第一节-组合机床动力滑台液压系统1
液压传动课程设计组合机床动力滑台液压系统设计
机械设备控制技术课程设计说明书（论文）设计题目：液压传动课程设计所属学院：机械工程学院专业：数控技术姓名：陈延文学号： 5班级：10数控技术起讫时间：指导教师：李闯黑龙江工商职业技术学院目录1.课程设计任务书……………………………………………………第3页2.第一章设计任务书………………………………………………第4页3.第二章液压系统设计计算………………………………………第5页课程设计任务书第一章：设计任务书第一节：设计题目设计一台组合机床动力滑台液压系统。
第二节：设计参数工作台要求完成快进——铣削进给——快退——停止等自动循环，工作台采用平导轨第三节：设计要求1.机床自动化要求：要求系统采用电液结合，实现自动循环，速度换接无冲击，且速度要稳定，能经受必然量的反向负荷。
2.完成如下工作：①按机床要求设计液压系统，绘出液压系统图。
②肯定滑台液压缸的结构参数。
③计算系统各参数，列出电磁铁动作顺序表。
第二章：液压系统设计计算第一节：负载及运动分析1工作负载 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、导轨的摩擦力和惯性力。
导轨的正压力大小等于动力部件的重力.启动时只受静摩擦力,加速时受动摩擦力和惯性力,快进时只受动摩擦力,工进时受切削力和动摩擦力,其中切削力为F fw =10500N,快退时也只受动摩擦力.2摩擦负载因为卧式放置,所以正压力即为重力.由静止开始运动的时候受静摩擦力,运动的时候受动摩擦力.设导轨的静摩擦力为fs F 、动摩擦力为fd F 则： 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力：静摩擦阻力 N F f F N s fs 110055002.0=⨯=⨯= 动摩擦阻力 N F f F N d fd 55055001.0=⨯=⨯= 3惯性负载在系统加速的时候受惯性负载N N t m F m 46.2102.080.9605.45500=⨯⨯=∆∆=υ4各工况负载若是忽略切削力引发的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，而且设液压缸的机械效率η=，则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，见表1表1 液压缸各运动阶段负载表5快进、工进和快退时间和速度快进时的行程为l=100mm,整个快进进程可看做速度为v1=4.5m/min的匀速运动,所以快进时间为t=l/v1=100/1000⨯60=1S工进时的行程为l=100mm,此进程的速度为v2=60～1000mm/min,所以此进程的工进时间t=l/ v2=100/(60～1000) ⨯60=(6~100)s快退时的行程为l=200mm, 整个快退进程可看做速度为v3=4.5m/min的匀速运动,所以快退时间为t=l/v3=400/1000⨯60=第二节：肯定液压缸参数1.初选液压缸的工作压力参考同类组合机床见表2，初定液压缸的工作压力表 2 各类机械常常利用的系统工作压力2.肯定液压缸的主要结构尺寸本题要求动力滑台的快进快退速度相等，现采用活塞杆固定的单杆式液压缸。
典型液压传动系统PPT课件
是液压泵→顺序阀7→上液压缸换向阀6(中位)→下液压缸换向阀14(中位)→油箱。
４. 快速返回：时间继电器延时到时后，保压结束，电磁铁2YA通电，先导 阀5右位接入系统，释压阀8使上液压缸换向阀6也以右位接入系统(下文说明)。 这时，液控单向阀12被打开，上液压缸快速返回。
进油路：液压泵→顺序阀7→上液压缸换向阀6(右位)→液控单 向阀11→ 上液压缸下腔；
１. 系统使用一个高压轴向柱塞式变量泵供油，系统压力由远程调压阀3调定。
２.系统中的顺序阀7规定了液压泵必须在2.5MPa的压力下卸荷，从而使控制油
路能确保具有一定的控制压力。
３.系统中采用了专用的QFl型释压阀来实现上滑块快速返回时上缸换向阀的换
向，保证液压机动作平稳，不会在换向时产生液压冲击和噪声。
工作进给速度范围为 6.6mm/min～660mm/min 最大快进速度为7300mm/min 最大推力为45kN
•1
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二、 YT 4543型动力滑台液压系统工作原理
动画演示
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元件1 为限压式变量叶片泵，供油
压力不大于6.3MPa，和调速阀一
起组成容积节流调速回路。
动画演示 •22
一、 YB 32―200型液压机的液压系统
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液压机上滑块的工作原理
１.快速下行：电磁铁1YA通电，先导阀5和上缸主换向阀6左位接入系统，液 控单向 阀11被打开，上液压缸快速下行。
进油路：液压泵→顺序阀7→上缸换向阀6(左位)→单向阀10→上液压缸上腔； 回油路：上液压缸下腔→液控单向阀11→上缸换向阀6(左位)→下缸换向阀
7. 机床的润滑
组合机床动力滑台液压系统设计
组合机床动力滑台液压系统设计(1) 组合机床动力滑台液压系统设计液压系统是组合机床的重要组成部分，它为机床提供动力和润滑。
本文将介绍一种组合机床动力滑台液压系统的设计。
一、概述液压系统是一种利用液体压力能为主要驱动力的传动方式。
在组合机床中，液压系统主要用于驱动动力滑台，实现工件的加工操作。
本次设计的液压系统主要包括液压泵、油缸、油路和电气控制系统等部分。
二、液压泵液压泵是液压系统的核心部件，它把机械能转化为液压能，为液压系统提供压力油。
本设计选用变量叶片泵作为液压泵，其主要特点包括负载能力强、运行稳定、寿命长、效率高等。
三、油缸油缸是液压系统的执行元件，它将液压能转化为机械能，驱动动力滑台进行运动。
根据本次设计要求，选用双作用活塞式油缸。
这种油缸具有较大的推力和较高的速度，能够满足动力滑台在加工过程中对驱动力和速度的需求。
四、油路油路是液压系统中压力油流动的通道。
本设计采用较为简单的并联油路，即液压泵输出的压力油通过两个分油路分别进入两个油缸，推动活塞运动，实现动力滑台的往复运动。
在油路中设置溢流阀和节流阀，分别用于调节系统的压力和流量。
五、电气控制系统电气控制系统是液压系统的控制中心，它控制液压泵的运行和电磁阀的通断，从而实现液压系统的自动化控制。
本设计选用可编程控制器（PLC）作为控制系统的主要元件，根据加工工艺的要求，PLC控制液压泵和电磁阀的动作，保证动力滑台按要求的程序进行加工操作。
同时，PLC还可以实时检测系统的运行状态，保证系统的稳定性和安全性。
六、系统调试与优化完成液压系统的设计后，需要对系统进行调试和优化，以保证其性能和可靠性。
首先进行空载调试，检查系统是否存在泄漏或异常噪声等问题；然后进行负载调试，在一定的负载条件下测试系统的性能；最后进行加工试验，以检验液压系统在真实加工条件下的性能。
根据试验结果对系统进行优化调整，以使液压系统的性能达到最佳状态。
七、结论本文对组合机床动力滑台液压系统进行了设计。
PLC控制组合机床动力滑台液压系统设计解析
目录第1章绪论 (1)1.1组合机床发展背景 (1)1.1.1组合机床发展现状 (1)1.1.2组合机床发展趋势 (1)1.2液压技术和PLC在其中的应用 (3)1.2.1液压技术在其中的应用 (3)1.2.2 PLC在本课题中的重要意义 (3)第2章液压系统设计 (4)2.1设计内容和方案确定 (4)2.1.1设计内容 (4)2.1.2 液压传动方案确定 (4)2.2工况分析 (7)2.2.1动力分析 (7)2.2.2 速度和负载循环图 (8)2.3液压缸主要参数计算 (9)2.3.1确定液压缸主要尺寸 (9)2.4液压元件选择 (11)2.4.1泵和电动机选择 (11)2.4.2阀类元件选取和辅助元件选择 (12)2.4.3油管和油箱确定 (13)2.5验算液压系统性能 (15)2.5.1压力损失验算及液压阀调整值的确定 (15)2.5.2油液温度验算 (16)第3章PLC控制 (18)3.1液压系统的PLC设计概述 (18)3.2软件设计的步骤思考 (18)3.3软件结构设计 (20)3.3.1 PLC外部接线图的设计 (20)3.2.2 继电器梯形图的设计 (20)第4章集成块设计 (22)4.1液压装置结构形式的选择 (22)4.2液压元件的连接方式概述 (22)4.3集成块组液压装置的设计 (23)4.3.1集成块 (23)4.3.2底板 (23)4.3.3顶盖 (23)4.3.4过渡板 (24)4.4绘制集成单元回路 (24)第5章液压站的设计 (25)5.1液压站的介绍 (25)5.1.1液压系统的组成 (25)5.1.2液压站的构成和功用 (25)5.1.3工作原理及设计思路 (26)5.2液压动力源装置的结构选择 (26)5.2.1动力源布局方式选择 (26)5.2.2 按泵装置的机构形式、安装位置布局 (26)5.3液压站的冷却方式选择 (27)5.4油箱形式 (27)第6章系统使用与维护 (28)6.1 安全操作 (28)6.2 常见的故障处理 (28)结论 (29)致谢 ................................................. 错误！未定义书签。
安 。组合机床动力滑台液压系统-液压课程设计(1)
课程设计任务书课程名称：液压与气压课程设计设计题目：组合机床动力滑台液压系统的设计专业：机械设计制造及其自动化班级：1102班学生姓名: 学号:起迄日期: 20指导教师:摘要液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。
液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件（缸或马达）把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。
驱动机床工作台的液压系统是由邮箱、过滤器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。
目录一、液压传动的工作原理和组成 (1)二、设计要求 (1)三、液压系统的工况分析 (2)四、液压系统方案设计............................. .. 3五、确定液压系统主要参数 (5)六、液压元件的选择 (9)七、验算液压系统性能 (11)八、设计总结 (16)附录液压系统油路图 (17)参考文献.......................... . (18)一、液压传动的工作原理和组成1、工作原理（1）电动机驱动液压泵经滤油器从邮箱中吸油，油液被加压后，从泵的输出口输入管路。
油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸，推动活塞而使工作台左右移动。
液压缸里的油液经换向阀和回油管排回邮箱。
（2）工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。
当节流阀开大时，进入液压缸的油量增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，进入液压缸的油量减少，工作台的移动速度减少。
由此可见，速度是油量决定的。
2、液压系统的基本组成（1）能源装置——液压泵。
它将动力部分所输出的机械能转换成液压能，给系统提供压力油液。
（2）执行装置——液压缸。
通过它将液压能转换成机械能，推动负载做功。
（3）控制装置——液压阀。
通过它们的控制调节，使液流的压力、流速和方向得以改变，从而改变执行元件的力、速度和方向。
机电一体化本科毕业论文组合机床动力滑台液压系统
机电一体化本科毕业论文组合机床动力滑台液压系统一、背景和意义组合机床是一种机电一体化的高精度机床，它由加工主轴和滑台两个单元组合而成，能够实现钻、铣、刨、磨等多种加工功能，是当前机械制造行业中一种重要的设备。
动力滑台是组合机床的重要组成部分，它能够在加工过程中实现工件的自动进给和移动，其性能对组合机床的精度和效率具有非常重要的影响。
由于组合机床动力滑台涉及到液压系统的设计和优化，涵盖了机械、电子、液压等多个学科的知识，因此研究其动力滑台液压系统的设计和优化，对于提高组合机床的精度和效率具有很重要的意义。
二、组合机床动力滑台液压系统的设计和优化过程1. 动力滑台液压系统设计的原则和要求在设计组合机床动力滑台液压系统时，需要遵循以下设计原则和要求：（1）系统的控制精度高，能够实现工件高精度加工。
（2）系统的速度控制范围宽，能够适应不同工作状态下的加工需求。
（3）系统的响应速度快，能够迅速响应操作指令。
（4）系统结构简单、可靠，维护成本低。
（5）系统的安全性能好，能够确保操作人员的安全。
2. 液压系统的基本组成组合机床动力滑台液压系统是由液压装置、液压控制阀、液压执行元件等部分组成。
其中，液压装置负责产生压力源，液压控制阀负责控制和调节液压系统的工作状态，液压执行元件负责将液压能转化为机械能，实现动力滑台的移动。
3. 液压系统的参数设计在液压系统的参数设计中，需要考虑系统的运行环境、工作条件、机床结构等因素。
主要涉及液压系统的压力、流量、速度、功率等参数选择和优化，以满足机床加工的需求。
4. 液压系统的控制方式液压系统的控制方式包括手动控制、自动控制和数控控制等手段。
在组合机床动力滑台液压系统中，数控控制方式是较为常见和有效的控制方式，能够实现更高的加工精度和效率。
三、组合机床动力滑台液压系统的优化方案1. 采用高质量的液压元器件，以保证系统稳定性和可靠性。
2. 采用电液伺服控制系统，以实现更高的控制精度和速度响应能力。
液压与气动技术-典型液压系统与分析
液
压 与
4. 压缸快速上升
气 当降压完成时（通常为0.5－7s，视阀
压
传 的容量而定），Y2通电，进油路线如下：
动 技
泵4、泵5→电磁阀19右位→顺序阀22→
术 压缸下腔。
压缸上腔因泵4、泵5的液压油一齐送
往压缸下腔，故压缸快速上升。
第二节 180吨板金冲床液压系统
液 180吨板金冲床液压系统包含差动回路、平衡回路
术 的前进方向，直到机器人的头部转向到指定的位
置。
然后，电磁铁5YA断电使换向阀14复至右位，关
闭转向油路使其保压；电磁铁4YA通电使转向阀14
16 3
1 15 00 L
泵参数
4 21 MPa×30 L/ min 5 6MP a×3 30 L/ min
低 压 泵无 负 荷
15
10 00 0kcal / h
第二节 180吨板金冲床液压系统
st (m m)
降压
液
V1＝ 13 0(mm / s)
压 与 气
150
VV23＝＝
5.5 (mm /s) 13 0(mm / s)
与 气
当上模加压成型时，进油管路压力达到
压 20MPa 压力开关26动作，Y1、Y3断电，电
传 动
磁阀19、
技 电磁阀11恢复正常位置。此时，压缸上 术 腔压油经流阀21、电磁阀19中位流回油箱，
如此，可使压缸上腔压油压力下降，防止
了压缸在上升时上腔油压由高压变成低压
而发生的冲击、振动等现象。
第二节 180吨板金冲床液压系统
度高。至于两个工进之间的接，由于两者速度都
比较低， 因此采用电磁阀完全能保证换接精度。
第二节 180吨板金冲床液压系统
钻孔组合机床动力滑台液压系统设计说明书
钻孔组合机床动⼒滑台液压系统设计说明书摘要组合机床是由通⽤部件和部分专⽤部件所组成的⾼效率专⽤机床，⽽动⼒滑台则是组合机床⼀种重要的通⽤部件，可以根据不同的⼯作要求实现各种⼯作循环，如果配上动⼒头和主轴箱后可以完成钻、铣、镗等⼯序的加⼯要求，通过液压的配合可以实现各种⾃动⼯作循环。
动⼒滑台的液压系统是能完成较为复杂⼯作循环的典型单缸系统，此系统的回路组成具有⼀定的代表性，制作此液压控制系统不仅有助于学⽣对所学液压知识进⾏融会贯通，⽽且为后来的学⽣提供了解液压系统和⾃⼰动⼿拆装的实验装置。
设计验算结果说明，设计的⼯作装置满⾜设计要求。
在AUTO CAD软件下绘制的液压系统原理图有利于为新产品设计或改型设计提供参考。
关键词：钻孔组合机床动⼒滑台液压系统设计；设计参数及验算；AUTO CAD制图⽬录摘要 (1)第⼀章绪论 (1)1.1液压传动 (1)1.2 组合机床发展的历史 (2)1.3组合机床的发展趋势 (2)1.4组合机床类型及部件的分类 (3)第⼆章动⼒滑台液压系统的相关参数计算 (5)2.1已知设计条件 (5)2.2 负载计算 (5)第三章液压缸主要参数确定 (7)３.1 确定液压缸⼯作压⼒ (7)３.2 确定液压缸主要结构参数 (7)３.3 绘制液压缸⼯况图 (9)３.4 液压缸主要零件强度的校核 (10)３.5 液压缸稳定性计算 (11)第四章液压系统组成及原理图设计 (12)4.1 主题⽅案的确定 (12)4.2 基本回路确定 (12)4.3 液压系统原理图的综合 (14)第五章液压元件选型 (16)5.1 液压泵的选择 (16)5.2 液压泵驱动电机的选择 (17)5.3 液压控制元件及辅助元件的选择 (17)第六章液压管路和油箱的确定 (19)6.1 液压管路的确定 (19)6.2 油箱容积V的计算 (20)第七章液压系统性能验算 (21)7.1 回路压⼒损失计算 (21)7.2 系统温升验算 (21)7.3 油箱散热⾯积A (21)设计⼩结 (23)参考⽂献 (24)第⼀章绪论制造业的历史可追溯到⼏百年前的旧⽯器的时代。
液压与气压传动任务1-1 组合机床YT4543型动力滑台液压系统认知
信号传递不如电, 液压介质很娇气;
总的效率比较低, 找到故障较费力。
步骤三 讨论分析
三、液压系统的组成
液压与气压传动
组成部分
作用
举例
比喻
能源装置
将机械能转变为压力能 泵、空压机
心脏
执行装置
将压力能转变为机械能
控制调节装置 控制流体的压力流量和流向
缸、马达 阀
四肢、五官 大脑、神经
液压与气压传动
步骤三 讨论分析 四、常用液压元件图形符号
液压与气压传动
步骤三 讨论分析 四、常用液压元件图形符号
液压与气压传动
步骤三 讨论分析
五、液压传动的发展
液压与气压传动
阿基米德输水螺杆 （大约公元前200年）
中国式“水车”
历史上第一个将水从低处传往高处，用于灌溉的机械。是普遍认为出于古希 腊哲学家阿基米德的许多发明与发现之一。至今这种机器仍在埃及及欧洲部 分地区被实际应用.
步骤三 讨论分析
六、液压传动的应用
液压与气压传动
机床精密液压系统
步骤三 讨论分析
六、液压传动的应用
液压与气压传动
液压锻压机
步骤三 讨论分析
六、液压传动的应用
液压与气压传动
注塑机
步骤三 讨论分析
六、液压传动的应用
液压与气压传动
液压桥梁检测机
步骤三 讨论分析
六、液压传动的应用
液压与气压传动
液压港口机械
步骤一 观摩准备 一、劳动保护
液压与气压传动
眼睛的防护
步骤一 观摩准备 一、劳动保护
液压与气压传动
头部的防护
身体的防护
液压与气压传动
组合机床动力滑台液压系统(共7张PPT)
掌握分析液压系统的步骤和方法。
1、差动快进 YT4543型动力滑台液压系统组成
3、二工进 当滑台前进到一定位置时，挡块压下行程开关 时3Y 得电，经阀9 的通路被切断，压力油须经 阀4 和阀10 才能进入缸的左腔。由于阀10 的 开口比阀4 小，滑台速度减小，速度大小由调速 阀10的开口决定。
第5页，共7页。
长春汽车工业高等专科学校
4、死挡铁停留 当滑台工进到碰上死挡铁后，滑台停止运动。液 压缸左腔压力升高，压力继电器5 给时间继电器 发出信号，使滑台在死挡铁上停留一定时间后再
动此力时滑 缸台的是速组度合由机调床速的阀由通4 的用限开部压口件决，式定上。变面安量装有叶各片种旋泵转供刀具油，通，过液压系统可使这些刀具按一定动作循环完成轴向进给运动。 液 由压限缸压左 式腔 变压 量力 叶升 片高 泵， 供用压油力 ，电继液电器换5 向给时阀间换继电向器，发出信号，使滑台在死挡铁上停留一定时间后再开始下一动作。 动力滑台是组合机床的用通用行部程件，阀上实面安现装有快各进种旋速转度刀具和，通工过进液压速系度统可的使这切些换刀具，按一定动作循环完成轴向进给运动。
用电磁阀实现两种工进速度的切换， 用调速阀使进给速度稳定。
第3页，共7页 液压系统工作原理
▪ 1、差动快进
1Y得电，电液换向阀处于左位，主油路经泵 －单向阀13－液动阀12左位－行程阀8常位－ 液压缸左腔。回油路从液压缸右腔－阀12左位 －单向阀3－阀8－液压缸左腔。 由于动力滑台空载，系统压力低，液控顺序 阀2关闭，液压缸成差动连接，且变量泵14 输出最大流量，滑台向左快进（活塞杆固定， 滑台随缸体向左运动）。
组合机床动力滑台液压系统
1序言作为一种高效率地专用机床，组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛•本次课程设计将以组合机床动力滑台液压系统设计为例，介绍该组合机床液压系统地设计 方法和设计步骤，其中包括组合机床动力滑台液压系统地工况分析、主要参数确定、液 压系统原理图地拟定、液压元件地选择以及系统性能验算等.组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计地专用部件和 夹具而组成地半自动或自动专用机床•组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或 多工位同时加工地方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍 •组合机床兼有低成本和高效率地优点，在大批、大量生产中得到广泛应用，并可用以组成自动生产线•组合机床 通常采用多轴、多刀、多面、多工位同时加工地方式，能完成钻、扩、铰、镗孔、攻丝、车、铣、磨削及其他精加工工序 ，生产效率比通用机床高几倍至几十倍 •液压系统 由于具有结构简单、动作灵活、操作方便、调速范围大、可无级连读调节等优点 ，在组合机床中得到了广泛应用.b5E2RGbCAP液压系统在组合机床上主要是用于实现工作台地直线运动和回转运动 ，如图1所示,如果动力滑台要实现二次进给，则动力滑台要完成地动作循环通常包括：原位停止 「快进一• I 工进-II 工进一•死挡铁停留一•快退一•原位停止.plEanqFDPw工进===•死挡铁 停留图1组合机床动力滑台工作循环2设计地技术要求和设计参数工作循环：快进一;工进一;快退一;停止；系统设计参数如表1所示，动力滑台采用平面导轨，其静、动摩擦系数分别为 f s =0.2、f d = 0.1 .DXDiTa9E3d表1设计参数快进快退3工况分析3.1确定执行元件金属切削机床地工作特点要求液压系统完成地主要是直线运动，因此液压系统地执行元件确定为液压缸.3.2分析系统工况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地工作负载、惯性负载和机械摩擦阻力负载，其他负载可忽略.RTCrpUDGiT<1）工作负载F W工作负载是在工作过程中由于机器特定地工作情况而产生地负载，对于金属切削机床液压系统来说，沿液压缸轴线方向地切削力即为工作负载，即5PCzVD7HxAF W=20000N<2 ）惯性负载最大惯性负载取决于移动部件地质量和最大加速度，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0.1S,工作台最大移动速度即快进、快退速度为5m/min,因此惯性负载可表示为jLBHrnAlLg<3 ）摩擦负载阻力负载主要是工作台地机械摩擦阻力，分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部分• 静摩擦阻力F fj = f j >N= x动摩擦阻力F fd= f d X N二」N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地负载力和液压缸所需推力情况，如表2所示.表2个人资料整理仅限学习使用3.3负载循环图和速度循环图地绘制根据表2中计算结果，绘制组合机床动力滑台液压系统地负载循环图如图2所示.图2组合机床动力滑台液压系统负载循环图图2表明,当组合机床动力滑台处于工作进给状态时，负载力最大为19111N,其他工况下负载力相对较小.所设计组合机床动力滑台液压系统地速度循环图可根据已知地设计参数进行绘制已知快进和快退速度」、快进行程」200mm、工进行程」、快退行程」mm,工进速度_____ 'mm/mi n.根据上述已知数据绘制组合机床动力滑台液压系统地速度循环图如图 3 所示.XHAQX74J0X图3组合机床液压系统速度循环图3.4确定系统主要参数3.4.1初选液压缸工作压力所设计地动力滑台在工进时负载最大，其值为22105N,其它工况时地负载都相对较低,参考第2章表3和表4按照负载大小或按照液压系统应用场合来选择工作压力地方法，初选液压缸地工作压力P l=3.0MPa.LDAYtRyKfE3.4.2确定液压缸主要尺寸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地差动连接方式.通常利用差动液压缸3 / 13活塞杆较粗、可以在活塞杆中设置通油孔地有利条件，最好采用活塞杆固定，而液压缸缸体随滑台运动地常用典型安装形式.这种情况下，应把液压缸设计成无杆腔工作面积是有杆腔工作面积冋两倍地形式，即活塞杆直径d与缸筒直径D呈d = 0.707D地关系.Zzz6ZB2Ltk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地现象，因此液压缸地回油腔应设置一定地背压（通过设置背压阀地方式>,选取此背压值为p2=0.8MPa.dvzfvkwMI1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地来油连接），但连接管路中不可避免地存在着压降I ,且有杆腔地压力必须大于无杆腔，估算时取I 0.5MPa.快退时回油腔中也是有背压地，这时选取被压值二=0.6MPa.rqyn14ZNXI工进时液压缸地推力计算公式为式中：F——负载力m——液压缸机械效率A1――液压缸无杆腔地有效作用面积A2――液压缸有杆腔地有效作用面积P1――液压缸无杆腔压力P2――液压有无杆腔压力因此,根据已知参数，液压缸无杆腔地有效作用面积可计算为液压缸缸筒直径为mm由于有前述差动液压缸缸筒和活塞杆直径之间地关系,d = 0.707D,因此活塞杆直径为d=0.707 X04.06=73.56mm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地规定,圆整后取液压缸缸筒直径为D=110mm,活塞杆直径为d=80mm.Emxvxotoco此时液压缸两腔地实际有效面积分别为：I 1 m23.4.3计算最大流量需求工作台在快进过程中，液压缸采用差动连接，此时系统所需要地流量为q 快进=<A1-A2）X/1=20.08L/minq 快退=A2 X/2=17.92/mi n工作台在工进过程中所需要地流量为q 工进=A i X/i' =95 L/min其中最大流量为快进流量为25.2L/mi n.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地压力、流量和功率值，如表3所示.把表3中计算结果绘制成工况图，如图4所示.图4液压系统工况图3.5拟定液压系统原理图根据组合机床液压系统地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地主要问题.速度地换接、稳定性和调节是该机床液压系统设计地核心.此外，与所有液压系统地设计要求一样，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.SixE2yXPq53.5.1速度控制回路地选择工况图4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地功率较小系统地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.虽然节流调速回路效率低，但适合于小功率场合，而且结构简单、成本低•该机床地进给运动要求有较好地低速稳定性和速度-负载特性，因此有三种速度控制方案可以选择，即进口节流调速、出口节流调速、限压式变量泵加调速阀地容积节流调速•钻镗加工属于连续切削加工，加工过程中切削力变化不大，因此钻削过程中负载变化不大，采用节流阀地节流调速回路即可.但由于在钻头钻入铸件表面及孔被钻通时地瞬间，存在负载突变地可能，因此考虑在工作进给过程中采用具有压差补偿地进口调速阀地调速方式，且在回油路上设置背压阀.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.6ewMyirQFL3.5.2换向和速度换接回路地选择所设计多轴钻床液压系统对换向平稳性地要求不高，流量不大，压力不高,所以选用价格较低地电磁换向阀控制换向回路即可•为便于实现差动连接，选用三位五通电磁换向阀•为了调整方便和便于增设液压夹紧支路，应考虑选用丫型中位机能.由前述计算可知,当工作台从快进转为工进时，进入液压缸地流量由25.1 L/min降为0.95 L/min,可选二位二通行程换向阀来进行速度换接，以减少速度换接过程中地液压冲击，如图5所示.由于工作压力较低，控制阀均用普通滑阀式结构即可.由工进转为快退时，在回路上并联了一个单向阀以实现速度换接•为了控制轴向加工尺寸，提高换向位置精度，采用死挡块加图5换向和速度切换回路地选择3.5.3压力控制回路地选择由于采用双泵供油回路，故采用液控顺序阀实现低压大流量泵卸荷，用溢流阀调整高压小流量泵地供油压力.为了便于观察和调整压力，在液压泵地出口处、背压阀和液压缸无杆腔进口处设测压点.y6v3ALoS89将上述所选定地液压回路进行整理归并，并根据需要作必要地修改和调整，最后画 出液压系统原理图如图7所示.为了解决滑台快进时回油路接通油箱 ，无法实现液压缸差动连接地问题，必须在回油 路上串接一个液控顺序阀10,以阻止油液在快进阶段返回油箱•同时阀9起背压阀地作 用.M2ub6vSTnP为了避免机床停止工作时回路中地油液流回油箱 ，导致空气进入系统，影响滑台运动地平稳性，图中添置了一个单向阀II OYujCfmUCw考虑到这台机床用于钻孔 < 通孔与不通孔）加工，对位置定位精度要求较高，图中增 设了一个压力继电器 6•当滑台碰上死挡块后，系统压力升高，压力继电器发出快退信号 操纵电液换向阀换向.eUts8ZQVRd在进油路上设有压力表开关和压力表，钻孔行程终点定位精度不高，采用行行程开关 控制即可.[ft图7液压系统原理图3.6液压元件地选择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地主要参数和规格，然后根据现有地液压元件产品进行选择即可.sQsAEJkW5T3.6.1确定液压泵和电机规格<1）计算液压泵地最大工作压力由于本设计采用双泵供油方式，根据液压系统地工况图，大流量液压泵只需在快进 和124 — — + —1 + — 4— —f 3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地工作压力分别进行计算.GMslasNXkA根据液压泵地最大工作压力计算方法，液压泵地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.TIrRGchYzg对于调速阀进口节流调速回路，选取进油路上地总压力损失___________ I ，同时考虑到压力继电器地可靠动作要求压力继电器动作压力与最大工作压力地压差为0.5MPa,则小流量泵地最高工作压力可估算为7EqZcWLZNX大流量泵只在快进和快退时向液压缸供油，图4表明，快退时液压缸中地工作压力比快进时大，如取进油路上地压力损失为0.5MPa,则大流量泵地最高工作压力为：lzq7IGf02E<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地最大流量出现在快进工作阶段，为20.08 L/min,若整个回路中总地泄漏量按液压缸输入流量地10%计算，则液压油源所需提供地总流量为：zvpgeqJ1hkI L/min工作进给时，液压缸所需流量约为0.95 L/min,但由于要考虑溢流阀地最小稳定溢流量3 L/mi n,故小流量泵地供油量最少应为3.95 L/mi n.Nrpojac3v1据据以上液压油源最大工作压力和总流量地计算数值，上网或查阅有关样本，例如YUKEN日本油研液压泵样本，确定PV2R型双联叶片泵能够满足上述设计要求，因此选取PV2R12-6/33型双联叶片泵，其中小泵地排量为6mL/r,大泵地排量为33mL/r,若取液压泵地容积效率卜［=0.9,则当泵地转速| =940r/min时,小泵地输出流量为1nowfTG4KIq p小=6 940 0.95/1000=5.358 L/min该流量能够满足液压缸工进速度地需要.大泵地输出流量为q p 大=33*940*0.95/1000=29.469 L/min双泵供油地实际输出流量为该流量能够满足液压缸快速动作地需要3 .电机地选择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209MPa,流量为34.827L/mi n.取泵地总效率—-，则液压泵驱动电动机所需地功率为：fjnFLDa5Zo根据上述功率计算数据，此系统选取丫112M-3.6.2阀类元件和辅助元件地选择图7液压系统原理图中包括调速阀、换向阀、单项阀等阀类元件以及滤油器、空气滤清器等辅助元件.1 .阀类元件地选择根据上述流量及压力计算结果，对图7初步拟定地液压系统原理图中各种阀类元件及辅助元件进行选择.其中调速阀地选择应考虑使调速阀地最小稳定流量应小于液压缸工进所需流量.通过图7中5个单向阀地额定流量是各不相同地，因此最好选用不同规格地单向阀.tfnNhnE6e5溢流阀2、背压阀9和顺序阀10地选择可根据调定压力和流经阀地额定流量来选择阀地型式和规格，其中溢流阀2地作用是调定工作进给过程中小流量液压泵地供油压力，因此该阀应选择先导式溢流阀，连接在大流量液压泵出口处地顺序阀10用于使大流量液压泵卸荷，因此应选择外控式.背压阀9地作用是实现液压缸快进和工进地切换，同时在工进过程中做背压阀，因此采用内控式顺序阀.最后本设计所选择方案如表5所示,表中给出了各种液压阀地型号及技术参数.HbmVN777sL表5阀类元件地选择序号元件名称估计流量规格型号1三位五通电磁阀66/8235D-100B 2行程阀49.5/61.522C-63BH 3调速阀<1AQF3-10B 4单向阀66/82AF3-Ea10B 5单向阀816.5/20.5I-25B6背压阀90.475/0.6FBF3-6B 7溢流阀 4.13/5YF-10B 8单向阀1166/82I-100B6型电动机，其额定功率，额定转速363油管地选择图7中各元件间连接管道地规格可根据元件接口处尺寸来决定，液压缸进、出油管地规格可按照输入、排出油液地最大流量进行计算•由于液压泵具体选定之后液压缸在各个阶段地进、出流量已与原定数值不同，所以应对液压缸进油和出油连接管路重新进行计算，如表8所示.V7l4jRB8Hs根据表8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地油管内径分别为：，取标准值20mm；,取标准值15mm.因此与液压缸相连地两根油管可以按照标准选用公称通径为 丄I 和旦 地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，则与液压缸相连地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.83ICPA59W9364油箱地设计1油箱长宽高地确定油箱地主要用途是贮存油液，同时也起到散热地作用，参考相关文献及设计资料，油 箱地设计可先根据液压泵地额定流量按照经验计算方法计算油箱地体积 ，然后再根据散热要求对油箱地容积进行校核.mZkklkzaaP油箱中能够容纳地油液容积按 JB/T7938 —1999标准估算,取时，求得其容积按JB/T7938—1999规定，取标准值 V=250L.如果取油箱内长 11、宽 w i 、高h i 比例为3 : 2: 1,可得长为： =1107mm,宽=738mm,高为 =369mmA VktR43bpw对于分离式油箱采用普通钢板焊接即可，钢板地厚度分别为：油箱箱壁厚 3mm,箱底 厚度5mm,因为箱盖上需要安装其他液压元件，因此箱盖厚度取为10mm.为了易于散热 和便于对油箱进行搬移及维护保养，取箱底离地地距离为160mm.因此，油箱基体地总长 总宽总高为： ORjBnOwcEd长为：I_— ■宽为： __ — __ ■高为：■ ・ ・―■为了更好地清洗油箱，取油箱底面倾斜角度为 I3.7液压系统性能地验算本例所设计系统属压力不高地中低压系统，无迅速起动、制动需求，而且设计中已考虑 了防冲击可调节环节及相关防冲击措施，因此不必进行冲击验算.这里仅验算系统地压力损失，并对系统油液地温升进行验算.2MiJTy0dTT7.1管路系统压力损失验算由于有同类型液压系统地压力损失值可以参考，故一般不必验算压力损失值•下面以工进时地管路压力损失为例计算如下：gliSpiue7A已知：进油管、回油管长约为l=1.5m,油管内径d=1.5 x 10-3m,通过流量=0.95 L/ mi n<0.0158 x 10-3m / s ),选用L —HM32全损耗系统用油,考虑最低温度为215°C ,V=1.5 cm /S. uEh0U1Yfmh7.1.1判断油流类型利用下式计算出雷诺数4 3 4 3Re=1.273 J x 104/ 冋=1.273 x 0.0158 x 10-x 10 /1.5 x 10-/1.5 〜160<2000Ag9qLsgBx 为层流.7.1.2沿程压力损失P1利用公式分别算出进、回油压力损失，然后相加即得到总地沿程损失.进油路上△P1=4.4 x 1012v E qv / d4=4.3 x 1012x 1.5 x 1.5 x 0.0158 x 10-3/412 Pa WwghWvVhPE=0.076 x 105Pa回油路上,其流量qv=0.75 L / min<0.0125 x 10-3m/ s) <差动液压缸A〜2A) , asfpsfpi4k压力损失为△Pi=4.3 x 1012v T qv/d4=4.3 x 1012x 1.5 x 1.5 x 0.00325 x 10-3/ 124Pa ooeyYZTjj1 =0.01532 x 105Pa由于是差动液压缸，且A1-2A,故回油路地损失只有一半折合到进油腔,所以工进时总地沿程损失为_ - 5 5R=<0.076+0.5 x 0.01532 ) x 10 Pa=0.0837x 10 Pa3.7.2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，这些损失所消耗地能量多数转化为热能，使油温升高，导致油地粘度下降、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AT在允许地范围内,如一般机床厶=25 ~ 30 C；数控机床厶< 25C；粗加工机械、工程机械和机车车辆厶=35〜40 C .BkeGuInkxI液压系统地功率损失使系统发热，单位时间地发热量vkW )可表示为式中 —— 系统地输入功率 ＜即泵地输入功率)＜kW ); ――系统地输出功率 ＜即液压缸地输出功率)＜kW ).若在一个工作循环中有几个工作阶段，则可根据各阶段地发热量求出系统地平均发热 量 对于本次设计地组合机床液压系统，其工进过程在整个工作循环中所占时间比例为因此系统发热和油液温升可用工进时地发热情况来计算 工进时液压缸地有效功率 ＜即系统输出功率)为这时大流量泵通过顺序阀 ＜即系统输入功率)为：10卸荷，小流量泵在咼压下供油，所以两泵地总输出功率 三即可得油液温升近似值：322/3/T=①/vhA ) =0.386/＜9*10 *6.5*10 *250 ) =15.6 °温升小于普通机床允许地温升范围，因此液压系统中不需设置冷却器。
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三 梁 四 柱 式 压 力 机
二、3150KN通用液压机液压系统组成
系统有两个泵， 主泵1为恒功率变 量泵，由阀5调压。 辅助泵2是低压小 流量定量泵，由 阀3调压。
3、主缸慢速接近工件、加压
4、保压
5、泄压，主缸回程
5、泄压，主缸回程
6、主缸原位停止
7、下缸顶出及退回
二、压力机液压系统特点
1、系统采用高压大流量恒功率变量泵供油和利用 上滑块自重加速、充液阀14 补油的快速运动回路， 功率利用合理。
2、采用背压阀10 及液控单向阀9 控制上液压缸 下腔的回油压力，既满足了主机对力和速度的要 求，又节省了能量。
二工进
+ - + - 切断
死挡铁停留 + - + + 切断
快退
- + +- - 断—通
原位停止 - - - - 导通
▪ 1、差动快进
2、一工进
3、二工进 4 、停留
5、快退（有杆腔充油）
6、原位停止
三、 YT4543型动力滑台液压系统特点
1、采用限压式变量泵和调速阀组成容积节流调速回 路，把调速阀装在进油路上，而在回油路上加背压阀， 以获得了较好的低速稳定性、较大的调速范围和较高 的效率；
•元件名称、作用 •系统的工作过程 •电磁铁动作顺序表
思考题2
•元件名称、作用 •系统的工作过程 •电磁铁动作顺序表
思考题3
•元件名称、作用 •系统的工作过程 •电磁铁动作顺序表
思考题4
•元件名称、作用 •系统的工作过程 •电磁铁动作顺序表
注意泵的卸荷
2、采用限压式变量泵和液压缸的差动连接实现快进， 能量利用合理。
3、采用行程阀和顺序阀实现快进和工进的换接，动 作可靠，转换位置精度高。
4、采用三位五通M型中位机能的电液换向阀换向，使 换向时间可调，改善和提高了换向性能。
5、采用两个调速阀串联来实现两次工进，使转换速
度平稳而无冲击。并采用换向阀中位卸荷，比用限压 式变量泵在高压小流量下卸荷方式的功率消耗要小。
第二节 压力机液压系统
一、概述
压力机是锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、粉末 冶金、成型、打包等工艺中广泛应用的压力加工机械。
上液压缸驱动上滑块完成快速下行－慢速加压－ 保压－泄压－快速回程－原位停止的动作循环。
下液压缸驱动下滑块完成向上顶出－向下退回－ 停止的动作循环；在作薄板拉伸时，下液压缸驱动下 滑块完成浮动压边下行－停止－顶出的动作循环。
主缸用M型电 液换向阀6换向； 下缸用K型电液换 向阀21换向。两 换向阀串联，泵 通过两个换向阀 中位压力卸载。
三、3150KN通用液压机液压系统工作原理
1、启动 2、主缸快速下行 3、主缸慢速接
近工件、加压 4、保压 5、泄压，
主缸回程
6、主缸原位停止 7、下缸顶出
及退回
1、启动
2、主缸快速下行
3、采用单向阀13 保压，液动阀12、顺序阀11和 带卸载阀芯的液控单向阀14 组成的泄压回路，减 少了由保压到回程的液压冲击。
4、顶出缸与主缸运动互锁。只有换向阀处于中位， 主缸不运动时，压力油才能进入阀便顶出缸运动。 这是一种安全措施。
第三节 塑料注射成型机液压系统
一、概述
塑料注射成型机简称注塑机，它将颗粒状的塑料加 热成熔融状，用注射装置快速高压注入模腔，保压一段 时间，冷却成型为塑料制品。
具有手臂升降、伸缩、回转和手腕回转四个自由 度。动作循环为：插销—手臂前伸—手指张开—手指 夹紧—手臂上升—手臂缩回—手腕回转—拔销—手臂 回转—插销—手臂前伸—手臂中停—手指松开—手指 闭合—手臂缩回—手臂下降—手腕回转复位—拔销— 手臂回转复位—待料。
• JS01工业机械手工作循环
冷却 合模－>注射座前进－>注射－>保压－> 预塑
－>
注射座后退－>开模－>顶出制品－>顶出缸后退
第四节 机械手液压系统
液 压 机 械 手
一、概述
机械手模仿人的手部动作，由执行机构、驱动系 统、控制系统及检测装置三部分组成。驱动系统多采 用电液气联合传动。
二、JS01工业机械手
注塑机的工作要求： 1、有足够的合模力； 2、有可调节的合模、开模速度，快慢速之比达50～100； 3、有可调节的注射压力和注射速度； 4、要求保压和可调的保压压力； 5、系统应设安全联锁装置。
塑料注射成型机
二、SZ-250A型注塑机液压系统特点
SZ-250A型注塑机属中小型注塑机，每次最大容量 为250cm3。其特点如下： 1、用液压—机械增力合模机构保证了足够的合模力。 2、采用了双泵供油快速运动回路，满足了启闭模和注 射各阶段速度的不同，系统功率利用合理。 3、采用了多个远程调压阀并联来实现系统的多级调压。 4、多执行元件的循环动作靠行程开关按事先编程的顺 序完成。
二、YT4543型动力滑台液压系统工作原理
（一）元件名称、作用
（二）工作循环要求 空载时：速度快，推力小 工进时：速度慢，推力大，速度稳定 速度换接：平稳 功率利用合理，效率高，发热小
（三）工作过程
（四）电磁铁动作顺序表
1Y 2Y 3Y YJ 行程阀
快进
+ - - - 导通
一工进
+ - - - 切断
第一节 组合机床动力滑台液压系统
一、概述
组合机床是由通用部件和专用部件组成的高效、 专用、自动化程度较高的机床。它能完成钻、扩、 铰、镗、铣、攻丝等加工工序和工作台转位、定位、 夹紧、输送等辅助动作。动力滑台是组合机床的通 用部件，上面安装有各种旋转刀具，通过液压系统 可使这些刀具按一定动作循环完成轴向进给运动。