液压与气压传动课程设计

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1、《液压与气压传动》课程设计说明书学院、系：机械工程学院专业：学生姓名：班级：指导教师姓名：李硕职称：副教授最终评定成绩：2017年12月11日至2017年12月15日1.设计任务书湖南工业大学课程设计任务书（14）2017—2018学年第一学期机械工程学院学院（系、部）专业班级课程名称：液压与气压传动设计题目：卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统设计完成期限：2017年12月11日至2017年12月15日内容及任务一、设计要求与主要技术参数工件的加紧与定位，所需加紧力不得超过6000N。1）机床进给系统的循环为：快进—工进—快退—停止。2）主要技术参数：机床快进快退速度为每分钟6米，工进速度

2、为30—120毫米每分钟，快进行程为200毫米，工进行程为50毫米，最大切削力为25000N，运动部件总重量为15000N，加速减速时间为0.1秒，采用平导轨。静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。二、设计任务1、按机床要求设计液压系统，绘出液压系统图；2、确定滑台液压缸的结构参数；3、计算系统各参数，列出电磁铁动作顺序表；4、选择液压元件型号，列出元件明细表；5、验算液压系统性能；6、设计说明书一份；7、液压系统原理图一张；进度安排起止日期工作内容2017.12.11－2017.12.13进行相关计算并编辑设计计算说明书2017.12.14－2017.12.14绘制液压系统图2017.

3、12.15－2017.12.15整理资料并打印，上交资料并答辩主要参考资料1、《液压工程手册》或《新编液压工程手册》雷天觉2、《液压设计手册》3、《机械设计手册》化学工业出版社成大先4、《液压元件及选用》化学工业出版社王守城段俊勇5、《液压系统设计图集》机械工业出版社周士昌6、其他关于液压传动系统设计的资料指导教师（签章）：年月日系（教研室）主任（签章）：年月日2.工况分析2.1确定执行元件金属切削机床的工作特点要求液压系统完成的主要是直线运动，因此液压系统的执行元件确定为液压缸。2.2分析系统工况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

4、摩擦阻力负载，其他负载可忽略。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FW=25000N2、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。已知加速减速时间为0.1s，工作台最大移动速度，即快进、快退速度为6m/min，因此惯性负载可表示为3、摩擦负载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。静摩擦阻力Ffj=fj×N=动摩擦阻力Ffd=fd×N=根据上述负载力计算结果，可得出液压缸在各个工况下所

5、受到的负载力和液压缸所需推力情况，如表1所示。表2-1液压缸在各工作阶段的负载（单位：N）工况负载组成负载值F液压缸推力=F/起动=3000N3158N加速=+3031N3191N快进=1500N1579N工进=+26500N27895N反向起动=3000N3158N加速=+3031N3191N快退=1500N1579N注：ηm液压缸的机械效率，取ηm=0.952.2速度分析根据负载计算结果和已知的个阶段的速度，可绘制出工作循环图如图1（a）所示，所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据已知的设计参数进行绘制，已知快进和快退速度、快进行程L1=200mm、工进行程L2=50mm、快

6、退行程L3=250mm，工进速度快进、工进和快退的时间可由下式分析求出。快进工进快退根据上述已知数据绘制组合机床动力滑台液压系统绘制负载图（F-t）如图1(b),动力滑台速度循环图如图1（c)所示。图1动力滑台速度负载循环图a)工作循环图b）负载速度图c)负载速度图2.3负载循环图和速度循环图2.4确定系统主要参数1表2按负载选择工作压力负载/KN<55~1010~2020~3030~50>50工作压力/MPa<0.8~11.5~22.5~33~44~5≥51、选液压缸工作压力所设计的动力滑台在工进时负载最大，其值为27895N，其它工况时的负载都相对较低，初选液压缸的工作压力p1=4.5

7、MPa。2、确定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，最好采用活塞杆固定，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是有杆腔工作面积两倍的形式，即活塞杆直径d与缸筒直径D呈d=0.707D的关系。工进过程中，当