鎮(zhèn)江高專ZHENJIANGHGHGHGCOLEGOGOGOG畢業(yè)設(shè)計論文專用銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計專用銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計專用銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計專用銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計SPECIALMILINGMACHINEHYDRAULICHHHSYSTEMDESIGN系名專業(yè)班級學(xué)生姓名學(xué)號指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師職稱二年六月1任務(wù)書課題名稱專用銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計同組學(xué)生姓名無設(shè)計（研究）內(nèi)容設(shè)計一臺專用銑床的液壓系統(tǒng)，工作臺采用平面導(dǎo)軌，靜摩擦系數(shù)02，動摩擦系數(shù)01，工作臺重量為30N，工件和夾具最大重量為10N，切削阻力最大達90N，快進速度為75CM/S，快退速度與快進速度近似相等,工進速度為010167CM/S；工作臺行程為40M（快進30M，工進10M），其往復(fù)運動始末的加減速時間為05S。符合以下要求，方可參加答辯1液壓系統(tǒng)原理圖及速度循環(huán)圖、負載循環(huán)圖、電磁閥動作循序表一張A12液壓缸裝配圖一張A13液壓缸主要零件的零件圖五張A34設(shè)計計算說明書，字數(shù)不少于50字一份5以上資料打印稿和電子版（圖紙用AUTOCAD204版本存盤、說明書及任務(wù)書用WORD203存盤）各一份參考文獻1液壓傳動丁樹模主編機械工業(yè)出版社2液壓與氣壓傳動左健民主編機械工業(yè)出版社3液壓與氣動技術(shù)張宏友主編大連理工大學(xué)出版社4液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊楊培元、朱福元主編機械工業(yè)出版社5液壓傳動設(shè)計指南張利平主編化學(xué)工業(yè)出版社6液壓與氣壓傳動游有鵬主編科學(xué)出版社2目錄引言3第一章設(shè)計任務(wù)及工況分析11設(shè)計任務(wù)412工況分析并初步確定液壓缸參數(shù)4121負載分析及繪制負載圖和速度圖4122初步確定液壓缸參數(shù)及繪制工況圖7第二章擬定液壓系統(tǒng)原理圖21選擇基本回路12組成液壓系統(tǒng)15第三章液壓系統(tǒng)計算與選擇液壓元件31液壓泵、電機計算和選擇1832選擇液壓閥1933選擇輔助元件19結(jié)論21致謝22參考文獻23謝謝朋友對我文章的賞識，充值后就可以下載此設(shè)計說明書（不包含CAD圖紙）。我這里還有一個壓縮包，里面有相應(yīng)的WORD說明書（附帶任務(wù)書、外文翻譯）和CAD圖紙（共計7張圖紙）。需要壓縮包的朋友聯(lián)系Q客服1145919609或Q客服219604320。需要其他設(shè)計題目直接聯(lián)系3專用銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計專用銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計專用銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計專用銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計摘要液壓系統(tǒng)是以電機提供動力基礎(chǔ)，使用液壓泵將機械能轉(zhuǎn)化為壓力，推動液壓油。通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作。完成各種設(shè)備不同的動作需要。液壓系統(tǒng)已經(jīng)在各個工業(yè)部門及農(nóng)林牧漁等許多部門得到愈來愈廣泛的應(yīng)用，而且愈先進的設(shè)備，其應(yīng)用液壓系統(tǒng)的部分就愈多。所以像我們這樣的大學(xué)生學(xué)習(xí)和親手設(shè)計一個簡單的液壓系統(tǒng)是非常有意義的。本文首先介紹了液壓的作用和工況分析，其次確定液壓缸尺寸，然后進行了工藝規(guī)程設(shè)計。關(guān)鍵詞工況分析液壓元件設(shè)計液壓缸設(shè)計4SPECIALMILINGMACHINEHYDRAULICSYSTEMDESIGNABSTRACTHYDRAULICSYTEMISPOWERDMOTRBASI,THEUSEOFHYDRAULICPUMPWILTRANSLATEINTOPRESUREONTHEMECHANICALENRGY,PROMTETHEHYDRAULICOILTHROUGHVARIOUSCONTROLVALESTOCHANGETHEFLOWOFHYDRAULICOIL,THUSPROTINGTHEYDRAULICYLINDERSMADEOFDIFERNTINERAY,THEMOVEMNTSINDIFERNTDIRECTIONSALKINDSOFDIFERNTEQUIPMENTOCPLETTHEACTIONSREQUIREDHYDRAULICSYTEMHASBENIVARIOUSINDUSTRIALSECTORSANDAGRICULTRE,FORESTRY,ANIMALHUSBANDRYANDFISHERIS,ANDANYOTHERDEPARTMENTSAREMOREWIDELYUSED,ANDMOREADVANCEDEQUIPMENT,ITSAPLICATIONONTHEPARTOFTHEYDRAULICSYTEORESOSTUDENTSLIKEUSTOSTUDYANDPERSONALYDESIGNEDASIMPLEHYDRAULICSYTEMISVERYMEANIGFULKEYWORDSHYDRAULICTRANSMISION,CONTROLSYTEM,HYDRAULICSYTEM5引言液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比具有許多特殊優(yōu)點，其應(yīng)用已涉及二十多個專業(yè)領(lǐng)域的不同場合。各理工科大、專院校都把液壓傳動作為相關(guān)專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)必修課或?qū)I(yè)課程，并既有理論知識學(xué)習(xí)，又有實際技能訓(xùn)練。在教學(xué)中安排液壓傳動課程設(shè)計，其目的是使學(xué)生在鞏固、消化和吸收課堂基礎(chǔ)理論知識的基礎(chǔ)上，進一步擴大、加深對液壓傳動知識掌握和運用的深度、廣度，借助課程設(shè)計任務(wù)指導(dǎo)書、國家有關(guān)標準、和技術(shù)手冊等相關(guān)參考資料，提高掌握和使用制圖及編寫設(shè)計計算說明書等手段來正確表達自己的設(shè)計思想和意圖的能力。各校液壓傳動課程設(shè)計開展十幾年來，設(shè)計題目一直是組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計，具體如“臥式雙面多軸組合鉆床液壓系統(tǒng)設(shè)計”、“半自動液壓專用銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計”等，這些題目屬于已經(jīng)在工廠成熟應(yīng)用的、典型的液壓系統(tǒng)。對學(xué)生掌握負載計算、液壓缸參數(shù)計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核、液壓基本回路的選擇、元件選擇、液壓系統(tǒng)性能估算等方面能起到較好的鍛煉。首先需根據(jù)設(shè)備要求分析液壓系統(tǒng)要完成的任務(wù)，需要幾個執(zhí)行元件，這幾個執(zhí)行元件各自有什么動作要求，相互之間有什么樣的關(guān)聯(lián)等等。同時還需了解有關(guān)機械制造工藝方面的知識，雙面鉆多個不同直徑的孔，在已知孔個數(shù)、直徑、材料及硬度的情況下，如何計算負載。其次還需了解液壓動力滑臺與液壓缸的連接形式，以確定液壓缸的結(jié)構(gòu)形式，以及根據(jù)滑臺運動速度要求確定液壓系統(tǒng)的基本回路，根據(jù)機床的布局決定液壓系統(tǒng)采用分散結(jié)構(gòu)還是集中布置等等內(nèi)容，確實能達到課程設(shè)計的訓(xùn)練目標。1鞏固和深化已學(xué)知識，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計計算的一般方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力和綜合分析問題、解決問題能力；2正確合理地確定執(zhí)行機構(gòu)，選用標準液壓元件；能熟練地運用液壓基本回路、組合成滿足基本性能要求的液壓系統(tǒng)；3熟悉并會運用有關(guān)的國家標準、部頒標準、設(shè)計手冊和產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料。對自己在計算、制圖、運用設(shè)計資料以及經(jīng)驗估算、考慮技術(shù)決策、CAD技術(shù)等方面的基本技能進行一次訓(xùn)練，以提高這些技能的水平。6第一章設(shè)計任務(wù)及工況分析11設(shè)計任務(wù)專用銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)要求工作臺采用平面導(dǎo)軌，靜摩擦系數(shù)02，動摩擦系數(shù)01，工作臺重量為3000N，工件和夾具最大重量為1000N，切削阻力最大達9000N，快進速度為75CM/S，快退速度與快進速度近似相等，工進速度為010617CM/S，工作臺行程為400MM快進300MM，工進100MM，其往復(fù)運動始末的加減速度時間為005S。12工況分析并初步確定液壓缸參數(shù)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)系統(tǒng)的工作循環(huán)如下工進快進原為停止快退工作循環(huán)圖121負載分析及繪制負載圖和速度圖液壓缸負載包括切削阻力、摩擦阻力、慣性阻力、重力、密封阻力和被壓阻力等。71切削阻力F切FL9000N2摩擦阻力F靜、F動，F(xiàn)靜FSSFG1G202301080NF動FDDFG1G201301040N3慣性阻力F慣7519810560VFGTG慣G1G23010F10937N式中G重力加速度M/S2G運動部件重量NV在T是時間內(nèi)的速度變化值（M/S）T啟動加速度或減速制動的時間運動時間快進1113001000475100LTSV工進2221001000160617100LTSV快退123340010005375100LLTSV4重力因為運動部件是水平安置，故重力在運動方向的分力為零。5密封阻力一般按經(jīng)驗取F密01FF為總的負載。6背壓阻力F背這是液壓回油路上的阻力，初算時，可不考慮，其數(shù)值待系統(tǒng)確定后才能定下來。根據(jù)上述分析，可計算出液壓缸各動作階段中的負載。計算公式及數(shù)值見表1。8表1進給液壓缸負載計算工況負載計算公式液壓缸負載/FN液壓缸推力/N啟動FSF啟F8008889加速FDGFF加F141937157708快進FDF快F40044444工進FDLF工FF9400104444快退FDF快F400444447繪制進給液壓缸的負載圖和速度圖根據(jù)液壓缸在上述各階段內(nèi)的負載和運動時間，即可繪制出負載循環(huán)圖1和速度循環(huán)圖2圖1負載循環(huán)圖9圖2速度循環(huán)圖122初步確定液壓缸參數(shù)及繪制工況圖1確定進給缸的內(nèi)徑和活塞桿直徑初選液壓缸工作壓力所設(shè)計的動力滑臺在工進時負載最大F工1044444，在其它工況負載都不太高，參考表2和表3，初選液壓缸的工作壓力P13MPA。表2負載和工作壓力的關(guān)系負載/KN50工作壓力/MPA0811522533445510表3各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力設(shè)備類型磨床組合機床車床銑床鏜床拉床龍門刨床農(nóng)業(yè)機械小型工程機械液壓機重型機械起重運輸機械工作壓力/MPA08235242881010182032根據(jù)所選壓力估算缸體內(nèi)徑644104444467314310FDCMP工工按缸徑尺寸系列，如表4取D63MM63CM。表4液壓缸內(nèi)徑尺寸系列（GB234880）MM8101216202532405063809010010125140160180200220250320400500630注括號內(nèi)的數(shù)值為非優(yōu)先選用值。根據(jù)液壓缸快進、快退速度相等，可選單出桿液壓缸差動連接，活塞桿直徑可按下式計算070763441DDCM表5活塞桿直徑尺寸系列（MM）45681012141618202225283236404550556370809010010125140160180200220250280320136400按活塞桿尺寸系列，取D45CM根據(jù)已取的缸徑和活塞桿直徑，計算液壓缸實際有效工作面積，無桿腔面積A1和活塞桿1面積A2分別為222131463311644ADCM22233144515944DACM有桿腔有效工作面積A21A331161591526（CM2）鑒于動力滑臺快進和快退速度相等，這里的液壓缸可選用單活塞桿式差動液壓缸（A12A2），快進時液壓缸差動連接。工進時為防止車銑時負載突然消失發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸的回油腔應(yīng)有背壓，P208106MP。如表6可選的表6執(zhí)行元件背壓的估計值系統(tǒng)類型背壓力/MPA中,低壓系統(tǒng)08MPA簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0205回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)0406回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)0515用補油泵的閉式回路0815中高壓系統(tǒng)816MPA回油路較復(fù)雜的工程機械123高壓系統(tǒng)1632MPA回油路較短且直接回油可忽略不計2計算進給缸各運動階段的壓力、流量和功率根據(jù)計算出的液壓缸的尺寸，可估算出液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率，如表7。12表7液壓缸在各階段的壓力、流量和功率值工況推力F0/N回油腔壓力P2/MPA進油腔壓力P1/MPA輸入流量Q103/M3/S輸入功率P/KW計算公式快進啟動8888910421201AAPFP121AAQQPP1加速157708P1PP05197恒速44444P1P1260119015工進104444408374000300190011007112201APFP21AQQPP1快退啟動8888910821201APFP32AQQPP1加速157708P05153恒速44444P05079014009注1P為液壓缸差動連接時，回油口到進油口之間的壓力損失，取P05MPA。2快退時，液壓缸有桿腔進油，壓力為P1，無桿腔回油，壓力為P2。3繪制進給液壓缸的工況圖根據(jù)進給液壓缸各階段的壓力、流量和功率值，用坐標法繪制出“液壓缸工況圖”,此圖可直觀看出液壓缸各個運動階段主要參數(shù)的變化情況，如圖3所示13圖3液壓缸工況圖14第二章擬定液壓系統(tǒng)原理圖21選擇基本回路1選擇調(diào)速回路選擇調(diào)速回路由圖3可知，這臺機床液壓系統(tǒng)功率較小，滑臺運動速度低，工作負載為阻力負載且工作中變化小，故可選用進口節(jié)流調(diào)速回路。為防止銑完工件時負載突然消失引起運動部件前沖，在回油路上加背壓閥。由于系統(tǒng)選用節(jié)流調(diào)速方式，系統(tǒng)必然為開式循環(huán)系統(tǒng)。2選擇油源形式選擇油源形式從工況圖可以清楚看出，在工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸要求油源提供快進、快退行程的低壓大流量和工進行程的高壓小流量的油液。最大流量與最小流量之比QMAX/QMIN0119/0003397；其相應(yīng)的時間之比T13/T2453/16058。這表明在一個工作循環(huán)中的大部分時間都處于高壓小流量工作。從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量角度來看，選用單定量泵油源顯然是不合理的，為此可選用限壓式變量泵或雙聯(lián)葉片泵作為油源?？紤]到前者流量突變時液壓沖擊較大，工作平穩(wěn)性差，且后者可雙泵同時向液壓缸供油實現(xiàn)快速運動，最后確定選用雙聯(lián)葉片泵方案，如圖4A所示。圖4（A）3選擇快速運動和換向回路15選擇快速運動和換向回路本系統(tǒng)已選定液壓缸差動連接和雙泵供油兩種快速運動回路實現(xiàn)快速運動?？紤]到從工進轉(zhuǎn)快退時回油路流量較大，故選用換向時間可調(diào)的電液換向閥式換向回路，以減小液壓沖擊。由于要實現(xiàn)液壓缸差動連接，所以選用三位五通電液換向閥，如圖4B所示。圖4B4選擇速度換接回路選擇速度換接回路由于本系統(tǒng)滑臺由快進轉(zhuǎn)為工進時，速度變化大（1/275/0175），為減少速度換接時的液壓沖擊，選用行程閥控制的換接回路，如圖4C所示。16圖4C5選擇調(diào)壓和卸荷回路選擇調(diào)壓和卸荷回路在雙泵供油的油源形式確定后，調(diào)壓和卸荷問題都已基本解決。即滑臺工進時，高壓小流量泵的出口壓力由油源中的溢流閥調(diào)定，無需另設(shè)調(diào)壓回路。在滑臺工進和停止時，低壓大流量泵通過液控順序閥卸荷，高壓小流量泵在滑臺停止時雖未卸荷，但功率損失較小，故可不需再設(shè)卸荷回路。2組成液壓系統(tǒng)將上面選出的液壓基本回路組合在一起，并經(jīng)修改和完善，就可得到完整的液壓系統(tǒng)工作原理圖，如圖6所示。在圖6中，為了解決滑臺工進時進、回油路串通使系統(tǒng)壓力無法建立的問題，增設(shè)了單向閥6。為了避免機床停止工作時回路中的油液流回油箱，導(dǎo)致空氣進入系統(tǒng)，影響滑臺運動的平穩(wěn)性，圖中添置了一個單向閥12。圖中增設(shè)了一個壓力繼電器13。當滑臺碰上死擋塊后，系統(tǒng)壓力升高，它發(fā)出快退信號，操縱電液換向閥換向。17圖5液壓系統(tǒng)原理圖18動作電磁閥快退原為停止快進工進行程閥電磁動作順序表19第三章第三章第三章第三章液壓系統(tǒng)計算與選擇液壓元件31液壓泵、電機計算和選擇1計算液壓泵的最大工作壓力小流量泵在快進和工進時都向液壓缸供油，由表7可知，液壓缸在工進時工作壓力最大，最大工作壓力為P1374MPA，如在調(diào)速閥進口節(jié)流調(diào)速回路中，選取進油路上的總壓力損失P08MPA，考慮到壓力繼電器的可靠動作要求壓差PE05MPA，則小流量泵的最高工作壓力估算為113740805504EPPPPPMPA大流量泵只在快進和快退時向液壓缸供油，由表7可見，快退時液壓缸的工作壓力為P1153MPA，比快進時大?？紤]到快退時進油不通過調(diào)速閥，故其進油路壓力損失比前者小，現(xiàn)取進油路上的總壓力損失P03MPA，則大流量泵的最高工作壓力估算為2215303183PPPPMPA2計算液壓泵的流量由表7可知，油源向液壓缸輸入的最大流量為0119103M3/S，若取回路泄漏系數(shù)K11，則兩個泵的總流量為3331110119100130910/PQKQMS7854L/MIN考慮到溢流閥的最小穩(wěn)定流量為3L/MIN，工進時的流量為0019103M3/S114L/MIN，則小流量泵的流量最少應(yīng)為414L/MIN。3確定液壓泵的規(guī)格和電動機功率根據(jù)以上壓力和流量數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，并考慮液壓泵存在容積損失，最后確定選取BY6/16L型雙聯(lián)葉片泵。其小流量泵和大流量泵的排量分別為6ML/R和16ML/R，當液壓泵的轉(zhuǎn)速NP940R/MIN時，其理論流量分別為56L/MIN和149L/MIN，若取液壓泵容積效率V09，則液壓泵的實際輸出流量為12694009/10001694009/10001861/MINPPPQQQL由于液壓缸在快退時輸入功率最大，若取液壓泵總效率P08，這時液壓泵的驅(qū)動電動機功率為2063318310262101600810PPQPKWKW根據(jù)此數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，選用規(guī)格相近的Y100L6型電動機，其額定功率為15KW，額定轉(zhuǎn)速為940R/MIN。32選擇液壓閥序號元件名稱通過流量QVLMIN1型號規(guī)格工作壓力1雙聯(lián)葉片泵24L/MINYB116/663MPA2三位五通電磁換向閥60L/MIN35EF3YE10B3單向行程調(diào)速閥24L/MINAXQF3E10L63MPA4節(jié)流閥L125B5單向閥24L/MINAF3EA10B63MPA6單向閥7背壓閥18L/MINYF310B05MPA8減壓閥18L/MINJ25B63MPA9液控順序閥05L/MINXY25B4MPA10單向閥24L/MINAF3EA10B63MPA11過濾器24L/MINXUJ408063MPA12單向閥24L/MINAF3EA10B63MPA13壓力計開關(guān)KF3E3B3選擇輔助元件（1）確定管道尺寸油路內(nèi)徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可按管路允許的流速進行計算。本系統(tǒng)主油路流量為差動時流量Q1756L/MIN,壓油管的允許流速取SM4（參照液壓氣動系統(tǒng)設(shè)計手冊DMM21綜合諸因素及系統(tǒng)上面各閥的通徑取D12MM,吸油管的直徑參照YBX16變量泵吸油口連接尺寸，取吸油管內(nèi)徑D25MM（2）液壓油箱容積的確定本系統(tǒng)為中壓系統(tǒng)液壓油箱有效容量按泵流量的57倍來確定，現(xiàn)選用容量為130L2結(jié)結(jié)結(jié)結(jié)論論論論通過本次設(shè)計，讓我很好的鍛煉了理論聯(lián)系實際，與具體項目、課題相結(jié)合開發(fā)、設(shè)計產(chǎn)品的能力。既讓我們懂得了怎樣把理論應(yīng)用于實際，又讓我們懂得了在實踐中遇到的問題怎樣用理論去解決。在本次設(shè)計中，我們還需要大量的以前沒有學(xué)到過的知識，于是圖書館和INTERNET成了我們很好的助手。在查閱資料的過程中，我們要判斷優(yōu)劣、取舍相關(guān)知識，不知不覺中我們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們學(xué)習(xí)的知