单面多轴钻孔组合机床液压系统设计

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1、仲恺农业工程学院课程设计单面多轴钻孔组合机床液压系统设计姓名院（系）机电工程学院专业班级学号指导教师日期：2012年12月10日16目录一、课程设计任务书21、题目：单面多轴钻孔组合机床液压系统设计22、相关数据要求23、课程设计任务3二、液压系统原理图以及FluidSIM-H3.6仿真图4三、选择液压系统的元件和辅件51、运动分析和动力分析5①运动分析5②动力分析52、液压系统主要参数计算和工况图的编制6①预选系统设计压力7②计算液压缸的主要结构尺寸8③计算液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率93、液压元件的设计选型10①液压泵及其电机计算与选定12②液压控制阀和液压

2、辅助元件的选定13四、验算液压系统性能141、验算系统压力损失152、液压泵工作压力的估算16五、参考文献1716一、课程设计任务书1、题目：单面多轴钻孔组合机床液压系统设计2、相关数据要求某自动线上的一台单面多轴钻孔组合机床的动力滑台为卧式布置（导轨为水平导轨，其静、动摩擦系数;）拟采用杆固定的单杆液压缸驱动滑台，完成工件钻削加工时的进给运动；工件的定位、夹紧均采用液压控制方式，以保证自动化要求。由液压与电气配合实现的自动循环要求为：定位→夹紧→快进→工进→快退→原位停止→夹具松开→拔定位销，动力滑台运动参数和动力参数见表1所示。表1动力滑台的运动参数和动力参数工况行程/

3、mm速度/（m/s）时间/s运动部件重力G/N钻削负载Fe/N启动、制动时间快进1000.111760_0.21工进10030000113.2快退2000.1_23、课程设计任务（1）拟定液压系统原理图；（2）运用FLUIDSIM对液压回路进行仿真；（3）选择液压系统的元件和辅件；（4）验算液压系统性能；（5）设计液压阀块和阀组；（6）绘制下列图纸：(建议用UG/PROE/SOLIDWORKS完成)液压系统原理图A41张液压站总装图A31张液压阀组图A41张（7）编写液压系统的PLC控制程序并完成接线图。（8）编写设计说明书16二、液压系统原理图a.液压原理图1、油箱，2、

4、过滤器，3、双联液压泵，4、10、压力表开关，5、11、压力表，6、9、20、23、25、单向阀，7、26、溢流阀，8、减压阀，12、二位四通电磁换向阀，13、单项顺序阀，14、16、21、压力继电器，15、夹紧缸，17、定位缸，18、进给缸，19、三位五通电磁动换向阀，22、二位二通机动换向阀，24、调速阀，27、外控顺序阀b.FluidSIM-H3.6软件系统仿真图16系统的电磁铁和行程阀动作顺序表工况电磁铁行程阀状况1YA2YA3YA行程阀定位--+夹紧--+快进+--下位工进+--上位快退-+-上位滑台原始停止--+下位松开---拔销---三、选择液压系统的元件和辅

5、件1、运动分析和动力分析（缺图）①运动分析16如下表：工况行程/mm速度/（m/s）时间/s快进1000.11工进100113.2快退2000.12分析其各工况可得L-t图和v-t图：L-t图v-t图②动力分析动力滑台液压缸在快速进、退阶段，启动是的外力负载是导轨静摩擦阻力，加速时的外负载是导轨动摩擦阻力和惯性力，恒速时是动摩擦阻力；在工进阶段，外负载是工作负载及动摩擦阻力。所以，静摩擦负载：Fs=G=0.2*11760=2352N动摩擦负载：Fd=G=0.1*11760=1176N惯性负载：Fg==1200*0.5=600N(其中m=G/g=11760/9.8=1200k

6、g，a=v/t=0.5m/s^2)又由于钻削负载Fe=30000N，得下表：16动力滑台液压缸外负载计算结果工况外负载F/N计算公式结果快进启动F=Fs2352加速F=Fd+Fg1776恒速F=Fd1176工进F=Fe+Fd31176快退启动F=Fs2352加速F=Fd+Fg1776恒速F=Fd1176根据上面的数据，其F-t图如下：（缺图）F-t图2、液压系统主要参数计算和工况图的编制①预选系统设计压力本钻孔组合机床属于半精加工机床，机床为低压设备类型，查机械设计手册，系统工作压力P<7Mpa，所以，预选液压缸的设计压力P1=4Mpa。②计算液压缸的主要结构尺寸为了满足工

7、作台快速进退速度相等，并减少液压泵的流量，将液压缸的无杆腔作为主要工作腔，并在快进时差动连接，则液压缸无杆腔与有杆腔的有效面积A1与A2应该满足A1=2A2（即活塞杆直径d和液压缸直径内径D之间应该满足d=0.71D）。为了防止进工结束时发生前冲，液压缸需要保持一定回油背压。参照机械设计手册，回油有路上背压或调速阀的系统，取背压P2=0.5～1.5Mpa。所以，暂取P2=0.6Mpa，并取液压缸效率。则：16F=P1A1-P2A2=A1（P1-P2A2/A1）即：液压缸无杆腔有效面积：液压缸的内径：查机械设计手册，