液压与气压传动课程设计说明书107李运增 XIN1

青岛理工大学琴岛学院

课程设计说明书

课题名称：液压与气压传动课程设计 学 院：机电工程系

专业班级: 机械设计制造及其自动化107 学 号：20100302015 学 生：李运增 指导老师：程显伦

青岛理工大学琴岛学院教务处

2012年12月27日

《液压与气压传动课程设计》评阅书

摘 要

目前，液压系统被广泛应用在机械、建筑、航空等领域中，成为一种新型的动力源。由于液压元件的制造精度越来越高，再配合电信号的控制，使液压系统在换向方面可以达到较高的频率。不管是在重型机械和精密设备上都能满足要求。 液压系统本身有较多的优点，比如：在同等的体积下，液压装置产生的动力更大；由于它的质量和惯性小、反映快，使液压装置工作比较平稳；能够实现无级调速，特别是在运动中进行调速；液压装置自身能实现过载保护；实现直线运动远比机械传动简单。但是液压传动对温度的变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度下工作。 液压系统应用在机床上，实现对工作台和夹紧工件的循环控制起着重要的作用。对铣削类组合机床，运用液压来控制运动循环，结构简单，所占空间小，而且能满足较大的切削负载要求。

本文为立式钻床液压系统设计，可以实现同时快速进给、工进、快退的动作。快进采用差动连接。

根据给定的条件完成液压系统图的设计；根据给定的条件和已完成的液压系统图，选择元件明细表；根据给定的条件和已完成的液压系统图，对主要元件进行初步计算；完成课程设计任务。

关键字：差动连接 双泵供油 进口节油调速回路

目 录

摘 要....................................................I 1设计任务...................................................1 2 液压回路的工况分析........................................2

2.1设计要求及工况分析.......................................2 2.2确定液压系统主要参数.....................................3

3 拟定液压系统原理图........................................6

3.1 初选液压件及基本回路.....................................6 3.2 组成液压系统............................................7

4计算和选择液压件及验算液压系统性能.........................8

4.1 确定液压泵的规格和电动机功率..............................8 4.2确定油管及压力...........................................9 4.3验算液压系统性..........................................10 4.4验算系统发热与温升.......................................12

总 结.....................................................13 参考文献....................................................14

1设计任务

学生通过《液压与气压传动》课的课堂学习，初步掌握了基本理论知识。本课程设计即为了给学生创造一个运用课堂理论知识，解决较复杂的问题的平台，锻炼学生综合利用所学知识的能力，初步接触一下“设计”的味道。

液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。本次设计的是一台立式双轴钻孔组合机床动力滑台液压系统。

要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进→工进→快退。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力FL 31100N；运动部件所受重力G 1200N；快进、快退速度

v1 v3 6.5m/min，工进速度v2 0.1m/min；快进行程L1 270mm，工进行程

L2 150mm；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数 s 0.2，动摩擦系数 d 0.1。液压

系统执行元件选为液压缸。

2 液压回路的工况分析

2.1设计要求及工况分析

(1) 工作负载 工作负载即为切削阻力FL 31100N。 (2) 摩擦负载

静摩擦阻力 Ffs sG 0.2 1200 9.8 3528N （2—1） 动摩擦阻力 Ffd dG 0.1 1200 9.8 1176N （2—2） （3）惯性负载 Fi （4）运动时间

L1270 10 3

2.49s （2—4） 快进 t1 v16.5/60L2150 10 3

90s 工进 t2 v20.1/60L1 L2420 10 3

3.9s 快退 t3

v36.5/60

m v6.5 1200 1300N （2—3） t60 0.1

设液压缸的机械效率 cm 0.9，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力

表2.1 液压缸各阶段的负载和推力

2.2确定液压系统主要参数

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2.2和表2.3，初选液压缸的工作压力P1 4MPa。 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。工进时为防止孔钻通时负载突然消失发生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，参考表2.4选此背压为P2 0.6MPa。

表2.2 按负载选择工表

2.3 各种机械常用的系统工作压力

表2.4 执行元件背压力

表2.5 按工作压力选取d/D

表2.6 按速比要求确定d/D

注：v1—无杆腔进油时活塞运动速度；

v2—有杆腔进油时活塞运动速度。

由式： p1A1 p2A2

F

cmF

得

A1

cm(p1

4A1

2

)2

32276

m2 96.9 10 4m2 0.9 (3 )

2 （2—5）

m 0.110m 110mm

则活塞直径：D

4 96.9 10 4

（2—6）

参考表2.5及2.6得，圆整后取标准数值得 D=110mm， d=80mm。

由此求得液压缸两腔的实际有效面积为：

A1

A2

D2

4

0.112

4

m2 95 10 4m2

44

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，如表2.7所列，

表2.7 液压缸在各阶段的压力、流量和功率值

(D2 d2)

(0.112 0.82)m2 44.7 10 4m2

Δp=0.5MPa。

2． 快退时，液压缸有杆腔进油，压力为p1，无杆腔回油，压力为p2。

3 拟定液压系统原理图

3.1 初选液压件及基本回路

(1) 选择调速回路 由于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。为防止孔钻通时负载突然消失引起运动部件前冲，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。

(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。最大流量与最小流量之比

qmax/qmin 0.5/1.6 10-2 31.2；其相应的时间之比(t1 t3)/t2 0.097。这表明在一个

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，选用限压式变量叶片泵。

(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 …… 此处隐藏：5198字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……