专用铣床液压系统课程设计

专用铣床液压系统设计

《 液压与气压传动》课程设计任务书3

授课班号 专业年级 指导教师 学号姓名

1. 课程设计题目3

一台专用铣床，铣头驱动电机的功率为7.5KW，铣刀直径为150mm，转速为300r/min，工作台重量为4*103N，工件和夹具最大重量为1.8*103N，试设计此专用铣床液压系统。

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）

工作台行程为500mm（快进300mm，工进150mm），快进速度为5m/min，工进速度为50~800mm/min，往返加速、减速时间为0.1s，工作台用平导轨，静摩擦系数fj=0.2，动摩擦系数fd=0.1。

4. 设计参考资料（包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等）

章宏甲 《液压传动》 机械工业出版社 2006.1 章宏甲《液压与气压传动》机械工业出版社 2005.4 黎启柏 《液压元件手册》冶金工业出版社 2002.8 榆次液压有限公司 《榆次液压产品》 2002.3

课程设计任务

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。

5.1设计说明书（或报告）

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。 5.2技术附件（图纸、源程序、测量记录、硬件制作）

5.3图样、字数要求

专用铣床液压系统设计

系统图一张（3号图），设计说明书一份（2000~3000字）。

4. 设计方式 手工

5. 设计地点、指导答疑时间 待定 9.备注

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目录

一、 设计任务书 二、 负载工况分析

1. 工作负载 2. 摩擦阻力 3. 惯性负荷 三、 负载图和速度图 四、 确定液压缸参数

1. 液压缸的工作压力 2. 液压缸尺寸计算

3. 液压缸各工作阶段的压力、流量和功率计算 4. 绘制液压缸的工况图 五、 拟定液压系统图

1. 选择液压基本回路 2. 组成系统图 六、 选择液压元件

1. 确定液压泵的容量及电机功率 2. 控制阀的选择 3. 确定油管直径 4. 确定油箱容积 七、 液压系统的性能验算

1. 液压系统的压力损失计算 2. 液压系统的热量温升计算 附：液压系统图

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二、负载工况分析

1.工作负载

Fw=1000P/ν=1000P/(πDn/60×1000)=60×106P/πDn

=60×7.5×10/π×300×150 N

6

=3183 N

2.摩擦阻力

静摩擦阻力

Ffj=fj(G1+G2)=0.2×(4000+1800) N=1160 N 动摩擦阻力

Ffd=fd(G1+G2)=0.1×(4000+1800) N=580 N G1-工作台重量 G2-工件和夹具最大重量

3. 惯性负荷

Fg=(G1+G2) ν/gt=(4000+1800) ×5/9.8×0.1×60 N =493.20 N

g –重力加速度9.8m/s2 ν –工进速度 t –往返加减速时间

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三、负载图和速度图

取液压缸的机械效率η=0.9，计算液压缸各工作阶段的负载情况 启动：F=Ffj=1160 N

F‵=F/η=1160/0.9 N=1289 N

加速：F=Ffd+Fg=580+493.20=1073.20 N F‵=F/η=1073.20/0.9=1193 N 快进：F=Ffd=580 N

F‵=F/η=580/0.9=645 N

工进：F=Ffd+Fw=580+3183=3763 N

F‵=F/η=3763/0.9=4182 N

快退：F=Ffd=580 N

液压缸各阶段负载情况

F‵=F/η=580/0.9=645 N

根据工况负载F及行程S，绘制负载图：

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根据快进速度ν1、工进速度v2和行程S，绘制速度图：

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四、确定液压缸参数 1.液压缸的工作压力

根据负载并查表，初选工作压力

P1=3MPa

2.计算液压缸尺寸

鉴于动力滑台要求快进、快退速度相等，可选用单杆式差动液压缸。无杆腔工作面积A1，有杆腔工作面积A2，

且A1=2A2，即活塞杆直径d与缸筒直径D呈d=0.707D的关系。 回油路上背压P2取0.8MPa 油路压力损失△P取0.5MPa

A1=F/(P1-P2/2)=4182×10/(3-0.8/2)m=0.0016m D=(4A1)/=4d=0.707D=31.91mm

按GB/T2348-2001将直径元整成就进标准值 D=50mm d=35mm

液压缸两腔的实际有效面积为： A1=πD/4=19.63×10m A2=π(D-d)/4=10.01×10m

2

2

-42

2

-42

-6

2

2

根据上述D与d的值，可估算液压缸在各个工作阶段中的压力

3.液压缸各工作阶段的压力、流量和功率计算

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4. 液压缸工况图

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五．拟定液压系统图 1.选择液压基本回路

选择调速回路。该系统的流量、压力较小，可选用定量泵和溢流阀组成的供油源，液压系统功率小，滑台运动速度低，工作负载变化小，铣床加工有顺锉和逆锉之分，可采用进流口节流的调速形式，具有承受负切削的能力，如图（a）

(a)

选择快速运动回路和换向回路。系统采用节流调速回路后，不管采用什么油源形式都必须有单独的油路直接通向液压缸两腔，以实现快速运动。在本系统中，单杆液压缸要作差动连接，为保证换向平稳，采用电液换向阀式换接回路，如图（b） 选择速度换接回路。避免液压冲击，宜选用行程阀来控制速度换接，如图（c）

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（b）

（c）

2.组成液压系统图

根据各液压基本回路组成液压系统图,如图（d） 系统油路分析: 1)、快进

进油路：油箱→滤油器1→油泵2→单向阀3→换向阀4

左位→行程阀5左位→液压缸8右腔

回油路：液压缸8左腔→换向阀4左位→单向阀9→行程

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阀5左位→液压缸8右腔

2）、工进

进油路：油箱→滤油器1→油泵2→单向阀3→换向阀4

左位→调速阀6→液压缸8右腔

回油路：液压缸8左腔→换向阀4左位→溢流阀10→顺

序阀11→油箱

3）、快退

进油路：油箱→滤油器1→油泵2→单向阀3→换向阀4

右位→液压缸8左腔

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回油路：液压缸8右腔→单向阀7→换向阀4右位→单向

阀13→油箱

六、选择液压元件

1．确定液压泵的容量及电机功率

1）、液压泵

油路压力损失△P=0.5MPa，回油路泄露系数取1.1，则液压泵的最高工作压力为：

pB=p1+△p=(2.54+0.5) MPa=3.04 MPa 总流量：

QB=KQmax=(1.1x5.01) L/min=5.511 L/min

根据上述计算数据查泵的产品目录,选用YB-A9B定量式叶片泵,输出流量6.9L/min。

２）确定驱动电动机功率。

由工况图表明，最大功率出现在快退阶段，液压泵总效率η＝0.75,则电动机功率为： P=

p Q

=

(1.62 0.5) 6

60 0.75

kW=0.283 …… 此处隐藏：3017字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……