液壓傳動課程設(shè)計

攀枝花學院學生課程設(shè)計（論文）題目：組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的設(shè)計學生姓名：學號：所在院(系)：機械工程學院專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班級：指導(dǎo)教師：職稱：2014年6月13日攀枝花學院教務(wù)處制攀枝花學院課程設(shè)計（論文）設(shè)計任務(wù)書攀枝花學院本科學生課程設(shè)計任務(wù)書題目組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的設(shè)計課程設(shè)計的目的液壓系統(tǒng)的設(shè)計和計算是機床設(shè)計的一部分。設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)機床的功用、運動循環(huán)和性能等要求，設(shè)計出合理的液壓系統(tǒng)圖，再經(jīng)過必要的計算，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，然后根據(jù)計算所得的參數(shù)，來選用液壓元件和進行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。要求學生在完成液壓傳動課程學習的基礎(chǔ)上，運用所學的液壓基本知識，根據(jù)液壓元件、各種液壓回路的基本原理，獨立完成液壓回路設(shè)計任務(wù)。使學生在完成液壓回路設(shè)計的過程中，強化對液壓元器件性能的掌握，理解不同回路在系統(tǒng)中的各自作用。能夠?qū)W生起到加深液壓傳動理論的掌握和強化實際運用能力的鍛煉。2、課程設(shè)計的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）明確機床對液壓系統(tǒng)的要求，進行工作過程分析。初步確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，進行工況分析和負載圖的編制。運動參數(shù)分析。動力參數(shù)分析。動作循環(huán)圖。負載圖。速度圖。確定液壓系統(tǒng)方案，擬訂液壓系統(tǒng)圖。工作壓力的確定。計算液壓缸尺寸。確定液壓缸所需的流量。夾緊缸的有效面積，工作壓力和流量的確定。選擇液壓元件和確定輔助裝置。確定執(zhí)行元件的類型。換向方向的確定。調(diào)速方式的選擇?？爝M轉(zhuǎn)工進控制方式的選擇。終點控制方式的選擇。快速運動的實現(xiàn)和供油部分的設(shè)計。夾緊回路的確定。液壓系統(tǒng)的性能驗算?；芈穳毫p失驗算。液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制工作圖及編制技術(shù)文件。7.設(shè)計組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)，實現(xiàn)工作循環(huán)為：快進→第一次工進→第二次工進→快退→原位停止。主要性能參數(shù)與性能要求如下：姓名數(shù)據(jù)參數(shù)曾孝飛最大進給力（N）50000運動部件所有重力（N）12000進給速度范圍mm/min6.6-600快進行程L1（mm）125第一次工進行程L2（mm）60第二次工進行程L3（mm）35往復(fù)運動加速時間△t（S）0.2動力滑臺采用平導(dǎo)軌，靜、動摩擦系數(shù)，靜摩擦系數(shù)為，動摩擦系數(shù)為。3、主要參考文獻[1]左建民．液壓與氣壓傳動．機械工業(yè)出版社，2007.5[2]張嵐，弓海，劉宇輝．新編使用液壓技術(shù)手冊．人民郵電出版社，2008.5[3]張利平．《液壓氣動技術(shù)速查手冊》．化學工業(yè)出版社，2008.7[4]王守成，段俊勇．《液壓原件及選用》．化學工業(yè)出版社，2007.4[5]陸望龍．《典型液壓元件結(jié)構(gòu)600例》．化學工業(yè)出版社，2009.6[6]周憶，于今．流體傳動與控制[M].北京：科學出版社，2008.[7]王積偉，章宏甲，黃誼《液壓傳動》.機械工業(yè)出版社，第二版4、課程設(shè)計工作進度計劃內(nèi)容學時明確機床對液壓系統(tǒng)的要求，進行工作過程分析2初步確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，進行工況分析和負載圖的編制12確定液壓系統(tǒng)方案，擬訂液壓系統(tǒng)圖8選擇液壓元件和確定輔助裝置8液壓系統(tǒng)的性能驗算2液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制工作圖及編制技術(shù)文件8合計1周指導(dǎo)教師（簽字）日期年月日教研室意見：年月日學生（簽字）：接受任務(wù)時間：年月日注：任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫。課程設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師成績評定表題目名稱評分項目分值得分評價內(nèi)涵工作表現(xiàn)20%01學習態(tài)度6遵守各項紀律，工作刻苦努力，具有良好的科學工作態(tài)度。02科學實踐、調(diào)研7通過實驗、試驗、查閱文獻、深入生產(chǎn)實踐等渠道獲取與課程設(shè)計有關(guān)的材料。03課題工作量7按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。能力水平35%04綜合運用知識的能力10能運用所學知識和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實際問題，能正確處理實驗數(shù)據(jù)，能對課題進行理論分析，得出有價值的結(jié)論。05應(yīng)用文獻的能力5能獨立查閱相關(guān)文獻和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識的能力。06設(shè)計（實驗）能力，方案的設(shè)計能力5能正確設(shè)計實驗方案，獨立進行裝置安裝、調(diào)試、操作等實驗工作，數(shù)據(jù)正確、可靠；研究思路清晰、完整。07計算及計算機應(yīng)用能力5具有較強的數(shù)據(jù)運算與處理能力；能運用計算機進行資料搜集、加工、處理和輔助設(shè)計等。08對計算或?qū)嶒灲Y(jié)果的分析能力（綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟分析能力）10具有較強的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。成果質(zhì)量45%09插圖（或圖紙）質(zhì)量、篇幅、設(shè)計（論文）規(guī)范化程度5符合本專業(yè)相關(guān)規(guī)范或規(guī)定要求；規(guī)范化符合本文件第五條要求。10設(shè)計說明書（論文）質(zhì)量30綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴謹合理；實驗正確，分析處理科學。11創(chuàng)新10對前人工作有改進或突破，或有獨特見解。成績指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師簽名：年月日攀枝花學院課程設(shè)計（論文）摘要1設(shè)計要求1.1前言（設(shè)計任務(wù)書）1.1.1課程設(shè)計的目的液壓傳動與控制課程設(shè)計是機械電子工程專業(yè)學生在學完《流體傳動與控制》以及其他有關(guān)課程，并經(jīng)過生產(chǎn)實習后進行的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。學生通過本課程設(shè)計能夠進一步熟悉并掌握液壓傳動與控制的基本概念、熟悉液壓元件結(jié)構(gòu)原理、熟悉液壓基本回路、掌握液壓系統(tǒng)圖的閱讀方法及基本技能、能夠綜合運用本課程及工程力學、機械設(shè)計等有關(guān)課程的知識設(shè)計一般工程設(shè)備液壓系統(tǒng)。同時，學生通過本課程設(shè)計可在以下幾方面得到訓練：eq\o\ac(○,1)正確進行工程運算和使用技術(shù)文件、技術(shù)資料的能力；eq\o\ac(○,2)掌握系統(tǒng)方案設(shè)計的一般方法；eq\o\ac(○,3)正確表達設(shè)計思想的方法和能力；eq\o\ac(○,4)綜合利用所學知識解決工程實際問題的能力。1.1.2課程設(shè)計題目設(shè)計組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)，實現(xiàn)工作循環(huán)為：快進→第一次工進→第二次工進→快退→原位停止。主要性能參數(shù)與性能要求如下：數(shù)據(jù)參數(shù)最大進給力（N）50000運動部件所有重力（N）12000進給速度范圍mm/min6.6-600快進行程L1（mm）125第一次工進行程L2（mm）60第二次工進行程L3（mm）35往復(fù)運動加速時間△t（S）0.2動力滑臺采用平導(dǎo)軌，靜、動摩擦系數(shù)，1.1.3課程設(shè)計主要內(nèi)容1）查閱文獻，了解并熟悉設(shè)計工況；2）確定液壓系統(tǒng)及主油缸的主要參數(shù)；3）繪制系統(tǒng)原理圖；4）計算選擇各液壓元件；5）驗算系統(tǒng)性能；6）繪制主液壓缸裝配圖；7）編制技術(shù)文件，撰寫課程設(shè)計說明書；1.2液壓傳動的發(fā)展概況和應(yīng)用1.2.1液壓傳動的發(fā)展概況液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是根據(jù)17世紀帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門技術(shù)。如今，流體傳動技術(shù)水平的高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。

第一個使用液壓原理的是1795年英國約瑟夫·布拉曼(JosephBraman,1749-1814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì),以水壓機的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上,誕生了世界上第一臺水壓機。1905年他又將工作介質(zhì)水改為油,進一步得到改善。

第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動廣泛應(yīng)用,特別是1920年以后,發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在19世紀末20世紀初的20年間,才開始進入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20世紀初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)對能量波動傳遞所進行的理論及實際研究;1910年對液力傳動(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。我國的液壓工業(yè)開始于20世紀50年代，液壓元件最初應(yīng)用于機床和鍛壓設(shè)備。60年代獲得較大發(fā)展，已滲透到各個工業(yè)部門，在機床、工程機械、冶金、農(nóng)業(yè)機械、汽車、船舶、航空、石油以及軍工等工業(yè)中都得到了普遍的應(yīng)用。當前液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、長壽命、高度集成化等方向發(fā)展。同時，新元件的應(yīng)用、系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計、計算機仿真和優(yōu)化、微機控制等工作，也取得了顯著成果。目前，我國的液壓件已從低壓到高壓形成系列，并生產(chǎn)出許多新型元件，如插裝式錐閥、電液比例閥、電液伺服閥、電業(yè)數(shù)字控制閥等。我國機械工業(yè)在認真消化、推廣國外引進的先進液壓技術(shù)的同時，大力研制、開發(fā)國產(chǎn)液壓件新產(chǎn)品，加強產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和新技術(shù)應(yīng)用的研究，積極采用國際標準，合理調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對一些性能差而且不符合國家標準的液壓件產(chǎn)品，采用逐步淘汰的措施。由此可見，隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，液壓技術(shù)將獲得進一步發(fā)展，在各種機械設(shè)備上的應(yīng)用將更加廣泛。1.2.2液壓傳動在機械行業(yè)中的應(yīng)用機床工業(yè)——磨床、銑床、刨床、拉床、壓力機、自動機床、組合機床、數(shù)控機床、加工中心等工程機械——挖掘機、裝載機、推土機等汽車工業(yè)——自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車等農(nóng)業(yè)機械——聯(lián)合收割機的控制系統(tǒng)、拖拉機的懸掛裝置等輕工機械——打包機、注塑機、校直機、橡膠硫化機、造紙機等冶金機械——電爐控制系統(tǒng)、軋鋼機控制系統(tǒng)等起重運輸機械——起重機、叉車、裝卸機械、液壓千斤頂?shù)鹊V山機械——開采機、提升機、液壓支架等建筑機械——打樁機、平地機等船舶港口機械——起貨機、錨機、舵機等鑄造機械——砂型壓實機、加料機、壓鑄機等1.2.3靜液壓傳動裝置的應(yīng)用靜液壓傳動由于具有無級變速，調(diào)速范圍寬，可以實現(xiàn)恒扭或恒功率調(diào)速，容易實現(xiàn)電控等優(yōu)點，在工程機械中具有良好的應(yīng)用前景。但是在鏟土運輸機械和起重機械中作為主要傳動就用卻很少，其主要問題是在于國內(nèi)液壓元件質(zhì)量差，而國外的液壓元件價格又太高，會造成主同成本過高。90年代以來，國內(nèi)已引進了德國林德公司靜液壓叉車，以及利勃海爾公司靜液壓推土機的裝載機，但在國內(nèi)市場所占份額很小。從國內(nèi)工程機械市場的實際出發(fā)，本文對靜液壓傳動在國內(nèi)的推廣應(yīng)用提出探討性的意見如下：（1）靜液壓傳動叉車在發(fā)達國家已經(jīng)被廣泛采用，由于國內(nèi)部分倉庫、碼頭和工廠等使用部門對叉車的機動性能（尤其是低速性能）、噪聲已經(jīng)有較高的要求，因此這些部門正在成為國內(nèi)靜液壓叉車用戶。國內(nèi)叉車和液壓元件生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該看到靜液壓叉車的良好前景，聯(lián)合研究開發(fā)適合我國國情的叉車靜液壓系統(tǒng)，提供能先進，工作可靠，價格適中的產(chǎn)品。也可以采用與國際靜液壓元件制造公司聯(lián)合開發(fā)的方式，加快開發(fā)的速度。（2）中小型多功能工程機械由于具有挖掘，裝載，叉車和起重等多功能，在發(fā)達國家已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著我國經(jīng)濟建設(shè)尤其是城市建設(shè)的發(fā)展，中小型多功能工程機械也將在我國推廣應(yīng)用，而它們無疑將首先采用靜液壓傳動作為其主要傳動裝置。國內(nèi)工程機械企業(yè)應(yīng)該看到中小型多功能工程機械的發(fā)前景，聯(lián)合國內(nèi)外靜液壓元件生產(chǎn)企業(yè)共同開展對它們的研究開發(fā)，以促進中小型多功能工程機械在我國的發(fā)展。（3）在國內(nèi)大型鏟土運輸和起重機械中，由于配套的靜液壓與電子控制元件的技術(shù)難度大，價格太高，在國內(nèi)用戶中難以接受。因此，在我國暫時不宜將靜液壓傳動研究開發(fā)的重點放在與大型鏟土運輸和起重機械配套上，而應(yīng)將重點放在上述兩類工程機械上。1.3液壓傳動的工作原理和組成液壓傳動是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進行控制的傳動方式。液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件(缸或馬達)把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，從而驅(qū)動工作機構(gòu)，實現(xiàn)直線往復(fù)運動和回轉(zhuǎn)運動。驅(qū)動機床工作臺的液壓系統(tǒng)是由油箱、過濾器、液壓泵、溢流閥、開停閥、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管、接頭等組成。1.3.1工作原理1)電動機驅(qū)動液壓泵經(jīng)濾油器從油箱中吸油，油液被加壓后,從泵的輸出口輸入管路。油液經(jīng)開停閥、節(jié)流閥、換向閥進入液壓缸，推動活塞而使工作臺左右移動。液壓缸里的油液經(jīng)換向閥和回油管排回油箱。2)工作臺的移動速度是通過節(jié)流閥來調(diào)節(jié)的。當節(jié)流閥開大時，進入液壓缸的油量增多，工作臺的移動速度增大；當節(jié)流閥關(guān)小時，進入液壓缸的油量減少，工作臺的移動速度減少。由此可見，速度是由油量決定的。1.3.2液壓系統(tǒng)的基本組成1）能源裝置——液壓泵。它將動力部分（電動機或其它遠動機）所輸出的機械能轉(zhuǎn)換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。2）執(zhí)行裝置——液壓機（液壓缸、液壓馬達）。通過它將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能，推動負載做功。3）控制裝置——液壓閥。通過它們的控制和調(diào)節(jié)，使液流的壓力、流速和方向得以改變，從而改變執(zhí)行元件的力（或力矩）、速度和方向，根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。4）輔助裝置——油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開關(guān)等.通過這些元件把系統(tǒng)聯(lián)接起來，以實現(xiàn)各種工作循環(huán)。5）工作介質(zhì)——液壓油。絕大多數(shù)液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它來傳遞能量或信息。1.4液壓傳動的優(yōu)缺點1.4.1液壓傳動的優(yōu)點1）在相同的體積下，液壓執(zhí)行裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動力。在同等功率的情況下，液壓執(zhí)行裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達的體積重量只有同等功率電動機的12%左右。2）液壓執(zhí)行裝置的工作比較平穩(wěn)。由于液壓執(zhí)行裝置重量輕、慣性小、反應(yīng)快，所以易于實現(xiàn)快速起動、制動和頻繁地換向。液壓裝置的換向頻率，在實現(xiàn)往復(fù)回轉(zhuǎn)運動時可達到每分鐘500次，實現(xiàn)往復(fù)直線運動時可達每分鐘1000次。3）液壓傳動可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速（調(diào)速比可達1：2000），并可在液壓裝置運行的過程中進行調(diào)速。4）液壓傳動容易實現(xiàn)自動化，因為它是對液體的壓力、流量和流動方向進行控制或調(diào)節(jié)，操縱很方便。當液壓控制和電氣控制或氣動控制結(jié)合使用時，能實現(xiàn)較復(fù)雜的順序動作和遠程控制。5）液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護且液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。6）由于液壓元件已實現(xiàn)了標準化、系列化和通用化，所以液壓系統(tǒng)的設(shè)計、制造和使用都比較方便。1.4.2液壓傳動的缺點1)液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，在相對運動表面間不可避免地要有泄漏，同時，液體又不是絕對不可壓縮的，因此不宜在傳動比要求嚴格的場合采用，例如螺紋和齒輪加工機床的內(nèi)傳動鏈系統(tǒng)。2）液壓傳動在工作過程中有較多的能量損失，如摩擦損失、泄漏損失等，故不宜于遠距離傳動。3）液壓傳動對油溫的變化比較敏感，油溫變化會影響運動的穩(wěn)定性。因此，在低溫和高溫條件下，采用液壓傳動有一定的困難。4）為了減少泄露，液壓元件的制造精度要求高，因此，液壓元件的制造成本高，而且對油液的污染比較敏感。5）液壓系統(tǒng)故障的診斷比較困難，因此對維修人員提出了更高的要求，既要系統(tǒng)地掌握液壓傳動的理論知識，又要有一定的實踐經(jīng)驗。6）隨著高壓、高速、高效率和大流量化，液壓元件和系統(tǒng)的噪聲日益增大，這也是要解決的問題?？偠灾?，液壓傳動的優(yōu)點是突出的，隨著科學技術(shù)的進步，液壓傳動的缺點將得到克服，液壓傳動將日益完善，液壓技術(shù)與電子技術(shù)及其它傳動方式的結(jié)合更是前途無量。攀枝花學院課程設(shè)計（論文）負載分析2負載分析2.1題目分析與假設(shè)由于題目中只給了進給速度的范圍，所以根據(jù)題意作如下假設(shè)，設(shè)：快進速度為0.1m?s-1，第一次工進速度0.001m?s-1，第二次工進速度0.0005m?s-1，快退速度0.1m?s-1第一次工進切削負載第二次工進切削負載則動力滑臺運動參數(shù)和動力參數(shù)如下：表2.1動力滑臺運動參數(shù)和動力參數(shù)工況行程/mm速度/m?s-1時間/s切削負載Ft/N移動部件質(zhì)量m/KG起動、制動時間Δt/s快進1250.1t1—12000.21.25第一次工進600.001t23000060第二次工進350.0005t800070快退2200.1t4—2.22.2負載分析1）工作負載第一次工進：第二次工進：2）摩擦負載靜摩擦力：動摩擦力：3）慣性負載加速（啟動—快進）：N減速（快進—工進1）：N減速（工進1—工進2）：制動（工進2—停留)：N反向加速（停留—快退）：N反向制動（快退—停止）：N2.3液壓缸各階段的負載液壓缸各階段負載如下表所示表2.3液壓缸各階段負載工況計算公式缸的推力F/N啟動2000加速（啟動—快進）1600快進1000減速（快進—工進1）406第一次工進31000減速（工進1—工進2）30997第二次工進9000制動（工進2—停留)8997反向加速（停留—快退）1600快退1000制動4002.4負載圖和速度圖的繪制按照前面的負載分析結(jié)果及已知的速度、行程等，繪制負載圖及速度圖如下：圖2.4負載圖和速度圖攀枝花學院課程設(shè)計（論文）液壓缸參數(shù)的確定3液壓缸參數(shù)的確定3.1初選液壓缸的工作壓力此設(shè)備屬機床類且所加工的孔的粗糙度及尺寸精度要求較高，且最大負載為42000N，查表3-6，初選液壓缸的工作壓力為5.0MPa。3.2.液壓缸尺寸圖3.2液壓缸A=F/P=查GB/T2348—1993，按標準取缸筒內(nèi)徑D=100mm。由題意可知，所以，則活塞桿的直查GB/T2348—1993，按標準取d=70mm。則液壓缸的有效作用面積為：無桿腔面積有桿腔面積由于缸體總行程為220mm，而活塞桿直徑d=70mm，<10，故不需進行穩(wěn)定性校核。3.3液壓缸的最大流量3.4各工作段液壓缸壓力3.5各工作段功率3.6繪制工況圖歸納工作循環(huán)中各個工作階段的液壓缸壓力、流量和功率如下表：表3.6各工作階段液壓缸壓力、流量、功率工況壓力p/MPa流量q/(L/min)功率P/W快進0.1347.12100工進13.950.471231工進21.150.23564.5快退0.2524.03100由上表可繪出液壓缸的工況圖，如下：圖3.6液壓缸工況圖3.7液壓缸其余參數(shù)3.7.1液壓缸的壁厚液壓缸的壁厚由液壓缸的強度條件來計算。液壓缸的壁厚一般是指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度，從材料力學可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律因壁厚的不同而各異，一般計算時可分為薄壁圓筒，起重運輸機械和工程機械的液壓缸一般用無縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒公式計算σ≥PyD/2[δ]式中——液壓缸壁厚(m)；D——液壓缸內(nèi)徑(m)；——試驗壓力，一般取最大工作壓力的(1.25-1.5)倍；——缸筒材料的許用應(yīng)力。無縫鋼管：=3.951.25=4.94MPaσ≥4.94×250/（2×110）=5.61mm故取σ=6mm3.7.2液壓缸的缸體外徑液壓缸壁厚算出后，即可求出缸體的外徑D1為D1≥D+2δ=100+2×6=112mm液壓缸工作行程長度，根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)實際工作的最大行程為200mm,取標準值，液壓缸工作行程選l=250mm。3.7.3缸蓋厚度的確定一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度t按強度要求可用下面兩式進行近似計算。無孔時有孔時式中t——缸蓋有效厚度(m)；——缸蓋止口內(nèi)徑(m)；——缸蓋孔的直徑(m)。無孔時，取有孔時，取3.7.4最小導(dǎo)向長度對一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長度H應(yīng)滿足以下要求：設(shè)計計算過程式中L——液壓缸的最大行程；D——液壓缸的內(nèi)徑。H≥L／20+D／2=220／20+100／2=61mm,取H=80mm3.7.5.導(dǎo)向滑動面長度根據(jù)液壓缸內(nèi)徑D而定當D<80mm時，取A=(0.6-1.0)D當D>80mm時，取A=(0.6-1.0)dA=(0.6～1.0)×70=(42-70)mm，取A=60mm3.7.6活塞寬度活塞的寬度B一般取B=(0.6-10)DB=(0.6～1.0)D=(0.6～1.0)×100=(60-100)mm，取B=80mm。3.7.7隔套的長度為保證最小導(dǎo)向長度H，若過分增大A和B都是不適宜的，必要時可在缸蓋與活塞之間增加一隔套K來增加H的值。隔套的長度C由需要的最小導(dǎo)向長度H決定，即C=H－(A+B)/2=80-(60+80)／2=10mm。3.7.8．缸體內(nèi)部長度液壓缸缸體內(nèi)部長度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長度還要考慮到兩端端蓋的厚度。一般液壓缸缸體長度不應(yīng)大于內(nèi)徑的20-30倍。缸體內(nèi)部長度:L=B+l=80+220=300mm。攀枝花學院課程設(shè)計（論文）液態(tài)系統(tǒng)圖的擬定4液壓系統(tǒng)圖的擬定4.1供油方式的選擇由工況圖可知，系統(tǒng)工作壓力為低壓狀態(tài)（<25MPa），且在快進和快退時所需流量較大而工進時流量較小，工進時低速運行，進給速度要求平穩(wěn)，綜合考慮宜選用單作用葉片泵作為油源。4.2速度控制回路4.2.1增速回路采用差動連接增速回路，實現(xiàn)快進和快退，回路結(jié)構(gòu)如下：圖4.1差動連接回路4.2.2兩個調(diào)速閥的速度換接回路該回路主要實現(xiàn)第一次工進→第二次工進的慢速→慢速的換接，回路結(jié)構(gòu)如下：圖4.2調(diào)速閥連接回路4.2.3行程閥的速度換接回路該回路主要實現(xiàn)快進→第一次工進和第二次工進→快退的快速——慢速之間的換接，回路結(jié)構(gòu)如下：圖4.3行程閥速度換接回路4.2.4限壓式變量泵和調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速回路該回路主要是保證進入液壓缸的流量穩(wěn)定，使泵的供油流量自動的和液壓缸所需的流量相適應(yīng)，以滿足快退/進運動與工進運動時的流量差距調(diào)節(jié)。圖4.4容積節(jié)流調(diào)速回路本液壓系統(tǒng)的換向閥采用三位五通M型中位機能的液控換向閥和三位四通Y型中位機能電磁換向閥，根據(jù)上面列出的四種回路，可擬定系統(tǒng)原理圖。圖4.5液壓系統(tǒng)動作循環(huán)圖表4.2.4電磁鐵和行程閥動作順序表注：“+”表示電磁鐵得電和行程閥壓下，“—”表示電磁鐵失電和行程閥原位。4.3液壓系統(tǒng)原理圖4.6液壓系統(tǒng)原理圖動力滑臺是組合機床用來實現(xiàn)進給運動的通用部件，根據(jù)加工工藝的需要，可在滑臺臺面上裝置動力箱、多軸箱及各種專用切削頭等動力部件，以完成鉆、擴、鉸、鏜、銑、刮端面、倒角和攻絲等加工工序以及完成多種復(fù)雜進給工作循環(huán)。液壓動力滑臺的機械結(jié)構(gòu)簡單，配上電器后能很容易地實現(xiàn)進給運動的自動循環(huán)，同時工進速度也可方便地進行調(diào)節(jié)，應(yīng)用比較廣泛。該系統(tǒng)由限壓式變量葉片泵、單桿活塞式液壓缸及液壓元件等組成，在機、電、液的聯(lián)合控制下能實現(xiàn)工作循環(huán)，即：快進→第一次工作進給→第二次工作進給→死擋鐵停留→快退→原位停止。1.快進進油路：過濾器→泵1→單向閥2→換向閥6左位→行程閥11下位→液壓缸左腔?；赜吐罚阂簤焊子仪弧鷵Q向閥6左位→單向閥5→行程閥11下位→液壓缸左腔。2.第一次工作進給進油路：過濾器→泵1→單向閥2→換向閥6左位→調(diào)速閥7→電磁換向閥12右位→液壓缸左腔。回油路：液壓缸右腔→換向閥6左位→液控順序閥4→背壓閥3→油箱。3.第二次工作進給進油路：過濾器→泵1→單向閥2→換向閥6左位→調(diào)速閥7、8→液壓缸左腔?；赜吐罚阂簤焊子仪弧鷵Q向閥6左位→液控順序閥4→背壓閥3→油箱。4.死擋鐵停留當滑臺完成第二次工作進給后，碰上死擋鐵而停止運動，停留時間由時間繼電器來調(diào)定。5.快退進油路：過濾器→泵1→單向閥2→換向閥6右位→液壓缸右腔?；赜吐罚阂簤焊鬃笄弧鷨蜗蜷y10→換向閥6右位→油箱。攀枝花學院課程設(shè)計（論文）液壓元件的選擇5液壓元件的選擇5.1確定液壓泵的型號和電動機的功率液壓缸在整個工作循環(huán)中最大工作壓力為3.95MPa，由于該系統(tǒng)有調(diào)速閥和管路較復(fù)雜，取其壓力損失為，所以液壓泵的工作壓力為液壓泵向系統(tǒng)供油時，若回路中的泄露按10%計算，則泵的總流量應(yīng)為。根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查產(chǎn)品目錄，選用V4-1-20S/Y-jL型的限壓實式變量葉片泵，其額定壓力為6.3MPa；