钻镗两用组合机床的液压系统

湖南工业大学

液压与气压传动课程设计

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机械工程学院（系、部） 2014 ~ 2015 学年第 1 学期

课程名称液压与气压传动指导教师刘忠伟职称教授

学生姓名谭巧专业班级机械工程1204班学号 12405700610 题目钻镗两用组合机床的液压系统

成绩起止日期 2015 年 01 月 5 日～ 2015 年 01 月 9 日

目录清单

课程设计任务书

2014—2015学年第 1 学期

机械工程学院（系、部）机械工程及其自动化专业1204 班级

课程名称：液压与气压传动

设计题目：钻镗两用组合机床的液压系统

指导教师（签字）：2015 年月日系（教研室）主任（签字）：2015 年月日

液压与气压传动课程设计

设计说明书

钻镗两用组合机床的液压系统

起止日期：2015年01 月 5 日至2015 年01 月9 日

学生姓名谭巧

班级机工1204

学号12405700610

成绩

指导教师(签字)

机械工程学院（部）

目录

第一章设计要求及工况分析……………………………

1.1液压系统使用要求…………………………………………

1.2液压系统的工作条件和环境条……………………………

1.3经济性与成本等方面的要求………………………………

1.4负载与运动分析…………………………………………

第二章主要参数的确定………………………………………

2.1初选液压缸工作压力………………………………………

2.2计算液压缸主要尺寸………………………………………

第三章液压系统图的预定…………………

3.1速度控制回路的选择………………………………………

3.2换向回路和速度换接回路的选择…………………………

3.3油源的选择和能耗控制……………………………………

3.4压力控制回路的选择………………………………………

第四章液压元件的计算与选用…………………………………

4.1确定液压泵的最高工作压力…………………………………

4.2确定液压泵的最大供油量p q…………………………………

4.3选择液压泵的规格和类型……………………………………

4.4选择电动机………………………………………

4.5确定其他原件及辅件………………………………………

4.6确定油管………………………………………

4.7邮箱的设计………………………………………

第五章液压系统性能验算……………………………………………

5.1回路压力损失验算…………………………………………

5.2发热温升验算………………………………………

第六章液压设计总结……………………………………………

第七章参考文献……………………………………………

一、设计要求及工况分析

1.1设计要求

要求设计的钻镗两用组合机床的液压系统的工作循环是快进→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：最大切削力18000N ，移动部件总重量G=25000N ；最大行程400mm ，工进行程

mm l 1802=；快进、快退的速度为min /5.431m v v ==，工进速度应

在（20~120）mm/min 范围内无级调速；启动换向时间△t ＝0.05s ，采用水平放置的导轨，静摩擦系数2.0=s f ；动摩擦系数1.0=d f 。机械效率取0.9。

1.2液压系统的工作条件和环境条件 室内、常温。

1.3经济性与成本等方面的要求

在最良好的经济性条件下使加工成本达到最低。 1.4负载与运动分析 （1)工作负载

钻镗两用组合机床的液压系统中，钻镗的轴向切削力为t F ，根据设计要求，最大切削力为18000N ，所以t F =18000N （2)惯性负载

由设计要求得，移动部件自重G=25000N ，快进、快退为4.5m/min ，启动换向时间△t ＝0.05s ，则

()N t v g G ma F m 375005.0605.41025000=⎪⎭⎫

⎝⎛⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==

（3)摩擦负载：

因采用水平放置的导轨，因此作用在其上的正压力N=G=25000N 。 静摩擦阻力： ()N N f F s fs 5000250002.0=⨯== 动摩擦阻力： ()N N f F d fd 2500250001.0=⨯==

由设计要求得机械效率9.0=m η，由此可以得到液压缸各工作阶段的负载值如表1-4所示：

根据液压缸上述各阶段的负载可绘制如图所示的负载循环图

l F -。速度图按已知数值min /5.431m v v ==，快退行程3l =最大行程

=mm 400，工进行程长度mm l 1802=，快进行程长度mm l l l 220231=-=和工进速度()m in /12.0~02.02m v =等绘制。

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F /N

m /m i n

二、主要参数的确定

2.1初选液压缸工作压力

由负载图可得出在工进时负载最大，其值为N F 20500=，参照对比表2-1和表2-2，我初选液压缸工作压力MPa 31=p 。

表2-1 按负载选择系统工作压力

表2-2

各种设备常用系统工作压力

2.2计算液压缸主要尺寸

因为设计要求快进速度和快退速度min /5.431m v v ==，因此液压缸可选用单杠式的并在快进时作差动连接。

此时液压缸无缸腔工作面积A 1应为有杆腔A 2的两倍，因为采用的差动连接，且往返速度相等，所以有D d 707.0=。

其中：D -液压缸内径，d -活塞杆的外径。