卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统的课程设计

卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统(word文档良心出品)

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。

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。

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之欧阳德创编

目录引言1第一章明确液压系统的设计要求2第二章负载与运动分析3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54.1确定液压缸工作压力54.2计算液压缸主要结构参数64.3绘制液压缸工况图8第五章液压系统方案设计85.1选用执行元件85.2速度控制回路的选择95.3选择快速运动和换向回路105.4速度换接回路的选择105.5组成液压系统原理图115.5系统图的原理12第六章液压元件的选择136.1确定液压泵的规格和电动机功率146.2确定其它元件及辅件156.3主要零件强度校核17第七章液压系统性能验算187.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值187.2油液温升验算20设计小结21参考文献22引言液压系统已经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。

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。

第一章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：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。

卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计..

机电工程学院《液压与气压传动课程设计》说明书课题名称：卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计学生姓名：学号：专业：机械设计班级：成绩：指导教师签字：2013年06月27日前言 (01)第一章设计要求及其工况分析 (02)第二章液压系统主要参数的确定 (05)第三章拟定液压系统原理图 (11)第四章计算和选择液压源，辅件 (15)第五章第五章液压缸设计基础 (21)第六章第六章验算液压系统性能 (25)第七章第七章设计小结 (29)第八章第八章主要参考文献 (30)《液压与气动控制技术课程设计》是学生学完《液压与气动控制技术》等专业课程后安排的具有综合性和实践性的重要环节，旨在培养学生综合运用液压与气动控制技术课程的理论知识和生产实际知识分析、解决工程实际问题的能力，以进一步巩固、深化、扩展本课程所学到的理论知识。

同时培养学生运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料和编写技术文件等能力。

本设计主要是为卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台设计液压传动系统。

液压系统应用在机床中，可以实现机床自动进给。

而且可以使机床的运动更平衡，加工精度更高，效率更高，从而实现机床的自动化。

钻孔组合机床是以系列化，标准化的通用部件为基础，配以少量的专用部件组成的专用机床，适于对产品大批大量，一面或多面同时成组多加工的高效机加工设备。

液压动力滑台是其重要组成部件。

通过本题目设计训练，使我们全面熟悉加工工艺，刀具，切削用量，组合机床，液压动力滑台组成和工作原理。

在此基础上，完成给定参数的动力滑台液压系统设计。

通过设计基础技能的训练，使学生掌握液压与气压传动系统设计的一般方法和步骤，为以后毕业设计乃至实际工程设计奠定必要的基。

第三章拟定液压系统原理图3.1主体方案的确定由表7可知，本系统属于速度变化不大的小功率固定作业系统，因而首先考虑性能稳定的双定量泵供油，差动缸差动快进和高速阀进口节流高速的开式系统方案。

这样，既满足液压缸工进的高压小流量要求，既考虑了节能问题，又兼顾了工作可靠性问题。

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。

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

目录引言 (1)第一章明确液压系统的设计要求 (2)第二章负载与运动分析 (3)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 (6)确定液压缸工作压力 (6)计算液压缸主要结构参数 (6)绘制液压缸工况图 (8)第五章液压系统方案设计 (9)选用执行元件 (9)速度控制回路的选择 (9)选择快速运动和换向回路 (10)速度换接回路的选择 (10)组成液压系统原理图 (11)系统图的原理 (12)第六章液压元件的选择 (15)确定液压泵的规格和电动机功率 (15)确定其它元件及辅件 (16)主要零件强度校核 (18)第七章液压系统性能验算 (20)验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (20)油液温升验算 (21)设计小结 (23)参考文献 (24)引言液压系统已经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;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;第一章明确液压系统的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含图;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：切削力Ft=20000N,移动部件总重力G=10000N,快进行程l1=100mm,工进行程l2=50mm,快进快退的速度为4m/min,工进速度为min；加速、减速时间Δt=,静摩擦系数fs=,动摩擦系数fd=;该动力滑台采用水平放置的平导轨,动力滑台可在任意位置停止;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;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;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=⨯=3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,工作台最大移动速度,即快进、快退速度为min,因此惯性负载可表示为N N t v F 68.158515.060781.920000m m =⨯⨯=∆∆⨯=如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响,并设液压缸的机械效率w η=,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：Nm/m in 731==v v m m /m in 502=v sv L t 57.2607103003111=⨯==-s v L t 1206005.0101003222=⨯==-s s v l v l t 61000740060100073006033111=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⨯⨯=+=1A 2A p ∆p ∆≈2p 11221112/(/2)m F A p A p A p A p η=-=-26211m 006282.028.031033.163332=-⨯=-=p p F A mηmmA D 46.8941==π242110585.634m D A -⨯==π()242221043.324m d D A -⨯=-=π()m in 07.23v 121L A A q =⨯-=快进m in 7.22v q 32L A =⨯=快退()()212'1A A pA F p -∆+=()121v A A q -=q p P 1=p p p ∆+=12()1221'A A p F p +=21v A q =q p P 1=()2121'A A p F P +=32v A q =q p P +=1fs F F =m fd F F F += fdF F =m fd F F F -=m/'ηF F =1t 2t ()()()()()()[]ss v l v l t 61000740060100073006033111=⨯⨯+⨯⨯=+=()()s s v l t 120100005.010060222=⨯⨯==12t t向回路b.速度换接回路图4 换向和速度切换回路的选择参考同类组合机床,选用双作用叶片泵双泵供油,调速阀进油节流阀调速的开式回路,溢流阀做定压阀;为了换速以及液压缸快退时运动的平稳性,回油路上设置背压阀,初定背压值P b =;组成液压系统原理图选定调速方案和液压基本回路后,再增添一些必要的元件和配置一些辅助性油路,如控制油路、润滑油路、测压油路等,并对回路进行归并和整理,就可将液压回路合成为液压系统,即组成如图5所示的液压系统图;为便于观察调整压力,在液压泵的进口处,背压阀和液压腔进口处设置测压点,并设置多点压力表开关,这样只需一个压力表即能观察各压力;要实现系统的动作,即要求实现的动作顺序为：启动→加速→快进→减速→工进→快退→停止;则可得出液压系统中各电磁铁的动作顺序如表5所示;表中“+”号表示电磁铁通电或行程阀压下；“—”号表示电磁铁断电或行程阀复位;表5 电磁铁的动作顺序表图 5 液压系统图系统图的原理1．快进快进如图所示,按下启动按钮,电磁铁1YA通电,由泵输出地压力油经2三位五通换向阀的左侧,这时的主油路为：进油路：泵→向阀10→三位五通换向阀21YA得电→行程阀3→液压缸左腔;回油路：液压缸右腔→三位五通换向阀21YA得电→单向阀6→行程阀3→液压缸左腔;由此形成液压缸两腔连通,实现差动快进,由于快进负载压力小,系统压力低,变量泵输出最大流量;2．减速当滑台快到预定位置时,此时要减速;挡块压下行程阀3,切断了该通路,电磁阀继续通电,这时,压力油只能经过调速阀4,电磁换向阀16进入液压缸的左腔;由于减速时系统压力升高,变量泵的输出油量便自动减小,且与调速阀4开口向适应,此时液控顺序7打开,单向阀6关闭,切断了液压缸的差动连接油路,液压缸右腔的回油经背压阀8流回油箱,这样经过调速阀就实现了液压油的速度下降,从而实现减速,其主油路为：进油路：泵→向阀10→三位五通换向阀21YA得电→调速阀4→电磁换向阀16→液压缸左腔;回油路：液压缸右腔→三位五通换向阀2→背压阀8→液控顺序阀7→油箱;3．工进减速终了时,挡块还是压下,行程开关使3YA通电,二位二通换向阀将通路切断,这时油必须经调速阀4和15才能进入液压缸左腔,回油路和减速回油完全相同,此时变量泵输出地流量自动与工进调速阀15的开口相适应,故进给量大小由调速阀15调节,其主油路为：进油路：泵→向阀10→三位五通换向阀21YA得电→调速阀4→调速阀15→液压缸左腔;回油路：液压缸右腔→三位五通换向阀2→背压阀8→液控顺序阀7→油箱;4．死挡铁停留当滑台完成工进进给碰到死铁时,滑台即停留在死挡铁处,此时液压缸左腔的压力升高,使压力继电器14发出信号给时间继电器,滑台停留时间由时间继电器调定;5．快退滑台停留时间结束后,时间继电器发出信号,使电磁铁1YA、3YA断电,2YA通电,这时三位五通换向阀2接通右位,,因滑台返回时的负载小,系统压力下降,变量泵输出流量又自动恢复到最大,滑快速退回,其主油路为：进油路：泵→向阀10→三位五通换向阀22YA得电→液压缸右腔;回油路：液压缸左腔→单向阀5→三位五通换向阀2右位→油箱;6．原位停止当滑台退回到原位时,挡块压下原位行程开关,发出信号,使2YA断电,换向阀处于中位,液压两腔油路封闭,滑台停止运动;这时液压泵输出的油液经换向2直接回油箱,泵在低压下卸荷;系统图的动作顺序表如表5所示;第六章液压元件的选择确定液压泵的规格和电动机功率本设计所使用液压元件均为标准液压元件,因此只需确定各液压元件的主要参数和规格,然后根据现有的液压元件产品进行选择即可; 1计算液压泵的最大工作压力由于本设计采用双泵供油方式,根据液压系统的工况图,大流量液压泵只需在快进和快退阶段向液压缸供油,因此大流量泵工作压力较低;小流量液压泵在快速运动和工进时都向液压缸供油,而液压缸在工进时工作压力最大,因此对大流量液压泵和小流量液压泵的工作压力分别进行计算;根据液压泵的最大工作压力计算方法,液压泵的最大工作压力可表示为液压缸最大工作压力与液压泵到液压缸之间压力损失之和;对于调速阀进口节流调速回路,选取进油路上的总压力损失p 0.8MPa ∑∆=,同时考虑到压力继电器的可靠动作要求压力继电器动作压力与最大工作压力的压差为,则小流量泵的最高工作压力可估算为()MPaMPa P p 27.45.08.097.21=++=大流量泵只在快进和快退时向液压缸供油,图4表明,快退时液压缸中的工作压力比快进时大,如取进油路上的压力损失为,则大流量泵的最高工作压力为：()MPa MPa P p 36.25.086.12=+= 2计算总流量表3表明,在整个工作循环过程中,液压油源应向液压缸提供的最大流量出现在快进工作阶段,为 L/min,若整个回路中总的泄漏量按液压缸输入流量的10%计算,则液压油源所需提供的总流量为：min 97.30min 07.231.1L L q p =⨯= 工作进给时,液压缸所需流量约为 L/min,但由于要考虑溢流阀的最小稳定溢流量3 L/min,故小流量泵的供油量最少应为min;据据以上液压油源最大工作压力和总流量的计算数值,因此选取PV2R12-6/26型双联叶片泵,其中小泵的排量为6mL/r,大泵的排量为26mL/r,若取液压泵的容积效率v η=,则当泵的转速n p =940r/min 时,液压泵的实际输出流量为()[]min 072.27221.5min 10009.0960266L L q p =+=⨯⨯+=）（由于液压缸在快退时输入功率最大,这时液压泵工作压力为、流量为min;取泵的总效率0.75pη=,则液压泵驱动电动机所需的功率为：kW kW q p P ppp 42.175.0601.2736.2=⨯⨯==η根据上述功率计算数据,此系统选取Y100L-6型电动机,其额定功率kW P n 5.1=,额定转速min 960r n n =;确定其它元件及辅件1 确定阀类元件及辅件根据系统的最高工作压力和通过各阀类元件及辅件的实际流量,查阅产品样本,选出的阀类元件和辅件规格如表6所列;表6 液压元件规格及型号注：此为电动机额定转速为940r/min 时的流量;2 确定油管在选定了液压泵后,液压缸在实际快进、工进和快退运动阶段的运动速度、时间以及进入和流出液压缸的流量,与原定数值不同,重新计算的结果如表7所列;表7各工况实际运动速度、时间和流量由表可以看出,液压缸在各阶段的实际运动速度符合设计要求;根据表中数值,当油液在压力管中流速取3m/s 时,可算得与液压缸无杆腔和有杆腔相连的油管内径分别为：()()()mm mm v q d 78.19601031059.632236=⨯⨯⨯⨯⨯==ππ取标准值20mm ；()()()mm mm v q d 85.1360103101.272236=⨯⨯⨯⨯⨯==ππ取标准值15mm;因此与液压缸相连的两根油管可以按照标准选用公称通径为20φ和15φ的无缝钢管或高压软管;如果液压缸采用缸筒固定式,则两根连接管采用无缝钢管连接在液压缸缸筒上即可;如果液压缸采用活塞杆固定式,则与液压缸相连的两根油管可以采用无缝钢管连接在液压缸活塞杆上或采用高压软管连接在缸筒上;3油箱的设计油箱的主要用途是贮存油液,同时也起到散热的作用,参考相关文献及设计资料,油箱的设计可先根据液压泵的额定流量按照经验计算方法计算油箱的体积,然后再根据散热要求对油箱的容积进行校核;油箱中能够容纳的油液容积按JB/T7938—1999标准估算,取7=ζ时,求得其容积为L L q V p 7.1891.277=⨯==ζ按JB/T7938—1999规定,取标准值V =250L;主要零件强度校核① 缸筒壁厚δ=4㎜因为方案是低压系统,校核公式[]δδ2e DP ≥, D 1.0<δ 式中：δ-缸筒壁厚me P -实验压力 1e )5.1~25.1(P P =,其中1p 是液压缸的额定工作压力 D-缸筒内径 D=[]δ-缸筒材料的许用应力;n b /][σσ=,b σ为材料抗拉强度MPa,n 为安全系数,取n=5;对于P 1<16MPa.材料选45号调质钢,对于低压系统mm D P e 3.310100211.01045.1][266=⨯⨯⨯⨯⨯=≥σδ 因此满足要求;② 缸底厚度δ=11㎜对于平缸底,厚度 1δ 有两种情况： a. 缸底有孔时：mm P D d e 069.23100226.045.14.103433.0][433.021=⨯⨯⨯⨯=≥σϕδ 其中mm D d D d 226.04.103804.103202=-=-=ϕ b. 缸底无孔时,用于液压缸快进和快退；mm P D e 97.10101001045.14.103433.0][433.06621=⨯⨯⨯⨯⨯=≥σδ 其中mm D D 4.1033.3211022=⨯-=-=δ③ 杆径d 由公式：[]σπF4d ≥式中：F 是杆承受的负载N,F=12700N[]δ 是杆材料的许用应力,[]δ=100a MPmm F d 01272.01010014.3127004][46=⨯⨯⨯=≥σπ ④ 缸盖和缸筒联接螺栓的底径d1mm z KF d 00725.010100614.3127005.12.5][2.561=⨯⨯⨯⨯⨯=≥σπ式中 K------拧紧系数,一般取K=~； F-------缸筒承受的最大负载N ； z-------螺栓个数；[]σ----螺栓材料的许用应力,[]n s /σσ= ,s σ为螺栓材料的屈服点MPa,安全系数n=~第七章液压系统性能验算验算系统压力损失并确定压力阀的调整值由于系统的管路布置尚未具体确定,整个系统的压力损失无法全面估算,故只能先按课本式3-46估算阀类元件的压力损失,待设计好管路布局图后,加上管路的沿程损失和局部损失即可;但对于中小型液压系统,管路的压力损失甚微,可以不予考虑;压力损失的验算应按一个工作循环中不同阶段分别进行;① 快进滑台快进时,液压缸差动连接,由表3和表4可知,进油路上油液通过单向阀10的流量是22L/min,通过电液换向阀2的流量是min,然后与液压缸有杆腔的回油汇合,以流量min 通过行程阀3并进入无杆腔;因此进油路上的总压降为()MPaMPap v 2796.0231.0057.0024.0633.553.0801.275.063222.0222=++=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=∆∑ 此值不大,不会使压力阀开启,故能确保两个泵的流量全部进入液压缸;回油路上,液压缸有杆腔中的油液通过电液换向阀2和单向阀6的流量都是min,然后与液压泵的供油合并,经行程阀3流入无杆腔;由此可算出快进时有杆腔压力p 2与无杆腔压力p 1之差;()MPa MPap p p 3331.0231.004.00621.0633.553.0632.282.0802.285.022212=++=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=-=∆ 此值小于原估计值见表2,所以是偏安全的;② 工进工进时,油液在进油路上通过电液换向阀2的流量为min,在调速阀4处的压力损失为；油液在回油路上通过换向阀2的流量是min,在背压阀8处的压力损失为,通过顺序阀7的流量为0162+22L/min=min,因此这时液压缸回油腔的压力为p 2为MPa MPa p 53712.063162.223.05.080162.05.0222=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯++⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=可见此值小于原估计值;故可按表2中公式重新计算工进时液压缸进油腔压力p 1,即MPa MPa A A p F p 84.2101059.631043.3210537.033.16333'64461221=⨯⨯⨯⨯⨯+=+=--此值与表3中数值相近;考虑到压力继电器可靠动作需要压差Δp e =,故溢流阀9的调压p p1A 应为MPa MPa p p p P e p 84.35.05.0805.05.084.22111=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++⎪⎭⎫⎝⎛⨯+=∆+∆∑+>③ 快退快退时,油液在进油路上通过单向阀10的流量为22L/min,通过换向阀2的流量为min ；油液在回油路上通过单向阀5、换向阀2和单向阀13的流量都是min;因此进油路上总压降为MPa MPa p v 082.0801.275.063222.0222=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=∆∑此值较小,所以液压泵驱动电动机的功率是足够的;回油路上总压降为MPa MPa p 616.06313.532.08013.535.06313.532.02222=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=∆∑此值与表3的估计值相近,故不必重算;所以,快退时液压泵的最大工作压力p p 应为()MPa MPa p p p v p 492.2082.041.211=+=∆∑+= 因此大流量液压泵卸荷的顺序阀7的调压应大于;油液温升验算液压传动系统在工作时,有压力损失、容积损失和机械损失,这些损失所消耗的能量多数转化为热能,使油温升高,导致油的粘度下降、油液变质、机器零件变形等,影响正常工作;为此,必须控制温升ΔT 在允许的范围内,如一般机床∆= 25 ~ 30 ℃；数控机床∆≤ 25 ℃；粗加工机械、工程机械和机车车辆∆= 35 ～ 40 ℃;液压系统的功率损失使系统发热,单位时间的发热量φkW 可表示为φ=-P P 12式中 P 1—— 系统的输入功率即泵的输入功率kW ； P 2—— 系统的输出功率即液压缸的输出功率kW;若在一个工作循环中有几个工作阶段,则可根据各阶段的发热量求出系统的平均发热量对于本次设计的组合机床液压系统,其工进过程在整个工作循环中所占时间比例达95%%23.956120120212=+=+=t t t α因此系统发热和油液温升可用工进时的发热情况来计算; 工进时液压缸的有效功率即系统输出功率为kW kW Fv P 01225.0601005.01470030=⨯⨯== 这时大流量泵通过顺序阀10卸荷,小流量泵在高压下供油,所以两泵的总输出功率即系统输入功率为：kWkW q p q p P pp p p p i 432.01075.010631.51084.31060226322103.03363262112=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=+=--η 由此得液压系统的发热量为()kW kW P P H i i 42.001225.0432.00=-=-=即可得油液温升近似值：()()c C T 0032345.112501042.0=⨯=∆温升小于普通机床允许的温升范围,因此液压系统中不需设置冷却器;设计小结经过大家近周的共同努力,终于有了成果,完成了此次课程设计,再一次系统性的学习了有关液压方面的知识,此次课程设计,感触良多,收获颇丰;通过这次课程设计,让我们每个人都再一次切身体验了课程设计的基本模式和相关流程;在这次课程设计中,我学会了怎样根据老师所给的题目去构思,收集和整理设计中所需要的资料;在这些日子里,我们都夜以继日的演算相关数据,在参考书上寻找参考资料,使我们真正地尝试到了作为一名设计者的辛酸与喜悦;通过本次课程设计,我们将理论知识与实际设计相结合,真正做到了理论联系实际,并且学会了如何综合去运用所学的知识,使我们对所学的知识有了更加深刻的认识和了解,让我们受益匪浅;还有,通过本次设计也让我们体验到了团队合作的重要性和必要性;设计是一个庞大而复杂的系统工程,单枪匹马是很难顺利完成任务的,这就要求我们要有合理的分工和密切的配合,将一个个复杂的问题分解成一个个小问题,然后再各个击破,只有这样才能设计出很实用的产品,同时也可以大大提高工作效率;而且大家都参与进来,都能学到知识;从设计过程中,我复习了以前学过的知识,AUTOCAD的画图水平有所提高,Word输入、排版的技巧也有所掌握,这些应该是我最大的收获;设计是一个系统性的工程,越做到后面,越发现自己知识的局限性,在今后的学习中,还得加紧学习;参考文献1 王积伟,章宏甲,黄谊.液压传动.第二版.北京：机械工业出版社,20108重印2 马振福.液压与气动传动.第二版.北京：机械工业出版社,3成大先.机械设计手册单行本液压传动. 北京：化学工业出版社,2004 4陈启松.液压传动与控制手册M. 上海：上海科学技术出版社,2006。

卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统的课程设计__完整版(经过多个文档整合)资料

目录引言 (2)第一张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 (6)第四章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)第五章液压系统方案设计 (10)5.1选用执行元件 (15)5.2速度控制回路的选择 (15)5.3选择快速运动和换向回路 (16)5.4速度换接回路的选择 (16)5.5组成液压系统原理图 (17)5.5系统图的原理 (18)第六章液压元件的选择 (21)6.1确定液压泵的规格和电动机功率 (21)6.2确定其它元件及辅件 (22)6.3主要零件强度校核 (24)第七章液压系统性能验算 (26)7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (26)7.2油液温升验算 (27)设计小结 (29)参考文献 (30)引言液压系统已经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。

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。

第一张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：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。

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X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动力滑台的液压系统的课程设计.

湖南工业大学课程设计资料袋机械工程学院学院（系、部）2013 ~ 20 14 学年第 1 学期课程名称液压与气压传动指导教师罗中平职称教授学生姓名曹炎斌专业班级机工1102班学号11495200131 题目组合机床动力滑台液压系统设计成绩起止日期2013 年12 月19日～1014 年1月02日目录清单湖南工业大学课程设计任务书2013—2014学年第1学期机械工程学院（系、部）机电一体化专业1102 班级课程名称：液压与气动设计题目：组合机床动力滑台液压系统设计1完成期限：自2013 年12 月30 日至2014 年1 月 3 日共 1 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日（课程设计名称）设计说明书（题目）起止日期：2013 年12月19日至2014 年1 月 2 日学生姓名曹炎斌班级机工1102学号11495200131成绩指导教师(签字)机械工程学学院（部）2013年12 月30 日液压传动课程设计指导书湖南工业大学机械工程学院2013年12月第一章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。

设计要求驱动动力滑台实现“快进→工进→快退→停止”的工作循环。

液压系统的主要参数与性能要求如下：机床上有主轴16个，加工Φ13.9 mm 的孔14个，Φ8.5mm 的孔2个。

刀具材料为高速钢，工件材料为铸铁，硬度为240HBS ，运动部件总质量G=9800N ，快进、快退的速度v 1= v 3=5.5 m/min ，快进行程长度l 1=100mm ，工进行程长度l 2=50 mm ，往复运动的加速，减速时间为0.2s ，动力滑台采用平导轨，其静摩擦系数f s =0.2，动摩擦系数f d =0.1，液压系统中的执行元件使用液压缸。

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。

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。

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。

(完整word版)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。

1）工作循环：快进—工进—快退—停止。

2）工作参数轴向切削力21000N ，移动部件总重10000N ，快进行程 100mm ，快进与快退速度 4.2m ／min ，工进行程 20mm ，工进速度 0.05m ／min ，加、减速时间为0.2s ，静摩擦系数0.2，动摩擦系数0.1，动力滑台可在中途停止。

一、负载分析负载分析中，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：切削力，导轨摩擦力和惯性力。

导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为fs F ，动摩擦力为fd F ，则N N F f F N s fs 2000100002.0=⨯== N N F f F N d fd 1000100001.0=⨯== 而惯性力N N t v g G t v mF m 3572.08.960/2.410000 =⨯⨯=∆∆=∆∆= 如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率95.0=m η，则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，见表1。

根据负载计算结果和已知的各阶段的速度，可绘制出负载图（l F -）和速度图（l v -），见图1a 、b 。

横坐标以上为液压缸活塞前进时的曲线，以下为液压活塞退回时的曲线。

a) b)图1 负载速度图 a ）负载图 b ）速度图二、液压系统方案设计1. 确定液压泵类型及调速方式参考同类组合机床,同时根据本题要求。

选用双作用叶片泵双泵供油，同时这是调速阀进油调速的开式回路来满足快进、快退和工进的功能。

快进或快退时双泵进行供油，工进时，小泵单独供油，同时利用节流阀调速保证工进速度。

整个回路采用溢流阀作定压阀，起安全阀作用。

为防止钻孔钻通时滑台突然失去负载向前冲，回油路上设置背压阀，初定背压值为MPa p b 8.0 。