cm2/s,油的密度P =920kg/m3壓力損失的驗(yàn)算)工作進(jìn)給時(shí)進(jìn)油路壓力損失。運(yùn)動(dòng)部件工作進(jìn)給時(shí)的最大速度0.1m/min,進(jìn)給時(shí)的最大流量為0.95L/min,則液壓油在管內(nèi)流速v1為v1 =得=4 0.95 103 =840cm/min=14.01cm/s .4d23.14 1.22管道流動(dòng)雷諾數(shù)Re1為R尸吧. 14.01 x.2 =112Re1 10/60 X 10-2X 10-3=