液压课程设计(优秀)

液压课程设计 设计题目

1 设计题目

1.1设计题目

设计一台专用铣床，铣头驱动电机的功率为 6.8千瓦，铣刀直径为120mm ，转速350转/分，如工作台质量为420公斤，工件和夹具的质量为150公斤，工作台的行程为400mm ，工进行程为100mm ，快进快退速度为3.5米/分，工进速度为60~1000毫米/分，其往复运动的加速（减速）时间为0.05秒，工作台用平导轨静摩擦系数0.2s f =，动摩擦系数0.1d f =，试设计该机床的液压系统。

2 工况分析

2.1负载分析

根据给定条件，先计算工作台运动中惯性力m F ，工作台与导轨的动摩擦阻力fd F 和静摩擦阻力fs F

57000.058

6749.810.05

G m F v F g t ∆⨯=

==∆⨯（N ） (2-1) 12()0.1(42001500)570fd d G G F f F F =+=⨯+=(N) (2-2) 12()0.2(42001500)1140fS s G G F f F F =+=⨯+=(N) (2-3)

其中，11420104200G F m g ==⨯=(N)

22150101500G F m g ==⨯=(N)

12420015005700G G G F F F =+=+=(N)

由铣头的驱动电机功率可以求得铣削最大负载阻力t F ：

t P

F v

=

(2-4) 其中350 3.140.12

2.1986060

n d m v s π⨯⨯=

== 所以，6800

30932.198

t P F v ==

=

攀枝花学院课程设计工况分析

η=），工同时考虑到液压缸密封装置的摩擦阻力（取液压缸的机械效率0.9

m 作台的液压缸在各工况阶段的负载值列于表2-1中，负载循环图如图2-1所示。

图2-1负载循环图

2.2运动分析

根据给定条件，快进、快退速度为0.075m/s，其行程分别为300mm和

400mm ，工进速度为60~1000m/s （即0.001~0.0167m/s ），工进行程100mm ，绘出速度循环图如图2-2所

图2-2 速度循环图

3 确定液压缸的参数

3.1初选液压缸的工作压力

根据液压缸推力为4070N （表2-1）,按表(见教材表11-2)的推荐值，初选工作压力为51010⨯Pa.

3.2 确定液压缸尺寸

由于铣床工作台快进和快退速度相同，因此选用单杆活塞式液压缸，并使122A A =,快进时采用差动连接，因管路中有压力损失，快进时回油路压力损失取5510p ∆=⨯Pa ，快退时回油路压力损失亦取5510p ∆=⨯Pa 。工进时，为使运动平稳，在液压缸回路油路上须加背压阀，背压力值一般为

5(510) 10⨯Pa,选取背压52610p =⨯Pa 。

根据1122()m F P A P A η=-,可求出液压缸大腔面积1A 为

215

2

11

3663

0.00586

0.9(10)10()2

m F

A m P P P η=

=

=⨯-⨯-

(3-1)

0.086D m =

=

= (3-2)

根据GB2348-80圆整成就近的标准值，得D=90mm

，液压缸活塞杆直径63.65d mm ==，根据GB2348-80就近圆整成标准值d=63mm ，于是液压

缸实际有效工作面积为

22210.090.00644

4

A D m π

π

==

⨯= (3-3)

222222()(0.090.063)0.00324

4

A D d m π

π

=

-=

-= (3-4)

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

3.3.1 快进阶段

1、启动阶段

/1266m F N η= （3-5） 1012(/)/()m p F A A η=- 2P O = （3-6）

故11266/(0.00640.0032)0.396a p MP =-= 2、加速阶段

/1382m F N η= 21p p p

=+∆ （3-7）

1122

1212/(/)/()m m p A F p A p F pA A A ηη=+⇒=+∆-⨯⨯⨯⨯6

-4

-4

=(1382+0.5103210)/(64-32)10

=0.932MPa （3-8）

3、恒速阶段

/633m F N η=

21p p p

=+∆

1122

1212/(/)/()32m m p A F p A p F pA A A ηη=+⇒=+∆-⨯⨯⨯⨯6

-4

-4

=(633+0.51010)/3210=0.698MPa

又因为

43121()3210 3.5/min 11.2/min q A A m L υ-=-=⨯⨯=⨯=-311.210 （3-9）

故输入功率为：63

10.6981011.210/600.13P p q kw -==⨯⨯⨯=

3.3.2 工进阶段

/4070m F N η= 20.6p MPa =

1122

1221/(/)/0.936m m p A F p A p F p A A ηη=+⇒=+⨯⨯⨯⨯=6-4-4

=(4070+0.6103210)/6410

MPa

（3-10）

因为：43126410 1.0/min 6.4/min q A m L υ-=⋅=⨯⨯= （3-11） 或：4331264100.060.38410/min 0.384/min q A v m L --=⋅=⨯⨯=⨯=

故输入功率为：63

10.93610 6.410/600.998P p q kw -=⋅=⨯⨯⨯= (3-12) 或：63

10.936100.384100.359P p q kw -=⋅=⨯⨯⨯=

3.3.3 快退阶段

1、启动阶段

/1266m F N η=

12

(/)/m p F A η= 20

p =

故411266/32100.396p Pa MPa -=⨯= 2、加速阶段

/1382m F N η= 20.5a P MP =