液压传动课程设计

液压与气压传动课程设计

班级机制1211

姓名

学号2012116102

指导老师邬国秀

目录

一.设计要求及工况分析 (3)

1.负载与运动分析

2.负载循环图.速度循环图

二.确定液压系统主要参数 (4)

1.初选液压缸工作压力

2.计算液压缸主要尺寸

三.拟定液压系统原理图 (7)

1.选择基本回路

2.组成液压系统

四.计算和选择液压件 (9)

确定液压泵的规格和电动机功率

五.附表与附图 (11)

六.参考文献 (13)

(一)、设计要求及工况分析 设计要求

1、设计一台专用铣床，工作台要求完成快进－－工作进给－－快退－－停止的自动工作循环。铣床工作台重量4000N ，工件夹具重量为1500N ，铣削阻力最大为9000N ，工作台快进、快退速度为4.5m ／min ，工作进给速度为0.06～1m ／min ，往复运动加、减速时间为0.05s 工作采用平导轨，静、动摩擦分别为fs ＝0.2，fd ＝0.1，•工作台快进行程为0.3m 。工进行程为0.1m ，试设计该机床的液压系统

1、负载与运动分析

(1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30000N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力

N G F S FS 110055002.0=⨯==μ 动摩擦阻力

N G F d fd 55055001.0=⨯==μ (3) 惯性负载

N 842 N 05×60

. 0 8 . 9 5500 i ⨯ = ∆ ∆ =

t g G F υ 4.5 =

(4) 运动时间

快进 s v L t 3.360

/5.4102503

111=⨯==-

工进 s v L t 9060/1.0101503

222=⨯==-

快退 s v L L t 3.560

/5.4104003

3213=⨯=+=-

设液压缸的机械效率ηcm =0.9，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。

表1液压缸各阶段的负载和推力

2、 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υ-t ，见附图

（二） 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和表3，初选液压缸的工作压力p 1=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（A 1=2A 2），快进时液压缸差动连接。工进时为防止车铣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4选此背压为p 2=0.6MPa 。

表2 按负载选择工作压力

表3 各种机械常用的系统工作压力

表4

执行元件背压力

表5 按工作压力选取d/D

表6 按速比要求确定d/D

注：1—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。

式

cm

2211ηF

A p A p =

-得

则活塞直径

参考表5及表6，得d ≈0.71D =77mm ，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

2

422

2

1m 1095m 4

11.04

-⨯=⨯=

=

ππD A

2

4222222m 107.44m )8.011.0(4

)(4

-⨯=-⨯=

-=

π

π

d D A

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7所列，由此绘制的液压缸工况图如图2所示。 表7液压缸在各阶段的压力、流量和功率值

2

4 2 6 2 1 cm 1 m 10 92 m 10

) 2

6 . 0 4 ( 9 . 0 30550

) 2

( - ⨯ = ⨯ - ⨯ =

- =

p p F

A η mm

108 m 108 . 0 m 10 92 4 4 4 1

= = ⨯ ⨯ =

=

-

π

π

A D

加速1547 p

1+Δ

p0.75 ——

1

2

1

)

(υ

A

A

q-

=

q

p

P

1

=

恒速611 p

1+Δ

p0.57 0.4 0.23

工进33944 0.6 3.86 1.58×10-20.061

1

2

2

1A

A

p

F

p+

=

2

1

υA

q=

q

p

P

1

=

快退

启

动

1222 —0.27 ——

2

1

2

1A

A

p

F

p+

=

3

2

υ

A

q=

q

p

P

1

=加

速

1547 0.5 1.41 ——

恒

速

611 0.5 1.20 0.34 0.41

注：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p1，无杆腔回油，压力为p2。

（三）拟定液压系统原理图

1．选择基本回路

图1