課程設(shè)計(jì)報(bào)告專用紙

-.z設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算過(guò)程備注一分析負(fù)載一工藝分析*機(jī)床用于擴(kuò)鉆孔，其動(dòng)力滑臺(tái)為臥式布置，動(dòng)力滑臺(tái)采用液壓傳動(dòng)。動(dòng)力滑臺(tái)的液壓執(zhí)行元件為桿固定的但活塞桿液壓缸。所加工的孔粗糙度及精度尺寸要求高，故動(dòng)力滑臺(tái)的工作循環(huán)要求為：快進(jìn)→第一工進(jìn)→第二工進(jìn)→死擋鐵停留→快退→原位停頓。設(shè)計(jì)方案如下：外負(fù)載Fg=Ft=30000+7500=37500N慣性負(fù)載機(jī)床移動(dòng)不見總質(zhì)量m=980N△t=0.2sFm=m△v/△t=980×0.1/0.2=490N阻力負(fù)載移動(dòng)部件對(duì)動(dòng)力滑臺(tái)導(dǎo)軌的法向力為Fm=mg=980×9.8=9604N靜摩擦阻力Ffs=fsFm=0.2×9604=1920.8N動(dòng)摩擦阻力Ffd=fdFn=0.1×9604=960.4液壓缸在各工作階段的負(fù)載F工況負(fù)載組成負(fù)載值啟動(dòng)F=Fnfs1920.8加速F=Fnfd+m△v/△t1450.4快進(jìn)F=Fnfd960.4第一工進(jìn)F=Fnfd+Fg30960.4第二工進(jìn)F=Fnfd+Fg’8460.4停留快退F=Fnfd960.4由快進(jìn)和快退速度為0.1m/s，快進(jìn)展程207mm，快退行程350mm，一工進(jìn)速度0.75×10-3m/s，二工進(jìn)速度為0.46×10-3m/s，一共進(jìn)展程，二共進(jìn)展程分別為35mm,8mm。設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算過(guò)程備注速度圖設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算過(guò)程備注負(fù)載圖設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算過(guò)程備注二確定執(zhí)行元件主要參數(shù)二確定執(zhí)行元件主要參數(shù)按負(fù)載選擇液壓執(zhí)行元件的工作壓力〔適用于中、低壓液壓系統(tǒng)〕載荷/KN＜55～1010～2020～3030～50>50工作壓力/MPa＜0.8～11.5～22.5～33～44～5≥5～7按主機(jī)類型選擇液壓執(zhí)行元件的工作壓力設(shè)備類型機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車工業(yè)、小型工程機(jī)械及輔助機(jī)構(gòu)工程機(jī)械、重型機(jī)械、鍛壓設(shè)備、液壓支架等船用系統(tǒng)磨床組合機(jī)床齒輪加工機(jī)床牛頭刨床插床車床銑床鏜床珩磨機(jī)床拉床龍門刨床工作壓力/MPa≤1.2＜6.32～42～5＜1010～1616～3214～25設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算過(guò)程備注系統(tǒng)類型背壓壓力/MPa系統(tǒng)類型背壓壓力/MPa中低壓系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)節(jié)系統(tǒng)0.2～0.5采用輔助泵補(bǔ)油的閉式油路系統(tǒng)1～1.5回油路帶調(diào)速閥或背壓閥的系統(tǒng)0.5～1.5采用多路閥的復(fù)雜的中高壓系統(tǒng)〔工程機(jī)械〕1.2～3機(jī)床最大負(fù)載為38500N，由上表可取液壓系統(tǒng)壓力為P1=4MPa。由于快進(jìn)、快退速度相等，液壓缸可選用單桿活塞式的，快進(jìn)時(shí)差動(dòng)連接。所以，液壓缸無(wú)桿腔工作面積A1，應(yīng)為有桿腔工作面積A2的2倍，φ=A1/A2=2，活塞桿直徑d與缸筒直徑D成d=0.707D的關(guān)系。在孔加工時(shí)，為了平穩(wěn)加工，液壓缸回路上必須具有背壓P2。查表P2=1MPa?？爝M(jìn)時(shí)液壓缸工作差動(dòng)連接，管路中有壓力損失，先按0.3MPa考慮。查表公式計(jì)算液壓缸面積A2=F/[ηm(p1φ-p2)]=37500/[0.96×(4×2-1)×106]=5.58×10-3A1=φA2=11.16×10-3D=(4A1/π)1/2=0.119md=0.707D=0.084m將這些直徑按GB/T2348-2001圓整成就近標(biāo)準(zhǔn)值得D=0.12md=0.08m由此得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積A1=πD2/4=11.3×10-3m2A2=π(D2-d2)/4=4.95×10-3m2機(jī)床最大負(fù)載為38500N，由上表可取液壓系統(tǒng)壓力為P1=4MPa。由于快進(jìn)、快退速度相等，液壓缸可選用單桿活塞式的，快進(jìn)時(shí)差動(dòng)連接。所以，液壓缸無(wú)桿腔工作面積A1，應(yīng)為有桿腔工作面積A2的2倍，φ=A1/A2=2，活塞桿直徑d與缸筒直徑D成d=0.707D的關(guān)系。設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算過(guò)程備注在孔加工時(shí)，為了平穩(wěn)加工，液壓缸回路上必須具有背壓P2。查表P2=1MPa?？爝M(jìn)時(shí)液壓缸工作差動(dòng)連接，管路中有壓力損失，先按0.3MPa考慮。查表公式計(jì)算液壓缸面積A2=F/[ηm(p1φ-p2)]=37500/[0.96×(4×2-1)×106]=5.58×10-3A1=φA2=11.16×10-3D=(4A1/π)1/2=0.119md=0.707D=0.084m將這些直徑按GB/T2348-2001圓整成就近標(biāo)準(zhǔn)值得D=0.12md=0.08m由此得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積A1=πD2/4=11.3×10-3m2A2=π〔D2-d2〕/4=4.95×10-3m2液壓缸在不同階段的壓力，流量和功率值：如下表設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算過(guò)程備注工況負(fù)載F/N回油腔壓力P2/MPa進(jìn)油腔壓力P1/MPa輸入流量q×10-3/m3·s-1輸入功率p/kw計(jì)算式快進(jìn)起動(dòng)1920.800.315P1=[(F/ηm)+A2△P]/(A1-A2)q=(A1-A2)p=P1q加速1450.4P1+△P(△P=0.3MPa)0.238恒速960.40.2020.6350.128一工進(jìn)30960.412.850．00850.024P1=[(F/ηm)+A2P2]/A1q=A1V2p=P1q二工進(jìn)8460.410.780.00520.0041快退起動(dòng)1920.800.404P1=[(F/ηm)+A1P2]/A2q=A2V2p=P1q加速1450.410.305恒速960．40.2020.4950.1設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算過(guò)程備注液壓工況圖設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算過(guò)程備注三、設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)原理圖三設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)原理圖〔—〕設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)方案由液壓缸工況圖可得，這臺(tái)機(jī)床液壓系統(tǒng)的功率小，滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度低，工作負(fù)載變化小。根據(jù)負(fù)載分析表中所得該液壓系統(tǒng)以采用節(jié)流調(diào)速方式和開式循環(huán)為宜?，F(xiàn)采用進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路，為解決孔鉆通時(shí)滑臺(tái)突然前沖的問(wèn)題，回油路上要設(shè)置背壓閥。這里使用單葉片式變量泵?！捕尺x擇根本回路1.選擇快速運(yùn)動(dòng)和換向回路系統(tǒng)中采用節(jié)流調(diào)速回路后，不管采用何種油源形式必須有單獨(dú)的油路直接通向液壓缸兩腔，以實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。2.選擇速度換接回路從工況圖中可知，滑臺(tái)的速度變化較大，可選用行程閥來(lái)控制速度的換接，以減小液壓沖擊。為了保證換向平穩(wěn)起見，采用電液換向閥換接回路。由于這一回路還要實(shí)現(xiàn)液壓缸的差動(dòng)連接，換向閥必須是五通的。3.選擇調(diào)壓和卸荷回路經(jīng)過(guò)修改和整理后，液壓系統(tǒng)原理圖如下所示設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算過(guò)程備注液壓系統(tǒng)原理圖1-背壓閥2-順序閥3-單向閥4-一工進(jìn)調(diào)速閥5-壓力繼電器6-單向閥7-液壓缸8-行程閥9-電磁閥10-二工進(jìn)調(diào)速閥11-先導(dǎo)閥12-換向閥13-單向閥14-單葉片式變量泵液壓系統(tǒng)動(dòng)作循環(huán)表：設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算過(guò)程備注四選擇液壓元件動(dòng)作名稱電磁鐵工作狀態(tài)1YA2YA3YA快進(jìn)+--一工進(jìn)+--二工進(jìn)+-+停留+-+快退-++停頓---四選擇液壓元件液壓泵總效率液壓泵類型齒輪泵葉片泵柱塞泵螺桿泵總效率0.6～0.70.6～0.750.8～0.850.65～0.8〔一〕液壓泵液壓泵在整個(gè)工作循環(huán)中的最大國(guó)內(nèi)工作壓力為2.85MPa，如取進(jìn)油路上的壓力損失為0.8MPa為使壓力繼電器能可靠地工作，取其調(diào)整壓力高出系統(tǒng)壓力0.5MPa，液壓泵的最大工作壓力應(yīng)為pp=(2.85+0.8+0.5)MPa=4.15MPa，液壓泵向液壓缸提供的最大流量為38.1L/min，因系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，取漏油系數(shù)KL=1.05，所以液壓缸實(shí)際流量qp=1.05×38.1L/min=40.005L/min，按上表取液壓泵的總效率ηp=0.75，則液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)所需的功率為：P=ppqp/ηp=(4.15×40.005)/(60×0.75)=3.69kw因此選電動(dòng)機(jī)的額定功率為Pn=4.0kw二〕油管取油液在壓油管的流速v=3m/s，液壓缸無(wú)桿腔和有桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為d1=2×[q/(πv)]1/2=22.44mmd2=2×[q/(πv)]1/2=16.82mm設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算過(guò)程備注快進(jìn)工進(jìn)快退輸入流量/L·min-1q1=(A1qp)/(A1-A2)=71.19q1=0.5q1=qp=40.005排出流量/L·min-1q2=(A2q1)/A1=31.185q2=(A2q1)/A2=0.219q2=(A1q1)/A2=91.32運(yùn)動(dòng)速度/m·min-1v1=qp/(A1-A2)=6.3v2=q2/A2=0.044V3=q1/A2=8.08〔三〕油箱溶劑按公式v=ξqp估算，取經(jīng)歷數(shù)據(jù)ξ=7，故其容積為v=ξqp=280.035L按/T7938-1999規(guī)定，取最靠近的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)值v=300L。設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算過(guò)程備注元件的型號(hào)及規(guī)格泵40.0057YBN型變量葉片泵順序閥407F型單向順序閥調(diào)速閥40.51～507FCG-03型調(diào)速閥調(diào)速閥100.312～507QDFT型調(diào)速閥行程閥407CDF-L2OC溢流閥407YF型溢流閥壓力繼電器——7HED型壓力繼電器設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算過(guò)程備注五設(shè)計(jì)小結(jié)六參考文五設(shè)計(jì)小結(jié)在這次課程設(shè)計(jì)中讓我對(duì)學(xué)過(guò)的液壓課程有了系統(tǒng)性的理解，對(duì)設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)步驟都有了一定的了解。本次我設(shè)計(jì)了一個(gè)用液壓系統(tǒng)控制組合機(jī)床的動(dòng)力滑臺(tái)，使其實(shí)現(xiàn)快進(jìn)，一工進(jìn)，二工進(jìn)，停留，快退，停頓，根據(jù)此工藝要求及液壓課程中所學(xué)的知識(shí)，通過(guò)計(jì)算確保能滿足此機(jī)床的力，從而根據(jù)此選液壓系統(tǒng)的元件，做出液壓系統(tǒng)原理圖，最后去檢查看是否合理。通過(guò)一步一步的設(shè)計(jì)讓我掌握了內(nèi)在的原理，收獲了很多很多。六參考文官忠*.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)【M】.：機(jī)械工業(yè)，1998【2】章宏甲.液壓傳動(dòng)【M】.：機(jī)械工業(yè)，1993.【3】陸元章.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)【M】：：機(jī)械工業(yè)，1997.【4】王積偉.液壓與氣壓傳動(dòng)【M】.2版.：機(jī)械工業(yè)，2005.設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)說(shuō)明及計(jì)算過(guò)程備注七設(shè)計(jì)感想七感想此次課程設(shè)計(jì)在同學(xué)和教師的指導(dǎo)終于做完了，收獲很多主要有兩方面一是對(duì)液壓與氣壓內(nèi)容有了進(jìn)一步的理解和掌握。二是對(duì)電腦的應(yīng)用更是有了一大步的熟練像對(duì)word等軟件。一是對(duì)液壓與氣壓課程內(nèi)容有了進(jìn)一步的理解和掌握。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中讓我看到了對(duì)液壓知識(shí)的欠缺，在好友的幫助下我一步一步的解決掉自己的疑難點(diǎn)，對(duì)以前的知識(shí)進(jìn)展系統(tǒng)全面的學(xué)習(xí)，對(duì)這門課程有一個(gè)重新的定位。通過(guò)這些設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識(shí)到了液壓與氣壓在我們機(jī)械生產(chǎn)乃至更多的行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用起著極其不可替代的作用，因此就要求我必須的認(rèn)真的面對(duì)這些內(nèi)容，更好的應(yīng)用自己的知識(shí)到我們的生活生產(chǎn)當(dāng)中。