专用铣床液压系统设计

液压传动课程设计

题目名称专用铣床的液压系统设计

专业班级

学生

学号

指导教师

机械与车辆工程系

二○一六年月日

目录

液压传动课程设计任务书- 3 -

学院本科课程设计评阅表- 4 -

1 分析负载- 5 -

1.1 负载分析- 5 -

1.1.1 外负载- 5 -

1.1.2 惯性负载- 5 -

1.1.3 阻力负载- 5 -

2 确定执行元件主要参数- 7 -

3 设计液压系统方案和拟定液压系统原理图- 9 -

3.1 设计液压系统方案- 9 -

3.2 选择基本回路- 9 -

3.2.1 调速回路- 10 -

3.2.2 换向回路和卸荷回路- 10 -

3.2.3 快速运动回路- 11 -

3.2.4 压力控制回路- 11 -

3.3 将液压回路综合成液压系统- 12 -

4 选择液压元件- 13 -

4.1 液压缸- 13 -

4.2 阀类元件及辅助元件- 14 -

4.3 油管- 15 -

4.4 油箱- 15 -

5 验算液压系统性能- 15 -

5.1 验算系统压力损失并确定压力阀的调整值- 15 -

5.2 验算油液温升- 17 -

设计小结- 17 -

参考文献- 18 -

学院机械与车辆工程系

液压传动课程设计任务书

班级学号指导教师：

一、设计题目：

设计一台专用铣床的液压传动系统，若工作台、工件和夹具的总重量力为14000N，轴向切削力为10KN，工作台总行程300mm，工作行程180mm，快进与快退速度均为6m/min，工进速度为30-800mm/min，加速和减速时间均为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，设计该机床的液压传动系统。

二、设计要求：

液压系统图拟定时需要提供2种以上的设计方案的选择比较。从中选择你认为更好的一种进行系统元件选择计算。

三、工作量要求

1·液压系统图1（A1）

2·液压缸装配图1

3·设计计算说明书1份

四、设计时间：2016年6月6日--2016年6月12日

学院本科课程设计评阅表

机械与车辆工程系2015级专业

1分析负载

1.1负载分析

1.1.1 外负载

F t =10KN

1.1.2 惯性负载

机床工作部件的总质量m=1400kg ，取t=0.05s 。

F m =m Δv/Δt=1400×［6/（0.05×60）］=2800N

1.1.3 阻力负载

机床工作部件对动力滑台导轨的法向力为

F n =mg=14000N

静摩擦阻力

F fs =f s F n =0.2×14000=2800N

动摩擦阻力

F fd =f d F n =0.1×14000=1400N

由此得出液压缸在各工作阶段的负载如下表。

按上表数值绘制负载图

由于V

1=V

3

=6m/min，l

1

=120mm，l

2

=180mm，快退行程l

3

= l

1

+ l

2

=300mm，工进速度V

2

=0.1m/min，

由此可绘出速度图。

a．负载图

b．速度图

2 确定执行元件主要参数

由资料查得，组合机床在最大负载约为10000N时液压系统宜取压力P

1

=2.5Mpa，鉴于动力滑台要求快进、快退速度相等，这里的液压缸用单活塞杆是的，并在快进时作差动连接。

这种情况下液压缸无杆腔的工作面积A

1，应为有杆腔工作面积A

2

的两倍，即=A

1

/A

2

=2，而活塞

杆直径d与缸筒直径D成d=0.707D的关系。

在铣屑加工时，液压缸回路上必须具有背压P

2

，以防止铣屑完成时滑台突然前冲。查表

可得P

2

=0.6Mpa。快进时液压缸作差动连接，管路中有压力损失，有杆腔的压力应略大于无杆

腔，但其差值较小，可先按0.3Mpa考虑，快退时回油腔中是有背压的，这时P

2

也可按0.6Mpa 估算。

A 2

=

11400

0.95（2.5×2-0.6）

=27.27×10-4m2

A

1

=φA

2

=2A

2

=2×27.27×10-4=54.54×10-4m

2

D=

4A

1

π

=

4×54.54×10-4

3.14

=0.083m d=0.707D=0.083×0.707=0.059m

将这些直径按GB/t 2348-2001圆整成就近标准值得

D=0.09m

d=0.06m

由此求得液压缸两腔的实际有效面积A

1=πD2/4=63.585×10-4m2，A

2

=π（D2-d2）/4=35.325

×10-4m2。经验算，活塞杆的强度和稳定性均符合要求。

根据上述D和d的值，可估算出液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率，入下表所示，并据此绘出工况图。