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。
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
2
第一张 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�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 Fg=30000N�移动部件总重量 G�10000N�快进 行程长度 150mm 工进行程 30mm�快进、快退的速度为 4.2m/min�工进速度 �20~1000�mm/min�其中 20mm/min 为粗加工� 1000mm/min 为精加工�该动 力滑台采用水平放置的平导轨�静摩擦系数 fs�0.2�动摩擦系数 fd�0.1。液压 系统的执行元件使用液压缸。
� � A2 � � D 2 � d 2 4 � 32.43 �10 �4 m 2
工作台在快进过程中�液压缸采用差动连接�此时系统所需要的流量为
q快进 � � A1 � A2 �� v1 � 23 .07 L min
工作台在快退过程中所需要的流量为
q 快退 � A2 � v3 � 22 .7 L min
1
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。
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。
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υ1= υ3=0.1m/s ，工进速度υ2=0.88×10-3m/s ；快进展程L1=100mm ，工进展程L2=50mm ；往复运动的加速时间Δt=0.2s；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs=0.2，动摩擦系数μd=0.1。
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) 明确设计要求进展工况分析； (2) 确定液压系统主要参数； (3) 拟定液压系统原理图； (4) 计算和选择液压件； (5) 验算液压系统性能； (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 =u s G=0.2×9800=1960N 动摩擦阻力：F d =u d G=0.1×9800=980N 3〕计算惯性阻力 F m =ma=g G tv 1=2.08.91.09800⨯⨯=500N 4〕计算各工况负载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/s2〕快进，快退时间 快进：t 1=L1/v1=1s 工进：t 2=L2/v2=56.8s 快退：t 3=(L1+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p 1=40⨯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=6⨯105Pa ，为使快进快退速度相等，选用A 1=2A 2，差动油缸，假定快进，快退的回油压力损失为Δp=7⨯105Pa 。
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
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。
防止油液温升过高。
从工况图中可以清楚地看到�在这个液压系统的工作循环内�液压要求油源
交替地提供低压大流量和高压小流量的油液。而快进快退所需的时间 t1 和工进所 需的时间 t 2 分别为
工进时液压缸的推力计算公式为
F / �m � A1 p1 � A2 p2 � A1 p1 � ( A1 / 2) p2 �
根据已知参数�液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为
F
A1 �
�m
p1 �
p2 2
16333 .33 �10 6
�
0.8
3�
2
� 0.006282 m 2
液压缸缸筒直径为
D � 4 A1 � � 89 .46 mm mm
5
工进过程中�当孔被钻通时�由于负载突然消失�液压缸有可能会发生前 冲的现象�因此液压缸的回油腔应设置一定的背压(通过设置背压阀的方式)�选 取此背压值为 p2=0.8MPa。
快进时液压缸虽然作差动连接,但连接管路中不可避免地存在着压降 �p �且 有杆腔的压力必须大于无杆腔�估算取 �p � 0.5MPa。快退时回油腔中也是有背 压的�这时选取被压值 p2 =0.6MPa。
3
Fm
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20000 9.81
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60 � 0.15
N
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
*作品编号：DG13485201600078972981*创作者：玫霸*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)4.1确定液压缸工作压力 (6)4.2计算液压缸主要结构参数 (6)4.3绘制液压缸工况图 (8)第五章液压系统方案设计 (9)5.1选用执行元件 (9)5.2速度控制回路的选择 (9)5.3选择快速运动和换向回路 (10)5.4速度换接回路的选择 (10)5.5组成液压系统原理图 (11)5.5系统图的原理 (12)第六章液压元件的选择 (15)6.1确定液压泵的规格和电动机功率 (15)6.2确定其它元件及辅件 (16)6.3主要零件强度校核 (18)第七章液压系统性能验算 (20)7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (20)7.2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。
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。
卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统的课设计说明
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2第三章负载图和速度图的绘制3第四章确定液压系统主要参数44.1确定液压缸工作压力44.2计算液压缸主要结构参数44.3绘制液压缸工况图6第五章液压系统方案设计65.1选用执行元件75.2速度控制回路的选择75.3选择快速运动和换向回路75.4速度换接回路的选择85.5组成液压系统原理图85.5系统图的原理9第六章液压元件的选择106.1确定液压泵的规格和电动机功率106.2确定其它元件及辅件116.3主要零件强度校核13第七章液压系统性能验算147.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值147.2油液温升验算15设计小结16参考文献17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〔20~1000mm/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。
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。
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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)4.1确定液压缸工作压力 (6)4.2计算液压缸主要结构参数 (6)4.3绘制液压缸工况图 (8)第五章液压系统方案设计 (9)5.1选用执行元件 (9)5.2速度控制回路的选择 (9)5.3选择快速运动和换向回路 (10)5.4速度换接回路的选择 (10)5.5组成液压系统原理图 (11)5.5系统图的原理 (12)第六章液压元件的选择 (15)6.1确定液压泵的规格和电动机功率 (15)6.2确定其它元件及辅件 (16)6.3主要零件强度校核 (18)第七章液压系统性能验算 (20)7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (20)7.2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0.05m/min；加速、减速时间Δt=0.2s，静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1。
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0.05s ，工作台最大移动速度，即快进、快退速度为4.5m/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=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 ） 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 3984.08 快进 fd F F =20002222.22 工进 t fd F F F +=14700 16333.33 反向启动 fs F F =4000 4444.44 加速 m fd F F F += 3585.68 3984.08 快退 fdF F =2000 2222.22 制动m fd F F F -=414.32460.36第三章 负载图和速度图的绘制根据负载计算结果和已知的个阶段的速度，可绘制出工作循环图如图1（a ）所示，所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据已知的设计参数进行绘制，已知快进和快退速度m/m in 731==v v 、快进行程L1=400-100=300mm 、工进行程L2=100mm 、快退行程L3=400mm ，工进速度m m /m in 502=v 。
快进、工进和快退的时间可由下式分析求出。
快进 s v L t 57.2607103003111=⨯==- 工进 s v L t 1206005.0101003222=⨯==- 快退 s s v l v l t 61000740060100073006033111=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⨯⨯=+=根据上述已知数据绘制组合机床动力滑台液压系统绘制负载图（F-t ）如图1(b),速度循环图如图1（c)所示。
图1 速度负载循环图a)工作循环图 b ）负载速度图 c)负载速度图第四章 确定液压系统主要参数4.1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17000 N 时宜取3MP 。
表2按负载选择工作压力负载/ KN <5 5~10 10~20 20~3030~50 >50工作压力/MPa < 0.8~1 1.5~2 2.5~33~4 4~5 ≥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 0.8~2 3~5 2~8 8~10 10~18 20~32 4.2计算液压缸主要结构参数由于工作进给速度与快速运动速度差别较大，且快进、快退速度要求相等，从降低总流量需求考虑，应确定采用单杆双作用液压缸的差动连接方式。
通常利用差动液压缸活塞杆较粗、可以在活塞杆中设置通油孔的有利条件，最好采用活塞杆固定，而液压缸缸体随滑台运动的常用典型安装形式。
这种情况下，应把液压缸设计成无杆腔工作面积1A 是有杆腔工作面积2A 两倍的形式，即活塞杆直径d 与缸筒直径D 呈d = 0.707D 的关系。
工进过程中，当孔被钻通时，由于负载突然消失，液压缸有可能会发生前冲的现象，因此液压缸的回油腔应设置一定的背压(通过设置背压阀的方式)，选取此背压值为p 2=0.8MPa 。
快进时液压缸虽然作差动连接（即有杆腔与无杆腔均与液压泵的来油连接），但连接管路中不可避免地存在着压降p ∆，且有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算时取p ∆≈0.5MPa 。
快退时回油腔中也是有背压的，这时选取被压值2p =0.6MPa 。
工进时液压缸的推力计算公式为11221112/(/2)m F A p A p A p A p η=-=-，式中：F ——负载力ηm ——液压缸机械效率A 1——液压缸无杆腔的有效作用面积 A 2——液压缸有杆腔的有效作用面积 p 1——液压缸无杆腔压力 p 2——液压有无杆腔压力因此，根据已知参数，液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为26211m 006282.028.031033.163332=-⨯=-=p p FA mη液压缸缸筒直径为mm A D 46.8941==π mm由于有前述差动液压缸缸筒和活塞杆直径之间的关系，d = 0.707D ，因此活塞杆直径为d=0.707×89.46=63.32mm ，根据GB/T2348—1993对液压缸缸筒内径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定，圆整后取液压缸缸筒直径为D =110mm ，活塞杆直径为d =80mm 。
此时液压缸两腔的实际有效面积分别为：242110585.634m D A -⨯==π ()242221043.324m d D A -⨯=-=π工作台在快进过程中，液压缸采用差动连接，此时系统所需要的流量为()m in 07.23v 121L A A q =⨯-=快进工作台在快退过程中所需要的流量为m in 7.22v q 32L A =⨯=快退工作台在工进过程中所需要的流量为q 工进 =A 1×v 1’=0.318 L/min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/MP a 进油腔压力P 1/MP a 输入流量q/L.min-1输入功率P /Kw 计算公式快 进启动 5556 01.54—— —— ()()212'1A A pA F p -∆+=()121v A A q -=q p P 1=p p p ∆+=12 加速 6949 2.31 1.81 ————快速2778 1.49 0.9922.73 0.375工进27788 0.8 3.29 0.95 0.052()1221'A A p F p +=21v A q =q p P 1=快退起动 2180 0 0.49 —— —— ()2121'A A p F P +=32v A q =q p P +=1加速 6949 0.6 2.84 ————快退 2778 0.6 1.82 20.02 0.607 制动414.30.61.3————注：m /'ηF F =。
4.3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。
图2 组合机床液压缸工况图第五章 液压系统方案设计根据组合机床液压系统的设计任务和工况分析，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。
速度的换接、稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。
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。
5.1选用执行元件因系统运动循环要求正向快进和工进，反向快退，且快进，快退速度相等，因此选用单活塞杆液压缸，快进时差动连接，无杆腔面积A 1等于有杆腔面积A 2的两倍。
5.2速度控制回路的选择工况图表明，所设计组合机床液压系统在整个工作循环过程中所需要的功率较小，系统的效率和发热问题并不突出，因此考虑采用节流调速回路即可。