雙面銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計1

雙面銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計液壓系統(tǒng)是以電機(jī)提供動力基礎(chǔ)，使用液壓泵將機(jī)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(jìn)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。進(jìn)行液壓系統(tǒng)設(shè)計首先要明確設(shè)計的目的和要求，收集所需的資料，然后進(jìn)行工況分析，分析工作負(fù)載，摩擦阻力，繪制負(fù)載圖等。其次還要進(jìn)行油路的分析，繪制系統(tǒng)圖，選擇液壓元件，計算液壓缸各項參數(shù)，確定液壓系統(tǒng)力等。最后還要對液壓系統(tǒng)進(jìn)行性能驗算，校核。本液壓系統(tǒng)設(shè)計，操作方便安全，生產(chǎn)效率高，設(shè)計上主要是對液壓缸，液壓系統(tǒng)的設(shè)計，其中主要是對液壓系統(tǒng)的設(shè)計，以保證工作的精度和質(zhì)量要求。關(guān)鍵詞切削液壓傳動;穩(wěn)定性；液壓系統(tǒng)評語MicrosoftWord9...31KB蹲I獰力救壓^Ml液壓缸裝配團(tuán)AutoCAD明來101EBAl原理圖AntcCAD團(tuán)形S2KE關(guān)鍵詞切削液壓傳動;穩(wěn)定性；液壓系統(tǒng)評語MicrosoftWord9...31KB蹲I獰力救壓^Ml液壓缸裝配團(tuán)AutoCAD明來101EBAl原理圖AntcCAD團(tuán)形S2KEA3動力滑臺液壓缸活左曲；AutoCAD圖形緒動力滑臺液壓缸前缸蓋姑液壓缸活塞AutoCAD園形54EB畢業(yè)設(shè)計任勢書Mier0Ec?￡t'A1ord9...31KB敦面詵床的液壓呆圻設(shè)計Mici-OEottWeird9...設(shè)計說明書Hicroseft 日…516KB敦面銃斥液壓系統(tǒng)盪計1陷nRAR壓縮文f牛目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要 I\o"CurrentDocument"第1章緒論 3\o"CurrentDocument"1.1課題背景 31.1.1課題來源 31.1.2課題的研究的背景和意義 3\o"CurrentDocument"1.2概述 3\o"CurrentDocument"1.2.1設(shè)計的目的 31.2.2設(shè)計的要求 4\o"CurrentDocument"第2章工況分析 5\o"CurrentDocument"工作負(fù)載 5\o"CurrentDocument"摩擦阻力 5\o"CurrentDocument"2.3慣性負(fù)載 5\o"CurrentDocument"第3章繪制負(fù)載圖、速度圖 6\o"CurrentDocument"3.1初步確定液壓缸的參數(shù) 7\o"CurrentDocument"3.2計算液壓缸的尺寸 7\o"CurrentDocument"3.3液壓缸工況 7\o"CurrentDocument"第4章擬定液壓原理圖 10\o"CurrentDocument"4.1選擇液壓基本回路 10\o"CurrentDocument"4.2組成系統(tǒng)圖 13\o"CurrentDocument"第5章選擇液壓元件 14\o"CurrentDocument"5.1液壓傳動系統(tǒng) 14\o"CurrentDocument"液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制工作圖及編譯技術(shù)文件 14\o"CurrentDocument"液壓傳動系統(tǒng)參數(shù)及元件選擇 14\o"CurrentDocument"確定系統(tǒng)工作壓力 14\o"CurrentDocument"執(zhí)行元件控制方案擬定 15\o"CurrentDocument"5.6確定執(zhí)行元件的主要參數(shù) 15\o"CurrentDocument"確定液壓泵的工作壓力和流量計算 15\o"CurrentDocument"控制閥的選擇 15\o"CurrentDocument"確定油箱直徑 16\o"CurrentDocument"第6章液壓系統(tǒng)的性能驗算 17\o"CurrentDocument"6.1液壓系統(tǒng)的效率 17\o"CurrentDocument"6.2液壓系統(tǒng)的溫升 17結(jié)論 18參考文獻(xiàn) 19致謝 20第1章緒論課題背景1.1.1課題來源本課題來源于指導(dǎo)老師指定眾多課題之一1.1.2課題的研究的背景和意義目前，隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展及市場需求個性化與多樣化，世界各國都把機(jī)械制造技術(shù)的研究和開發(fā)作為國家的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)先發(fā)展，將其他學(xué)科的高技術(shù)成果引入機(jī)械制造業(yè)中。因此機(jī)械制造業(yè)的內(nèi)涵與水平已今非昔比，它是基于先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)代制造產(chǎn)業(yè)。縱觀現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的新發(fā)展，其重要特征主要體現(xiàn)在它的綠色制造、計算機(jī)集成制造、柔性制造、虛擬制造、智能制造、并行工程、敏捷制造和網(wǎng)絡(luò)制造等方面。近年來，我國的工程機(jī)械取得了蓬勃的發(fā)展，其中，液壓傳動技術(shù)起到了至關(guān)重要的作用。而且，隨著液壓傳動技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，它已成為農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程建筑機(jī)械等行業(yè)不可缺少的重要技術(shù)。然而，盡管液壓技術(shù)在機(jī)械能與壓力能的轉(zhuǎn)換方而，已取得很大進(jìn)展，但它在能量損失和傳動效率上仍然存在著問題。因為，在液壓系統(tǒng)中，隨著油液的流動，有相當(dāng)多的液體能量損失掉，這種能量損失不僅體現(xiàn)在油液流動過程中的內(nèi)摩擦損失上，還反映在系統(tǒng)的容積損失上，使系統(tǒng)能量利用率降低，傳動效率無法提高。高能耗和低效率又使油液發(fā)熱增加，使性能達(dá)小到理想的狀況，給液壓技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展帶來障。因此，探索和研究高效液壓傳動技術(shù)，提高其綜合性能就成為了液壓技術(shù)領(lǐng)域研究的重點之一。概述1.2.1設(shè)計的目的液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計是本設(shè)計的一個綜合實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過該教學(xué)環(huán)節(jié)，要求達(dá)到以下目的；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；正確合理地確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)，選用標(biāo)準(zhǔn)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)；熟悉并會運用有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計手冊和產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料。對學(xué)生在計算、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(jìn)行一次訓(xùn)練，以提高這些技能的水平。設(shè)計的要求設(shè)計時必須從實際出發(fā)，綜合考慮實用性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性及操作維修方便。如果可以用簡單的回路實現(xiàn)系統(tǒng)的要求，就不必過分強(qiáng)調(diào)先進(jìn)性。并非是越先進(jìn)越好。同樣，在安全性、方便性要求較高的地方，應(yīng)不惜多用一些元件或采用性能較好的元件，不能單獨考慮簡單、經(jīng)濟(jì)；獨立完成設(shè)計。設(shè)計時可以收集、參考同類機(jī)械的資料，但必須深入理解，消化后再借鑒。不能簡單地抄襲；在設(shè)計的過程中，要隨時復(fù)習(xí)液壓元件的工作原理、基本回路及典型系統(tǒng)的組成，積極思考。不能直接向老師索取答案；液壓傳動設(shè)計的題目均為中等復(fù)雜程度液壓設(shè)備的液壓傳動裝置設(shè)計。具體題目由指導(dǎo)老師分配第2章工況分析工作負(fù)載計算液壓缸工作負(fù)載，動、靜摩擦因數(shù)為f二0.2、f=0.1。jdF二fF=0.2x840.98N二168.20N1jgF二fF二0.1x840.98N二84.01N2.2摩擦阻力N二840.98N廠 /G1+G2、v 4000+1500N二840.98NF二( )—二( )xg g t 9.81 0.05x60F二(G^￡2)亠(4000+1500)x^^N二840.98Ng g t 9.81 0.05x60Fg=于)V=嚀x磊N=840.98N2.3慣性負(fù)載工況負(fù)載計算公式液壓缸負(fù)載F/N液壓缸推力/N啟動F=Ffj11001222.22加速p=2x1(6Pa1F=Ffd1390.981545.53快進(jìn)550611.11工進(jìn)F=F+Ffd w3960.464400.51快退F=Ffd550611.11查液壓缸的機(jī)械效率p二2x106Pa，可計算出液壓缸在各工作階段的1負(fù)載情況，如下表2-1：表2-1液壓缸各階段的負(fù)載情況表第3章繪制負(fù)載圖、速度圖根據(jù)工況負(fù)載和以知速度V1和根據(jù)工況負(fù)載和以知速度V1和V2及行程S,可繪制負(fù)載圖和速度圖,圖3-2速度循環(huán)圖初步確定液壓缸的參數(shù)查各類液壓設(shè)備常用工作壓力初選p=2x106Pa1計算液壓缸的尺寸選用差動液壓缸，無桿腔與有桿腔的有效面積為A二2A；回油路上12有背壓閥或調(diào)壓閥，取背壓p2二8x105Pa;回油管路壓力損失Ap=5x105Pa。F 4400.51 3391 8 m2=33.9p--p（17--）x1051222■4^二6.57兀按JB2183—77取標(biāo)準(zhǔn)值D=70mm活塞桿的直徑d為：d=0.7D=0.7x70=49mm取標(biāo)準(zhǔn)值d=50mm由此求得液壓缸的實際有效工作面積TOC\o"1-5"\h\z,兀D2兀x52 “—A= = cm2=19.63cm24 4兀 兀A=—（D2一d2）= （52一3.52）cm2=10.014 4液壓缸工況表3-2液壓缸各工作循環(huán)的負(fù)載、壓力、流量和功率數(shù)值表計算公式回油腔進(jìn)油腔輸入流輸入功回油腔進(jìn)油腔輸入流輸入功工況負(fù)載F/N工況負(fù)載F/N壓力壓力pxio/papx105/PaQ/^L/mlnp/kW快進(jìn)啟動1222.212.7—F+AAPp1Q=（A-A）v121P二p1-Q加速1545.5p二p+4pAp=521.27-恒速611.11Ap=511.564.330.08工進(jìn)4400.5826.51.96?0.120.086F+vAp1二A22Q=Av12p二p1-Q快退啟動1222.212.2—F+pAQ=AVFT2p二p1-Q加速1545.5Ap=525.24-恒速611.11Ap=515.914.50.119圖2-1工況圖第4章擬定液壓原理圖4.1選擇液壓基本回路該系統(tǒng)由定位夾緊和滑臺加工兩部分構(gòu)成，可完成定位-夾緊-快進(jìn)-工進(jìn)-死擋鐵停留-快退-松緊，拔銷-原位停留的自動工作循其元件動作循環(huán)如圖4-1表4-1雙面銑床液壓系統(tǒng)動作元件動作順序動咋名稱動作冃晞1DT2LT3PT4DT5DT0DT啟動掛筠———++夾斥———十杪C2)甩力走專一——十十鮭+—+++滑色松覽圧下代E+——+—滑色韋緊托拶獻(xiàn)十—一十—消臺抒塊壓下鬲E一+—++淆言培址蟲下蕊K———4—+2YJ一—一—一從工況圖可知：該系統(tǒng)的流量、壓力較小，可選用定量泵和溢流閥組成的供油源，如圖a所示。銃床加工有順銼和逆銼之分，宜采用出口節(jié)流調(diào)速，具有承受負(fù)切削的能力，如圖b所示?？紤]到工作進(jìn)給時負(fù)載大、速度低，而快進(jìn)、快退行程中負(fù)載小、速度快，所以采用由換向閥聯(lián)通的差動快速回路，如圖c所示。根據(jù)一般專用銃床的要求不高，采用電磁閥的快慢換接回路，其特點是結(jié)構(gòu)簡單。選用簡便的電氣行程開關(guān)和擋鐵控制行程方式，如圖d所示。A6DT主殳5(a)(b)

(a)--CIO--CIO/Vv1%「141141DT』1]2DT15（C）15（C）in||lL? ||Hj?mm(d)定位夾緊當(dāng)工件到位后壓下啟動按鈕，電磁鐵6DT得電，大流量泵3終止卸荷，大，小流量泵同時給系統(tǒng)供油，同時電磁鐵5DT得電，換向閥11左位進(jìn)入系統(tǒng)，系統(tǒng)油路為：進(jìn)油路大流量泵3和小流量泵4-單向閥6和7-減壓閥9-單向閥10—換向閥11（左位）—定位缸下腔；回油路定位缸上腔—換向閥11（左位）—郵箱，定位缸伸出對被加工工件定位。定位結(jié)束后，回油壓力升高。當(dāng)壓力升高到順序閥12的調(diào)定壓力時，打開順序閥12,I夾緊缸夾緊，夾緊后回路壓力再次升高，當(dāng)壓力升高到順序閥13的調(diào)定壓力時，打開順序閥13,II夾緊缸夾緊，其油路為：進(jìn)油路大流量泵3和小流量泵4-單向閥6和7-減壓閥9-單向閥10-換向閥11（左位，定位后壓力升高打開順序閥12）-順序閥12-夾緊缸I下腔（夾緊后壓力繼續(xù)升高打開順序閥13）—順序閥13—夾緊缸II下腔；回油路夾緊缸I和夾緊缸II上腔—定位缸上腔—換向閥11（左位）—郵箱快進(jìn)工件被夾緊后，油路壓力進(jìn)一步升高，當(dāng)壓力達(dá)到壓力繼電器1YJ的調(diào)定壓力時，壓力繼電器1YJ發(fā)出信號，是1DT和3DT得電，換向閥15左位和換向閥14右位同時接入系統(tǒng)，進(jìn)給缸實現(xiàn)快進(jìn)，其油路為：進(jìn)油路液壓缸3和液壓泵4—單向閥6和單向閥7—換向閥15（左位）進(jìn)給缸左腔：回油路進(jìn)給缸右腔—換向閥15（左位）—換向閥14（右位）—進(jìn)給缸左腔，進(jìn)給缸構(gòu)成差動連接回路，實現(xiàn)快進(jìn)，刀具快速趨近工件。工進(jìn)當(dāng)?shù)毒呖拷ぜr，滑臺壓下第一個行程開關(guān)1XK,使3DT和6DT失電，換向閥14和換向閥15復(fù)位，使大流量泵卸荷，進(jìn)給缸實現(xiàn)工進(jìn)，其油路為：進(jìn)油路小流量泵4—單向閥7—換向閥15（左位）—進(jìn)給缸左腔；回油路進(jìn)給缸右腔—換向閥15（左位）—調(diào)速閥17—單向閥18—油箱。由調(diào)速閥17和單向閥18構(gòu)成出油口節(jié)流調(diào)速回路，使進(jìn)給缸進(jìn)給速度平穩(wěn)，進(jìn)給缸的進(jìn)給速度由調(diào)速閥17調(diào)節(jié)。同時由于大流量泵卸荷，只有小流量泵向系統(tǒng)供油，從而減少功率損失。死擋鐵停留當(dāng)進(jìn)給缸工進(jìn)到位碰到死擋鐵時，壓下第二個行程開關(guān)2XK,若有延時繼電器，則在延時期間進(jìn)給缸停留不動，這時液壓泵4的壓力油全部在高壓下經(jīng)溢流閥8回油箱。顯然，該停留時間不能太長，否則能量損失過大，并導(dǎo)致系統(tǒng)過熱。4.2組成系統(tǒng)圖設(shè)計液壓系統(tǒng)圖4-1樣緊VO$松開夾黜III進(jìn)給缸rgirj[5QrT9—141肛16

樣緊VO$松開夾黜III進(jìn)給缸rgirj[5QrT9—141肛16

3DT命2DT17M6Fl」1圖4-1液壓系統(tǒng)原理圖第5章選擇液壓元件液壓傳動系統(tǒng)液壓元件的選擇，主要是計算它們的主要參數(shù)（如壓力和流量）來確定。一般先計算工作負(fù)載，再根據(jù)工作負(fù)載和工作要求的速度計算液壓缸的注意啊尺寸、工作壓力和流量或液壓馬達(dá)的排量，然后計算液壓泵的壓力，流量和液壓系統(tǒng)性能的驗算。確定了各個液壓元件之后，要對液壓系統(tǒng)進(jìn)行驗算。驗算內(nèi)容一般包括系統(tǒng)的壓力損失、發(fā)熱溫度、運動平穩(wěn)性和泄露量等。液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制工作圖及編譯技術(shù)文件根據(jù)擬定的液壓系統(tǒng)原理圖繪制正式工作圖。正式工作圖包括液壓泵的型號、壓力、流量、轉(zhuǎn)速以及變量泵的調(diào)節(jié)范圍。執(zhí)行元件的運轉(zhuǎn)速度，輸出的最大轉(zhuǎn)矩或推力、工作壓力以及工作行所有執(zhí)行元件及輔助設(shè)備的型號及性能參數(shù)。管路元件的規(guī)格與型號。在繪制時，各元件的方向和位置，盡量與實際裝配時一致。設(shè)計該機(jī)床的液壓傳動系統(tǒng)液壓傳動系統(tǒng)參數(shù)及元件選擇對液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析，就是要查明它的每個執(zhí)行元件在各自工作過程中的運動速度和負(fù)載的變化規(guī)律。這是滿足設(shè)備規(guī)定的動作要求和承載能力所必須具備的。液壓系統(tǒng)承受的負(fù)載可由設(shè)備的規(guī)格規(guī)定，由樣機(jī)通過實驗測定。也可以有理論分析確定。當(dāng)用理論分析確定系統(tǒng)的實際負(fù)載時，必須仔細(xì)考慮它所有的組成項目，例如工作負(fù)載（切削力、擠壓力、彈性塑性變形抗力、重力等）、慣性負(fù)載和阻力負(fù)載（摩擦力、背壓力）等，并把它們繪制成圖，同樣地，液壓執(zhí)行元件在各動作階段內(nèi)的運動速度也須相應(yīng)地繪制成圖，設(shè)計簡單的液壓系統(tǒng)時，這兩種圖可以省略不畫。確定系統(tǒng)工作壓力系統(tǒng)工作壓力由設(shè)備類型、載荷大小、結(jié)構(gòu)要求和技術(shù)水平而定。系統(tǒng)工作壓力高，則省材料，機(jī)構(gòu)緊湊，重量輕，是液壓系統(tǒng)的發(fā)展方向；但要注意泄露、噪音控制和可靠性問題的妥善處理。系統(tǒng)工作壓力可根據(jù)負(fù)載來選取，也可根據(jù)設(shè)備類型選取。執(zhí)行元件控制方案擬定根據(jù)已訂的液壓執(zhí)行元件、速度圖或動作線路圖，選擇適當(dāng)?shù)膲毫刂?、方向控制、速度換接、差動連接回路，以實現(xiàn)對執(zhí)行元件的方向、出力及速度的控制。需要無級調(diào)速或無級變速時，可選擇的方案。有級變速比無級調(diào)速使用方便，適用于速度控制精度低，但要求速度能夠預(yù)置，以及在動作循環(huán)過程中有多重速度自動變換的場合。具體參見基本回路一章內(nèi)容。完成上述的選擇，所需液壓泵的類型就基本確定了。確定執(zhí)行元件的主要參數(shù)根據(jù)液壓系統(tǒng)載荷圖和已確定的系統(tǒng)工作壓力，計算出液壓缸內(nèi)徑、活塞桿直徑，柱塞缸的柱塞直徑、柱塞桿直徑；根據(jù)液壓缸缸徑內(nèi)徑、活塞桿直徑、活塞桿直徑及行程的國家標(biāo)準(zhǔn)系列，確定主要參數(shù)。如采用液壓馬達(dá)，還需計算出液壓馬達(dá)的排量。確定液壓泵的工作壓力和流量計算進(jìn)油路的壓力損失取Ap二3x105Pa，回路泄露系數(shù)取K=1.1，則液壓泵的最高工作壓力和流量為：p=p+丫Ap=(26.5+3)x105Pa=29.5xl05PaB1Q=Kq =1.1x4.5L/min=5L/minBmax根據(jù)上述計算數(shù)據(jù)查泵的產(chǎn)品目錄，選用YB-6型定量葉片泵。5.8控制閥的選擇根據(jù)泵的工作壓力和通過各閥的實際流量，選取各元件的規(guī)格，如表5-1所示。表5-1各元件的規(guī)格表序號元件名稱最大通流量/(L/min)型號規(guī)格1定量葉片泵6YB-66x632溢流閥6Y—10B10x633三位四通電磁閥634D—10B4單向調(diào)速閥QI—10B5二位三通電磁閥623D—10B6單向閥6I—10B7過濾器6XU—B16x1005.9確定油箱直徑進(jìn)出液壓缸無桿腔的流量，在快退和差動工況時為2Q所以管道流量Q按12L/min計算。取壓油管流速v=3m/sd>4.61、；q=4.6^;'12mm=9.22mm，取內(nèi)徑為10mm的管道。吸油管的流速v=1m/s，通過流量為6L/min，貝Vd>4.6^,'6mm=11.29mm，取內(nèi)徑為12mm管道。確定管道尺寸應(yīng)與選定的液壓元件接口處的尺寸一致。第6章液壓系統(tǒng)的性能驗算6.1液壓系統(tǒng)的效率（經(jīng)計算工Ap=0.63x105Pa, =2.625x105Pa）12取泵的效率耳=0.75，液壓缸的機(jī)械效率耳=0.9，回路效率為:B G耳=C耳=Cp=1pqBBF+AAp A2 2+Ap1+0.63x105)Pa3960.46+6.265x10.01x+0.63x105)Pa19.63x10-4=24x105Pa當(dāng)工進(jìn)速度為1m/min時，1.96x24x105 029n= =0.29c 6x27x105當(dāng)工進(jìn)速度為60mm/min時,=0.12x24x105=0.0178c 6x27x105=0.75x0.9x(0.29?0.0178)=0.196?0.012液壓系統(tǒng)的溫升只驗算系統(tǒng)在工進(jìn)時的發(fā)熱和溫升）定量泵的輸入功率為:■y27x■y27x105x60.75x60x103kW=0.36kW工進(jìn)時系統(tǒng)的效率耳=0.012，系統(tǒng)發(fā)熱量為:H=P(1-n)=0.36(1-0.012)kW=0.36kW九取散熱系數(shù)K=15x10-3kW/m2x?C，油箱散熱面積A=0.065