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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。
龙岩学院课程名称：液压及气压传动设计题目：组合机床动力滑台液压系统设计院系：机电工程学院专业：13级机械设计组织及其自动化（2）班设计：陈朝敏2013043601陈凡2013043602指导老师：张雪华老师时间：二〇一五年四月二十四日目录1.确定液压缸的结构尺寸及工况图 (1)1.1负载图及速度图 (1)1.2初定液压缸的结构尺寸 (2)1.3液压缸工况图 (4)2.拟定液压回路 (5)2.1选择液压回路 (5)2.2组成液压系统图 (7)3.机械和选择液压元件 (8)3.1确定液压泵的规格和电机功率 (8)3.2液压阀的选择 (10)3.3确定管道尺寸 (11)3.4确定油箱容量 (11)4液压系统主要性能的估算 (11)4.1液压缸的速度 (12)4.2系统的效率 (1)24.3液压系统发热及温升的验算 (15)5总结 (1)66.参考文献 (16)组合机床动力滑台液压系统设计1）确定液压缸的结构尺寸及工况图（1）负载图及速度图。
①负载分析。
a.切削力：F l=24000Nb.摩擦阻力：F fs=f s·F G=0.2×510×9.8=1000NF fd=f d·F G=0.1×510×9.8=500Nc.惯性阻力：F m=ma=（F G·△v）/(g·△t)=(4998×3.5)/(9.8×0.2×60)=149Nd.重力阻力。
由于动力滑台为卧式放置，所以不考虑重力负载。
e.密封阻力。
键密封阻力考虑在液压缸的机械效率中去，取液压缸机械效率ηm=0.9。
f.背压阻力。
初算时暂不考虑。
根据分析可算出液压缸在各动作阶段中的负载，如表1所示。
加速F=F fd+F m649721快速F=F fd500555工进F=F l+F fd2450027222反向启动F=F fs10001111加速F=F fd+F m649721快退F=F fd500555②负载图、速度图。
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。
1、液压传动的工作原理与组成 01、1工作原理 01、2液压系统的基本组成 02、设计要求 02、2机床的其她工作参数如下： (1)3、液压系统工况分析 (1)3、1运动分析 (1)3、2负载分析 (2)3、2、1工作阻力 (2)3、2、2摩擦阻力 (2)3、2、3惯性力 (2)4、液压系统方案设计 (3)4、1选择调速回路 (3)4、2选择油源形式 (3)4、3选择快速运动与换向回路 (3)4、4选择速度换接回路 (4)4、5选择调压与卸荷回路 (4)6、组成液压系统 (4)5、确定液压系统主要参数 (5)5、1初选液压缸工作压力 (5)5、2计算液压缸主要尺寸 (5)5、3液压泵的参数计算 (7)5、3、1计算液压泵的流量 (7)5、3、2确定液压泵的规格与电动机功率 (8)6、液压元件的选择 (8)6、1液压阀及过滤器的选择 (8)6、2油管的选择 (9)6、2、1确定油管 (9)6、3油箱的选择 (11)7、验算液压系统性能 (11)7、1验算系统压力损失 (11)7、1、1判断流动状态 (11)7、1、2 计算系统压力损失 (11)7、1、3 快进 (12)7、1、4 工进 (13)7、1、5 快退 (13)7、2验算系统发热与温升 (14)HUNAN UNIVERSITY OF TECHNOLOG Y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与组成液压传动就是用液体作为工作介质来传递能量与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，经过各种控制阀与管路的传递，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，实现直线往复运动与回转运动。
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。
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。
组合机床滑台液压系统设计The design of hydraulic system of modular machine tool slide组合机床滑台液压系统设计摘要作为一种高效率的专用机床，组合机床在大批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。
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、可无级连续调节等优点，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，本次设计组合机床动力滑台为一台卧式钻、镗组合机床上的动力滑台液压系统要求完成动作为“快进—工进—快退—原位停止”的工作循环：最大切削力为FL=12KN，动力头自重FG=20KN，工作进给要求能在0.02—1.2m/min的范围内无级调速，快进、快退速度为6m/min；工进行程为100mm，快进行程为300mm；采用平导轨，其静、动摩擦系数取fs=0.2、fd=0.1；往复运动的加速、减速时间要求不大于0.5S。
关键词：液压系统修正节流阀分流集流阀液压锁The design of hydraulic system of modular machine tool slideAbstract as a special machine for high efficiency, the combination of machine tools are widely used in large batch machining production. The curriculum designto combination machine tool hydraulic pressure system design as an example,introduces the design method of the hydraulic system of modular machine tooland the design procedure, including combination machinetool hydraulic system of power slipway condition analysis, the main parameters, hydraulic system principle diagram of the quasi fixed, the choice of hydraulic components and systemperformance checking.Combination machine is based on common components, with special componentsdesigned according to workpiece specific shape and process and fixture andconsisting of semi-automaticor automatic machine tool. Combination machinegenerally adopts the multi axis, multi knife, multi process, multi or multistage and processing, production efficiency several times to several times higher than the general machine tool. The combination machine has the advantages of high efficiency and low cost, widely used in mass production, and can be used tocompose the automatic production line. Combination machine tools usually adopts the multi axis, multiknife, multi-faceted, multi station and processing, can complete thedrilling, boring, tapping, reaming, expansion, cars, milling, grindingand other finishing processes.The hydraulic system has the advantages of simple structure, flexible action,convenient operation, wide speed range, the advantages of continuous stepless regulation, has been widely applied in the modular machine tool. Hydraulicsystem in modular machine is mainly used to achieve the worktable linearmovement and rotary movement, the design of combined machine tool power sliding table is a horizontal drilling, hydraulic system of power slipway boring modular machine to complete the requirements of action as "fast forward -feeding - rewind in-situ stop" work cycle: the maximum cutting force for FL=12KN,a power head weight FG=20KN, feed requirements canbe stepless in the range of 0.02 - 1.2m/min in speed, fast forward, rewind speed is6m/min; feedingschedule for 100mm, fast forward stroke is 300mm; using flat guide rail, thestatic,dynamic friction coefficient fs=0.2, fd=0.1; acceleration, the reciprocating motion of the time requirements not more than 0.5S.Key words: Hydraulic system Amendment throttle valve Flow distributing and collecting valve Hydraulic lock目录第一章绪论 (1)1.1 液压传动的发展状况 (1)1.2 液压技术的应用 (2)第二章组合机床滑台设计依据 (2)第三章工况分析 (2)3.1 负载分析 (2)3.2 负载图和速度图 (3)第四章初步拟定液压系统原理图 (4)4.1 选择液压基本回路 (4)4.2 组成液压系统原理图 (5)第五章确定液压系统参数 (6)5.1 初选液压缸工作压力 (6)5.2 计算液压缸的结构尺寸 (7)5.3 绘制工况图 (8)第六章液压元件的计算和选择 (8)6.1 确定液压泵的规格和电机功率 (8)6.2 选择液压阀 (9)6.3 确定管道尺寸 (10)6.4 确定油箱容量 (11)第七章液压系统的性能验算 (11)7.1 液压缸的速度验算 (11)7.2 回路压力损失验算 (11)7.3 液压系统发热与温升验算 (12)第八章液压技术未来的发展 (13)总结 (14)致谢 (14)参考文献 ....................................................................................................错误！未定义书签。
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。
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，如图1所示，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。
图1 组合机床动力滑台工作循环2 设计的技术要求和设计参数工作循环：快进→工进→快退→停止；系统设计参数如表1所示，动力滑台采用平面导轨，其静、动摩擦系数分别为f s = 0.2、f d = 0.1。
表1 设计参数快退行程2503=l mm ，工进速度2100υ= mm/min 。
根据上述已知数据绘制组合机床动力滑台液压系统的速度循环图如图3所示。
图3 组合机床液压系统速度循环图3.4 确定系统主要参数3.4.1 初选液压缸工作压力所设计的动力滑台在工进时负载最大，其值为22105N ，其它工况时的负载都相对较低，参考第2章表3和表4按照负载大小或按照液压系统应用场合来选择工作压力的方法，初选液压缸的工作压力p 1=3.0MPa 。
湖南科技大学课程设计说明书课程名称:专业模块课程设计题目名称:组合机床动力滑台液压系统专业: 机械设计制造及其自动化姓名:泮一平学号: 1153010531指导教师:刘长鸣2015年 1月 8日目录一、液压传动的工作原理与组成、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、二、设计要求、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、三、液压系统的工况分析、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、四、确定液压系统主要参数、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、五、液压元件的选择、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、六、验算液压系统性能、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、七、设计小结、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、一、液压传动的工作原理与组成液压传动就是用液体作为工作介质来传递能量与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,经过各种控制阀与管路的传递,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,实现直线往复运动与回转运动。
驱动机床工作台的液压系统就是由邮箱、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。
1、工作原理（1）电动机驱动液压泵经滤油器从邮箱中吸油,油液被加压后,从泵的输出口输入管路。
油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸,推动活塞而使工作台左右移动。
液压缸里的油液经换向阀与回油管排回邮箱。
（2）工作台的移动速度就是通过节流阀来调节的。
当节流阀开大时,进入液压缸的油量增多,工作台的移动速度增大;当节流阀关小时,进入液压缸的油量减少,工作台的移动速度减少。
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 (18)7.1.2计算系统压力损失 (19)7.1.3快进 (19)7.1.4工进 (20)7.1.5快退 (21)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。
1.1工作原理（1）电动机驱动液压泵经滤油器从邮箱中吸油，油液被加压后，从泵的输出口输入管路。
油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸，推动活塞而使工作台左右移动。
液压缸里的油液经换向阀和回油管排回邮箱。
（2）工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。
当节流阀开大时，进入液压缸的油量增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，进入液压缸的油量减少，工作台的移动速度减少。
由此可见，速度是油量决定的。
1.2液压系统的基本组成（1）能源装置——液压泵。
它将动力部分所输出的机械能转换成液压能，给系统提供压力油液。
（2）执行装置——液压机。
通过它将液压能转换成机械能，推动负载做功。
（3）控制装置——液压阀。
通过它们的控制调节，使液流的压力、流速和方向得以改变，从而改变执行元件的力、速度和方向。
（4）辅助装置——、管路、储能器、滤油器、管接头、压力表开关等。
通过这些元件把系统联接起来，以实现各种工作循环。
（5）工作介质——液压油。
绝大多数液压油采用矿物油，系统用它来传递能量和信息。
2.设计要求设计一台组合机床动力滑台液压系统。
2.1机床要求的工作循环是：要求实现工件快进、工进、快退等过程，最后自动停止；动力滑台采用平导轨，往复运动的加速、减速时间t 为0.2s。
2.2机床的其他工作参数如下：2.3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，能承受一定量的反向负荷。
由设计要求取工进速度为80mm/min ，快进行程1l 为300mm ，工进行程2l 为100mm3.液压系统工况分析3.1运动分析绘制动力滑台的工作循环图3.2负载分析3.2.1工作阻力工作阻力为已知N F t 20000= 3.2.2摩擦阻力已知采用平导轨，且静摩擦系数2.0=s f ，动摩擦系数1.0=d f ，正压力N F N 30000=，则：静摩擦阻力 N F fs 6000300002.0=⨯= 动摩擦阻力 N F fd 3000300001.0=⨯=3.2.3惯性力N t v g G F m 15302.08.960/630000=⨯⨯=∆∆⋅=3.3液压缸各运动阶段负载如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设定液压缸的机械效率η，则液压缸在各个工作阶段的总接卸负载可以算出，见下表：=.0954.液压系统方案设计4.1选择调速回路这台机床液压系统功率较小，滑台运动速度低，工作负载为阻力负载且工作中变化小，故可选用进口节流调速回路。
为防止负载突变，在回油路上加背压阀。
由于系统选用节流调速方式，系统必然为开式循环系统。
4.2选择油源形式在工作循环内，液压缸要求油源提供快进、快退行程的低压大流量和工进行程的高压小流量的油液。
在一个工作循环中的大部分时间都处于高压小流量工作。
从提高系统效率、节省能量角度来看，选用单定量泵油源显然是不合理的，为此可选用限压式变量泵或双联叶片泵作为油源。
考虑到前者流量突变时液压冲击较大，工作平稳性差，且后者可双泵同时向液压缸供油实现快速运动，最后确定选用双联叶片泵方案，如下图所示。
4.3选择快速运动和换向回路本系统已选定液压缸差动连接和双泵供油两种快速运动回路实现快速运动。
考虑到从工进转快退时回油路流量较大，故选用换向时间可调的电液换向阀式换向回路，以减小液压冲击。
由于要实现液压缸差动连接，所以选用三位五通电液换向阀，如下图所示。
4.4选择速度换接回路由于本系统滑台由快进转为工进时，速度变化大，为减少速度换接时的液压冲击，选用行程阀控制的换接回路，如图下图所示。
4.5选择调压和卸荷回路在双泵供油的油源形式确定后，调压和卸荷问题都已基本解决。
即滑台工进时，高压小流量泵的出口压力由油源中的溢流阀调定，无需另设调压回路。
在滑台工进和停止时，低压大流量泵通过液控顺序阀卸荷，高压小流量泵在滑台停止时虽未卸荷，但功率损失较小，故可不需再设卸荷回路。
6.组成液压系统将上面选出的液压基本回路组合在一起，并经修改和完善，就可得到完整的液压系统工作原理图，如右图所示。
为了解决滑台工进时进、回油路串通使系统压力无法建立的问题，增设了单向阀6。
为了避免机床停止工作时回路中的油液流回油箱，导致空气进入系统，影响滑台运动的平稳性，图中添置了一个单向阀13。
考虑到这台机床用于钻孔（通孔与不通孔）加工，对位置定位精度要求较高，图中增设了一个压力继电器14。
当滑台碰上死挡块后，系统压力升高，它发出快退信号，操纵电液换向阀换向。
5.确定液压系统主要参数5.1初选液压缸工作压力所设计的动力滑台在工进时负载最大，在其它工况负载都不太高，参考表1和表2，初选液压缸的工作压力p1=4MPa。
5.2计算液压缸主要尺寸鉴于动力滑台快进和快退速度相等，这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸（A1=2A2），快进时液压缸差动连接。
工进时为防止负载突变采用背压，参考表4选此背压为p b=0.8MPa。
表5 按速比要求确定d/D注：υ1—无杆腔进油时活塞运动速度；υ2—有杆腔进油时活塞运动速度。
液压缸活塞杆外径尺寸系列—————— 摘自GB/T2348—1993（mm ）由公式η/2211F A p A p =-可得：232662111054.6106.0211042421121m m p p F A ⨯=⨯⨯-⨯=-= 则活塞直径 mm A D 911054.64431=⨯⨯==-ππ参考表4及表5，得d ≈0.71D =64mm,圆整后取标准数值得D =90mm ， d =63mm 。
由此求得液压缸两腔的实际有效面积为2215.634mm D A ==π22224.324)(mm d D A =-=π根据计算出的液压缸的尺寸，可估算出液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量和功率，如下表所列。
1.Δp 为液压缸差动连接时，回油口到进油口之间的压力损失，取Δp =0.5MPa 。
2.快退时，液压缸有杆腔进油，压力为p j ，无杆腔回油，压力为p b =p j +Δp 。
3.计算工进是背压按p b =0.8Mpa 代入。
4.快退时背压按p b =0.5Mpa 代入。
5.3液压泵的参数计算小流量泵在快进和工进时都向液压缸供油，由表6可知，液压缸在工进时工作压力最大，最大工作压力为p 1=4.22MPa ，如在调速阀进口节流调速回路中，选取进油路上的总压力损失∑∆p =0.6MPa ，考虑到压力继电器的可靠动作要求压差∆p =0.5MPa ，则小流量泵的最高工作压力估算为Mpa p p P P p 32.55.06.022.41=++=∆+∆∑+≥ 大流量泵只在快进和快退时向液压缸供油，由表6可见，快退时液压缸的工作压力为p 1=1.95MPa ，比快进时大。
考虑到快退时进油不通过调速阀，故其进油路压力损失比前者小，现取进油路上的总压力损失∑∆p =0.3MPa ，则大流量泵的最高工作压力估算为Mpa p P P p 25.23.095.111=+=∆∑+≥ 因此泵的额定压力可取MPa MPa P r 65.632.525.1=⨯≥ 5.3.1 计算液压泵的流量由表6可知，油源向液压缸输入的最大流量为19.44L/min ，若取回路泄漏系数K =1.1，则两个泵的总流量为m in /384.21m in /44.191.11L L Kq q p =⨯==考虑到溢流阀的最小稳定流量为2.5L/min ，工进时的流量为0.51L/min 则小流量泵的流量m in /061.3)5.251.01.1(1L q p =+⨯≥小流量泵的流量最少应为3.1L/min 。
所以大流量泵的流量m in /204.181.3304.2112L q q q p p p =-=-≥5.3.2 确定液压泵的规格和电动机功率根据以上压力和流量数值查阅产品样本，并考虑液压泵存在容积损失，最后确定选取PV2R12-6/26型双联叶片泵。
其小流量泵和大流量泵的排量分别为6mL/min 和26mL/min ，当液压泵的转速n p =960r/min 时，其理论流量η⋅⋅=n V q 分别为5.6 L/min 和24.3L/min ，若取液压泵容积效率ηv =0.9，则液压泵的实际输出流量为min/036.27min /)996.21076.5(min /)1000/9409.0261000/9409.06(21L L L q q q p p p =+=⨯⨯+⨯⨯=+=由于液压缸在快退时输入功率最大，若取液压泵总效率ηp =0.8，这时液压泵的驱动电动机功率为Kw q p P ppp 28.110608.010036.271025.2336=⨯⨯⨯⨯⨯=≥-η 根据此数值查阅产品样本，选用规格相近的Y100L —6型电动机，其额定功率为1.5KW ，额定转速为910r/min6.液压元件的选择6.1液压阀及过滤器的选择根据系统的最高工作压力和通过各阀类元件及辅件的实际流量，查阅产品样本，选出的阀类元件和辅件规格如表8所列。
