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液压课程设计卧式钻镗组合机床液压系统The following text is amended on 12 November 2020.液压与气压传动课程设计说明书设计题目卧式钻镗组合机床液压系统设计专业班级机制1512姓名桂新睿学号指导老师夏庆国成绩评定等级评阅签字评阅日期湖北文理学院理工学院机械与汽车工程系2017年12月目录4一．设计的技术要求和设计参数 (5)555负载循环图和速度循环图的绘制 (6)8确定液压缸主要尺寸 (8)计算最大流量需求 (9)拟定液压系统原理图 (10)速度控制回路的选择 (10)换向和速度换接回路的选择 (11)23568油箱的设计 (19)液压系统性能的验算 (20)回路压力损失验算 (20)1附:手绘液压系统图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。
本次课程设计将以组合机床动力滑台液压系统设计为例，介绍该组合机床液压系统的设计方法和设计步骤，其中包括组合机床动力滑台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等。
组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具而组成的半自动或自动专用机床。
组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。
组合机床兼有低成本和高效率的优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线。
组合机床通常采用多轴、多刀、多面、多工位同时加工的方式，能完成钻、扩、铰、镗孔、攻丝、车、铣、磨削及其他精加工工序，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。
液压系统由于具有结构简单、动作灵活、操作方便、调速范围大、可无级连读调节等优点，在组合机床中得到了广泛应用。
液压系统在组合机床上主要是用于实现工作台的直线运动和回转运动，如果动力滑台要实现二次进给，则动力滑台要完成的动作循环通常包括：原位停止快进I 工进II 工进死挡铁停留快退原位停止。
液压与气压传动课程设计任务书一、负载分析 (1)二、负载图和速度图的绘制 (2)三、确定液压缸的参数 (4)四、拟定液压系统原理图 (7)五、液压元件的计算和选择 (9)六、液压系统性能的验算 (12)七、设计小结 (13)八、设计感想 (14)九、参考文献 (15)十、实验报告 (16)现如今，液压传动技术是机械设备中发展最快的技术之一，特别是近年来与微电子、计算机技术结合，使液压技术进入了一个新的发展阶段，机、电、液、气一体是当今机械设备的发展方向。
在数控加工的机械设备中已经广泛引用液压技术。
液压传动是利用液体作为介质来传递能量的，液压传动有以下几点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。
液压传动的基本目的就是用液压介质传递能量，而液压介质的能量是由其所有的压力及流量来表现的。
而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此，液压基本回路的作用就是三方面：控制压力、控制流量大小、控制流动方向，所以基本回路可以按照这三方面的作用分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。
作为一种高效率的两用机床，组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。
组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具组合而组成的半自动或自动机床。
组合机床一般用多轴、多刀、多面、多方位同时加工，成本低、效率高，得到广泛应用。
二、负载图和速度图的绘制表1-1液压缸在各个工作阶段的负载值根据负载计算结果和已知各个阶段的速度，可绘制出工作循环图1-1所示，所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据V1=V3=6m/min、快进行程L1=400-200=200mm、工进行程 L2=200mm、快退行程L3=400mm，工进速度V2=6m/min。
《液压与气压传动》课程设计学号姓名年级专业指导教师：2012年6月内容：设计计算说明书1份页液压系统原理图1张目录第一章课程设计任务书 (1)一、课程设计题目 (1)二、课程设计的目的和要求 (1)三、课程设计内容和教师参数（各人所取参数应有不同） (1)四、设计参考资料 (1)五、课程设计任务 (2)六、工作进度计划 (2)第二章负载分析 (3)一、工作负载 (3)二、惯性负载 (3)三、阻力负载、 (3)四、液压缸各阶段负载 (4)第三章负载图和速度图的绘制 (5)一、负载图 (5)二、速度图 (5)第四章液压缸主要参数的确定 (7)一、工作压力P1的确定 (7)二、液压缸的选型 (7)三、液压缸的主要尺寸确定 (8)四、主液压缸参数图 (10)第五章液压系统图的拟定 (12)一、液压回路的选择 (12)二、液压回路的综合 (17)第六章液压元件的选择 (19)一、液压泵 (19)二、阀类元件及辅助元件 (21)三、油管 (23)四、油箱 (24)第七章液压系统性能的验算 (25)一、验算系统压力损失 (25)二、油液温升计算 (27)第八章设计参考资料 (29)第一章课程设计任务书河海大学机电工程学院2011-2012学年第二学期《液压与气压传动》课程设计任务书6授课班号138101/2 专业年级2009机自指导教师学号姓名1.课程设计题目6设计一钻堂专用机床，加工的工作循环是工件定位、夹紧→动力头快进→工进→快退→工件松开、拔销。
2. 课程设计的目的和要求通过设计液压传动系统，使学生获得独立设计能力，分析思考能力，全面了解液压系统的组成原理。
明确系统设计要求；分析工况确定主要参数；拟订液压系统草图；选择液压元件；验算系统性能。
3. 课程设计内容和教师参数（各人所取参数应有不同）定位夹紧时需流量20L/min，压力1MPa，加工时最大切削力（轴向）为20*103N，动力头自重30*103N，工作进给要求能在20~120mm/min内进行无级调速，快进、快退的速度均为6m/min，动力头最大行程为400mm，工进行程100mm，为使工作方便希望动力头可以手动调整进退动力滑台采用平导轨。
设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统1、液压系统用途(包括工作环境与工作条件)及主要参数:1)工作循环:“快进—工进—死挡铁停留—快退—原位停止”。
组合机床动力滑台工作循环2)工作参数轴向切削力12000N,移动部件总重10000N,工作循环为:“快进——工进——死挡铁停留——决退——原位停止”。
行程长度为0、4m,工进行程为0、1,快进与快退速度为0、1m/s,工过速度范围为0、0003~0、005,采用平导轨,启动时间为0、2s。
要求动力部件可以手动调整,快进转工进平稳、可靠。
2、执行元件类型:液压油缸设计内容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、编写计算说明书。
目录序言: (5)1 设计的技术要求与设计参数 (6)2 工况分析 (6)2、1确定执行元件 (6)2、2分析系统工况 (6)2、3负载循环图与速度循环图的绘制 (8)2、4确定系统主要参数2、4、1初选液压缸工作压力 (9)2、4、2确定液压缸主要尺寸 (9)2、4、3计算最大流量需求 (11)2、5拟定液压系统原理图2、5、1速度控制回路的选择 (12)2、5、2换向与速度换接回路的选择 (12)2、5、3油源的选择与能耗控制 (13)2、5、4压力控制回路的选择 (14)2、6液压元件的选择2、6、1确定液压泵与电机规格 (16)2、6、2阀类元件与辅助元件的选择 (17)2、6、3油管的选择 (19)2、6、4油箱的设计 (20)2、7液压系统性能的验算2、7、1回路压力损失验算 (22)2、7、2油液温升验算 (22)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。
本次课程设计将以组合机床动力滑台液压系统设计为例,介绍该组合机床液压系统的设计方法与设计步骤,其中包括组合机床动力滑台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等。
成绩液压课程设计说明书题目：卧式钻镗组合机床的液压动力滑台液压系统学院：机电工程学院班级：学号：设计者：指导老师：目录一、课程设计技术要 (3)二、工况分析 (3)1、工况分析及液压缸的推力： (3)2、确定液压缸工作压力、结构尺寸、初定液压缸流量 (4)3、确定液压缸结构尺寸 (4)4、认证液压缸筒壁厚 (5)5、定液压缸筒的长度 (5)6、求最少活塞杆直径 (5)7、校核活塞杆的稳定性 (5)8、液压缸各截面积3 (6)9、初定液压缸流量 (6)10、液压缸的负载、压力、流量、功率的工况表 (6)11、确定定位夹紧液压缸结构尺寸及流量 (7)三、设计卧式钻镗组合机床的液压动力滑台的液压系统图 (8)四、液压元件设计计算与选择 (9)1、液压泵工作压力、流量、驱动功率计算 (9)2、确定液压缸的输入输出流量和移动速度 (10)3、根据工作压力和通流量选取液压元件 (10)4、油管尺寸 (11)5、油箱容积 (11)五、液压系统稳定性论证 (11)1、液压泵工作压力稳定性校核 (11)2、校核系统驱动电机功率 (12)3、系统热能工况的稳定性校核 (12)六、利用FluidSIM进行液压仿真 (14)七、液压系统的PLC控制程序与接线图 (15)1、PLC接线图 (15)八、课程设计简单小结 (15)九、参考文献 (15)一、课程设计技术要快进→工进→快退→停止；切削推力30000N，快进行程400mm,工进行程50mm，V快=5m/min、V工进=0.04-0.10m/min,运动部件重G=9800N,试确定液压缸结构尺寸。
静摩擦系数：fj =0.2，动摩擦系数：fd=0.1，液压缸机械效率：9.0=η，快速起动时间不大于0.2s.原理图1、大泵，2、小泵，3、滤油器，4、外控顺序阀，5、15、单向阀，6、溢流阀，，7、电液换向阀，8、单向行程调速阀，，9、压力继电器，10、主液压缸，11、二位三通电磁换向阀，12、背压阀，13、二位二通换向阀，14、减压阀，16、带定位装置的二位四通电磁换向阀，17、单向顺序阀，18、定位液压缸，19、夹紧液压缸二、工况分析1、工况分析及液压缸的推力：（1）、工况分析切削推力：F切=30000N静摩擦力： Fj = fjG=1960N动摩擦力： Fd = fdG=980N启动惯性力： Fg=ma=(9800/9.8)*[5/(0.2*60)]=417N （2）、液压缸的推力（液压缸效率9.0=η）启动推力： F启= Fj/η= 2178N加速推力： F加=（Fd+Fg）/η=1552N快进推力： F快= Fd/η=1089N工进推力： F工=（F切+ Fd）/η=(30000+980)/0.9=34422N反向启动过程作用力与F启、F加、F快大小相同，方向相反。
设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统1、液压系统用途(包括工作环境与工作条件)及主要参数:１)工作循环:“快进—工进—死挡铁停留—快退—原位停止”、组合机床动力滑台工作循环2)工作参数轴向切削力12０00N,移动部件总重10０00N,工作循环为:“快进——工进-—死挡铁停留-—决退——原位停止”、行程长度为0.４m,工进行程为0.1,快进与快退速度为０。
1ｍ／s,工过速度范围为0。
000３～0.00５,采用平导轨,启动时间为0、２s。
要求动力部件可以手动调整,快进转工进平稳、可靠。
２.执行元件类型:液压油缸设计内容1。
拟订液压系统原理图;2.选择系统所选用得液压元件及辅件;3。
验算液压系统性能;4。
编写计算说明书。
目录序言: (5)1 设计得技术要求与设计参数ﻩ 62 工况分析 (6)2、1确定执行元件ﻩ 62.2分析系统工况 (6)2。
3负载循环图与速度循环图得绘制ﻩ82、4确定系统主要参数２。
4、1初选液压缸工作压力ﻩ9２、４。
２确定液压缸主要尺寸ﻩ９2。
4.3计算最大流量需求 (11)2、５拟定液压系统原理图2.５。
1速度控制回路得选择 (12)2.５。
2换向与速度换接回路得选择 (12)2.５.3油源得选择与能耗控制ﻩ132.5、4压力控制回路得选择................................... 1４2。
6液压元件得选择2。
6。
1确定液压泵与电机规格................................. 1６2.6、2阀类元件与辅助元件得选择 (17)２、6。
3油管得选择ﻩ192。
6。
4油箱得设计ﻩ202。
7液压系统性能得验算２.7。
１回路压力损失验算 (22)2.7。
2油液温升验算ﻩ2 2序言ﻩ作为一种高效率得专用机床,组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛、本次课程设计将以组合机床动力滑台液压系统设计为例,介绍该组合机床液压系统得设计方法与设计步骤,其中包括组合机床动力滑台液压系统得工况分析、主要参数确定、液压系统原理图得拟定、液压元件得选择以及系统性能验算等。
机电工程系液压与气压传动课程设计题目：卧式单面钻孔组合机床液压系统设计专业：机械设计制造及其自动化班级：机制7班姓名：李XX学号：201094014251(2012年12月30日)液压与气压传动课程设计任务书目录一、分析负载 (4)（一）外负载 (4)（二）惯性负载 (4)（三）阻力负载 (4)二、确定执行元件主要参数 (7)三、设计液压系统方案和拟定液压系统原理图 (9)（一）设计液压系统方案 (9)（二）选择基本回路 (12)1.选择快进运动和换向回路 (12)2.选择速度换接回路 (13)3.选择调压和卸荷回路 (13)（三）将液压回路综合成液压系统 (13)四、选择液压元件 (16)（一）液压泵 (16)（二）阀类元件及辅助元件 (17)（三）油管 (18)（四）油箱 (19)五、设计小结 (20)六、参考文献 (22)七、感想 (23)d=0.707D=0.067m将这些直径按GB/T2348-2001圆整成就近标准值得：D=0.1m、d=0.07m由此求得液压缸两腔的实际有效面积为A1=πD2/4=78.54×10-4m2，A2=π(D2-d2)/4=40.06×10-4m2。
经验算，活塞杆的强度和稳定性均符合要求。
根据上述D和d的值，可估算出液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率，如表2所示，并据此绘出工况图如图2所示。
表2 液压缸在不同工作阶段的压力、流量和功率值率Pn=1.5KW，额定转速Nn=940r/min。
（二）阀类元件及辅助元件根据发类及辅助元件所在油路的最大工作压力和通过该元件的最大实际流量，可选出这些液压元件的型号及规格见表3。
表中序号与图4的元件标号相同。
表3 元件的型号及规格注：此电动机额定转速错误!未找到引用源。
=940r/min时液压泵输出的实际流量。
（三）油管各元件间连接管道的规格按液压元件接口处的尺寸决定，液压缸进，出油管则按输入，排出的最大流量计算。
《液压与气压传动》课程设计说明书设计题目：卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统的设计（学号）：专业班级：指导老师：院系名称：时间：2015年7月目录工业大学课程设计任务书 (3)《液压传动课程设计》教学大纲 (4)1. 设计基本要求： (5)1.1 基本结构与动作顺序 (5)1.2 主要性能参数 (5)2. 工况分析 (5)3. 拟定液压系统原理图 (6)3.1确定供油方式 (6)3.2调速方式的选择 (7)3.3速度换接方式的选择 (7)3.4液压系统原理图 (7)4. 液压系统的计算和选择液压元件 (8)4.1液压缸主要尺寸的确定 (8)4.2 确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格 (9)4.3 液压阀的选择 (10)4.4 确定管道尺寸 (10)4.5 液压油箱容积的确定 (11)5. 液压系统的参数计算 (11)5.1液压系统的参数计算 (11)5.2确定液压缸的主要结构尺寸 (11)5.3计算液压缸各工作阶段的工作压力、流量和功率 (12)5.4液压泵的参数计算 (12)5.5电动机的选择 (13)6. 其它尺寸的确定 (14)6.1油管的选择 (14)6.2油箱容积的确定 (15)7. 验算液压系统性能 (15)7.1压力损失的验算及泵压力的调整 (15)7.2快退时的压力损失验算及大流量泵卸载压力的调整 (15)7.3 液压系统的发热和温升验算 (17)8. 课程设计总结 (18)9. 教材及参考书 (19)《液压传动课程设计》教学大纲一、课程性质与任务（一）课程性质《液压传动课程设计》是学生学习液压与气压传动课程后进行的一个十分重要的实践性环节。
（二）课程任务培养学生综合运用液压与气压传动课程的理论知识和生产实际知识分析、解决工程实际问题的能力，以进一步巩固、深化、扩展本课程所学到的理论知识。
通过设计基本技能的训练，使学生掌握液压与气压传动系统设计的一般方法和步骤，为以后的毕业设计乃至实际工程设计奠定必要的基础。
液压课程设计说明书题目：卧式钻镗组合机床的液压动力滑台液压系统学院：机电工程学院班级：学号：设计者：指导老师：目录一、课程设计技术要 (2)二、工况分析 (3)1、工况分析及液压缸的推力： (3)2、确定液压缸工作压力、结构尺寸、初定液压缸流量 (4)3、确定液压缸结构尺寸 (4)4、认证液压缸筒壁厚 (5)5、定液压缸筒的长度 (5)6、求最少活塞杆直径 (5)7、校核活塞杆的稳定性 (5)8、液压缸各截面积3 (6)9、初定液压缸流量 (6)10、液压缸的负载、压力、流量、功率的工况表 (6)11、确定定位夹紧液压缸结构尺寸及流量 (7)三、设计卧式钻镗组合机床的液压动力滑台的液压系统图 (8)四、液压元件设计计算与选择 (9)1、液压泵工作压力、流量、驱动功率计算 (9)2、确定液压缸的输入输出流量和移动速度 (10)3、根据工作压力和通流量选取液压元件 (10)4、油管尺寸 (11)5、油箱容积 (11)五、液压系统稳定性论证 (11)1、液压泵工作压力稳定性校核 (11)2、校核系统驱动电机功率 (12)3、系统热能工况的稳定性校核 (12)六、利用FluidSIM进行液压仿真 (14)七、液压系统的PLC控制程序与接线图 (15)1、PLC接线图 (15)八、课程设计简单小结 (15)九、参考文献 (15)一、课程设计技术要快进→工进→快退→停止；切削推力30000N，快进行程400mm,工进行程50mm，V快=5m/min、V工进=0.04-0.10m/min,运动部件重G=9800N,试确定液压缸结构尺寸。
静摩擦系数：fj =0.2，动摩擦系数：fd=0.1，液压缸机械效率：9.0=η，快速起动时间不大于0.2s.原理图1、大泵，2、小泵，3、滤油器，4、外控顺序阀，5、15、单向阀，6、溢流阀，，7、电液换向阀，8、单向行程调速阀，，9、压力继电器，10、主液压缸，11、二位三通电磁换向阀，12、背压阀，13、二位二通换向阀，14、减压阀，16、带定位装置的二位四通电磁换向阀，17、单向顺序阀，18、定位液压缸，19、夹紧液压缸二、工况分析1、工况分析及液压缸的推力：（1）、工况分析切削推力：F切=30000N静摩擦力： Fj = fjG=1960N动摩擦力： Fd = fdG=980N启动惯性力： Fg=ma=(9800/9.8)*[5/(0.2*60)]=417N （2）、液压缸的推力（液压缸效率9.0=η）启动推力： F启= Fj/η= 2178N加速推力： F加=（Fd+Fg）/η=1552N快进推力： F快= Fd/η=1089N工进推力： F工=（F切+ Fd）/η=(30000+980)/0.9=34422N反向启动过程作用力与F启、F加、F快大小相同，方向相反。
目录•组合机床工况分析 (3)第2章液压缸的主要参数的确定 (4)第3章拟定液压系统图 (6)第4章液压缸的机构设计 (8)设计总结 (12)参考资料 (13)附录A………………………………………………液压系统原理图附录B……………………………………………………液压缸结第1章组合机床工况分析负载分析•工作负载：高速钻头钻铸铁空时的轴向切削力Ft与钻头直径D，每转进给量s（以mm/r计）和铸件硬度HB之间的经验算式为••根据组合机床加工特点，钻孔时的主转速n和每转进给量s可选下列数值：对直径13.9的孔来说＝360r/min，=0.147mm/r对直径8.5的孔来说=550r/min，=0.096mm/r带入公式得：＝（14x25.5x13.9xx+2x25.5x8.5x）N=30468N2）惯性负载=(G/g)(△V/△t)=(9500/9.81)(7.8/(60/0.236))=533.4N3) 阻力分析静摩擦分析=0.18X9500N=1710N动摩擦分析=0.12X9500N=1140N液压缸的机械效率取∮＝0.9，由此得出液压缸在各工作的负载如下表：负载图和速度图的绘制负载图上按上面数值绘制，如下图A所示。
速度图按已知数值V1=V3=7.8m/min、L1=95mm、L2=70 mm、快退行程L3=L2+L2=165mm和工进速度V2等绘制。
如图B所示。
其中V2有主轴转速及每转进给量求出，即V2=＝=＝53mm/minv/m/min 7.8F/N351200.05350 100 150 **** **** L/mm 1266.70 50 100 150-1266.7 L/mm -7.8图A 图第2章液压缸的主要参数的确定由表1.0可知，组合机床液压系统在最大负载35000N时宜取P1＝4Mpa。
鉴于动力滑台要求快进快退速度相等，这里的液压缸可选用单杆式的，并在快进时做差动连接。
这种情况下液压缸无杆腔面积为A1取为有杆腔工作面积的两倍，即活塞杆直径d 与缸筒D 成d＝0.707D的关系。
液压与气压传动课程设计任务书一、主要任务与目标任务：卧式单面钻镗两用组合机床液压系统设计设计一台卧式单面钻镗两用组合机床液压系统，其工作循环是“快进→工进→快退→原位停止”；工作时最大轴向力为30kN，运动部件重为19.6kN；快进、快退速度为6m/min，工进速度为0.02～0.12m/min；最大行程400mm，其中工进行程200mm；启动换向时间 t=0.2s；采用平导轨，其摩擦系数f=0.1。
目标：通过本题目的课程设计，使学生对所学的《液压与气压传动》课程知识有一个全面深刻的认识，熟悉液压系统设计的基本方法和过程；提高学生的动手能力和工程实践能力。
二、主要内容（1）熟悉设计任务，明确设计及目标。
（2）根据设计要求和已学过的设计流程，拟定系统工作原理图。
（3）计算各元件的参数并验算。
（4）元件选型。
（5）编制文件，绘制速度、负载图谱。
三、工作量要求完成规定的任务，总字数3000～4000字。
四、时间要求本课程设计于2011-6-29前完成一、负载分析 (1)二、负载图和速度图的绘制 (2)三、确定液压缸的参数 (4)四、拟定液压系统原理图 (7)五、液压元件的计算和选择 (9)六、液压系统性能的验算 (12)七、设计小结 (13)八、设计感想 (14)九、参考文献 (15)十、实验报告 (16)现如今，液压传动技术是机械设备中发展最快的技术之一，特别是近年来与微电子、计算机技术结合，使液压技术进入了一个新的发展阶段，机、电、液、气一体是当今机械设备的发展方向。
在数控加工的机械设备中已经广泛引用液压技术。
液压传动是利用液体作为介质来传递能量的，液压传动有以下几点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。
液压传动的基本目的就是用液压介质传递能量，而液压介质的能量是由其所有的压力及流量来表现的。
而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此，液压基本回路的作用就是三方面：控制压力、控制流量大小、控制流动方向，所以基本回路可以按照这三方面的作用分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。
作为一种高效率的两用机床，组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。
组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具组合而组成的半自动或自动机床。
组合机床一般用多轴、多刀、多面、多方位同时加工，成本低、效率高，得到广泛应用。
设计内容设计说明及计算过程备注一、负载分析1.1运动分析按设备的工艺要求，执行元件在完成一个工作循环的运动规律是“快进→工进→快退→原位停止”。
用图表示出来，一般用速度——时间（v—t）见图1-11.2工作负载由工作负载Fw =30kN，重力负载FG=0，按启动换向时间和运动部件重量。
取液压缸机械效率ηm =0.9，则液压缸工作阶段的负载值见表1-1F t =25.5Ds0.8（HB）0.6（1）1.3惯性负载最大惯性负载取决于移动部件的质量和最大加速度，其中最大加速度可通过工作台最大移动速度和加速度时间进行计算。
已知启动换向时间△t=0.2s，工作台最大移动速度，即快进、快退速度为6m/min，因此，惯性负载可表示为F·△t=m(V2-V1)即Fa=1000N （2）1.4阻力负载阻力负载主要是工作台的机械摩擦阻力，分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部。
导轨的正压力等于动压力部件的重力，设导轨的摩擦阻力为F f，则F f=fs·Fn=0.1×19600=1960N (3)设液压缸的机械效率ηm=0.9，根据上述负载力计算结果，可得出液压缸在各个工况时所受到的负载力。
设计内容设计说明及计算过程二、负载图和速度图的绘制表1-1液压缸在各个工作阶段的负载值根据负载计算结果和已知各个阶段的速度，可绘制出工作循环图1-1所示，所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据V1=V3=6m/min、快进行程L1=400-200=200mm、工进行程 L2=200mm、快退行程L3=400mm，工进速度V2=6m/min。
快退、快进和共进时间可由以下公式分析求出：快进: t1=L1/V1=2s共进：t2=L2/V2=2s快退: t3=L1/V1+L3/V3=6s综上述所求数据可绘制出速度循环图如图1-2，负载图（F-t）如图1-3所示：设计内容设计说明及计算过程备注设计内容设计说明及计算过程备注图1-1工作循环图图1-2速度循环图图1-3负载图（F-t）三、液压缸主要参数的确定3．1确定工作压力液压缸工作压力可根据负载大小及机器设备的类型来确定。
一般来说，工作压力选大些，可以减少液压缸内径及液压系统其它元件的尺寸，使整个系统紧凑，重量轻，但是要用价格较贵的高压泵，并使密封复杂化，而且会导致换向冲击大等缺点；若工作压力选的过小，就会增大液压缸的内径和其它液压元件的尺寸，但密封简单。
所以应根据实际情况选取适当的工作压力，设计时可用类比法来确定，参考下表3-1，表3-2。
取液压缸工作压力为4MPa。
负载/KN＜55～1010～2020～3030～50＞50系统压力/MPa＜0．8～11.6～22.5～33～4 4～5＞5～7表3-2 按负载选择系统工作压力设计内容设计说明及计算过程备注设备类型机床农业机械、汽车工业、小型工程机械及辅助机械工程机械重型机械锻压机械液压支架船用机械磨床组合机床牛头刨床插床齿轮加工机床车床铣床镗床机床拉床龙门刨床压力/MPa＜2.5＜6.32.5～6.3 ＜1010～1616～3214～25 表3-2 按主机类型选择系统工作压力3.2 确定液压缸内径D和活塞杆直径d为使液压缸快进与快退速度相等，选用单出杆活塞缸差动连接的方式实现快进，设液压缸两有效面积为A1和A2，且A1=2 A2，即d=0.707D。
为防止钻通时发生前冲现象，液压缸回油腔背压p2取0.6MPa，而液压缸快退时背压取0.5MPa。
由工进工况下液压缸的平衡力平衡方程p1 A1= p2A2+F，可得：A1=F/（p1－0.5p2）=35511/（4×106－0.5×0.6×106）cm2 ≈96cm2 （4）液压缸内径D就为：D= 11.06cm设计内容设计说明及计算过程备注对D圆整，取D=110mm。
由d=0.707D，经圆整得d=80mm。
计算出液压缸的有效工作面积A1=95cm2，A2=44.77 cm2。
工进时采用调速阀调速，其最小稳定流量qmin=0.05L/min，设计要求最低工进速度vmin=20mm/min3.3 计算液压缸在工作循环各阶段的压力、流量和功率值差动时液压缸有杆腔压力大于无杆腔压力，取两腔间回路及阀的压力损失为0.5MPa，则p2= p1+0.5MPa。
计算结果见表3-3。
工作循环计算公式负载F KN回油背压p2Mpa进油压力p2Mpa输入流量q110-3m3/s输入功率p kM快启速进恒速p1=F+A2(p2-p1)/（A1-A2）q1=（A1-A2）V2P=p2q232892178p2=p2+0.51.100.88—0.50—0.44工进p1=（F+A2p2）/A2q1=A2V2p=q2p2 35511 0.6 4.02 0.0031~0.0190.012~0.076快启速退恒速p1=（F+A2p2）/A2q2=A2V2p=q2p2328921780.5 1.791.55—0.448—0.69表3-3液压缸工作循环各阶段压力、流量和功率值设计内容设计说明及计算过程备注四、拟定液压原理系统图4.1 选择基本回路4.1.1调速回路：因为液压系统功率较小，且只有正值负载，所以选用进油节流调速回路。
为有较好的低速平稳性和速度负载特性，可选用调速阀调速，并在液压缸回路上设置背压。
4.1.2泵供油回路：由于系统最大流量与最小流量比为156，且在整个工作循环过程中的绝大部分时间里泵在高压小流量状态下工作，为此应采用双联泵（或限压式变量泵），以节省能源提高效率。
4.1.3速度换接回路和快速回路：由于快进速度与工进速度相差很大，为了换接平稳，选用行程阀控制的换接回路。
快速运动通过差动回路来实现。
4.1.4换向回路：为了换向平稳，选用电液换向阀。
为便于实现液压缸中位停止和差动连接，采用三位五通阀。
4.1.5压力控制回路：系统在工作状态时高压小流量泵的工作压力由溢流阀调整，同时用外控顺序阀实现低压大流量泵卸荷。
4.2 回路合成对选定的基本回路在合成时，有必要进行整理、修改和归并。
具体方法为：4.2.1防止工作进给时液压缸进油路、回油路相通，需接入单向阀7。
4.2.2要实现差动快进，必须在回油路上设置液控顺序阀9，以阻止油液流回油箱。
此阀通过位置调整后与低压大流量泵的卸荷阀合二为一。
4.2.3为防止机床停止工作时系统中的油液回油箱，应增设单向阀。
4.2.4设置压力表开关及压力表。
合并后完整的液压系统如图4-1所示。
设计内容设计说明及计算过程备注图4-1液压系统原理图设计内容设计说明及计算过程备注五、液压元件的计算和选择5.1 液压泵及驱动功率的确定5.1.1确定液压泵的最高工作压力p p液压泵的最高工作压力就是在系统正常工作时所能提供的最高压力，对于定量泵系统来说，这个压力是由溢流阀调定的；对于变量泵系统来说，这个工作压力是与泵的特性曲线上的流量相对应的，液压泵的最高工作压力是选择液压泵型号的重要依据。
考虑到正常工作时，进油管路有一定的压力损失，所以泵的工作压力为：pp≥p1+∑△p1(5)式中： pp——液压泵最大工作压力p1——执行元件最大工作压力∑△p1——进油管路中的压力损失，初算时一般有节流调速和管路简单的系统取=0.2～0.5MPa，有调速阀和管路较复杂的系统取=0.5～1.5 MPa。
根据以上得：已知液压缸最大工作压力为 4.02MPa，取进油路上压力损失为1MPa，则小流量泵最高工作压力为5.02MPa，选择泵的额定压力应为pn=5.02+5.02×25%=6.27MPa。
大流量泵在液压缸快退时工作压力较高，取液压缸快退时进油路上压力损失为0.4MPa，则大流量泵的最高工作压力为1.79+0.4=2.19MPa，卸荷阀的调整压力应高于此值。
设计内容设计说明及计算过程备注照产品样本可选用YB1—40/6.3双联叶片泵，额定转速960r/min，容积效率ηv为0.9，大小泵的额定流量分别为34.56和5.43L/min，满足以上要求。
5.1.4 确定液压泵驱动功率液压泵在快退阶段功率最大，取液压缸进油路上压力损失为0.5MPa，则液压泵输出压力为2.05MPa。
