卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统

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重庆科技学院 液压课程设计卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计

重庆科技学院 液压课程设计卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计

目录一、设计基本要求 (4)1.1主要性能参数 (4)1.2基本结构与动作顺序 (4)二、负载分析 (4)三、液压系统方案设计 (5)3.1确定液压泵类型及调速方式 (5)3.2选用执行元件 (5)3.3快速运动回路和速度换接回路 (5)3.4换向回路的选择 (5)3.5组成液压系统绘原理图 (5)四、液压系统的参数计算 (5)(一)液压缸参数计算 (5)1.初选液压缸的工作压力 (5)2.确定液压缸的主要结构尺寸 (6)3.计算液压缸各工作阶段的工作压力、流量和功率 (6)(二)液压泵的参数计算 (7)(三)电动机的选择 (7)1.差动快进 (8)2.工进 (8)3.快退 (8)五、液压元件的选择 (9)5.1液压阀及过滤器的选择 (9)5.2油管的选择 (9)5.3邮箱容积的确定 (9)六、验算液压系统性能 (10)(一)压力损失的验算及泵压力的调整 (10)1.工进时的压力损失验算及泵压力的调整 (10)2.快退时的压力损失验算及大流量泵卸载压力的调整 (10)3.局部压力损失 (11)(二)液压系统的发热和温升验算 (11)七、个人总结 (12)八、参考文献 (12)一、设计基本要求:(一)、基本结构与动作顺序卧式单面多轴组合机床主要由工作台、床身、单面动力滑台、定位夹紧机构等组成,加工对象为铸铁变速箱体,能实现自动定位夹紧、加工等功能。

工作循环如下:工件输送至工作台 动力滑台快进 快退 夹紧松开 定位退回 工件送出。

(其中工作输送系统不考虑)(二)、主要性能参数1.轴向切削力F t =20000N ;2.滑台移动部件质量m=1300kg ; 3.加减速时间∆t=0.1 s ;4.静摩擦系数f s =0.2,动摩擦系数f d =0.1,采用平导轨;5.快进行程l 1=200mm ;工进行程l 2=50mm ,工进速度30~120mm/min ,快进与快退速度均为6m/min ;6.工作台要求运动平稳,但可以随时停止运动,两动力滑台完成各自循环时互不干扰,夹紧可调并能保证。

液压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统

液压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统

液压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统一、课程设计要求1. 设计卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。

2. 列出液压系统的工作原理图和液压元件的选型计算书。

3. 进行机床的控制系统设计及编写控制程序。

二、机床结构简介卧式单面多轴钻孔组合机床是一种多功能机床,可钻、攻丝、铰孔、铣槽、半圆弧等复合工艺操作,适广泛用于水泵、汽车、空气压缩机、发电机、电机、气动工具及家具等行业的生产制造。

机床结构主要由床身、主轴箱、工作台、电气系统、液压系统等组成。

其中,床身用于支撑整机,主轴箱用于装配主轴及各个传动装置,工作台用于夹持工件及执行传动。

注:本设计仅涉及液压系统部分的工作原理图和液压元件的选型。

三、液压系统工作原理图液压系统主要用于机床的升降、夹紧、进给等控制操作。

下面的工作原理图展示了该机床的主要液压系统结构。

液压油泵为双联泵,分别提供高压和低压液压油,高压系统主要用于机床的动力传输和工作台的升降,低压系统则用于工作台和主轴箱的夹持、进给和径向递进。

四、液压元件的选型计算本文中设计的液压系统主要包括液压油泵、液压缸、液压阀、液压滤清器、液压压力表等液压元件。

针对所需控制的液压作用,根据相应的公式和数据手册,进行液压元件的选型计算。

液压元件选型计算书如下:五、控制系统设计本设计中,机床的控制系统主要由PLC控制器、触摸屏、传感器、执行器和电磁阀等组成,通过编写相应的控制程序,实现机床的高效稳定运行。

液压系统的控制程序中主要包括如下控制命令:1. 单向液压缸的伸出和缩回控制命令。

2. 双向液压缸的伸出和缩回控制命令。

3. 液压油泵的控制启停命令。

4. 电磁阀的开关控制命令。

5. 液压滤清器的定期清洗命令。

通过不同的控制命令组合,可以实现机床的不同运动状态和操作需求,从而提高机床的生产效率和工作质量。

六、总结本文对卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统进行了详细介绍,并给出了液压系统的工作原理图和液压元件的选型计算书,同时简要讲述了机床的控制系统设计流程和控制命令。

卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统液压传动课程设计说明书

卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统液压传动课程设计说明书

学院学生课程设计(论文)题目:液压传动课程设计——卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统所在院(系):机械工程学院专业:机械设计制造及其自动化学院本科学生课程设计任务书注:任务书由指导教师填写。

课程设计(论文)指导教师成绩评定表目录1 设计题目 (1)2 负载分析 (1)3 负载图和速度图的绘制 (3)3.1 绘制负载图 (3)3.2 绘制速度图 (3)4 液压缸主要参数的确定 (4)4.1 初选液压缸的工作压力 (4)4.2 液压缸面积计算 (4)4.3 计算各个工作阶段中的压力、流量和功率值 (5)5 液压系统图的拟定 (6)5.1 液压回路的选择 (6)5.2 液压回路的综合 (7)6 液压元件的选择 (9)6.1 液压泵 (9)6.2 阀类元件及辅助元件选择 (10)6.3 油管 (11)6.4 油箱 (13)7 液压系统性能验算 (13)7.1 验算系统压力损失并确定阀的调整值 (13)7.2 油液温升验算 (15)8 致 (16)9 参考文献 (16)1 设计题目1. 设计题目试设计一卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统,要求液压系统完成的工作循环是:快进——工进——快退——停止;系统参数如下表,动力滑台采用平面导轨,其静、动摩擦系数分别为0.2、0.1,往复运动的加减速时间要求不大于0.2s。

2. 设计容完成系统设计计算,5000字左右的课程设计论文,包含动作循环图、负载图、速度图、系统原理图。

绘制系统图,液压缸图纸。

3. 设计数据卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统设计已知数据见表1-1:表1-1 卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统设计已知数据2 负载分析 负载与运动分析:工作负载:高速钢钻头钻铸铁孔时的轴向切削力t F (单位为N )与钻头直径D (单位为mm )、每转进给量s (单位为mm/r )和铸铁硬度HBW 之间的经算式为:0.80.625.5()t F Ds HBW = (2-1) 钻孔时的主轴转速n 和每转进给量s (参考《组合机床设计手册》)选取:对φ13.8mm 的孔,1n =360r/min ,1s =0.147mm/r 对φ8.5的孔, 2n =550r/min, 2s =0.096mm/r 代入式(1-1)求得:6.08.06.08.0240096.05.85.254240147.08.135.2512⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=s F =27975N惯性负载 m=G g = 8.99800kg=1000kg m v F mt ∆=∆=1000⨯2.0607⨯=583N 阻力负载 静摩擦阻力N N F fs 196098002.0=⨯=动摩擦阻力N N F fd 98098001.0=⨯=由此得出液压缸在各工作阶段的负载如下表2-1所示:表2-1 液压缸在各工作阶段的负载 (单位:N )注: 1. 液压缸的机械效率通常取0.9-0.95,此处取0.9。

卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统

卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统

大学液压与气压课程设计说明书题目卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统专业机械设计制造及其自动化班级机制0912姓名。

学号。

指导教师职称。

2012年10月14 日目录第一章明确液压系统的设计要求 (3)第二章负载与运动分析 (3)第三章确定液压系统主要参数 (4)第四章拟定液压系统原理图 (5)第五章计算和选择液压件 (8)第六章液压缸设计基础 (13)第七章验算液压系统性能 (18)设计小结 (19)参考文献 (19)引言液压传动是用液体作为来传递能量的液压传动有以下优点易于获得较大的力或力矩功率重量比大易于实现往复运动易于实现较大范围的无级变速传递运动平稳可实现快速而且无冲击与机械传动相比易于布局和操纵易于防止过载事故自动润滑、元件寿命较长易于实现标准化、系列化。

液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。

而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量因此液压基本回路的作用就是三个方面控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。

所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。

液压系统已经在各个部门得到广泛的应用而且越先进的设备其应用液压系统的部门就越多。

第一章 明确液压系统的设计要求1.设计要求设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统,动力滑台的工作循环是:快进——工进——快退——停止。

液压系统的主要参数与性能要求如下:轴向切削力为用21000N,移动部件总重力为10000N ,快进行程为 100mm ,快进与快退速度均为 4.2m /min ,工进行程为 20mm ,工进速度为 0.05m /min ,加速、减速时间为0.2s ,利用平导轨,静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1,动力滑台可以随时在中途停止运动,试设计该组合机床的液压传动系统。

第二章 负载与运动分析负载分析中 暂不考虑回油腔的背压力 液压缸的密封装置产生的摩擦阻力 在机械效率中加以考虑。

卧式单面多轴钻孔组合机床液压课程设计

卧式单面多轴钻孔组合机床液压课程设计

卧式单面多轴钻孔组合机床液压课程设计以卧式单面多轴钻孔组合机床液压课程设计为标题,本文将从机床结构设计、液压系统设计、控制系统设计三个方面进行详细阐述。

一、机床结构设计卧式单面多轴钻孔组合机床是一种具有多轴钻孔功能的机床,其结构设计至关重要。

在设计过程中,需要考虑以下几个方面:1.1 机床整体结构设计卧式单面多轴钻孔组合机床的整体结构应具有良好的刚性和稳定性,以确保加工过程中的精度和稳定性。

同时,还需要考虑机床的操作便捷性和安全性。

1.2 主轴设计主轴是机床的核心部件之一,其设计应考虑主轴的转速范围、功率和扭矩需求,以满足不同工件的加工要求。

1.3 工作台设计工作台是机床上用于夹持工件的部件,其设计应考虑工件的尺寸和重量,以确保工件在加工过程中的稳定性和精度。

二、液压系统设计液压系统是卧式单面多轴钻孔组合机床的重要组成部分,其设计应满足以下要求:2.1 液压元件的选择液压系统中的液压元件包括液压泵、液压马达、液压缸等,其选择应根据机床的工作负荷和工作条件进行合理搭配,以确保液压系统的正常运行。

2.2 液压系统的工作压力和流量设计液压系统的工作压力和流量设计应根据机床的工作要求和液压元件的额定参数进行合理选取,以确保液压系统能够稳定可靠地提供所需的液压能力。

2.3 液压管路设计液压管路的设计应考虑液压系统的布局和液压元件的连接方式,以确保液压油能够顺畅地流动,并且减少液压泄漏的可能性。

三、控制系统设计控制系统是卧式单面多轴钻孔组合机床的关键部分,其设计应满足以下要求:3.1 控制方式的选择控制系统可以采用传统的机械控制方式,也可以采用现代的数控控制方式。

在选择控制方式时,需要考虑机床的加工精度要求和操作人员的技术水平。

3.2 控制系统的功能设计控制系统的功能设计应根据机床的工作要求和操作人员的操作习惯进行合理设计,以提高机床的工作效率和加工质量。

3.3 控制系统的安全设计控制系统的安全设计应考虑到机床在工作过程中可能出现的故障和意外情况,采取相应的安全措施,保障操作人员的人身安全。

【精品】液压课程设计卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统

【精品】液压课程设计卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统

【精品】液压课程设计卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统一、设计背景卧式单面多轴钻孔组合机床通常被应用于大型工件的钻孔、铣削、攻丝等加工过程中。

本文的任务是设计出一套卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统,确保工件在加工中具有较高的精度和稳定性。

二、设计目标1. 设计一套稳定性高、精度高的液压系统,确保工件在加工过程中具有稳定可靠的加工质量。

2. 降低系统维护成本,提高使用寿命。

3. 确保系统安全性高,防止系统故障对加工工作造成危害。

三、设计方案本系统采用开环控制策略,其主要组成部分包括:泵站、控制阀、执行元件、油箱、管路等。

1. 泵站:泵站主要由电机、泵、油温计、压力计、压力开关等组成,其中电机驱动泵的运转,油温计和压力计用来监测液压油的温度和压力水平,压力开关用来控制泵的运转状态。

2. 控制阀:控制阀用于控制液压系统中的流量大小和方向,以便实现机床的各项功能操作。

3. 执行元件:执行元件包括缸体、柱塞、电磁阀等,其作用是将液压系统中的动力传递给工件进行加工。

4. 油箱:油箱用于储存液压油,其容积需要根据机床的工作强度进行合理估算。

5. 管路:管路是连接各组成部分的管道,其泄漏率应该控制在合理的范围内,以确保机床的加工质量。

四、系统优点1. 稳定性高:本系统采用开环控制策略,其稳定性较高。

2. 驱动力强:泵站的驱动力较强,可以满足机床加工过程中的各种需求。

3. 具有良好的控制效果:控制阀的开关操作可以控制液压油的流量大小和方向,以实现机床的各项功能操作。

4. 安全性高:本系统的压力开关可以保证系统安全性,避免机床在工作过程中出现危险情况。

五、总结本文设计了一套卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统,其稳定性高,驱动力强,控制效果良好,安全性高,能够满足机床加工的各项需求,同时降低了系统维护成本,提高了使用寿命。

液压课程设计卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统

液压课程设计卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统

目录第一章明确液压系统的设计要求 (3)第二章负载与运动分析 (4)第三章负载图和速度图的绘制 (5)第四章确定液压系统主要参数.............................................. 错误!未定义书签。

第五章液压系统方案设计 (12)第六章液压元件的选择 (17)第七章液压系统性能验算.................................................... 错误!未定义书签。

设计小结. (24)参考文献 (24)引言液压传动是用液体作为来传递能量的,液压传动有以下优点:易于获得较大的力或力矩,功率重量比大,易于实现往复运动,易于实现较大范围的无级变速,传递运动平稳,可实现快速而且无冲击,与机械传动相比易于布局和操纵,易于防止过载事故,自动润滑、元件寿命较长,易于实现标准化、系列化。

液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量,而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。

而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量,因此液压基本回路的作用就是三个方面:控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。

所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类:压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。

液压系统已经在各个部门得到广泛的应用,而且越先进的设备,其应用液压系统的部门就越多。

第一章明确液压系统的设计要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。

要实现的动作顺序为:快进→工进→快退→原位停止。

液压系统的主要参数与性能要求如下:最大轴向切削力Fl=12700N,动力头自重Fg=20000N;工作进给要求能在0.02~105m/min范围内无极调速,快进、快退速度为8m/min,快进行程长度400mm 工进行程127mm,导轨形式为平导轨+燕尾导轨,其静摩擦系数f s=0.2;动摩擦系数f d=0.1,往复运动的加速、减速时间不大于0.5s。

卧式单面多轴钻孔组合机床液压传动系统设计_

卧式单面多轴钻孔组合机床液压传动系统设计_

卧式单面多轴钻孔组合机床液压传动系统设计1. 引言卧式单面多轴钻孔组合机床是一种常用于工件加工的机械设备。

液压传动系统在该机床中扮演着至关重要的角色,它能够提供高效稳定的动力传输,并具有较大的工作力和较小的体积。

本文将详细介绍卧式单面多轴钻孔组合机床液压传动系统的设计过程。

2. 液压传动系统的工作原理液压传动系统是一种利用液体介质传递能量的技术。

它由液压泵、液压阀、液压缸等组成。

在卧式单面多轴钻孔组合机床中,液压泵将机床所需的液压油从油箱吸入并通过液压阀控制流向各液压缸,从而实现对机床工作台、主轴等部件的控制。

3. 液压泵的设计液压泵是液压传动系统中的关键部件之一,它负责将液压油从油箱抽吸并提供所需的压力。

在卧式单面多轴钻孔组合机床中,应选择适合的液压泵,以满足机床工作所需的液压压力和流量。

液压泵的主要参数包括排量、压力和效率,需要根据实际工作条件进行合理选择。

4. 液压阀的选择液压阀在液压传动系统中起到流量控制和压力控制的作用。

在卧式单面多轴钻孔组合机床中,需要选择合适的液压阀,以实现对各液压缸的精确控制。

常见的液压阀类型有溢流阀、先导阀和比例阀等,根据机床的工作需求选择合适的阀门类型和规格。

5. 液压缸的布置与设计液压缸是液压传动系统中负责转换液压能为机械能的执行部件。

在卧式单面多轴钻孔组合机床中,液压缸起到驱动工作台和主轴等部件运动的作用。

因此,液压缸的布置和设计对机床的性能和效率有着重要影响。

需要根据机床的结构和运动要求,合理布置液压缸,并选择适当的缸径和行程。

6. 液压传动系统的控制方式卧式单面多轴钻孔组合机床液压传动系统的控制方式有手动控制和自动控制两种。

手动控制需要操作人员通过控制阀手动调节液压缸的运动;自动控制则通过电气或计算机系统实现对液压传动系统的自动调节。

根据机床的工作特点和自动化需求选择适当的控制方式。

7. 结论通过本文对卧式单面多轴钻孔组合机床液压传动系统的设计过程进行详细阐述,可以看出液压传动系统在该机床中发挥着关键作用。

液压与气压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统

液压与气压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统

题目:卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统姓名:学号:班级:一题目:设计一卧式单而多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统, 动力滑台的工作循环是:快进一一工进一一快退一一停止。

液压系统的主要参数与性能要求如下:轴向切削力为用21000N,移动部件总重力为10000N,快进行程为100mm,快进与快退速度均为4. 2m / min,工进行程为20mm,工进速度为0.05m / min,加速、减速时间为0.2s,利用平导轨,静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1,动力滑台可以随时在中途停止运动,试设计该组合机床的液压传动系统。

二负载分析1工作负载:工作负载为轴向切削力讪帆F任=0.2 X LOOOO = 20OON2静摩擦阻力3动摩擦阻力F M- 0.1 X 10000 ■ 1000N4惯性负载取重力加速度则有移动部件质量为m■ IQQQkfF = IJI^= 1000kg X <N = 333.33NAt P 84 5?表I液压缸各阶段的負孜和推力(液压缸的机械效率取帕』9)F/N24444-2223国i 负我循环谢快进速度V 】•与快退勺分别为勺■ b ■ 4.2m/min 快进行程: 工进行程:h =快退行程£ = I 】+ b = 120mm工进速度v ? • OSm/min三设计方案采用单定量泵和溢流阀组成的供油源 使用调速阀出口节流调 速回路 采用电磁阀的快慢速接换回路选用单杆活塞缸的差动连接 来实现 使用三位四通电磁换向阀2223148L4111250100 1 20L/mm-11121液压系统原理图22系统图的原理1快进快进,按下启动按钮,电磁铁YA2通电,由泵输岀的压力油经三位四通换向阀的左侧,这使得主油路:进油路:泵一单向阀4—三位四通换向阀5 (YA2得电)一液压缸左腔回油路:液压缸右腔一二位四通换向阀8 (YA3得电)由此形成液压缸两腔连通,实现差动快进。

2工进快进终止,挡块压下行程阀9,发出信号,使二位四通换向阀8 的电磁铁YA3断电,油液压缸右腔输出的压力油经二位四通换向阀8 的右侧,这时的主油路为:进油路:泵一单向阀4—三位四通换向阀5 (YA2得电)一液压缸左侧回油路:液压缸右腔一二位四通换向阀8 (YA3)—单向节流阀7—三维换向阀5 (YA2得电)一油箱3快退当滑台完成工进进给碰到行程10时,发出信号,使三位四通换向阀5的电磁铁YA1得电,YA2失电。

卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统的设计

卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统的设计

卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统的设计卧式单面多轴钻孔组合机床是一种多功能的机床,通常由钻孔单元、铰孔单元、攻丝单元等多个单元组合而成。

液压系统在卧式单面多轴钻孔组合机床中起着至关重要的作用,它负责驱动各个单元的工作,并调节工作过程中的各项参数,如压力、速度等。

因此,液压系统的设计直接影响到机床的整体性能和精度。

下面将对卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统的设计进行详细介绍。

首先,液压系统的设计需要考虑到机床的工作需求。

因为卧式单面多轴钻孔组合机床通常要求在不同工作单元中切换,所以液压系统需要具备快速、灵活的切换能力。

第一步是选择合适的液压元件,如油泵、液压缸、液压阀等,以满足机床的工作需求。

根据机床的特点,可选择不同类型的元件,如变量容积泵、溢流阀、电磁换向阀等。

其次,液压系统的设计还要考虑到加工工件的尺寸和要求。

液压系统需要提供足够的压力和流量,以满足机床对加工力和速度的要求。

此外,还需考虑到工件的定位和夹紧,以保证加工的精度和稳定性。

对于大尺寸的工件,液压系统需要提供更大的压力和流量,并选择合适的夹紧装置,如液压钳等。

再次,液压系统的设计还必须考虑到机床的精度和稳定性。

液压系统需要具备精确的控制能力,以确保机床的加工精度和重复性。

通过选择合适的液压阀和控制器,可以实现对压力、速度和位置的精确控制。

同时,还需对液压系统进行调试和控制参数的优化,以提高机床的稳定性和反应速度。

最后,液压系统的设计还需要考虑到机床的安全性和可靠性。

液压系统需要具备过载保护、漏油保护和紧急停机等功能,以防止机床发生意外事故。

此外,还需对液压系统进行定期维护和故障排除,确保系统的正常运行和稳定性。

总之,卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统的设计需要充分考虑到机床的工作需求、加工工件的尺寸和要求、机床的精度和稳定性,以及机床的安全性和可靠性。

通过选择合适的液压元件、精确的控制和调试,可以实现液压系统的高效运行,并提高整个机床的工作性能和加工质量。

卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统课程设计

卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统课程设计

目录一明确液压系统的设计要求 (3)二负载与运动分析 (4)三负载图和速度图的绘制 (6)四确定液压系统主要参数 (7)4.1确定液压缸工作压力 (7)4.2计算液压缸主要结构参数 (7)4.3绘制液压缸工况图 (9)五液压系统方案设计 (10)5.1选用执行元件 (10)5.2速度控制回路的选择 (10)5.3选择快速运动和换向回路 (11)5.4速度换接回路的选择 (11)5.5组成液压系统原理图 (12)5.5系统图的原理 (13)六液压元件的选择 (16)6.1确定液压泵的规格和电动机功率 (16)6.2确定其它元件及辅件 (17)6.3主要零件强度校核 (19)七液压系统性能验算 (21)7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (21)7.2油液温升验算 (22)一 明确液压系统的设计要求要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。

要现的动作顺序为:启动→加速→快进→减速→工进→快退→停止。

液压系统的主要参数与性能要求如下:轴向切削力总和F g =12700N ,移动部件总重量G =20000N ;行程长度400mm (其中工进行程100mm )快进、快退的速度为7m/min ,工进速度(20~1000)mm/min ,其中20mm/min 为粗加工, 1000mm/min 为精加工;启动换向时间△t ≤0.15s ;该动力滑台采用水平放置的平导轨;静摩擦系数f s =0.2;动摩擦系数f d =0.1。

液压系统的执行元件使用液压缸。

二 负载与运动分析负载分析中,暂不考虑回油腔的背压力,液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。

因工作部件是卧式放置,重力的水平分力为零,这样需要考虑的力有:夹紧力,导轨摩擦力,惯性力。

在对液压系统进行工况分析时,本设计实例只考虑组合机床动力滑台所受到的工作负载、惯性负载和机械摩擦阻力负载,其他负载可忽略。

(1)工作负载F W工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载,对于金属切削机床液压系统来说,沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载,即N F t 12700=(2)阻力负载f F阻力负载主要是工作台的机械摩擦阻力,分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部分。

卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统设计

卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统设计

卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统设计一、引言动力滑台是卧式单面多轴钻孔组合机床的关键部件之一,通过液压系统驱动,实现工件在机床工作台上的运动。

本文将从液压系统的设计角度,对卧式单面多轴钻孔组合机床的动力滑台液压系统进行详细介绍。

二、液压系统的组成动力滑台液压系统主要包括液压泵站、液压缸、液压阀组以及油箱等组成部分。

液压泵站负责提供压力油源,液压缸用于产生力和运动,液压阀组则控制液压系统的工作过程。

1.液压泵站2.液压缸液压缸是将液压能转化为机械能的执行器,通过提供力和运动实现动力滑台的移动。

液压缸的选型要根据动力滑台的负载、速度和行程等参数来确定。

3.液压阀组液压阀组是控制液压系统工作的关键部件,包括方向阀、压力阀、流量阀以及安全阀等。

根据液压系统的工作要求和功能需求,选择合适的液压阀组。

4.油箱油箱用于储存液压油和冷却液,并且起到滤波和冷却的作用。

油箱应具备足够的容量,以满足液压系统的工作需求。

三、液压系统的工作过程液压系统的工作过程可以分为以下几个步骤:1.液压泵站通过吸油口从油箱中吸入液压油,然后通过压油口将液压油送入液压缸中。

2.通过液压阀组对液压油进行控制,方向阀控制液压油的流向,压力阀控制系统的工作压力,流量阀控制液压油的流量。

3.液压缸受到液压油的作用,产生相应的力和运动,从而驱动动力滑台在工作台上进行滑动。

4.当液压系统工作完成后,通过液压阀组的控制,将液压油返回到油箱中,完成液压系统的循环。

四、液压系统的设计要点在设计卧式单面多轴钻孔组合机床的动力滑台液压系统时,需要注意以下几个要点:1.根据实际工作要求选择合适的液压泵站、液压缸和液压阀组,以满足系统的工作压力、流量和速度要求。

2.设计合理的油箱容量,确保液压系统的正常工作和冷却。

3.对液压系统的各个部件进行合理布局,减少管道长度和阻力,提高液压系统的工作效率。

4.考虑安全防护措施,如设置过载保护装置和液压安全阀等,确保液压系统的安全可靠性。

卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统

卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统

攀枝花学院本科学生课程设计任务书题 目卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统1、课程设计的目的1. 让学生学会运用液压知道解决一些简单的液压设计2. 学会理解并能熟练运用液压知识2、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等)主机要求的工作循环是:动力滑台快速接近工件,然后以工作进给速度钻孔,钻削完毕后快速退回原位,最后自动停止。

快速前进行程为1L 100mm =;工作进给行程为2L 50mm =;快速进给、退回速度为s mm v v /19.021==;根据切削用量计算出来的最大钻削力N F e 29468=;工作进给速度20.1~0.88/v mm s =无级调节;运动部件所受重力9800G N =;动力滑台平导轨的静、动摩察系数分别为0.2,0.1s d f f ==;往复运动中的加速、减速时间为0.2s ;直线往复运动由液压缸实现。

3、主要参考文献[1] 章宏甲主编.液压传动[M].2版.北京:机械工业出版社,2007.[2] 成大先主编.机械设计手册:第4、5卷[M].4版.北京:化学工业出版社,2002. [3] 席伟光主编.机械设计课程设计[M].北京:高等教育出版社,2006.[4] 机械设计手册编委会.机械设计手册:第4卷[M].新版.北京:机械工业出版社,2004. [5] 陆元章.现代机械设备设计手册[M].北京:机械工业出版社,1996. [6] 王春行.液压控制系统[M].北京:机械工业出版社,2005 4、课程设计工作进度计划 内容学时 明确机床对液压系统的要求,进行工作过程分析 2 初步确定液压系统的参数,进行工况分析和负载图的编制 12 确定液压系统的方案,拟定液压系统图 8 选择液压元件和确定辅助装置 8 液压系统的性能验算2 液压装置的结构设计,绘制工作图及编制技术文件 8 合计1周指导教师(签字)日期年 月 日教研室意见:年 月 日学生(签字):接受任务时间:年月日注:任务书由指导教师填写。

设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统

设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统

设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统钻孔组合机床是常见的金属加工设备,由于其具有多种功能,深受工业领域的喜爱。

在设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统时,需要考虑以下几个方面:液压系统的工作原理、液压元件的选用、液压系统的安全性和稳定性等。

首先,液压系统的工作原理。

液压系统由液压泵、阀门、液压缸和液压控制器等组成。

液压泵通过带动的电机将机械能转换为液压能,液压管路将液压能传递到液压缸,液压缸根据控制信号实现运动。

通过调整阀门的开关,控制液压缸的运动速度和力大小。

液压控制器负责接收输入的指令,并将其转化为控制信号,以控制液压阀门的开关。

其次,液压元件的选用。

液压泵的选用主要考虑其排量和工作压力,需要根据机床的工艺需要和负载情况来确定。

液压阀门的选用要考虑其工作压力和流量的要求,同时还需要注意其稳定性和可靠性。

液压缸的选用要考虑其工作压力、行程和负载能力等。

除了以上基本液压元件外,还可以根据具体需要选择液压缸的连接件、密封件等。

再次,液压系统的安全性和稳定性。

首先,应选用符合国家标准的液压元件,并按照要求进行安装和调试,确保其安全可靠。

其次,设计液压系统时应考虑加载力的稳定性和响应时间的快慢,以提高机床的工作效率和品质。

同时,液压系统的管路设计应合理,避免泄露和漏油现象。

在设计液压系统时还需要考虑液压油的选用和维护。

液压油的选用要考虑其黏度、抗氧化性、抗磨性等性能指标,并定期检查和更换液压油,以保证液压系统的正常运行。

最后,要做好液压系统的维护工作。

定期检查液压系统的工作状态,包括液压泵、阀门、液压缸等的工作情况,及时发现并解决问题。

同时,注意液压系统的润滑和冷却,确保其正常运行和延长使用寿命。

综上所述,设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统需要考虑液压系统的工作原理、液压元件的选用、液压系统的安全性和稳定性等方面的问题。

只有通过科学合理的设计和工艺保障,才能提高机床的工作效率和品质,使其更适用于工业领域的生产需求。

卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统方案

卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统方案

卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统设计要求设计的动力滑台实现的工作循环是:快进工进快退停止。

主要性能参数与性能要求如下:切削阻力FL=30468N;运动部件所受重力G=9800N:快进、快退速度5= p3=O.lm/s,工进速度p2=0.88X 10-3m/s;快进行程Ll = 100mm,工进行程L2=50mm:往复运动的加速时间△ t=0.2s;动力滑台釆用平导轨,静摩擦系数2=0.2,动摩擦系数P d=0.1o液压系统执行元件选为液压缸。

液压传动课程设计一般包括以下容:(1)明确设计要求进行工况分析;(2)确定液压系统主要参数;(3)拟定液圧系统原理图;(4)计算和选择液压件;(5)验算液圧系统性能;(6)编制技术文件。

1•负载分析1)切削阻力F L=30468N2)计算摩擦阻力静摩擦阻力:F s=UsG=0.2X9800=1960N动摩擦阻力:F d=u d G=0」X9800=980N3)计算惯性阻力F"』也9800x0.匕拠g t 9.8 x 0.24)计算各工况负载反向启动 Fs=u s G 1960 2180 加速 F (i=U (jG+ Fm 1480 1640 快退 Fd=UdG 980 1090 制动F d =u d G- F m480530这里取液压缸效率为0・92.绘制液压缸的F-t 图与v-t 图1) 工进速度 V2=0.88mm/s 2) 快进,快退时间 快进:ti=Ll/vl=ls 工进:t 2=L2/v2=56.8s 快退:t3=(Ll+L2)/v3=1.5s3) 绘制液压缸的F-t 图与v-t 图 如图3 •确定液压系统参数1)初选液压工工作压力由工况分析可知,工进阶段的负载力最大,所以,液压缸的工作压力按此负载力计算,根据 液压缸与负载关系以及列表,选pi=40x 105Pa.本机床为钻孔组合机床,为防止钻通时发生 前冲现象,液压缸回油腔应有背压,设背压P 2=6X 10?Pa,为使快进快退速度相等,选用 A 1=2A 2,差动油缸,假宦快进,快退的回油压力损失为Ap=7xlO 5Pa u 2)计算液压缸尺寸由工进工况出发,计算汕缸大腔面积,由(PI A I ・P ?A2)n m =F 得液丿k.缸直径D= * -—- = '4x94 5 圆整后取标准直径=0.707 x 110=77.8mm,圆整后取标准直径d=80mm则液压缸有效面积为A 町D2=95昭A 2=£( DTM4.7c 時3)计算液压缸在工作循环中各阶段的压力,流量和功率使用值 液压缸工作循环各阶段压力,流量和功率计算结果如下表工况计算公式F/N^p! MpaP 】/mpaq/(m 3/s) p/kW启动nF + S21800.43快 进 加速q=( Ai-Az)vi16400.70.95F _ 31448〃(刃-牛)0.9(40-》=94.5cm 2因为A i=2Az >所以d=4)绘制液压缸工况图如图4.拟定液压系统图1)选择液压回路(1)调速方式。

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湖南农业大学工学院课程设计说明书课程名称:液压传动课程设计题目名称:卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统班级:20 13级农机专业一班姓名:李亚军学号:20134065110指导教师:陈文凯评定成绩:教师评语:指导老师签名:20 年月日引言 (1)一、液压系统的设计要求 (2)二、负载与运动分析 (2)2.1、负载分析 (2)2.2、运动分析 (3)三、确定执行元件主要参数 (4)3.1、确定液压缸工作压力 (4)3.2、计算液压缸的结构尺寸 (4)3.3、绘制液压缸工况图 (6)四、设计液压系统方案和拟定系统原理图 (6)4.1、液压系统方案 (6)4.1.1、调速回路及油源形式 (6)4.1.2、选择基本回路 (7)4.1.3、速度换接回路的选择 (8)4.2、系统图的原理 (10)五、液压元件的选择 (12)5.1、确定液压泵的规格和电动机功率 (12)5.1.1、液压泵的规格 (12)5.1.2、电动机功率 (13)5.2、确定其他元件及辅件 (13)5.2.1、阀类元件及辅件 (13)5.2.2、油管 (14)5.2.3、油箱 (15)六、液压系统性能验算 (15)6.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (15)6.2油液温升验算 (16)七、设计小结 (18)八、参考文献 (18)引言液压系统的作用为通过改变压强增大作用力。

以传递动力和运动为主要功能。

液压控制系统则要使液压系统输出满足特定的性能要求(特别是动态性能),通常所说的液压系统主要指液压传动系统。

一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。

系统结构由信号控制和液压动力两部分组成,信号控制部分用于驱动液压动力部分中的控制阀动作。

而且液压系统易于获得较大的力或力矩,功率重量比大,易于实现往复运动,易于实现较大范围的无级变速,传递运动平稳,可实现快速而且无冲击,与机械传动相比易于布局和操纵,易于防止过载事故,自动润滑、元件寿命较长,易于实现标准化、系列化等优点,使得在各个部门得到越来越广泛的应用,而且越先进的设备,其应用液压系统的部门就越多。

一、液压系统的设计要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。

要求实现的动作顺序为:启动→加速→快进→减速→工进→快退→停止。

液压系统的主要参数与性能要求如下:1、轴向切削力总和F g =12700N ,移动部件总重量G =20000N ;2、行程长度400mm (其中工进行程100mm )快进、快退的速度为7m/min , 工进速度(20~1000)mm/min ,其中20mm/min 为粗加工,1000mm/min 为精加工;3、启动换向时间△t ≤0.15s ;4、该动力滑台采用水平放置的平导轨;5、静摩擦系数f s =0.2,动摩擦系数f d =0.1。

二、 负载与运动分析2.1、负载分析(1)外负载外负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载,对于金属切削机床液压系统来说,沿液压缸轴线方向的切削力即为外负载,即NF 12700t =(2)惯性负载最大惯性负载取决于移动部件的质量和最大加速度,其中最大加速度可通过工作台最大移动速度和加速时间进行计算。

已知启动换向时间为0.15s ,工作台最大移动速度,即快进、快退速度为7m/min ,因此惯性负载可表示为N N t v F 68.158515.060781.920000m m =⨯⨯=∆∆⨯=(3)阻力负载f F阻力负载主要是工作台的机械摩擦阻力,分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部分。

导轨的正压力等于动力部件的重力,设导轨的静摩擦力为f F ,则静摩擦阻力 N F fs 4000200002.0=⨯=动摩擦阻力 N F fd 2000200001.0=⨯=(4)重力阻力因工作部件是卧式安置,故重力阻力为零(5)密封阻力将密封阻力考虑在液压泵的机械效率中去,取液压泵机械效率w η=0.9 根据上述负载力计算结果,可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况,如表1所示。

表1 液压缸总运动阶段负载表(单位:N )2.2、运动分析快进速度1v 与快退速度3v 相等,m/m in731==v v 。

行程分别为m m 3001=l 、mm4003=l ;工进速度1000m m /m in ~202=v ,其中20m m /m in min 2=v 为粗加工,1000m m /m inmax 2=v 为精加工,工进行程m m 1002=l 。

根据上述已知数据和表1中的数值绘制组合机床动力滑台液压系统绘制负载图(F-l )如图1(a),速度图(v-l )如图1(b)所示。

如图8.4 P246工况 负载组成负载值F/N 推力F/w η/N启动 fs F F =4000 4444.44 加速 m fd F F F +=3585.68 3984.09 快进 fd F F =2000 2222.22 工进 tfd F F F +=14700 16333.33 快退fd F F =20002222.22三、 确定执行元件主要参数3.1、确定液压缸工作压力由表2和表3可知,组合机床液压系统在最大负载约为17000N 时宜取p1=3MPa 。

表2按负载选择工作压力负载/ KN <5 5~1010~20 20~3030~50 >50 工作压力/MPa< 0.8~11.5~22.5~33~44~5≥5表3 各种机械常用的系统工作压力机械类型机 床农业机械 小型工程机械建筑机械 液压凿岩机液压机 大中型挖掘机 重型机械 起重运输机械磨床组合机床 龙门刨床 拉床 工作压力/MPa 0.8~23~52~88~1010~1820~323.2、计算液压缸的结构尺寸鉴于动力滑台要求快进、快退速度相等,这里的液压缸可选用单活塞杆式的,并在快进时作差动连接。

这种情况下液压缸无杆腔的工作面积A1应为有杆腔工作面积A2的两倍,即φ=A1/A2=2,而活塞杆直径d 与缸筒直径D 成d=0.707D 的关系。

在钻孔加工时,液压缸回油路上必须具有背压p2,以防止孔钻通时滑台突然前冲。

选取此背压值为p2=0.8MPa 。

快进时液压缸作差动连接,但连接管路中不可避免地存在着压降p ∆,有杆腔的压力应略大于无杆腔,但其差值较小,估算时取p ∆≈0.5MPa 考虑。

快退时回油腔中是有背压的,这时p2也可按0.6MPa 估算。

因此,根据已知参数,液压缸无杆腔A1的有效作用面积可计算为26211m 006282.01028.0333.163332=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=p p F A m η液压缸缸筒直径为mm A D 43.8941==π活塞杆直径d 与缸筒直径D 成d=0.707D 的关系,因此活塞杆直径为d=0.707×89.43=63.23mm根据GB/T2348—2001对液压缸缸筒内径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定,圆整后成就近标准值得液压缸缸筒直径为D=10cm ,活塞杆直径为d=7cm由此求得液压缸两腔的实际有效面积为无杆腔面积:A1=πD2/4=78.50cm2, 有杆腔面积:A2=π(D2-d2)/4=40.04cm2。

A=A1-A2=78.50-40.04=38.46cm2查得调速阀Q-10~Q-100(或Q-10B ~Q-100B)的最小稳定流量为min/50min /005.03min cm L q v ==。

检验液压缸的的有效工作面积,即22min min 212525078.50cm =A cm cm v q v ==>所以流量控制阀无论放在进油路上,还是回油路上,有效面积A1,A2都能满足工作部件的最低速度要求。

根据上述液压缸直径及流量计算结果,进一步计算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值,如表4所示。

表4 各工况下的主要参数值工况推力F ’/N 回油腔压力P 2/MPa 进油腔压力P 1/MPa 输入流量q/L.min-1输入功率P /Kw 计算公式快进启动 4444 0 1.15 —— —— ()()212'1A A pA F p -∆+=()121v A A q -= q p P 1= p p p ∆+=12加速 3984 2.06 1.56 —— —— 恒速22221.601.1026.920.494工进 16333 0.8 2.490.157 ~7.85 0.007~ 0.326()1221'A A p F p +=21v A q = q p P 1=快退 起动 4444 0 1.10 —— —— ()2121'A A p F P +=32v A q =q p P 1=加速3984 0.6 2.17 —— —— 恒速22220.61.7320.020.6073.3、绘制液压缸工况图并据表4可绘制出液压缸的工况图,如图2所示如图8.5 P248四、设计液压系统方案和拟定系统原理图4.1、液压系统方案由于该机床是固定式机械,且不存在外负载对系统作功的工况,并所设计机床对调速范围、低速稳定性有一定要求,因此速度控制是该机床要解决的主要问题。

此外,与所有液压系统的设计要求一样,该组合机床液压系统应尽可能结构简单,成本低,节约能源,工作可靠。

4.1.1、调速回路及油源形式由工况图可知,该机床液压系统功率(<1KW ),速度较低;钻镗加工为连续切削,切削力变化较小。

故采用节流调速回路(开式回路)。

为增加运动的平稳性,防止当工件钻通时滑台突然前冲的问题,采用调速阀的出口节流调速回路。

由于选定了节流调速方案,所以油路采用开式循环回路,以提高散热效率,防止油液温升过高。

从工况图中也可以清楚地看到,在这个液压系统的工作循环内,液压缸要求油源交替地提供低压大流量和高压小流量的油液。

其最大流量与最小流量之比:()()4.3~5.1717.85~0.15792.26min max ==q q而快进加快退所需的时间t1和工进所需的时间t2分别为()()()()()()[]ss v l v l t 61000740060100073006033111=⨯⨯+⨯⨯=+=()()sv l t 300~61000~2060100222=⨯==亦即是t2/t1≈50~1。

因此从提高系统效率、节省能量的角度来看,采用单个定量液压泵作为油源显然是不合适的,而宜采用大、小两个液压泵自动两级并联供油的油源方案(图3)4.1.2、选择基本回路由于不存在负载对系统作功的工况,也不存在负载制动过程,故不需要设置平衡及制动回路。

但必须具有快速运动、换向、速度换接以及调压、卸荷等回路。

(1)快速回路系统中采用节流调速回路后,不论采用何种油源形式都必须有单独的油路直接通向液压缸两腔,以实现快速运动。

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