液压系统的设计与计算(自己)

目录

一液压课程设计任务书 ........................................... 错误！未定义书签。二液压系统的设计与计算 . (2)

1．进行工况分析 (3)

2．绘制液压缸的负载图和速度图 (4)

三拟订液压系统原理图 (4)

四确定执行元件主要参数 (6)

1．工作压力的确定 (6)

2．确定液压缸的内径D和活塞竿直径d (7)

3．计算液压泵的流量 (7)

4.确定夹紧缸的内径和活塞杆直径 (8)

5．计算液压泵的压力 (8)

6．选用液压泵规格和型号 (9)

7．确定电动机功率及型号 (9)

8.液压元件及辅助元件的选择 (10)

9．油箱容量的确定 (10)

五验算液压系统性能 ................................................... 错误！未定义书签。

1．回路压力损失验算............................................... 错误！未定义书签。

2．液压系统的温升验算........................................... 错误！未定义书签。六课程设计简单小结.. (16)

七参考书目.................................................................... 错误！未定义书签。

一、课程设计题目与设计要求

某厂设计一台钻镗专用机床，要求孔德加工进度有IT6,。要求该机床液压系统要完成的工作循环是：工件定位、夹紧——动力头快进——工进——终点停留——动力头快退——工件松开、拔销。该机床运动部件的重量为30000N，快进、快退速度为6m/min，工进的速度为20~120mm/min可无极调速，工作台的最大行程为400mm，其中工进的总行程为150mm，工进时的最大轴向切削力为20000N，工作台的导轨采用平导轨支撑方式；夹紧缸和拔销缸的行程都为25mm，夹紧力在12000~8000之间可调，夹紧时间不大于1秒钟。

依据上述题目完成下列设计任务：

（1）完成该液压系统的工况分析、系统计算并最终完成该液压系统工作原理图的设计工作；

（2）根据已完成的液压系统工作原理图选择标准液压元件；

（3）对上述液压系统中的进给液压缸进行结构设计，完成该液压缸的相关计算和部件装配图设计，并对其中的1-2非标准零件进

行零件图的设计；

二、液压系统的设计与计算

1、进行工况分析

液压缸负载主要包括：切削阻力，惯性阻力，摩擦阻力。

（1）、定位液压缸：

设其工作压力位R=200N

（2）、夹紧液压缸

已知最大负载力为R=12000N

（3）、工作台液压缸

液压缸所受外负载F包括三种类型，即

F=＋F f＋F a +F m

F W——工作负载，即沿活塞运动方向的切削力，F W=20000N；

F f——导轨摩擦阻力，分为静摩擦阻力和动摩擦阻力，本例中

选取静摩擦阻力为0.2，动摩擦阻力为0.1，则

F fs切=fG=0.2×30000=6000N

F fa切=fG=0.1×30000=3000N

F a——运动部件速度变化时的惯性负载；

F a=GΔv/（g·Δt）=30000×6/(9.8×0.3×60)=1020N

Δt为加速时间，设其为0.3

Δv为Δt时间内变化的速度

F m——密封圈的摩擦阻力；

F m=f F W =0.05×20000=1000N

其有效阻力按5%有效作用力计算。

设计钻镗专用机床液压系统，其工作定位－夹紧－动力头快

进－工进－终点停留－动力头快退－工件松开、拔销等自动

循环，其速度和受力循环为下图：

其外负载循环为

三、拟定液压系统原理图

（1）调速回路的选择

根据液压系统希望其进给速度平稳，钻孔透时不冲前，选用调速阀的进口节流调速回路，出口加背压阀。

（2）快速回路的选择

根据设计要求，快进、快退是的速度为6m/s，要尽量选用小规格的液压泵，所以选用差动连接。

（3）速度换接回路的选择

根据设计要求，速度换接要平稳可靠，另外是专业设备，所以可采用行程阀的速度换接回路。

可方便控制系统的快进，工进行程。

（4）由速度图可知，快进时流量不大，运动部件的重量也较小，选用换向性能好的电液换向阀。

（5）油源方式的选择

考虑到该机床在工进时负载较大，速度较低。而在快进快退时负载较小，速度较高。从节省能量、减少发热考虑，泵源系统宜选用变量泵供油。为了保证液压安全，在泵的出口处并联一个溢流阀作为安全阀。

（6）定位夹紧回路的选择

按先定位后夹紧的要求，可选择单向顺序阀的顺序动作回路。通常夹紧缸的工作压力低于进给缸的工作，并由同一液压泵供油，所以在夹紧回路中应设减压阀减压，同时还需满足：夹紧时间可调，在进给回路压力下降时能保持夹紧力，所以要接入节流阀调速和单向阀保压。换向阀可连接成断电夹紧方式，也可以采用带定位的电磁换向阀，以免工作时突然断电而松开。

（7）动作转换的控制方式选择

为了确保夹紧后才进行切削，夹紧与进给的顺序动作应采用压力继电器控制。

液压系统原理图如下：

四、确定执行元件主要参数

1、液压系统的计算和选择液压元件

（1）液压缸主要尺寸的确定

1）工作压力P的确定。工作压力P可根据负载大小及机器的类型来初步确定，查考液压系统设计手册，表2-1取液压缸工作压

力位3MPa。

2）计算液压缸内径D和活塞缸直径d。由工作负载循环表知其最大负载为24000N,按手册表2-2可取P2为0.5MPa，ƞcm为0.95，