液压课程设计

机制机电及模具制造专业

液压传动课程设计》指导书

徐慧编写

湖南工学院（筹）

2006 年 6 月修订

第一部分：《液压传动课程设计》内容

1、设计的卧式钻镗组合机床的液压动力滑台液压系统要求完成：

快进一工进一快退一停止；切削推力25000N,快进行程400mm工进行程50mm V快

=6m/min、V工进二运动部件重G=9800N试确定液压缸结构尺寸。静摩擦系数：f j =，动摩擦系数：f d=,液压缸机械效率：0.9，快速起动时间不大于.

1、大泵，

2、小泵，

3、滤油器，

4、外控顺序阀，

5、15、单向阀，

6、溢流阀，，

7、电液换向阀，

8、单向行程调速阀，，

9、压力继电器，10、主液压缸，11、二位三通电磁换向阀，12、背大压阀，13、

二位二通换向阀，14、减压阀，16、带定位装置的二位四通电磁换向阀，17、单向顺序阀，18、定位

液压缸，19、夹紧液压缸

A、工件夹紧：5YA通电

（1）、先定位：

压力油f减压阀14—单向阀15—电磁阀f定位缸19无杆腔定位缸19有杆腔f电磁阀f油箱

（2）、再夹紧

工件定位后，压力油升高到单向顺序阀开启的压力，单向顺序阀开启，

压力油f单向顺序阀f夹紧缸18无杆腔

夹紧缸18有杆腔f电磁阀f油箱

工件夹紧到位，压力油压力升高到压力继电器调定压力，继电器发信，1YA通电，

主系统快进。

B快进：1YA通电，电液换向阀左位工作，

大泵f单向阀5ff电液换向阀7f行程阀14f主液压缸无杆腔小泵2ff

液压缸有杆腔f电磁阀11f电液换向阀7f单向行程调速阀8f主缸（差动换接）C:工进：3YA通电，切断差动油路，

快进行程到位，挡铁压下行程阀8,切断快进油路，3YA通电，切断差动油路，快进转工进，液压系统工作压力升高到溢流阀5调定压力，进油路高压油切断单阀5供油路, 打开外控顺序阀4,大泵卸荷，接通经背压阀12通油箱油路。

大泵f外控顺序阀5 （卸荷阀）f油箱（大泵卸荷）

小泵2 >>电液换向阀7f单向行程调速阀8f主液压缸无杆腔

主液压缸有杆腔f电磁阀11 f电液换向阀7f背压阀12f油箱

D 快退：1YA断电，2YA 3YA 4YA通电

工进结束，液压缸碰上死挡铁，压力升高到压力继电器调定压力，压力继电器发出信息，1YA断电，2YA 3YA 4YA 通电

大泵f单向阀5f电液换向阀7f电磁阀11 f主液压缸有杆腔

图4-18 :卧式钻镗组合机床液压缸工况图

二、确定液压缸工作压力、结构尺寸、初定液压缸流量 2、选取工作压力及背压力 F 工==xxxx N 在xxxx - xxxx N 之间,P 1=3-4MPa 选取,P 1=x . x MPa 为防 止加工结束动力头突然前冲，设回油路有背压阀或调速阀，取背压 P 2= MPc b

3、确定液压缸结构尺寸

取液压缸无杆腔作工作腔列液压缸力的平衡方程：

Vi

-F

I]P1 p 計

图4-19 :卧式钻镗组合机床液压缸力的平衡图

F=RA- P 2A 2= A 1 ( Pi- P 2 A 2/ A 1)

快进速度V 快=x m/min,工进速度V 工进=x m/min,相差很大，应进行差动换接，取k= A/

小泵2ff

主液压缸无杆腔f 单向行程调速阀 8^电液换向阀7^电磁阀13^油箱 小泵2ff 主液压缸无杆腔快退到位碰行程开关，行程开关发信， 6YA 通电，下步工件松夹。

E 工件松夹：6YA 通电

压力油f 减压阀14—单向阀15—电磁阀f 定位缸19和定位缸18的有杆腔 定位缸19无杆腔f 电磁阀f 油箱

夹紧缸18无杆腔f 单向顺序阀的单向阀f 电磁阀f 油箱 工件松夹后发出信息，操作人员取出工件。 一、行工况分析，确定液压缸推力 1、工况分析及液压缸的推力： (1) 、工况分析 切削推力： 静摩擦力： 动摩擦力： 启动惯性力：

F F F F

切=25000N

j = f j G= d = f d G = g =ma

= (2) 、液压缸的推力(液压缸效率

启动推力 加速推力

快进推力 工进推力 0.9) 启=F j / n = 加=(F d +F g ) / n =

快

=F d / n

工=(F 切 + F d ) / n =

反向启动过程作用力与F 启、F 加、F 快大小相同，方向相反。

工况运行图如下：

F F F F

推力術环图

A1= x . x ,则:

4F工

,(P i-kp2)

取液压缸筒标准值：D=

取活塞杆标准值：d=

4、认证液压缸筒壁厚

中低压液压系统，由其切削加工性能确定液压缸筒壁厚，按薄壁圆筒计算壁厚: 额定工作压力：P n=x . x MPa<16MPa

试验压力为：P y= = x =

许用应力取：11000N /mm2 ( b/n取安全系数n=5)

P y D

2

5、定液压缸筒的长度活塞杆工作行程：活塞杆伸出长度不少于取活塞杆长

取液压缸筒长：L=

6、求最少活塞杆直径

取 10 N / m d

xx比80少x . xx倍,稳定性足够安全可靠。

7、校核活塞杆的稳定性

(1)、求活塞杆的临界半径r k

(2)、求活塞杆的临界负载F k

L/r k

选用45#钢，取其柔性系数1 85

液压缸的安装方式米用一端固定,—端自由,其末端系数21/4

活塞杆细长比：L r k 100 1.. 2

取：厂 2 2EJ F k [2

45#钢的弹性模量：取E 2.06 1011N/m2

活塞杆横截面惯性矩：J d4 64

活塞杆伸出长度：L= 该液压缸活塞杆的稳定性能好，可靠性高。

(3)、求活塞杆临界负载的安全系数其安全系数：n k=

&液压缸各截面积

A1( /4)D2 =

A ( /4)d2 =