组合机床动力滑台液压系统设计2-严谨治学 厚德载物
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1 液压传动的发展概况液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,是工农业生产中广为应用的一门技术。
如今,流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。
第一个使用液压原理的是1795年英国约瑟夫·布拉曼(JosephBraman,1749-1814),在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。
1905年他又将工作介质水改为油,进一步得到改善。
第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。
液压元件大约在19 世纪末20 世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。
1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。
20 世纪初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展。
我国的液压工业开始于20世纪50年代,液压元件最初应用于机床和锻压设备。
60年代获得较大发展,已渗透到各个工业部门,在机床、工程机械、冶金、农业机械、汽车、船舶、航空、石油以及军工等工业中都得到了普遍的应用。
当前液压技术正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能耗、长寿命、高度集成化等方向发展。
同时,新元件的应用、系统计算机辅助设计、计算机仿真和优化、微机控制等工作,也取得了显著成果。
目前,我国的液压件已从低压到高压形成系列,并生产出许多新型元件,如插装式锥阀、电液比例阀、电液伺服阀、电业数字控制阀等。
我国机械工业在认真消化、推广国外引进的先进液压技术的同时,大力研制、开发国产液压件新产品,加强产品质量可靠性和新技术应用的研究,积极采用国际标准,合理调整产品结构,对一些性能差而且不符合国家标准的液压件产品,采用逐步淘汰的措施。
机械设备控制技术课程设计说明书(论文)设计题目:液压传动课程设计所属学院:机械工程学院专业:数控技术姓名:陈延文学号: 5班级:10数控技术起讫时间:指导教师:李闯黑龙江工商职业技术学院目录1.课程设计任务书……………………………………………………第3页2.第一章设计任务书………………………………………………第4页3.第二章液压系统设计计算………………………………………第5页课程设计任务书第一章:设计任务书第一节:设计题目设计一台组合机床动力滑台液压系统。
第二节:设计参数工作台要求完成快进——铣削进给——快退——停止等自动循环,工作台采用平导轨第三节:设计要求1.机床自动化要求:要求系统采用电液结合,实现自动循环,速度换接无冲击,且速度要稳定,能经受必然量的反向负荷。
2.完成如下工作:①按机床要求设计液压系统,绘出液压系统图。
②肯定滑台液压缸的结构参数。
③计算系统各参数,列出电磁铁动作顺序表。
第二章:液压系统设计计算第一节:负载及运动分析1工作负载 负载分析中,暂不考虑回油腔的背压力,液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。
因工作部件是卧式放置,重力的水平分力为零,这样需要考虑的力有:切削力、导轨的摩擦力和惯性力。
导轨的正压力大小等于动力部件的重力.启动时只受静摩擦力,加速时受动摩擦力和惯性力,快进时只受动摩擦力,工进时受切削力和动摩擦力,其中切削力为F fw =10500N,快退时也只受动摩擦力.2摩擦负载因为卧式放置,所以正压力即为重力.由静止开始运动的时候受静摩擦力,运动的时候受动摩擦力.设导轨的静摩擦力为fs F 、动摩擦力为fd F 则: 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力:静摩擦阻力 N F f F N s fs 110055002.0=⨯=⨯= 动摩擦阻力 N F f F N d fd 55055001.0=⨯=⨯= 3惯性负载在系统加速的时候受惯性负载N N t m F m 46.2102.080.9605.45500=⨯⨯=∆∆=υ4各工况负载若是忽略切削力引发的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响,而且设液压缸的机械效率η=,则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出,见表1表1 液压缸各运动阶段负载表5快进、工进和快退时间和速度快进时的行程为l=100mm,整个快进进程可看做速度为v1=4.5m/min的匀速运动,所以快进时间为t=l/v1=100/1000⨯60=1S工进时的行程为l=100mm,此进程的速度为v2=60~1000mm/min,所以此进程的工进时间t=l/ v2=100/(60~1000) ⨯60=(6~100)s快退时的行程为l=200mm, 整个快退进程可看做速度为v3=4.5m/min的匀速运动,所以快退时间为t=l/v3=400/1000⨯60=第二节:肯定液压缸参数1.初选液压缸的工作压力参考同类组合机床见表2,初定液压缸的工作压力表 2 各类机械常常利用的系统工作压力2.肯定液压缸的主要结构尺寸本题要求动力滑台的快进快退速度相等,现采用活塞杆固定的单杆式液压缸。
哈尔滨工业大学液压传动大作业设计说明书设计题目卧式组合机床液压动力滑台机电工程学院班设计者2010 年9 月10 日流体控制及自动化系哈尔滨工业大学液压传动大作业任务书学生姓名班号设计题目钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台1.液压系统用途(包括工作环境和工作条件)及主要参数:卧式组合机床液压动力滑台。
切削阻力F=15kN,滑台自重G=22kN,平面导轨,静摩擦系数0.2,动摩擦系数0.1,快进/退速度5m/min,工进速度100mm/min,最大行程350mm,其中工进行程200mm,启动换向时间0.1s,液压缸机械效率0.9。
2.执行元件类型:液压油缸3.液压系统名称:钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台。
设计内容1. 拟订液压系统原理图;2. 选择系统所选用的液压元件及辅件;3. 验算液压系统性能;4. 编写上述1、2、3的计算说明书。
设计指导教师签字教研室主任签字年月日签发目录1 序言······························································错误!未定义书签。
2 设计的技术要求和设计参数····················································- 1 -3 工况分析····················································································- 2 - 3.1 确定执行元件·········································································- 2 - 3.2 分析系统工况·········································································- 2 - 3.3 负载循环图和速度循环图的绘制·········································- 3 - 3.4 确定系统主要参数·································································- 4 -3.4.1 初选液压缸工作压力················································ - 4 -3.4.2 确定液压缸主要尺寸················································ - 4 -3.4.3 计算最大流量需求······················································ - 5 - 3.5 拟定液压系统原理图·····························································- 7 -3.5.1 速度控制回路的选择·················································· - 7 -3.5.2 换向和速度换接回路的选择······································ - 7 -3.5.3 油源的选择和能耗控制·············································· - 8 -3.5.4 压力控制回路的选择·················································· - 9 - 3.6 液压元件的选择·································································· - 10 -3.6.1 确定液压泵和电机规格············································ - 10 -3.6.2 阀类元件和辅助元件的选择···································· - 12 -3.6.3 油管的选择································································ - 14 -3.6.4 油箱的设计································································ - 15 - 3.7 液压系统性能的验算·························································· - 16 -3.7.1 回路压力损失验算···················································· - 17 -3.7.2 油液温升验算···························································· - 17 -1 序言作为一种高效率的专用机床,组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。
组合机床动力滑台液压系统设计(1) 组合机床动力滑台液压系统设计液压系统是组合机床的重要组成部分,它为机床提供动力和润滑。
本文将介绍一种组合机床动力滑台液压系统的设计。
一、概述液压系统是一种利用液体压力能为主要驱动力的传动方式。
在组合机床中,液压系统主要用于驱动动力滑台,实现工件的加工操作。
本次设计的液压系统主要包括液压泵、油缸、油路和电气控制系统等部分。
二、液压泵液压泵是液压系统的核心部件,它把机械能转化为液压能,为液压系统提供压力油。
本设计选用变量叶片泵作为液压泵,其主要特点包括负载能力强、运行稳定、寿命长、效率高等。
三、油缸油缸是液压系统的执行元件,它将液压能转化为机械能,驱动动力滑台进行运动。
根据本次设计要求,选用双作用活塞式油缸。
这种油缸具有较大的推力和较高的速度,能够满足动力滑台在加工过程中对驱动力和速度的需求。
四、油路油路是液压系统中压力油流动的通道。
本设计采用较为简单的并联油路,即液压泵输出的压力油通过两个分油路分别进入两个油缸,推动活塞运动,实现动力滑台的往复运动。
在油路中设置溢流阀和节流阀,分别用于调节系统的压力和流量。
五、电气控制系统电气控制系统是液压系统的控制中心,它控制液压泵的运行和电磁阀的通断,从而实现液压系统的自动化控制。
本设计选用可编程控制器(PLC)作为控制系统的主要元件,根据加工工艺的要求,PLC控制液压泵和电磁阀的动作,保证动力滑台按要求的程序进行加工操作。
同时,PLC还可以实时检测系统的运行状态,保证系统的稳定性和安全性。
六、系统调试与优化完成液压系统的设计后,需要对系统进行调试和优化,以保证其性能和可靠性。
首先进行空载调试,检查系统是否存在泄漏或异常噪声等问题;然后进行负载调试,在一定的负载条件下测试系统的性能;最后进行加工试验,以检验液压系统在真实加工条件下的性能。
根据试验结果对系统进行优化调整,以使液压系统的性能达到最佳状态。
七、结论本文对组合机床动力滑台液压系统进行了设计。
1.1组合机床发展背景1・1・1组合机床发展现状 1丄2组合机床发展趋势1. 2液圧技术和PLC 在其中的应用1. 2.1液压技术在其中的应用 1.2.2 PLC 在本课题中的重要意义第2章液压系统设计2.1设计内容和方案确定2.1.1设il •内容 2.1.2液压传动方案确定 2. 2工况分析2.2.1动力分析 222速度和负载循环图2. 3液圧缸主要参数计算2. 3.1确定液压缸主要尺寸 2. 4液压元件选择2.4. 1泵和电动机选择2.4.3油管和油箱确定 2. 5验算液压系统性能目录2. 5. 1压力损失验算及液压阀调整值的确定 14 2. 5. 2油液温度验算16 第3章PLC 控制17 3.1液压系统的PLC 设计概述1710 10 2. 4. 2阀类元件选取和辅助元件选择11 13 143. 2软件设计的步骤思考173. 3软件结构设计193.3.1 PLC外部接线图的设计193. 2.2继电器梯形图的设讣19 第4章集成块设计214. 1液压装置结构形式的选择214. 2液压元件的连接方式概述214. 3集成块组液压装置的设计22224. 3. 1集成块224. 3. 2底板224. 3. 3顶盖4. 3. 4过渡23板4. 4绘制集成单元回路23 第5章液压站的设计245. 1液压站的介绍245. 1. 1液压系统的组成245. 1.2液压站的构成和功用245. 1.3工作原理及设计思路255. 2液压动力源装置的结构选择255. 2. 1动力源布局方式选择255. 2.2按泵装置的机构形式、安装位置布局255. 3液圧站的冷却方式选择265. 4油箱形式26 第6章系统使用与维护276. 1安全操作276.2常见的故障处理结论29 参考文献3027 28时也能加工各种螺纹、键孔、车端面和凸台,在孔内撞各种形状槽,以及铳削平面和成型面等。
组合机床的分类繁多,有大型组合机床和小型组合机床,有单面、多面、卧式、立式、倾斜式、复合式,还有多工位回转台组合机床等。
第1章概论 (3)1.1液压技术发展简史 (3)1.2液压技术的发展趋势 (3)1.3液压传动系统的设计 (3)1.4本课题的任务 (3)第2章传动方式的选择及基本设计参数 (4)2.1液压传动与电气传动、机械传动相比的主要优点 (4)2.2液压传动的主要缺点 (4)2.3基本设计参数 (4)第3章工况分析 (5)3.1动力分析 (5)3.2运动分析 (7)第4章确定液压系统主要参数 (9)4.1确定液压缸主要几何尺寸 (9)4.1.1初选系统工作压力 (9)4.1.2计算液压缸的主要结构参数 (9)4.2计算液压缸工作循环各个阶段的工作压力、输入流量及输入功率 (10)4.2.1快进阶段: (10)4.2.2工进阶段: (11)4.2.3快退阶段: (12)4.3绘制液压缸的工况图 (13)第5章拟定液压系统原理图 (15)5.1选择液压基本回路 (15)5.1.1选定液压系统的类型 (15)5.1.2液压执行元件的选择 (15)5.1.3选择液压泵的类型及油源回路 (15)5.1.4选择调速回路和速度换接回路 (15)5.1.5选择压力控制回路 (15)5.2组成液压系统图 (16)5.3液压系统的工作原理 (16)第6章液压元辅件及液压油的选择 (17)6.1选择液压泵及驱动电动机 (17)6.1.1确定液压泵的最大工作压力 (17)6.1.2确定液压泵的最大供油流量 (18)6.1.3选择液压泵 (18)6.1.4选择电动机 (18)6.1.5计算液压缸实际的输入流量、输出流量、运动速度和持续时间 (19)6.1.6选择液压控制阀 (21)6.1.7液压油管的计算确定 (21)6.1.8确定油箱的容量 (23)6.1.9液压油的选择 (24)6.1.10滤油器的选择 (24)第7章液压系统的性能验算 (25)7.1验算系统压力损失 (25)7.2验算系统发热温升 (28)第1章概论1.1液压技术发展简史1.2液压技术的发展趋势1.3液压传动系统的设计液压系统是液压设备的一个组成部分,液压系统设计是主机设计的重要组成部分……液压系统的设计包括如下步骤:1.4本课题的任务组合机床是在综合了通用机床和专用机床的应用特点的基础上发展起来的一种新型专用机床,组合机床是以系列化、标准化设计的通用部件为基础,配以以工件形状和加工工艺要求而设计的少量专用部件,对一种或若干种零件按预先确定的工序进行加工的机床。
广州城建职业学院毕业设计题目YT4543型组合机床动力滑台液压传动系统设计所在系机电与信息工程学院专业班级 11机电一体化1班学生姓名学生学号指导老师广州城建职业学院教务处制YT4543型组合机床动力滑台液压传动系统设计摘要组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效、专用、自动化程度较高的机床。
它能完成钻、扩、铰、镗、铣、攻丝等工序和工作台转位、定位、夹紧、输送等辅助动作,可用来组成自动线。
这里只介绍组合机床动力滑台液压系统。
动力滑台上常安装着各种旋转着的刀具,其液压系统的功用是使这些刀具作轴向进给运动,并完成一定的动作循环。
动力滑台是组合机床的一种通用部件。
在滑台上可以配置各种工艺用途的切削头,例如安装动力箱和主轴箱、钻削头、铣削头、镗削头、镗孔、车端面等。
YT4543型组合机床液压动力滑台可以实现多种不同的工作循环,其中一种比较典型的工作循环是:快进一工进二工进死挡铁停留快退停止。
关键词:组合机床;动力滑台;液压绪论 (3)第一章液压传动的发展及优缺点 (4)第二章 YT4543型动力滑台液压系统原理分析 (6)(一) YT4543型动力滑台液压系统基本回路 (7)1.速度控制回路: (7)2.换向回路:三位五通电液换向阀自动化、大流量液体换向、平稳无冲击。
(7)3.顺序动作回路 (7)4.卸荷回路 (7)5.止挡块停留 (7)(二)YT4543型动力滑台液压系统系统组成 (8)1.由限压式变量叶片泵供油, (8)2.用电液换向阀换向, (8)3.用行程阀实现快进速度和工进速度的切换, (8)4.用电磁阀实现两种工进速度的切换, (8)5.用调速阀使进给速度稳定。
(8)(三) YT4543型液压系统工作原理以及液压原理图 (9)(四)动力滑台液压系统工作分析 (9)1.快进:按下启动按钮,使电磁阀A的1Y A得电吸合 (9)2.当快进到指定位置 (10)3.第一次工作进给到位 (11)4.当II工进完成后 (12)5.快退 (13)6.原位停止 (14)7..以上工作环节遵循以下工作原理图 (14)结论 (15)致谢 (15)参考文献: (16)绪论组合机床动力滑台液压系统,能实现的工作循环是:快速前进→工作进给→快速退回→原位停止,液压技术是机械设备中发展速度最快的技术之一。
1.液压传动的工作原理和组成 (1)1.1工作原理 (1)1.2液压系统的基本组成 (1)2.设计要求 (2)2.2机床的其他工作参数如下: (3)3.液压系统工况分析 (4)3.1运动分析 (4)3.2负载分析 (4)3.2.1工作阻力 (4)3.2.2摩擦阻力 (4)3.2.3惯性力 (4)4.液压系统方案设计 (5)4.1选择调速回路 (5)4.2选择油源形式 (5)4.3选择快速运动和换向回路 (6)4.4选择速度换接回路 (6)4.5选择调压和卸荷回路 (7)6.组成液压系统 (7)5.确定液压系统主要参数 (8)5.1初选液压缸工作压力 (8)5.2计算液压缸主要尺寸 (8)5.3液压泵的参数计算 (12)5.3.1 计算液压泵的流量 (13)5.3.2 确定液压泵的规格和电动机功率 (13)6.液压元件的选择 (14)6.1液压阀及过滤器的选择 (14)6.2油管的选择 (16)6.2.1 确定油管 (16)6.3油箱的选择 (18)7.验算液压系统性能 (18)7.1验算系统压力损失 (18)7.1.1判断流动状态 (19)7.1.2计算系统压力损失 (19)7.1.3快进 (20)7.1.4工进 (21)7.1.5快退 (22)7.2验算系统发热与温升 (22)《液压与气压传动》课程设计说明书学院、系:机械工程学院专业:机械工程学生姓名:班级:指导教师姓名:职称:教授最终评定成绩:2017 年12月11日至2017 年12月15日1.液压传动的工作原理和组成液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。
液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能,通过液体压力能的变化来传递能量,经过各种控制阀和管路的传递,借助于液压执行元件(缸或马达)把液体压力能转换为机械能,从而驱动工作机构,实现直线往复运动和回转运动。
驱动机床工作台的液压系统是由邮箱、过滤器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。
摘要组合机床是由通用部件和部分专用部件所组成的高效率专用机床,而动力滑台则是组合机床一种重要的通用部件,可以根据不同的工作要求实现各种工作循环,如果配上动力头和主轴箱后可以完成钻、铣、镗等工序的加工要求,通过液压的配合可以实现各种自动工作循环。
动力滑台的液压系统是能完成较为复杂工作循环的典型单缸系统,此系统的回路组成具有一定的代表性,制作此液压控制系统不仅有助于学生对所学液压知识进行融会贯通,而且为后来的学生提供了解液压系统和自己动手拆装的实验装置。
设计验算结果说明,设计的工作装置满足设计要求.在AUTO CAD软件下绘制的液压系统原理图有利于为新产品设计或改型设计提供参考.关键词:钻孔组合机床动力滑台液压系统设计;设计参数及验算;AUTO CAD制图1目录摘要 (1)第一章绪论 (1)1.1液压传动 (1)1.2 组合机床发展的历史 (2)1.3组合机床的发展趋势 (2)1。
4组合机床类型及部件的分类 (3)第二章动力滑台液压系统的相关参数计算 (5)2.1已知设计条件 (5)2。
2 负载计算 (5)第三章液压缸主要参数确定 (7)3。
1 确定液压缸工作压力 (7)3。
2 确定液压缸主要结构参数 (7)23。
3 绘制液压缸工况图 (9)3。
4 液压缸主要零件强度的校核 (10)3。
5 液压缸稳定性计算 (11)第四章液压系统组成及原理图设计 (12)4.1 主题方案的确定 (12)4.2 基本回路确定 (12)4.3 液压系统原理图的综合 (14)第五章液压元件选型 (16)5。
1 液压泵的选择 (16)5.2 液压泵驱动电机的选择 (17)5.3 液压控制元件及辅助元件的选择 (17)第六章液压管路和油箱的确定 (19)6。
1 液压管路的确定 (19)6。
2 油箱容积V的计算 (20)3第七章液压系统性能验算 (21)7.1 回路压力损失计算 (21)7。
2 系统温升验算 (21)7。
3 油箱散热面积A (21)设计小结 (23)参考文献 (24)4第一章绪论制造业的历史可追溯到几百年前的旧石器的时代。
机电工程学院毕业设计说明书设计题目: ZH1TZ16组合机床动力滑台液压系统设计学生姓名:学号: 200848050604专业班级:机制F0808指导教师:2012 年 5 月 21 日目次第一章前言 (1)第二章设计要求和工况分析 (2)2.1设计要求 (2)2.2工况分析 (2)2.2.1运动分析 (2)2.2.2负载分析 (2)2.2.3负载图和速度图的绘制 (3)第三章液压缸主要参数的确定 (5)3.1初选液压缸的工作压力 (5)3.2计算液压缸的尺寸 (5)3.3绘制工况图 (7)第四章液压系统图的拟定 (9)4.1所用液压执行元件的类型 (9)4.2供油方式的选择 (9)4.3调速回路的选择 (10)4.4速度换接回路和快速回路的选择 (10)4.5换向回路的选择 (10)4.6绘制液压系统原理图 (11)4.7液压系统原理图的工作原理 (12)第五章液压元件的计算和选择 (14)5.1确定液压泵的型号及电动机功率 (14)5.1.1计算液压泵的最大工作压力 (14)5.1.2计算总流量 (14)5.1.3电机的选择 (15)5.2选择阀类元件及辅助元件 (15)5.2.1油管 (15)5.2.2油箱 (17)5.3活塞杆直径校核 (17)第六章液压系统性能的验算 (18)设计总结 (21)辞谢 (22)参考文献 (23)第一章前言组合机床往往由一些通用和专用的部件组合而来,在操作上它比一般的机床效率高,而且操作上简单,在大批量的生产中得到了广泛的应用。
动力滑台是组合机床上的主要通用部件,进给方向上的运动主要是由动力滑台来实现的。
主轴上更换不同用途的主轴头,就可以实现很多的加工,比如钻、扩、铰、倒角和螺纹加工等。
液压动力滑台是使用液压泵提供的液压能转化成滑台运动的机械能来实现进给运动的。
液压动力滑台要求液压系统在速度上换接稳定,功率使用要合理,效率高,发热少。
本次毕业设计是以组合机床动力滑台液压系统为例,大致介绍了液压系统的设计方法和计算步骤。