。。。。。。。。。。。。。大学 液压与气压课程设计说明书
题 目 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师职 称卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统
机械设计制造及其自动化
机制0912
。。。
。。。。。
。。。。。
2012年10月 14 日
1 / 19
目 录
第一章 明确液压系统的设计要求3
第二章 负载与运动分析3
第三章 确定液压系统主要参数4
第四章 拟定液压系统原理图5
第五章 计算和选择液压件8
第六章 液压缸设计基础13
第七章 验算液压系统性能18
设计小结19
参考文献19
2 / 19
引言
液压传动是用液体作为来传递能量的 液压传动有以下优点 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来传递能量 而液压介质的能量是由其 所具有的压力及力流量来表现的。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个方面 控制压力、控制流量的大 小、控制流动的方向。所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。 液压系统已经在各个部门得到广泛的应用 而且越先进的设备 其应用液压系统的部门就越多。
3 / 19
第一章 明确液压系统的设计要求
1.设计要求
设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统，动力滑台的工作循环是：快进——工进——快退——停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力为用21000N,移动部件总重力为10000N，快进行程为 100mm，快进与快退速度均为 4.2m／min，工进行程为 20mm，工进速度为 0.05m／min，加速、减速时间为0.2s，利用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1，动力滑台可以随时在中途停止运动，试设计该组合机床的液压传动系统。
第二章 负载与运动分析
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 夹紧力 导轨摩擦力 惯性力。
在对液压系统进行工况分析时 本设计实例只考虑组合机床动力滑台所受到 的工作负载、惯性负载和机械摩擦阻力负载 其他负载可忽略。
（1）工作负载工作负载即为切削阻力 FW =21000N
（2）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分。摩擦负载Ff即为导轨的摩擦阻力，导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为FS,则静摩擦阻力FS=0.2X10000=2000N，同理动摩擦阻力FV=0.1X10000=1000N。
( 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时间进行计算。已知启动换向时间为 0.05s 工作台 最大移动速度 即快进、快退速度为 4.2m/min 因此惯性负载可表示为
Fi?G?v100000.07??N?350N g?t100.24 / 19
(4)运动时间
L1100?10?3快进 t1??s?1.4s
V10.07L220?10?3工进 t2??s?24.1s ?3V20.83?10L1?L2(100?20)?10?3快退 t3??s?1.71s
V30.07
设液压缸的机械效率 ?cm =0.9，得出液压缸在各阶段的负载和推力，如表1
表1 液压缸在各运动阶段的负载和推力（?cm=0.9）
工况 启 动 加 速 快 进 工 进 反向启动 加 速 快 退
根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间，即可绘制出负载循环图F-t和速度循环图?-t，如图1所示。
负载组成 液压缸负载F/N 2000 1350 1000 22000 2000 1350 1000 液压缸推力F0?F/?cm/N F?Ffs F?Ffd?Fi F?Ffd F?Ffd?FL F?Ffs F?Ffd?Fi F?Ffd 2222 1500 1111 24444 2222 1500 1111 5 / 19
卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统
