成型銑刀在加工件上加工出成型面的液壓專用銑床課程設(shè)計書

1、成型銑刀在加工件上加工出成型面的液壓專用銑床課程設(shè)計書姓 名： 學(xué) 號：2011279131 班 級: 機(jī)電一體化1121班 指導(dǎo)老師： 院 系：機(jī)械與汽車工程學(xué)院 目 錄1.任務(wù)分析（3）2.負(fù)載與運(yùn)動分析（4）3.液壓缸主要參數(shù)（5）4.液壓系統(tǒng)圖（7）5.選擇液壓元件（10）6.系統(tǒng)油液溫升（11）7.設(shè)計小結(jié)（12）一.任務(wù)分析設(shè)計一臺用成型銑刀在加工件上加工出成型面的液壓專用銑床，工作循環(huán)：手工上料自動夾緊工作臺快進(jìn)銑削進(jìn)給工作臺快退夾具松開手工卸料。設(shè)計參數(shù)見下表。其中：工作臺液壓缸負(fù)載力（kn）：fl 夾緊液壓缸負(fù)載力（kn）：fc 工作臺液壓缸移動件重力（kn）：g 夾緊液壓缸

2、負(fù)移動件重力（n）：gc 工作臺快進(jìn)、快退速度（m/min）：v1=v3 夾緊液壓缸行程（mm）：lc 工作臺工進(jìn)速度（mm/min）：v2 夾緊液壓缸運(yùn)動時間（s）：tc 工作臺液壓缸快進(jìn)行程（mm）：l1 導(dǎo)軌面靜摩擦系數(shù)：s=0.2工作臺液壓缸工進(jìn)行程（mm）：l2 導(dǎo)軌面動摩擦系數(shù)：d=0.1工作臺啟動時間（s）：dt=0.5 序號flfcggcv1v2l1l2lctc11組284.81.5555.64525070101二.負(fù)載與運(yùn)動分析1、 工作負(fù)載：工作負(fù)載即為工作臺液壓負(fù)載力 2、 摩擦負(fù)載：靜摩擦阻力 動摩擦阻力3、慣性負(fù)載：因為 所以 因為取缸的機(jī)械效率m=0.9，則液壓缸在

3、各工作階段的負(fù)載如下表1-1表1-1液壓缸在各工作階段的負(fù)載工況計算公式缸的負(fù)載f/n缸的推力f/m啟動300337加速202.5225快進(jìn)150169工進(jìn)2815031629反向啟動300337加 速202.5225快退150169根據(jù)液壓缸在上述各階段內(nèi)的負(fù)載和運(yùn)動時間，即可繪制出負(fù)載循環(huán)圖f-s和速度循環(huán)圖v-s，如圖1所示。圖（1）三、確定液壓缸主要參數(shù)1.初選主液壓缸的工作壓力由最大負(fù)載值查教材表9-3，取液壓缸工作壓力為4mpa。2.計算液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)為使液壓缸快進(jìn)與快退速度相等，選用單出桿活塞缸差動連接的方式實現(xiàn)快進(jìn)，設(shè)液壓缸的兩有效面積為,即d=0.707d，為安全起見，液壓缸

4、回油腔應(yīng)有背壓，查3.94教材表9-1取背壓。由工進(jìn)工況下液壓缸的平衡力方程則液壓缸內(nèi)徑d為對d圓整，查教材表4-4取d=125mm,由d=0.707d,經(jīng)圓整查表4-6得d=90mm，計算出液壓缸的有效工作面積工進(jìn)時采用調(diào)速閥調(diào)速，其最小穩(wěn)定流量，設(shè)計要求最低工進(jìn)速度，對于此缸要驗算其有效面積，即要滿足 ，代入數(shù)值運(yùn)算滿足要求。3.計算液壓缸在工作循環(huán)各階段的壓力、流量和功率值差動時液壓缸有桿腔壓力大于無桿腔壓力，取兩腔間回路及閥上的壓力損失為0.5mpa，則，計算結(jié)果見表1-2，并根據(jù)此表繪出工作狀態(tài)圖如圖2表1-2 主液壓缸工作循環(huán)各階段壓力、流量和功率值：工況負(fù)載f/n回油腔壓力p2/

5、mpa進(jìn)油腔壓力p1/mpa輸入流量q10-3/m3/s輸入功率p/kw計算公式快進(jìn)啟動3370.03加速225p1+0.50.50恒速169p1+0.50.490.600.294工進(jìn)316290.65.440.9210-20.05快退啟動3370.06加速2250.61.28恒速1690.61.270.550.699圖（2）4、計算夾緊液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)根據(jù)計算主液壓缸的公式方法，代入夾緊負(fù)載為，得d=7.1cm，圓整得d=8cm，d=6cm。四.擬定液壓系統(tǒng)圖1、選擇基本回路（1）調(diào)速回路 因為液壓系統(tǒng)功率較小，為有較好的低速平穩(wěn)性和速度負(fù)載特性，可選用調(diào)速閥調(diào)速，并在液壓缸回路上設(shè)置背壓。

6、（2）泵供油回路 由于系統(tǒng)最大流量與最小流量比為66，且在整個工作循環(huán)中的絕大部分時間里泵在高壓小流量狀態(tài)下工作，為此應(yīng)采用雙連泵，以節(jié)省能源提高效率。（3）速度換接回路和快速回路 由于快進(jìn)速度與工進(jìn)速度相差很大，為了換接平穩(wěn)，選用行程閥控制的換接回路，快速運(yùn)動通過差動連接來實現(xiàn)。（4）換向回路 為了換向平穩(wěn)，選用電業(yè)換向閥，為便于液壓的中位停止和差動連接，采用三位五通閥。（5）壓力控制回路 系統(tǒng)在工作狀態(tài)時高壓小流量的泵的工作壓力由溢流閥調(diào)整，同時用外控順序閥實現(xiàn)低壓大流量泵卸荷。（6）順序動作回路 由于機(jī)床的工況有先夾緊后再進(jìn)的順序，所以采用壓力控制順序動作回路。 選擇基本回路液壓系統(tǒng)圖電

7、磁動作表五.液壓元件的選擇1、液壓泵的工作壓力 已知液壓缸最大工作壓力為5.44mpa，取進(jìn)油壓力損失為0.6mpa，則小流量泵的最高工作壓力位6.04mpa，選擇泵的額定壓力應(yīng)為，大流量泵在液壓缸快退時工作壓力較高，取液壓缸快退時進(jìn)油路上的壓力損失為0.4mpa，則大流量泵的最高壓力位（1.28+0.4）mpa=1.68mpa，卸荷閥的調(diào)整壓力應(yīng)高于此值。2、液壓泵流量計算 取系統(tǒng)的泄露系數(shù)k=1.2，則泵的最小供油量，由于工進(jìn)所需要的最大流量是，溢流閥最小穩(wěn)定流量為，小流量泵最小流量為3.66l/min，大流量泵最小流量為（3）確定液壓泵規(guī)格 對照產(chǎn)品樣本，可選用雙聯(lián)葉片泵，額定轉(zhuǎn)速960

8、r/min，驅(qū)動功率10kw（4）確定液壓泵驅(qū)動功率并選擇電機(jī) 液壓泵在快退階段功率最大，去液壓缸的進(jìn)油路上的壓力損失為0.6mpa，則液壓泵輸出壓力為1.87mpa，液壓泵總效率，液壓泵流量為54l/min，則其功率6.8kw據(jù)此選用電動機(jī)y160m-6，額定功率為7.5kw，額定轉(zhuǎn)速為970r/min六.系統(tǒng)油液溫升驗算系統(tǒng)可以按工作狀態(tài)來計算溫升，由于工進(jìn)在整個工作循環(huán)中占96%，所以系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升可按工進(jìn)工況來計算。在工進(jìn)時，大流量泵經(jīng)液控順序閥卸荷，其出口壓力即為油液通過液控順序閥的壓力損失液壓系統(tǒng)的總輸入功率即為液壓泵的輸入功率液壓系統(tǒng)輸出的有效功率即為液壓缸輸出的有效功率由此可

9、計算出系統(tǒng)的發(fā)熱功率為按式計算工進(jìn)時系統(tǒng)中的油液溫升，即c其中傳熱系數(shù)k=15 w/（m2c）。設(shè)環(huán)境溫t2=25c，則熱平衡溫度為c 油溫在允許范圍內(nèi)，油箱散熱面積符合要求，不必設(shè)置冷卻器。七.設(shè)計小結(jié)課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計當(dāng)中的非常重要的一環(huán)，本次課程設(shè)計時間一周略顯得倉促一些。但是通過本次每天都過得很充實的課程設(shè)計，從中得到的收獲還是非常多的。 這次課程設(shè)計，由于理論知識的不足，再加上平時沒有什么設(shè)計經(jīng)驗，一開始的時候有些手忙腳亂，不知從何入手。在鄔老師的諄諄教導(dǎo)，和同學(xué)們的熱情幫助下，使我找到了信心?，F(xiàn)在想想其實課程設(shè)計當(dāng)中的每一天都是很累的，其實就像鄔老師說得一樣，機(jī)械設(shè)計的課程設(shè)計沒有那么簡單，你想copy或者你想自己胡亂蒙兩個數(shù)據(jù)上去來騙騙老