鎮(zhèn) 江 高 專 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 銑削專用機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 名： 機(jī)械工程系 專業(yè)班級： 機(jī)電 學(xué)生姓名： 趙 煥 學(xué) 號： 070108138 指導(dǎo)教師姓名： 戴月紅 指導(dǎo)教師職稱： 講 師 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 二一二 年 六 月 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 目 錄 摘要 . 4 引言 . 6 第一章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和工況分析 . 7 確設(shè)計(jì)要求 . 7 況分析 . 7 第二章 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 . 10 . 10 . 10 第三章 液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件 . 12 . 12 力和選擇泵的規(guī)格 . 13 . 14 . 16 . 19 結(jié) 論 . 21 致 謝 . 22 參考文獻(xiàn) . 23 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 銑削專用機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專業(yè)班級：機(jī)電 學(xué)生姓名：趙煥 指導(dǎo)老師：戴月紅 職稱：講師 摘要 傳動(dòng)裝置是一部機(jī)器的重要組成部分，它在很大程度上決定著機(jī)器的性能。傳動(dòng)裝置的主要類型有機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)和流體傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)的流體傳動(dòng)，其中液壓傳動(dòng)是以液體的壓力能來工作的，液壓傳動(dòng)在工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域中都有著非常廣泛的應(yīng)用，尤其在組合機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)中更是有著獨(dú)特 的優(yōu)勢。本次設(shè)計(jì)機(jī)床的液壓系統(tǒng)，運(yùn)用了液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的各方面知識，通過對液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)和工況分析計(jì)算其參數(shù)，選擇系統(tǒng)回路、元件、附件等。在滿足其使用要求的前提下使系統(tǒng)質(zhì)量輕，體積小，性能完善，維護(hù)方便。而壓力傳動(dòng)除壓力能外，主要是靠液體的動(dòng)能進(jìn)行工作的 。 關(guān)鍵詞： 液壓傳動(dòng)、液壓泵 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 is an of a of of as is a is on to to in of a of in is a of s of of of of to so In of In to to of on 文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 引 言 液壓傳動(dòng)相對于機(jī)械傳動(dòng)來說。是一門發(fā)展較晚的技術(shù)。自 18 世紀(jì)末英國制成世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起，液壓傳動(dòng)技術(shù)只有二三拜百年的歷史。直到 20世紀(jì) 30年代它才較普遍地用于起重機(jī)、機(jī)床及工程機(jī)械。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭需要，出現(xiàn)由響應(yīng)迅速、精度高的液壓控制機(jī)構(gòu)所裝備的各種軍事武器。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，戰(zhàn)后液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用工業(yè)，液壓技術(shù)不斷應(yīng)用于各種自動(dòng)機(jī)及自動(dòng)生產(chǎn)線，從而使它在機(jī)械制造、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車制造等行業(yè)得到推廣應(yīng)用。 日常所見到 的機(jī)器，如機(jī)床、起重機(jī)、汽車、拖拉機(jī)等，都裝有一個(gè)用來接受外界能源輸入的原動(dòng)機(jī)，如電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等，并通過機(jī)器中的一系列傳動(dòng)裝置，把原動(dòng)機(jī)的動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器工作機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，以完成機(jī)器工作任務(wù)。例如，車床主軸的旋轉(zhuǎn)、刀架的移動(dòng)、起重機(jī)吊鉤的升降等等。所以一部完整的機(jī)器都是由原動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)裝置和工作機(jī)構(gòu)三部分所組成，其中傳動(dòng)方式又有多種，液壓傳動(dòng)以其功率大，調(diào)速方便等優(yōu)點(diǎn)在傳動(dòng)裝置中得到廣泛應(yīng)用。 20 世紀(jì) 60 年代以來液壓技術(shù)隨著原子能、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展迅速發(fā)展，并滲透到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中。液壓技術(shù)開始向高速 、高壓、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化的方向發(fā)展。 我國的液壓工業(yè)開始于 20世紀(jì) 50年代，最初只是應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備山個(gè)，后來又用于拖拉機(jī)和工程機(jī)械。現(xiàn)在，我國的液壓元件隨著從國外引進(jìn)一些液壓元件、生產(chǎn)技術(shù)以及進(jìn)行自行設(shè)計(jì)，現(xiàn)已形成了系列，并在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用。我國的液壓技術(shù)在 21 世紀(jì)將獲得更快的發(fā)展?，F(xiàn)在液壓傳動(dòng)在組合機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)非常成熟，本設(shè)計(jì)就是液壓傳動(dòng)在組合機(jī)床上應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例。 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 第一章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求和工況分析 確設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)內(nèi)容： 設(shè)計(jì)一套液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)完成的工作循環(huán)是：工作夾緊 工作臺(tái)快進(jìn) 工作臺(tái)工進(jìn) 工作臺(tái)快退 工作臺(tái)松開。運(yùn)動(dòng)部件的重力為 25000N。 快進(jìn)、快退速度為 5m/進(jìn)速度為 100 1200mm/大行程為 400中工進(jìn)行程為 180大切削力為 緊缸的行程為 20緊力為30000N，夾緊時(shí)間為 1s. 明確液壓系統(tǒng)的動(dòng)作和性能要求，例如，執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方式、行程和速度范圍、負(fù)載條件、運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和精度、工作循環(huán)和動(dòng)作周期、同步或聯(lián)鎖要求、工作可靠性要求等。 明 確液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境，例如，環(huán)境溫度、濕度塵埃、通風(fēng)情況、是否易燃、外界沖擊振動(dòng)的情況及安裝空間的大小等。 況分析 首先根據(jù)已知條件，繪制運(yùn)動(dòng)部件的速度循環(huán)圖，如圖 1所示。然后計(jì)算各階段的外負(fù)載并繪制負(fù)載圖。 液壓缸所受外負(fù)載 F=f+ 于金屬切削機(jī)床來說，即為沿活塞運(yùn)動(dòng)方向的切削力，在本例中 8000N； 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 動(dòng)時(shí)為靜摩擦阻力，啟動(dòng)后為動(dòng)摩擦阻力，對于平導(dǎo)軌 f(G+ 例中為零； 本例中取靜摩擦系數(shù)為 力摩擦系數(shù)為 求得 5000N=5000N 5000N=2500N 上式中 靜摩擦阻力 , 動(dòng)摩擦阻力。 Fa=gG 式中 般 t= 在本例中 N=4230N 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，列出各工作階段所受的外負(fù)載見表 1，并畫了如圖所示的負(fù)循環(huán)圖。 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 110 220 330 400246S(度循環(huán)圖0110 220 330 40025009230負(fù)載循環(huán)圖S(圖 1 工況圖 表 1 負(fù)載表 工作循環(huán) 外負(fù)載 F（ N） 工作循環(huán) 外負(fù)載 F（ N） 啟動(dòng)、加速 F=a 9230 工進(jìn) F=進(jìn) F= 2500 快退 F = 2500 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 第二章 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 壓回路選擇 （ 1）確定供油方式 考慮到該機(jī)床在工作進(jìn)給時(shí)負(fù)載較大，速度較低。而在快進(jìn)、快退時(shí)負(fù)載較小，速度較高。從節(jié)省能量、減少發(fā)熱考慮，泵源系統(tǒng)宜選用雙泵供油?，F(xiàn)采用帶壓力反饋的限壓式變量葉片泵。 （ 2）調(diào)速方式的選擇 在中小型專用機(jī)床的液壓系統(tǒng)中，進(jìn)給速度的控制一般采用節(jié)流閥或調(diào)速閥。根據(jù)銑削類專用機(jī)床工作時(shí)對低速性能和速度負(fù)載特征都有一定要求的特點(diǎn)，決定采用限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速。這種調(diào)速回路具有效率高、發(fā)熱小和速度剛性好的特點(diǎn)，并且調(diào)速閥 裝在回油路上，具有承受負(fù)切削力的能力。 （ 3）速度換接方式的選擇 本系統(tǒng)采用電磁閥的快慢速度接回路，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)行程比較方便，閥的安裝也比較容易，但速度換接的平穩(wěn)性較差。若要提高系統(tǒng)的換接平穩(wěn)性，則可改用行程閥切換的速度換接回路。 （ 4）夾緊回路的選擇 用二位四通電磁閥來控制夾緊、松開換向動(dòng)作時(shí)，為了避免工作時(shí)突然失電而松開，應(yīng)采用失電夾緊方式。考慮到夾緊時(shí)間可調(diào)節(jié)和當(dāng)進(jìn)油路壓力瞬時(shí)下降時(shí)仍能保持夾緊力，所以接入節(jié)流閥調(diào)速和單向閥保壓。在該回路中還裝有減壓閥，用來調(diào)節(jié)夾緊力的大小和保持夾緊力的穩(wěn) 定。 壓系統(tǒng)原理圖 最后把所選擇的液壓回路組合起來，即可組合成圖 2所示原理圖： 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 圖 2 液壓系統(tǒng)原理圖 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 第三章 液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件 壓缸的主要尺寸的確定 1工作壓力 P 的確定：工作壓力 P 可根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器的類型來初步?jīng)Q定，現(xiàn)取液壓缸工作壓力為 32計(jì)算液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 為 20500N，按表取 慮到 快進(jìn)、快退速度相等，取 d/D 為 上述數(shù)據(jù)代入式中可得： D=10 2 m 將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑 D=100塞桿直徑 d,按 d/D=塞桿直徑=70按工作要求夾緊力由兩個(gè)夾緊缸提供，考慮到夾緊力的穩(wěn)定，夾緊缸的工作壓力應(yīng)低于進(jìn)給液壓缸的工作壓力，現(xiàn)取夾緊缸的工作壓力為 油背壓力為零，為 得 D= 5 = 按照液壓缸和活塞桿的尺寸系列，取夾緊液壓缸的 D和 00 70 按最底工進(jìn)速度驗(yàn)算液壓缸的最小穩(wěn)定速度可得下式 A223 510 1005.0 式中 由產(chǎn)品樣本查得 速閥 本例中調(diào)速閥是安裝在回油路上，故液壓缸節(jié)流腔有效工作面積應(yīng)選取 液壓缸有桿腔的實(shí)際面積，即 A= 222222 4071044 可見上述不等式能滿足，液壓缸能達(dá)到所需低速。 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 3計(jì)算在各工作階段液壓缸所需流量 q m i n/i n/i n/510744 333222 快進(jìn)快進(jìn) q m i n/i n/i n/3322 = 工進(jìn)工進(jìn) m i n/20m i n/1020m i n/332222 快退快退 。 qm i n/i n/i n/33322 = 夾夾夾 定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格 1泵的工作壓力的確定：考慮到正常工作中進(jìn)油管路有一定的壓力 損失，所以泵的工作壓力為 p += 1式中 P 液壓泵最大工作壓力_P P 執(zhí)行元件最大工作壓力_ _ _ _1 _油管路中的壓力損失，初算時(shí)簡單系統(tǒng)可取 例取 p M P 31 上述計(jì)算所得的 慮到系統(tǒng)在各種工況的過渡階段出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力。另外考慮到一定的貯備量，并確保泵的壽命，因此選泵的額定壓力 低壓系統(tǒng)取小值，高壓系統(tǒng)取大值。在本例中 2泵的流量確定。液壓泵的最大流量應(yīng)為 K 式中 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 _同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值。如果這時(shí)溢流閥正進(jìn)行工作，尚須加溢流閥的最小溢流 量 2 3L/_系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取 取 1.2 =0L/4L/選擇液壓泵的規(guī)格。根據(jù)以上算得的 選用 16限壓式變量葉片泵，該泵的基本參數(shù)為：每轉(zhuǎn)排量 6mL/r,泵的額定壓力 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n=1450r/積效率效率 = 壓閥的選擇 本液壓系統(tǒng)可采用力士樂系統(tǒng)或 案 1：控制液壓缸部分選用力士樂系統(tǒng)的閥，其夾緊部分選用疊加閥。方案 2：均選用 據(jù)所擬定的液壓系統(tǒng)圖，按通過各元件的最大流量來選擇液壓元件的規(guī)格。選用的液壓元件如表 2： 表 2 液壓元件明細(xì)表 序號 元件名稱 方案一 方案二 通過流量（ L/ 1 濾油器 100 100 24 2 液壓泵 16 16 24 3 壓力表開關(guān) K 4 三位四通換向閥 440 5 二位三通換向閥 330 6 單向調(diào)速閥 220/6 0 7 減壓閥 J P 1 壓力表開關(guān) 4K 1 與 3 共用 9 單向閥 A D/0 二位四通換向閥 24 241 壓力繼電器 63B 63B 2 單向節(jié)流閥 B 文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 1 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 第四章 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算 已知該液壓系統(tǒng)中進(jìn)、回油管的內(nèi)徑均為 12段管道的長度分別為：C=E=2m。選用 L 壓油，考慮到油的最低溫度為 15，查得 15時(shí)該液壓油的運(yùn)動(dòng)粘度 v=1502 /s,油的密度 =920kg/ 1作進(jìn)給時(shí)進(jìn)油路壓力損失。運(yùn)動(dòng)部件工進(jìn)給時(shí)的最大速度為 給時(shí)的最大流量為 液壓油在管內(nèi)流速 24 cm/330cm/39cm/s 管道流動(dòng)雷諾數(shù) 11 2300，可見油液在管道內(nèi)流態(tài)為層流，其沿程阻力系數(shù) 1 =11175 = 進(jìn)油管道 2= 2 106 壓力損失 21 =106 略油液通過管接頭、油路板等處的局部壓力損失，則進(jìn)油路總壓力損失為 1 1 =1_1+ 21 =(106 +106 )106 工作進(jìn)給時(shí)回油路的壓力損失。憂郁選用活塞桿液壓缸，且液壓缸有桿腔的工作面積為無桿腔的工作面積的二分之一，則回油管道的流量為進(jìn)油管道的二分之一，則 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 21v=s 9 = =275/油管道的沿程壓力損失1_2為： 1_2=22= 2 106 產(chǎn)品樣本知換向閥 3壓力損失2_2=10 6 向閥4壓力損失3_2=10 6 速閥 220/6 的壓力損 失4_2=106 回油路總壓力損失為 2 為 2 =1_2+2_2+3_2+4_2=（ 106 =106 量泵出口處的壓力 22/ A AF + 1 =( 1 5 0 0 +106 )106 進(jìn)時(shí)的壓力損失?？?進(jìn)時(shí)液壓缸為差動(dòng)連接，自匯流點(diǎn) A 至液壓缸進(jìn)油口 C 之間的管路 量為液壓泵出口流量出口流量的兩倍即 40L/24590/0404 23 = 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 4 7 01 =1 =2211 = 同樣可求管道 1 和31為 240204 23 cm/s=295cm/s 236 2 =21 = 2 106 1= 2 106 產(chǎn)品樣品知，流經(jīng)各閥的局部壓力損失為： 4壓力損失 12 =106 壓力損失 22 =106 分析在差動(dòng)連接中，泵的出口 壓力 1_1+ 21 +31+1_2+2_2+106 文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通 過 快退時(shí)壓力損失經(jīng) 驗(yàn)算從略。上述驗(yàn)算表明，無需修改原設(shè)計(jì)。 統(tǒng)溫升的驗(yàn)算 在整個(gè)工作循環(huán)中，工進(jìn)階段所占的時(shí)間最長，為了簡化計(jì)算，主要考慮工進(jìn)時(shí)的發(fā)熱量，一般情況下，工進(jìn)速度大時(shí)發(fā)熱量較大，由于限壓式變量泵在流量不同時(shí)，效率相差極大，所以分別計(jì)算最大、最小時(shí)的發(fā)熱量，然后加以比較，取數(shù)值大著進(jìn)行分析。 當(dāng) v=10cm/q=4D2 v=10 3 時(shí)泵的效率為 的出口壓力位 有 輸出=05006010 102_ 103_ 時(shí)的功率損失為 P= v=120cm/q=效率 = 輸出= 0500 2 10 2 10 3 = P= 可見在工進(jìn)速度低時(shí)，功率損失為 熱量最大。 假定系統(tǒng)的散熱狀況一般，去 K=10 10 3 ） ,郵箱的散熱面積 A=V =系統(tǒng)的