液压课程设计.doc
(完整word版)液压课程设计说明书----专用卧式铣床

目录一前言 (1)1.1课程设计的目的: (1)1.2课程设计题目: (1)1.3课程设计主要完成的主要内容: (1)二工况分析 (2)2.1负载分析 (3)2.2运动分析 (5)三确定液压缸的参数 (6)3.1初选液压缸的工作压力 (7)3.2 确定液压缸尺寸 (8)3.3液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率的计算值 (10)3.4绘制液压缸工况图 (11)四拟定液压系统图 (12)4.1选择液压回路 (12)4.2 液压原理图 (13)五选择液压元件 (16)5.1 选择液压泵和驱动电机 (16)5.2 选择控制元件 (17)5.3 选用辅助元件 (18)六液压系统性能验算 (20)6.1 油路中的压力损失 (20)6.2液压系统的效率 (22)6.3 液压系统的发热温升验算 (22)七液压缸的设计与计算 (23)7.1 计算液压缸的结构尺寸 (23)总结 (27)参考文献 (28)一前言有一点点数据错误,要高分画图很重要1.1课程设计的目的:《液压传动与控制》课程设计是机械设计制造及其自动化专业学生在学完《流体力学与液压传动》课程之后进行的一个重要的实践性教学环节。
学生通过本课程设计能够进一步熟悉并掌握液压传动与控制的基本概念、熟悉液压元件结构原理、熟悉液压基本回路、掌握液压系统图的阅读方法及基本技能、能够综合运用本课程及工程力学、机械设计等有关课程的知识设计一般工程设备液压系统。
同时,学生通过本课程设计可在以下几方面得到训练:①正确进行工程运算和使用技术文件、技术资料的能力;②掌握系统方案设计的一般方法;③正确表达设计思想的方法和能力;④综合利用所学知识解决工程实际问题的能力。
1.2课程设计题目:设计一台专用卧式铣床的液压系统,要求液压系统完成“快进—工进—快退—停止”的工作循环。
已知:铣削阻力最大为10000N,工作台、工件和夹具的总重量为5500N,工作台快进行程为300mm,工进行程为100mm,快进、快退速度为4.5m/min,工进速度为60—1000mm/min,加、减速时间为0.05s,工作台采用平导轨,静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1。
液压课程设计

液压与气压传动课程设计说明书目录1 任务分析 (3)1.1技术要求............................................................................................ 错误!未定义书签。
1.2任务分析 (3)2 方案的确定 (4)2.1运动情况分析 (4)3 工况分析 (5)3.1工作负载 (5)3.2 摩擦负载 (5)3.3 惯性负载 (5)3.4 自重 (5)3.5 液压缸在各工作阶段的负载值 (6)4 负载图和速度图 (6)5 液压缸主要参数的确定 (7)5.1 液压缸主要尺寸的确定 (7)5.2 计算在各工作阶段液压缸所需的流量 (8)6 液压系统图 (11)6.1 液压系统图分析 (11)6.2 液压系统原理图 (11)7 液压元件的选择 (12)7.1液压泵的选择 (12)7.2 阀类元件及辅助元件 (13)7.3油箱的容积计算 (14)8 液压系统性能的运算 (14)8.1 压力损失和调定压力的确定 (14)(1)进油管中的压力损失 (14)8.2 油液温升的计算 (16)8.3 散热量的计算 (17)总结 (17)参考文献 (17)1 任务分析一、设计题目:小型压力机液压系统设计设计一台小型液压压力机的液压系统,要求实现快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止的工作循环,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 其机械效率0.91cm η=,液压缸的背压负载b F =30000N ,设计该压力机的液压系统传动。
已知参数:1.切削负载F L =140KN ,2.机床工作部件总质量:31KN,铣床工作台重量:34KN ,3.快进、快退速度均为4m/min ,工进速度在80mm/min 范围内可无级调节。
二、设计内容1.明确主机的功能和对液压系统的要求;2.进行工况分析(计算载荷、运动分析和动力分析); 3.确定液压系统的主要参数; 4.拟定液压系统原理图;5.选择液压元件并确定安装联接形式; 6.绘制部件图、零件图和编制技术文件; 7.液压系统主要参数的验算。
200t液压压力机课程设计

200t液压压力机课程设计一、课程设计目标本课程设计旨在加深学生对液压压力机的工作原理、液压系统设计和机械结构设计的理解。
通过设计过程,培养学生的工程设计能力和创新思维,提高学生解决实际工程问题的能力。
二、设计内容及要求1. 液压系统设计:根据压力机的工作要求,设计合理的液压系统,包括液压元件的选择、油路的布置和液压系统的计算。
2. 机械结构设计:根据液压系统的要求,设计压力机的机械结构,包括压机本体、工作台、滑块、导向装置等。
3. 绘制工程图纸:根据设计结果,绘制液压系统图、机械结构图、零件图等工程图纸。
4. 编写设计说明书:详细描述设计过程、设计计算、元件选择等内容,并对设计结果进行分析和评估。
三、设计步骤1. 需求分析:明确压力机的工作要求、技术指标和设计约束。
2. 方案设计:根据需求分析,提出可行的设计方案,并进行比较和优化。
3. 液压系统设计:选择合适的液压元件,设计油路布置,进行液压系统的计算和仿真。
4. 机械结构设计:根据液压系统的要求,设计压力机的机械结构,考虑强度、刚度和稳定性等因素。
5. 工程图纸绘制:根据设计结果,绘制液压系统图、机械结构图、零件图等工程图纸。
6. 设计说明书编写:详细描述设计过程、设计计算、元件选择等内容,并对设计结果进行分析和评估。
7. 设计评审与修改:对设计进行评审,根据评审意见进行修改和完善。
8. 总结与汇报:总结设计过程和成果,撰写课程设计报告。
四、课程设计成果1. 完整的设计说明书,包括设计过程、计算、元件选择、图纸绘制等内容。
2. 绘制的工程图纸,包括液压系统图、机械结构图、零件图等。
3. 课程设计报告,总结设计过程和成果,分析设计的优点和不足。
压装机液压系统课程设计

压装机液压系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解压装机液压系统的基础理论知识,掌握液压系统的组成、工作原理及主要性能参数。
2. 学生能够了解液压油的选择、维护及液压元件的常见故障分析。
3. 学生掌握压装机液压系统设计的基本流程和步骤,具备分析简单液压系统设计问题的能力。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,进行压装机液压系统的初步设计和计算。
2. 学生能够熟练使用相关绘图软件,绘制液压系统原理图和装配图。
3. 学生具备一定的液压系统故障排除能力,能够解决实际操作中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习,培养对液压技术的兴趣,提高工程意识和创新意识。
2. 学生在课程学习过程中,培养团队协作精神和沟通能力,增强解决问题的自信心。
3. 学生了解液压系统在工业生产中的重要性,认识到学习液压技术对个人和社会的意义。
课程性质:本课程为专业选修课,适用于具有一定机械基础和液压基础的学生。
学生特点:学生为高二年级机械制造与自动化专业学生,已学习相关机械基础课程,具有一定的识图能力和动手能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和工程应用能力。
通过课程学习,使学生能够独立完成压装机液压系统的设计和分析任务,为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 液压系统基础知识- 液压系统的组成、工作原理及性能参数(对应教材第2章)- 液压油的选择、维护及液压元件功能(对应教材第3章)2. 液压系统设计方法与流程- 压装机液压系统设计要求及步骤(对应教材第5章)- 液压系统原理图、装配图的绘制方法(对应教材第6章)3. 液压系统元件选型与计算- 液压泵、液压马达、液压缸等元件的选型计算(对应教材第7章)- 液压阀的类型及选用方法(对应教材第8章)4. 液压系统故障分析及维护- 常见液压系统故障类型及原因(对应教材第9章)- 液压系统维护方法及故障排除(对应教材第10章)5. 实践教学环节- 压装机液压系统设计实例分析(结合教材实例)- 相关绘图软件操作培训(CAD软件应用)教学内容安排与进度:第1周:液压系统基础知识学习第2周:液压系统设计方法与流程学习第3周:液压系统元件选型与计算第4周:液压系统故障分析及维护第5-6周:实践教学环节,设计实例分析与绘图软件操作培训三、教学方法1. 讲授法:- 对于液压系统的基础理论知识、设计方法与流程等抽象、概念性较强的内容,采用讲授法进行教学,使学生系统地掌握液压系统相关知识点。
液压缸课程设计.docx

河南理工大学机械学院课程设计说明书题目名称:单柱压力机的液压缸设计学院:机械与力工程学院班:机11-1姓名:邱学号:3指教:刘俊利目录一、程的目的及要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯二、程内容及参数确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯三、液缸主要尺寸的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯四、液缸的密封⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯五、支承向的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯六、防圈的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯七、液缸材料的用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯八、程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯九、参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯说明书一、课程设计的目的油缸是液压传动系统中实现往复运动和小于 360°回摆运动的液压执行元件。
具有结构简单,工作可靠,制造容易以及使用维护方便、低速稳定性好等优点。
因此,广泛应用于工业生产各部门,如:工程机械中挖掘机和装载机的铲装机构和提升机构,起重机械中汽车起重机的伸缩臂和支腿机构,矿山机械中的液压支架及采煤机的滚筒调高装置,建筑机械中的打桩机,冶金机械中的压力机,汽车工业中自卸式汽车和高空作业车,智能机械中的模拟驾驶舱、机器人,火箭的发射装置等。
它们所用的都是直线往复运动油缸,即推力油缸。
所以,研究和改进液压缸的设计制造,提高液压缸的工作寿命及其性能,对于更好的利用液压传动具有十分重要的意义。
设计要求1、每个参加课程设计的学生,都必须独立按期完成设计任务书所规定的设计任务。
2、设计说明书和设计计算书要层次清楚,文字通顺,书写工整,简明扼要,论据充分。
计算公式不必进行推导,但应注明公式中各符号的意义,代入数据得出结果即可。
3、说明书要有插图,且插图要清晰、工整,并选取适当此例。
说明书的最后要附上草图。
4、绘制工作图应遵守机械制图的有关规定,符合国家标准。
5、绘制液压缸总图;6、一份设计说明书二、课程设计内容及所给参数1、设计参数主要技术参数:压力机额定输出力: 20 吨;液压缸安装方式:竖直布置,法兰固定;液压缸行程: 250 mm;液压缸额定压力: 10MPa;液压缸背压: 1 MPa;环境温度: -10 ~70 ℃。
上料机液压课程设计附带图纸

机械制造与自动化专业《液压传动》课程设计说明书班级:机制091学号: *********姓名:***目录1.工况分析及参数确定 (2)1.1工况分析 (2)1.2参数确定 (4)2.液压系统原理图的拟定 (6)3.液压缸结构设计 (8)4.参考文献 (10)5.设计总结 (10)液压课程设计题目题目:设计一台上料机液压系统,要求该系统完成:快速上升——慢速上升(可调速)——快速下降——下位停止的半自动循环。
采用900V型导轨,垂直于导轨的压紧力为60N,启动、制动时间均为0.5s,液压缸的机械效率为0.9。
设计原始数据如下表所示。
试完成以下工作:1、进行工况分析,绘制工况图。
2、拟定液压系统原理图(A3)。
3、计算液压系统,选择标准液压元件。
4、绘制液压缸装配图(A3)5、编写液压课程设计说明书。
上料机示意图如下:1.工况分析及参数确定1.1工况分析液压系统的工况分析是指对液压系统执行元件的工作情况分析,以了解工作过程中执行元件在各个工作阶段中的流量、压力和功率的变化规律,并将其用曲线表示出来,作为确定液压系统主要参数,拟定液压系统方案的依据。
1.运动分析根据各执行元件在一个工作循环内各阶段的速度,绘制其循环图,如下图所示:2.负载分析(1)工作负载:L F =Fg=1000N+5000N=6000N(2)摩擦负载:2sin ∂=Nf fF F F N --运动部件及外负载对支撑面的正压力(N );f --摩擦系数,分为静摩擦系数(f=0.2-0.3)和动摩擦系数(f=0.05-0.1) α——V 形导轨的夹角,这里为90度。
由于工件为垂直起升,所以垂直于导轨的载荷由上可知F N =60N 取0.2,0.1,d fs f == 则有 静摩擦负载:F fs 0.26016.97sin 45N 动摩擦负载:F fd0.1608.49sin 45N(3)惯性负载:惯性负载F a 是由运动部件的速度变化所引起的,可根据牛顿第二定律确定,即 F a =ma=G v X g t G---运动部件的重力(N ) g---重力加速度,29.8mgs△v---速度变化值(s m )△t---速度变化所需时间(s )加速:F a160000.04555.109.80.5G v N g t减速:F a260000.0450.01339.189.80.5G v N g t制动:F a3 60000.01315.919.80.5G v N gt反向加速:F a460000.05567.359.80.5G v N g t下拉制动:F a5467.35a G v F N gt根据以上的计算,考虑到液压缸垂直安放,其重量较大,为防止因自重而自行下滑,系统中应设置平衡回路,因此,在对快速向下运动的负载分析时,就不考虑滑台的重量,则液压缸各阶段中的负载,如下表fs L F F 1fd L a F F F 6063.59fd L F F 6008.492fd L a F F F 5969.31fdL F F6008.493fd L a F F F 5992.584fd a F F75.84 fd F 8.495fda F F-58.861.2参数的确定液压缸工作压力主要根据运动循环各阶段的最大总负载来确定,此外,还需要考虑一下因素:(1)各类设备的不同特点和使用场合(2)考虑经济和重量因素,压力选得低,则元件尺寸大,重量重,压力选得高一些,则元件尺寸小,重量轻,但对元件的制造精度,密封性能要求高。
液压课程设计设计一台校正
液压课程设计设计一台校正一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解液压系统的基本原理,掌握液压元件的功能及工作原理。
2. 学生能够了解校正设备在液压系统中的作用,掌握校正的基本方法。
3. 学生能够运用所学的液压知识,分析并解决实际液压系统中的校正问题。
技能目标:1. 学生能够运用CAD软件设计简单的液压系统图,并进行校正设备的设计。
2. 学生能够运用数学计算和仿真软件,对液压系统进行校正分析,提出合理的校正方案。
3. 学生能够通过实际操作,组装并调试液压校正设备,达到预期的校正效果。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学,积极探索液压技术的兴趣,提高学生的科技创新意识。
2. 培养学生团结协作的精神,使学生能够在团队中发挥个人优势,共同完成液压校正设备的设计与制作。
3. 培养学生严谨认真、精益求精的学习态度,提高学生对液压技术的敬畏之心。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在使学生在掌握液压系统基本知识的基础上,通过实践操作和团队协作,设计并制作一台液压校正设备。
通过本课程的学习,学生将能够将理论知识与实践相结合,提高解决实际问题的能力。
同时,培养学生良好的情感态度和价值观,为学生的终身发展奠定基础。
二、教学内容1. 液压系统基本原理:液压系统的定义、组成部分、工作原理及性能参数。
教材章节:第一章 液压技术概述2. 液压元件及其功能:液压泵、液压马达、液压缸、控制阀等元件的结构及工作原理。
教材章节:第二章 液压元件3. 校正设备的作用及方法:校正设备在液压系统中的应用,校正方法及其选择。
教材章节:第三章 液压系统设计及校正4. 液压系统设计与CAD软件应用:运用CAD软件绘制液压系统图,进行校正设备设计。
教材章节:第四章 液压系统CAD设计5. 校正分析及数学计算:运用数学方法和仿真软件对液压系统进行校正分析。
教材章节:第五章 液压系统仿真与优化6. 液压校正设备的组装与调试:实际操作,组装并调试液压校正设备,达到预期校正效果。
液压系统课程设计
液压系统课程设计《液压系统课程设计》引言:液压系统是一种利用液体传递能量和控制的技术,广泛应用于各种工业领域。
液压系统课程设计是液压技术专业学生在课程学习中的一项重要任务,通过该设计,学生能够深入理解液压系统的原理和应用,提升实践能力和解决问题的能力。
本文将介绍液压系统课程设计的目标、内容和方法。
一、设计目标:液压系统课程设计的目标是让学生全面了解液压系统的结构、工作原理和应用,培养学生运用液压技术解决实际问题的能力。
具体目标包括:1. 理解液压系统的基本原理和工作过程;2. 学习液压系统的组成部分和功能;3. 掌握液压系统的设计、安装和调试方法;4. 深入了解液压阀的使用和控制;5. 能够应用液压系统解决实际工程问题。
二、设计内容:液压系统课程设计的内容可以根据教学大纲和学生的学习情况进行灵活调整,一般包括以下几个方面:1. 液压系统的基本原理与结构:包括液压传动的基本原理、液压系统的组成部分和基本结构。
2. 液压元件的选择和参数设计:包括液压泵、液压阀和液压缸等液压元件的选择和参数设计。
3. 液压系统的设计与安装:根据一定的设计要求,设计液压系统的布局和安装要求。
4. 液压系统的调试与维护:学习液压系统的调试方法和维护常识,能够解决常见故障。
5. 液压系统的应用:结合实际案例,探讨液压技术在不同领域的应用。
三、设计方法:液压系统课程设计可以采用实验、仿真和设计报告等多种方法进行,具体方法如下:1. 实验方法:通过实验,学生能够真实地操作和观察液压系统的工作过程,加深对液压系统原理和应用的理解。
2. 仿真方法:利用液压系统仿真软件,学生可以模拟出液压系统的工作状态,进行故障诊断和优化设计。
3. 设计报告:学生需要独立完成液压系统的设计报告,包括选型、参数计算、结构设计和安装要求等内容。
通过该报告,评估学生的设计能力和综合素质。
结论:液压系统课程设计是液压技术专业学生学习的重要环节,通过该设计,学生能够提高实践能力和解决问题的能力。
液压课程设计说明书
液压课程设计说明书液压课程设计说明书1、引言1.1 目的本文档旨在阐述液压课程设计的目的、范围以及具体要求,以便学生能够清楚地理解和完成相关设计任务。
1.2 背景液压技术作为一种重要的动力传输和控制方式,在工程领域中扮演着重要的角色。
液压课程设计旨在培养学生的液压系统设计和调试能力,提高他们的综合工程实践能力。
2、设计任务2.1 任务描述设计一个液压系统,实现某个特定工艺过程的精确控制和实时监测。
该液压系统应包括以下要素:- 液压源:选取适当型号和规格的液压泵,提供所需的流量和压力。
- 动力元件:选择合适的执行元件,如液压缸或液压马达。
- 配管和阀门:设计合理的管路布局,并选用适当的液压阀门和操作元件。
- 控制系统:选择合适的传感器和控制器,实现对液压系统的闭环控制。
2.2 设计要求- 确定工艺过程的控制需求,包括所需的流量、力或位置等参数。
- 根据工艺过程要求,选择合适的液压执行元件。
- 设计液压系统的液压源,计算所需的流量和压力。
- 选择合适的液压阀门和操作元件,并设计管路布局。
- 设计闭环控制系统,包括传感器和控制器的选择、信号调理和控制算法的设计。
- 进行系统仿真和实验验证,评估设计的性能指标。
3、分析与设计3.1 工艺过程分析对所需控制的工艺过程进行详细分析,包括输入输出参数、控制要求和稳态/动态性能等。
3.2 液压系统设计根据工艺过程分析的结果和设计要求,逐步进行液压系统设计,包括液压源的选择、执行元件的选择和管路阀门的设计。
3.3 控制系统设计根据工艺过程的控制要求,设计闭环控制系统,包括传感器的选择、信号调理电路的设计和控制器的选择以及控制算法的设计。
4、系统仿真与实验验证4.1 系统仿真使用液压系统仿真软件,对设计的液压系统和控制系统进行仿真,评估其性能指标和控制精度。
4.2 实验验证基于实际硬件平台,搭建设计的液压系统和控制系统,并进行实验验证,评估其性能表现和可靠性。
5、附件本文档的附件包括:- 液压系统布局图纸- 液压元件选型表- 仿真结果数据- 实验数据6、法律名词及注释- 液压系统:利用液体传递能量,并实现工艺过程控制的系统。
课程设计液压
课程设计液压一、教学目标本章节的课程目标是让学生了解和掌握液压的基本原理、组成和应用。
通过本章节的学习,学生应能理解液压系统的概念,掌握液压泵、液压缸、液压阀等基本元件的工作原理和应用,并了解液压系统的设计和维护方法。
具体的学习目标包括:1.知识目标:(1)了解液压系统的概念、分类和特点。
(2)掌握液压泵、液压缸、液压阀等基本元件的工作原理和应用。
(3)了解液压系统的设计和维护方法。
2.技能目标:(1)能够分析液压系统的组成和工作原理。
(2)能够运用所学知识分析和解决液压系统实际问题。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对液压技术的学习兴趣,提高学生的主观能动性。
(2)培养学生严谨的科学态度,提高学生的创新能力。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括液压系统的原理、组成、基本元件、设计和维护。
具体内容包括:1.液压系统的原理和分类2.液压泵、液压缸、液压阀等基本元件的工作原理和应用3.液压系统的设计方法4.液压系统的维护和故障处理三、教学方法为了提高教学效果,本章节将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
包括:1.讲授法:通过讲解液压系统的原理、组成、基本元件等工作原理和应用,使学生掌握相关知识。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解和运用所学知识。
3.实验法:学生进行液压系统实验,使学生直观地了解液压系统的工作原理和应用。
4.讨论法:学生进行分组讨论,培养学生的团队合作能力和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持本章节的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的液压技术教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供相关的液压技术参考书籍,丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料:制作液压系统的工作原理和应用的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备液压系统的实验设备,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生在液压课程学习过程中的表现和成果,我们将采用多种评估方式相结合的方法。
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机械工程学院液压与气动技术课程设计题目:卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计专业:机械设计制造与自动化班级:1301 班姓名:干鹏飞学号:指导教师:蔺国民《液压与气动技术》课程设计任务书、主要任务与目标任务:设计一个卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统目标:设计要求滑台实现“快进f工进f快退f停止”工作循环。
已知:机床有主轴11个,其中7个用于钻e的孔,4个用于钻e的孔。
刀具材料为高速钢,工件材料为铸铁,硬度为240HBW ,机床工作部件总质量为m^lOOOKg;快进速度vi、快退速度V2均为S ,快进行程长度Li=100m m ,工进行程长度为L2=50m m ,往复运动的加速、减速时间不大于,动力滑台采用平导轨,静摩擦系数基二,动摩擦系数伍二;液压系统的执行元件为液压缸。
二、主要内容(1)熟悉设计任务,明确设计及目标。
(2)根据设计要求和已学过的设计流程,拟定系统工作原理图。
(3)计算各元件的参数并验算。
(4)元件选型。
(5)编制文件,绘制速度、负载图谱。
三、工作量要求完成规定的任务,总字数3000-4000字。
四、时间要求本课程设计于前完成121 与运分析 (1)2和速度的制 (1)3确定液缸的主要参数 (2)初液缸工作力 (2)算液缸主要尺寸 (2)各段力、流量、功率的算 (3)4 液系的定 (4)液回路的 (4)液回路的合 (6)5 液元件的 (8)液的 ........................... 8 元件及助元件的 ...................... 9 油管的 (9)油箱的算 (10)6 液系性能的算 10算系力失并确定力的整 ............................................... 10 快 ................................................................. 10 工 ................................................................. 11 快退 . (11)油液温升算 (11)7油箱 ...........................壁厚、箱及箱元件的 .................................................. 12 箱壁、清洗孔、吊耳、液位 ............................................. 13 箱底、放油塞及支架13油箱内隔板及除气网置 (13)121・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.切削负载Fw工作负载是在工作过程屮由于机器特定的工作情况而产生的负载,对于金属切削机床液压系统来说,沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载。
切削负载篦定切削负载应具备机械切削加工方面的知识)用高速钢钻头(单个)钻铸铁孔时的轴向切削力Ft (单位为N)为F t 25.5Ds° -8(HBW ) °-6(8-1)式中:D ------ 钻头直径,单位为mm ;s ----- 每转进给量,单位为m m / r;HBW ——铸件硬度,HBW二240。
根据组合机床加工特点,钻孔时主轴转速n和每转进给量s按“组合机床设计手册”取:对的孔:m =360r/ m h , s F / r;对 G 的孔:n2 =550r/ m h , s 2- / r;所以,系统总的切削负载Ft为:F F令FFFg二17907N2 •惯性负载往复运动的加速,减速时间不希望超过,所以取t为Fm =m A V/A t=N 二583N3.阻力负载机床工作部件对动力滑台导轨的法向力为:Fn=m g-9810N静摩擦阻力:F 二fF 二二1962Ntf s n动摩擦阻力:F 二fF 二二981N宦d n如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响,并设液压缸的机械效率w二,根据上述负载力计算结果,可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况由此得出液压缸在各工作阶段的负载如表8 1所列。
表8—1 液压缸在各工作阶段的负载R按表8-1数值绘制的动力滑台负载图如图8-1 G)所示。
2负载图和速度图的绘制根据工作循环 虑行程L1+L2二150m m 工进速度V2二nisi 二n2S2二53m m A h,绘制动力滑台速度图,负 载图(如图所示)。
•9813确定液压系统主要参数确定液压缸工作压力由表2和表3可知,组合机床液压系统在最大负载约为32000N 时宜取4M Pa 。
表2按负载选择工作压力负载/KN<5 5'10 10〜2020'30 30^50 >50 工作压力AlPa<〜1 、2、33~4 4'5 2 5表3各种机械常用的系统工作压力机械类型机床农业机械 小型工程机械建筑机械 液压凿岩机液压机 大中型挖掘机重型机械 起重运输机械磨床组合 机床龙门 刨床拉床―匸作压力p 『25—2、8—8'10— 10、18计算液压缸主要尺寸由于工作进给速度与快速运动速度差别较大,且快进、快退速度要求相等,从降低总流 量需求考虑,应确定采用单杆双作用液压缸的差动连接方式。
通常利用差动液压缸活塞杆较 粗、可以在活塞杆中设置通油孔的有利条件,最好釆用活塞杆固定,而液压缸缸体随 滑台运动的常用典型安装形式。
这种情况下,应把液压缸设计成无杆腔工作面积Ai 是有杆腔工作面积A2两倍的形式,即活塞杆直径 d 与缸筒直径D 呈d 二的关系。
工进过程中,当孔被钻通时,由于负载突然消失,液压缸有可能会发生前冲的现象, 因此液压缸的回油腔应设置一定的背压 够过设置背压阀的方式),选取此背压值为P 2=o19^2AFN1S8S8156450150快进时液压缸虽然作差动连接(即有杆腔与无杆腔均与液压泵的来油连接) 路中不可避免地存在着压降P ,且有杆腔的压力必须大于无杆腔,估算时取工进时液压缸的推力计算公式为現Ai pi A2 p? A1 pi (Ai /2)p2式中:F ——负载力m一一液压缸机械效率Ai ——液压缸无杆腔的有效作用面积A2——液压缸有杆腔的有效作用面积 pi ——液压缸无杆腔压力 P2——液压有无杆腔压力时回油腔中也是有背压的,这时选取被压值p2 二。
,但连接管 P O 快退因此,根据已知参数,液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为FA 2= --------m (P1 A AA 1 二 1 __ 2D 止 18888P2)0. 96 (4 2 0.6) 2A 53. 18 10 4 m 22T 2~ 二 X 10m100. 0821m由于有前述差动液压缸缸筒和活塞杆直径Z 间的关系,d 二,因此活塞杆直径为d 二Xr根据GB/T2348-2001对液压缸缸筒内径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定,圆整后取液 压缸缸筒直径为D =90m m ,活塞杆直径为d 二63mm 。
此时液压缸两腔的实际有效面积分別为:Ai63.61 10 4 m 24A 232.44 10 4 m 24各阶段压力、流量、功率的计算根据上述液压缸直径及流量计算结果, 进一步计算液压缸在各个工作阶段中的压力、量和功率值,如表4所示。
表8-2工况负载F L/N加速1564 P1P计算式Pl F L / m A2 P /Al A2 q Ai A2 vi回油腔压力P2/M Pa并据表4可绘制出液压缸的工况图,如图 2所示。
图2组合机床液压缸工况图4液压系统图的拟定根据组合机床液压系统的设计任务和工况分析,所设计机床对调速范围、低速稳定性有一定要求,因此速度控制是该机床要解决的主要问题。
速度的换接、稳定性和调节是该机床液 压系统设计的核心。
此外,与所有液压系统的设计要求一样,该组合机床液压系统应尽可能结构 简单,成本低,节约能源,工作可靠。
液压回路的选择选用执行元件因系统运动循环要求正向快进和工进,反向快退,且快进,快退速度相等,因此选用单■ &4—/nnMP P活塞杆液压缸,快进时差动连接,无杆腔面积 A 1等于有杆腔面积A2的两倍。
速度控制回路的选择工况图表明,所设计组合机床液压系统在整个工作循环过程屮所需要的功率较小,系统的效率和发热问题并不突出,因此考虑采用节流调速回路即可。
虽然节流调速回路效率低,但适合于小功率场合,而且结构简单、成本低。
该机床的进给运动要求有较好的低速稳定性和速度啖载特性,因此有三种速度控制方案可以选择,即进口节流调速、出口节流调速、限压式变量泵加调速阀的容积节流调速。
钻锤加工属于连续切削加工,加工过程中切削力变化不大,因此钻削过程中负载变化不大,采用节流阀的节流调速回路即可。
但由于在钻头钻入铸件表面及孔被钻通时的瞬间,存在负载突变的可能,因此考虑在工作进给过程中采用具有压差补偿的进口调速阀的调速方式,且在回油路上设置背压阀。
由于选定了节流调速方案,所以油路采用开式循环回路,以提高散热效率,防止油液温升过咼。
从工况图中可以清楚地看到,在这个液压系统的工作循环内,液压要求油源交替地提供低压大流量和高压小流量的油液。
而快进快退所需的时间t和工进所需的时间 te— =20因此从提高系统效率、节省能量角度來看, 如果选用单个定量泵作为整个系统的油源,液压系统会长时间处于大流量溢流状态,从而造成能量的大量损失,这样的设计显然是不合理的。
如果采用一个大流量定量泵和一个小流量定量泵双泵串联的供油方式,由双联泵组成的油源在工进和快进过程屮所输岀的流量是不同的,此时液压系统在整个工作循环过程中所需要消耗的功率估大,除采用双联泵作为油源外,也可选用限压式变量泵作油源。
但限压式变量泵结构复杂、成本高,且流量突变时液压冲击较大,工作平稳性差,最后确定选用双联液压泵供油方案,有利于降低能耗和生产成本,如图3所示。
图3双泵供油油源选择快速运动和换向回路根据本设计的运动方式和要求,采用差动连接与双泵供油两种快速运动回路來实现快速运动。
即快进时,由大小泵同时供油,液压缸实现差动连接。
本设计采用二位二通电磁阀的速度换接回路,控制由快进转为工进。
与采用行程阀相比,电磁阀可直接安装在液压站上,由工作台的行程开关控制,管路较简单,行程大小也容易调整,另外采用液控顺序阀与单向阀来切断差动油路。
因此速度换接回路为行程与压力联合控制形式。