液压与气压传动课程设计说明书

液压与气压传动课题：液压与气压传动课程设计班级：13机设一班姓名：李特学号：1310100510液压设计任务说明：一、设计的主要技术参数主要研究卧式钻孔组合机床的液压系统，加工对象为变速箱体孔，加工动作循环为：动力滑台快速趋进工件—工进I—工进II—加工结束快退—原位停止。液压系统的原始数据：工进I时的轴向阻力为F1=16500N，速度为（80--100）mm/min；工进II时轴向阻力为F2=9000N，速度为（30--50）mm/min；快进、快退速度为3.0m/min，加减速时间为0.2s；滑台运动部件质量为560Kg，全行程为305mm（快进为200mm，工进I为100mm，工进II为5mm）。滑台导轨采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1，要求工作性能可靠、平稳，液压缸效率取值0.9。夹紧时间为0.5s，夹紧行程为40mm，夹紧力为2000N并要求可调，工作环境温度为25°。二、设计任务1、液压传动系统方案的对比、选择和工况分析，液压传动系统原理图的拟定，完善。2、液压元件(包括液压辅助装置）的计算或设计。3、液压系统性能验算。4、液压系统工作原理图的绘制。5、液压部件装配图的绘制。6、液压说明书的编写。三、设计要求1、图形符号符合GB786.1-93的液压原理图一张。2.符合国家制图标准并满足题目要求的液压缸装配图一张。3、设计说明书一份。课程设计任务书引言.........................................................................................................6第1章明确液压系统的设计要求........................................................7第2章负载与运动分析........................................................................72.1工作负载FW.................................................................................82.2阻力负载fF....................................................................................82.3惯性负载........................................................................................8第3章负载图和速度图的绘制..............................................................9第4章确定液压系统主要参数..........................................................114.1确定液压缸工作压力..................................................................114.2计算液压缸主要结构参数..........................................................12第5章液压系统方案设计..................................................................155.1选用执行元件..............................................................................155.2速度控制回路的选择..................................................................155.3选择快速运动和换向回路..........................................................165.4速度换接回路的选择..................................................................175.5组成液压系统原理图..................................................................185.5系统图的原理.............................................................................185.5.1夹紧.....................................................................................195.5.2快进.....................................................................................205.5.3工进Ⅰ.................................................................................205.5.4工进Ⅱ.................................................................................205.5.5快退.....................................................................................205.5.6工件松夹..............................................................................21第6章液压元件的选择......................................................................216.1确定液压泵..................................................................................216.1.1计算液压泵的最大工作压力.............................................216.1.2计算总流量.........................................................................226.2确定其它元件及辅件..................................................................236.2.1确定阀类元件及辅件.........................................................236.2.2确定油管.............................................................................24第7章液压系统性能验算..................................................................257.1压力损失的验算及泵压力的调整..............................................257.1.1工进时的压力损失验算和小流量泵压力的调整.............257.1.2快退时压力损失验算及大流量泵卸载压力的调整.........267.1.4沿程压力损失p............................................................267.1.5局部压力损失.....................................................................277.2发热温升验算..............................................................................29设计小结...................................................................................................30参考文献...................................................................................................31引言液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。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。第1章明确液压系统的设计要求主要研究卧式钻孔组合机床的液压系统，加工对象为变速箱体孔，加工动作循环为：动力滑台快速趋进工件—工进I—工进II—加工结束快退—原位停止。液压系统的原始数据：工进I时的轴向阻力为F1=16500N，速度为（80--100）mm/min；工进II时轴向阻力为F2=9000N，速度为（30--50）mm/min；快进、快退速度为3.0m/min，加减速时间为0.2s；滑台运动部件质量为560Kg，全行程为305mm（快进为200mm，工进I为100mm，工进II为5mm）。滑台导轨采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1，要求工作性能可靠、平稳，液压缸效率取值0.9。夹紧时间为0.5s，夹紧行程为40mm，夹紧力为2000N并要求可调，工作环境温度为25°。第2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。2.1工作负载FW工作负载是在工作过程中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，即Ft1=16500NFt2=9000N2.2阻力负载fF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。导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为fF，则：静摩擦阻力fsFF=0.2*560*9.8=1097.6N动摩擦阻力fdFF=0.1*560*9.8=548.8N2.3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3.0m/min，因此惯性负