液压传动液压专用铣床动力滑台液压系统设计
液压传动液压专用铣床动力滑台液压系统设计样本
1.液压系统用途（涉及工作环境和工作条件）及重要参数:2.卧式组合机床液压动力滑台。
切削阻力F=15kN, 滑台自重G=22kN, 平面导轨,静摩擦系数0.2, 动摩擦系数0.1, 快进/退速度5m/min, 工进速度100mm/min, 最大行程350mm, 其中工进行程200mm, 启动换向时间0.1s, 液压缸机械效率0.9。
3.执行元件类型: 液压油缸液压系统名称:钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台。
设计内容1.拟订液压系统原理图；2.选取系统所选用液压元件及辅件；3.验算液压系统性能；4.编写上述1、2、3计算阐明书。
设计指引教师签字教研室主任签字年月日签发目录1 前言································································错误!未定义书签。
2 设计技术规定和设计参数····························错误!未定义书签。
液压传动课程设计 液压专用铣床的液压系统完整版
设计题目设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床，工作循环：手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。
设计参数见下表。
其中：工作台液压缸负载力（KN ）：F L 夹紧液压缸负载力（KN ）：F c 工作台液压缸移动件重力（KN ）：G 夹紧液压缸负移动件重力（N ）：G c 工作台快进、快退速度（m/min ）：V 1=V 3 夹紧液压缸行程（mm ）：L c 工作台工进速度（mm/min ）：V 2 夹紧液压缸运动时间（S ）：t c 工作台液压缸快进行程（mm ）：L 1 导轨面静摩擦系数：μs =0.2 工作台液压缸工进行程（mm ）：L 2 导轨面动摩擦系数：μd =0.1 工作台启动时间（S ）：∆t=0.5 序号 F L F c G G c V 1 V 2 L 1 L 2 L c t c 7组 2.24.41.5806.03530080151设计内容1.负载与运动分析 1.1工作负载1)夹紧缸工作负载：N G F F d C C l 44081.0804400=⨯+=+=μ由于夹紧缸的工作对于系统的整体操作的影响不是很高，所以在系统的设计计算中把夹紧缸的工作过程简化为全程的匀速直线运动，所以不考虑夹紧缸的惯性负载等一些其他的因素。
2)工作台液压缸工作负载极为切削阻力F L =2.2KN 。
1.2摩擦负载摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： (1)静摩擦阻力N G F fs 30015002.0s =⨯==μ (2)动摩擦阻力N G F d fd 15015001.0=⨯==μ1.3惯性负载N D v g G t v g G F t i 61.305.060/68.91500)0(1==-=∆∆=1.4负载图与速度图的绘制快进 s v L t 360/100.63003111=⨯==工进 s v L t 14.13760/3580222=== 快退 s 8.360/100.68030033213=⨯+=+=v L L t 假设液压缸的机械效率9.0=cm η，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1.1所示。
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。
液压传动液压专用铣床动力滑台液压系统设计说明
液压传动液压专用铣床动力滑台液压系统设计说明一、设计目标二、系统组成1.液压泵站：液压泵可以采用叶片泵、齿轮泵或柱塞泵。
根据实际需要选择合适的泵站，并配置相应的电机和控制系统。
2.执行元件：液压专用铣床动力滑台的执行元件主要包括主阀、缸体、活塞、油缸和密封元件等。
活塞与液压缸连接，通过液压力推动滑台运动。
3.控制元件：液压系统的控制元件主要包括油箱、单向阀、伺服阀和电磁阀等。
通过合理配置这些元件，可以实现对滑台运动的控制和调节。
4.辅助元件：液压系统的辅助元件主要包括压力表、液压油冷却器、滤油器和油管等。
这些辅助元件的作用是保证系统的稳定性和可靠性。
三、系统工作原理1.启动液压泵站，液压泵开始工作，将液压油从油箱中抽取，并通过油管输送到主阀处。
2.根据控制信号，主阀控制液压油的流向。
在滑台上升的过程中，主阀打开，将液压油从液压缸的下腔进入上腔。
在滑台下降的过程中，主阀关闭，使液压油从液压缸的上腔流回油箱。
3.伺服阀和电磁阀根据控制信号控制系统的压力和流量。
通过调节伺服阀和电磁阀的开启和关闭程度，可以实现对滑台运动的调节和控制。
4.液压油冷却器和滤油器的作用是保持液压油的温度和清洁度，提高系统的工作效率和寿命。
四、设计考虑因素在设计液压传动液压专用铣床动力滑台液压系统时，需要考虑以下因素：1.滑台的移动速度和负载大小：根据滑台的移动速度和负载大小，选择合适的液压泵站和液压缸，并适当配置伺服阀和电磁阀，以保证系统的工作性能。
2.滑台的精度要求：根据滑台的精度要求，选择合适的密封元件和控制元件，以提高系统的精度和稳定性。
3.系统的稳定性和可靠性：通过合理的液压回路设计和辅助元件配置，提高系统的稳定性和可靠性，并确保系统在长时间工作过程中不发生故障。
4.安全性考虑：设计时需考虑系统的安全性，选择符合相关标准的元件，并配置相应的安全装置，以确保系统在工作过程中不会发生事故。
五、总结液压传动液压专用铣床动力滑台液压系统设计需要考虑多个因素，包括滑台的移动速度和负载大小、精度要求、系统的稳定性和可靠性以及安全性等。
专用铣床液压系统设计课程设计
专用铣床液压系统设计课程设计专用铣床液压系统设计课程设计一、引言在现代机械加工领域，铣床是一种常用的机床设备。
为了提高铣床的运行效率和精度，液压系统被广泛应用于铣床中。
本课程设计旨在通过对专用铣床液压系统的设计，使学生掌握液压系统的原理和设计方法。
二、液压系统基础知识1. 液压系统概述液压系统是利用流体传递能量的一种动力传动系统。
它由液压泵、执行元件、控制元件和辅助元件等组成。
2. 液压传动基本原理液体在容器中形成封闭的流体传递介质，通过液压泵产生的高压油将能量传递到执行元件上，从而实现工作机构的运动。
3. 液压执行元件常见的液压执行元件包括油缸、马达和阀门等。
油缸通过受力面积差异实现线性运动，马达则通过转子与定子之间的摩擦力实现旋转运动。
三、专用铣床液压系统设计1. 设计目标专用铣床液压系统的设计目标是实现铣床的高效率、高精度和安全稳定的运行。
2. 系统组成专用铣床液压系统主要由液压泵、油缸、控制阀和辅助元件等组成。
液压泵负责产生高压油，油缸负责驱动工作台进行运动，控制阀则用于控制油液的流向和压力。
3. 液压系统参数选择根据铣床的工作要求和性能指标，选择合适的液压元件参数。
包括液压泵的流量、工作台的移动速度和承载能力等。
4. 液压系统布局设计根据铣床结构和工作台运动方式，合理布局液压元件。
保证油路畅通，减小能量损失和泄漏。
5. 液压系统控制策略设计根据铣床的工作过程，确定合理的控制策略。
可以采用手动控制或自动控制方式，实现对工作台运动的精确控制。
6. 液压系统安全保护设计在液压系统中添加安全保护装置，如过载保护阀、压力传感器和液压缸的行程限位装置等，以确保铣床的安全运行。
四、课程设计步骤1. 确定课程设计内容和目标明确课程设计的具体内容和目标，包括液压系统的基本原理、专用铣床液压系统的设计要求等。
2. 学习液压系统基础知识学生需要通过自学或教师讲解等方式，掌握液压系统的基本原理、执行元件和控制元件等知识。
液压传动液压专用铣床动力滑台液压系统设计
1.液压体系用处（包含工作情形和工作前提）及重要参数：卧式组合机床液压动力滑台. 切削阻力F=15kN,滑台自重G=22kN,平面导轨,静摩擦系数0.2,动摩擦系数0.1,快进/退速度5m/min,工进速度100mm/min,最大行程350mm,个中工进行程200mm,启动换向时光0.1s,液压缸机械效力0.9.2.履行元件类型：液压油缸3.液压体系名称：钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台.设计内容1. 订定液压体系道理图;2. 选择体系所选用的液压元件及辅件;3. 验算液压体系机能;4. 编写上述1.2.3的盘算解释书.设计指点教师签字教研室主任签字年月日签发目次1 序言- 1 -2 设计的技巧要乞降设计参数- 2 -3 工况剖析- 2 -3.1 肯定履行元件- 2 -3.2 剖析体系工况- 2 -3.3 负载轮回图和速度轮回图的绘制- 4 -3.4 肯定体系重要参数- 5 -3.4.1 初选液压缸工作压力- 5 -3.4.2 肯定液压缸重要尺寸- 5 -3.4.3 盘算最大流量需求- 7 -3.5 拟定液压体系道理图- 8 -3.5.1 速度掌握回路的选择- 8 -3.5.2 换向和速度换接回路的选择- 9 -3.5.3 油源的选择和能耗掌握- 10 -3.5.4 压力掌握回路的选择- 11 -3.6 液压元件的选择- 12 -3.6.1 肯定液压泵和电机规格- 13 -3.6.2 阀类元件和帮助元件的选择- 14 -3.6.3 油管的选择- 16 -3.6.4 油箱的设计- 18 -3.7 液压体系机能的验算- 19 -3.7.1 回路压力损掉验算- 19 -3.7.2 油液温升验算- 20 -1 序言作为一种高效力的专用铣床,组合机床在大批.大量机械加工临盆中运用普遍.本次课程设计将以组合机床动力滑台液压体系设计为例,介绍该组合机床液压体系的设计办法和设计步调,个中包含组合机床动力滑台液压体系的工况剖析.重要参数肯定.液压体系道理图的拟定.液压元件的选择以及体系机能验算等.组合机床是以通用部件为基本,配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具而构成的半主动或主动专用机床.组合机床一般采取多轴.多刀.多工序.多面或多工位同时加工的方法,临盆效力比通用机床高几倍至几十倍.组合机床兼有低成本和高效力的长处,在大批.大量临盆中得到普遍运用,并可用以构成主动临盆线.组合机床平日采取多轴.多刀.多面.多工位同时加工的方法,能完成钻.扩.铰.镗孔.攻丝.车.铣.磨削及其他精加工工序,临盆效力比通用机床高几倍至几十倍.液压体系因为具有构造简略.动作灵巧.操纵便利.调速规模大.可无级连读调节等长处,在组合机床中得到了普遍运用.液压体系在组合机床上主如果用于实现工作台的直线活动和反转展转活动,如图1所示,假如动力滑台要实现二次进给,则动力滑台要完成的动作轮回平日包含：原位停滞→快进→I工进→II工进→逝世挡铁逗留→快退→原位停滞.图1组合机床动力滑台工作轮回2 设计的技巧要乞降设计参数工作轮回：快进→工进→快退→停滞;体系设计参数如表1所示,动力滑台采取平面导轨,其静.动摩擦系数分别为f s.f d = 0.1.3 工况剖析3.1 肯定履行元件金属切削机床的工作特色请求液压体系完成的主如果直线活动,是以液压体系的履行元件肯定为液压缸.3.2 剖析体系工况在对液压体系进行工况剖析时,本设计实例只斟酌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,其他负载可疏忽.（1）工作负载F W工作负载是在工作进程中因为机械特定的工作情形而产生的负载,对于金属切削机床液压体系来说,沿液压缸轴线偏向的切削力即为工作负载,即F W =15000N（2）惯性负载最大惯性负载取决于移动部件的质量和最大加快度,个中最大加快度可经由过程工作台最大移动速度和加快时光进行盘算.已知启动换向时光为0.1s,工作台最大移动速度,即快进.快退速度为5m/min,是以惯性负载可暗示为22000518719.8600.1m v F m N Nt ∆==⨯=∆⨯（3）阻力负载阻力负载主如果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.静摩擦阻力 F fj = f j ×N =0.2220004400fs F =⨯=N动摩擦阻力 F fd = f d ×N =0.1220002200fd F =⨯=N根据上述负载力盘算成果,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形,如表2所示.注：此处未斟酌滑台上的颠覆力矩的影响.3.3 负载轮回图和速度轮回图的绘制根据表2中盘算成果,绘制组合机床动力滑台液压体系的负载轮回图如图2所示.图2组合机床动力滑台液压体系负载轮回图图2标明,当组合机床动力滑台处于工作进给状况时,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体系的速度轮回图可根据已知的设计参数进行绘制,已知快进和快退速度135υυ==m/min.快进行程1350200150l =-=mm.工进行程2200l =mm.快退行程3350l =mm,工进速度2100υ= mm/min .根据上述已知数据绘制组合机床动力滑台液压体系的速度轮回图如图3所示.图3 组合机床液压体系速度轮回图3.4 肯定体系重要参数3.4.1 初选液压缸工作压力所设计的动力滑台在工进时负载最大,其值为19111N,其它工况时的负载都相对较低,参考第2章表3和表4按照负载大小或按照液压体系运用处合来选择工作压力的办法,初选液压缸的工作压力p 1=2.5MPa.3.4.2 肯定液压缸重要尺寸因为工作进给速度与快速活动速度不同较大,且快进.快退速度请求相等,从降低总流量需求斟酌,应肯定采取单杆双感化液压缸的差动衔接方法.平日运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前提,最好采取活塞杆固定,而液压缸缸体随滑台活动的经常运用典范装配情势.这种情形下,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 两倍的情势,即活塞杆直径d 与缸筒直径D 呈d D 的关系.工进进程中,当孔被钻通时,因为负载忽然消掉,液压缸有可能会产生前冲的现象,是以液压缸的回油腔应设置必定的背压(经由过程设置背压阀的方法),拔取此背压值为p 2=0.8MPa.快进时液压缸固然作差动衔接（即有杆腔与无杆腔均与液压泵的来油衔接）,但衔接收路中不成防止地消失着压降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,这时拔取被压值2p =0.6MPa.工进时液压缸的推力盘算公式为11221112/(/2)m F A p A p A p A p η=-=-,式中：F ——负载力 ηm ——液压缸机械效力A 1——液压缸无杆腔的有用感化面积 A 2——液压缸有杆腔的有用感化面积 p 1——液压缸无杆腔压力 p 2——液压有无杆腔压力是以,根据已知参数,液压缸无杆腔的有用感化面积可盘算为211619111()/()0.00910.82 2.5102m F p A p η=-==⎛⎫-⨯ ⎪⎝⎭m 2 液压缸缸筒直径为107.6D === mm因为有前述差动液压缸缸筒和活塞杆直径之间的关系,d D ,是以活塞杆直径为d=0.707×=76.1mm,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划定,圆整后取液压缸缸筒直径为D =110mm,活塞杆直径为d =80mm.此时液压缸两腔的现实有用面积分别为：231/49.510A D π-==⨯ m 2 2232()/4 4.4810A D d π-=-=⨯ m 23.4.3 盘算最大流量需求工作台在快进进程中,液压缸采取差动衔接,此时体系所须要的流量为q快进=（A1-A2）×v1=2 L/min工作台在快退进程中所须要的流量为q快退=A2×v2=/min工作台在工进进程中所须要的流量为q工进=A1×v1’=0.95 L/min个中最大流量为快进流量为25.2L/min.根据上述液压缸直径及流量盘算成果,进一步盘算液压缸在各个工作阶段中的压力.流量和功率值,如表3所示.表3 各工况下的重要参数值工况推力F’/N 回油腔压力P2/MPa进油腔压力P1/MPa输入流量-1输入功率P/Kw盘算公式快进启动4889 0 ————P1=q=(A1-A2)v1P=p1qp2=p1+Δp 加快4523 ————恒速2444工进19111P1=(F’+p2A2)/A1q=A1v2P=p1q快退起动4889 0 ————P1=(F’+p2A1)/A2q=A2v3P=p1q加快4523 ————恒速2444把表3中盘算成果绘制成工况图,如图4所示.图4 液压体系工况图3.5 拟定液压体系道理图根据组合机床液压体系的设计义务和工况剖析,所设计机床对调速规模.低速稳固性有必定请求,是以速度掌握是该机床要解决的重要问题.速度的换接.稳固性和调节是该机床液压体系设计的焦点.此外,与所有液压体系的设计请求一样,该组合机床液压体系应尽可能构造简略,成本低,勤俭能源,工作靠得住.3.5.1 速度掌握回路的选择工况图4标明,所设计组合机床液压体系在全部工作轮回进程中所须要的功率较小,体系的效力和发烧问题其实不凸起,是以斟酌采取撙节调速回路即可.固然撙节调速回路效力低,但合适于小功率场合,并且构造简略.成本低.该机床的进给活动请求有较好的低速稳固性和速度-负载特征,是以有三种速度掌握计划可以选择,即进口撙节调速.出口撙节调速.限压式变量泵加调速阀的容积撙节调速.钻镗加工属于持续切削加工,加工进程中切削力变更不大,是以钻削进程中负载变更不大,采取撙节阀的撙节调速回路即可.但因为在钻头钻入铸件概况及孔被钻通时的刹时,消失负载突变的可能,是以斟酌在工作进给进程中采取具有压差抵偿的进口调速阀的调速方法,且在回油路上设置背压阀.因为选定了撙节调速计划,所以油路采取开式轮回回路,以进步散热效力,防止油液温升过高.3.5.2 换向和速度换接回路的选择所设计多轴钻床液压体系对调向安稳性的请求不高,流量不大,压力不高,所以选用价钱较低的电磁换向阀掌握换向回路即可.为便于实现差动衔接,选用三位五通电磁换向阀.为了调剂便利和便于增设液压夹紧歧路,应斟酌选用Y型中位机能.由前述盘算可知,当工作台从快进转为工进时,进入液压缸的流量由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,以削减速度换接进程中的液压冲击,如图5所示.因为工作压力较低,掌握阀均用通俗滑阀式构造即可.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.为了掌握轴向加工尺寸,进步换向地位精度,采取逝世挡块加压力继电器的行程终点转换掌握.图5 换向和速度切换回路的选择3.5.3 油源的选择和能耗掌握表3标明,本设计多轴钻床液压体系的供油工况重要为快进.快退时的低压大流量供油和工进时的高压小流量供油两种工况,若采取单个定量泵供油,显然体系的功率损掉大.效力低.在液压体系的流量.偏向和压力等症结参数肯定后,还要斟酌能耗掌握,用尽量少的能量来完成体系的动作请求,以达到节能和降低临盆成本的目标.在图4工况图的一个工作轮回内,液压缸在快进和快退行程中请求油源以低压大流量供油,工进行程中油源以高压小流量供油.个中最大流量与最小流量之比max min /25.1/0.9526.4q q =≈,而快进和快退所需的时光1t 与工进所需的时光2t 分别为：11133(/)(/)[(60150)/(51000)(60350)/(51000)]t l l υυ=+=⨯⨯+⨯⨯6=s222(/)(60200)/(0.11000)120t l υ==⨯⨯=s上述数据标明,在一个工作轮回中,液压油源在大部分时光都处于高压小流量供油状况,只有小部分时光工作在低压大流量供油状况.从进步体系效力.节俭能量角度来看,假如选用单个定量泵作为全部体系的油源,液压体系会长时光处于大流量溢流状况,从而造成能量的大量损掉,如许的设计显然是不合理的.假如采取单个定量泵供油方法,液压泵所输出的流量假设为液压缸所须要的最大流量2L/min,假设疏忽油路中的所有压力和流量损掉,液压体系在全部工作轮回进程中所须要消费的功率估算为快进时 P =0.93⨯2=工进时P =p ⨯q max =2.39⨯25.1=1Kw 快退时 P =⨯2假如采取一个大流量定量泵和一个小流量定量泵双泵串联的供油方法,由双联泵构成的油源在工进和快进进程中所输出的流量是不合的,此时液压体系在全部工作轮回进程中所须要消费的功率估算为快进时 P =0.93⨯2=工进时,大泵卸荷,大泵出供词油压力几近于零,是以P =p ⨯q max =⨯0.95= 快退时 P =⨯25.除采取双联泵作为油源外,也可选用限压式变量泵作油源.但限压式变量泵构造庞杂.成本高,且流量突变时液压冲击较大,工作安稳性差,最后肯定选用双联液压泵供油计划,有利于降低能耗和临盆成本,如图6所示.图6双泵供油油源3.5.4 压力掌握回路的选择因为采取双泵供油回路,故采取液控次序阀实现低压大流量泵卸荷,用溢流阀调剂高压小流量泵的供油压力.为了便于不雅察和调剂压力,在液压泵的出口处.背压阀和液压缸无杆腔进口处设测压点.将上述所选定的液压回路进行整顿合并,并根据须要作须要的修正和调剂,最后画出液压体系道理图如图7所示.为懂得决滑台快进时回油路接通油箱,无法实现液压缸差动衔接的问题,必须在回油路上串接一个液控次序阀10,以阻拦油液在快进阶段返回油箱.同时阀9起背压阀的感化.为了防止机床停滞工作时回路中的油液流回油箱,导致空气进入体系,影响滑台活动的安稳性,图中添置了一个单向阀11.斟酌到这台机床用于钻孔（通孔与不通孔）加工,对地位定位精度请求较高,图中增设了一个压力继电器 6.当滑台碰上逝世挡块后,体系压力升高,压力继电器发出快退旌旗灯号,把持电液换向阀换向.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,采取行行程开关掌握即可.图7 液压体系道理图3.6 液压元件的选择本设计所运用液压元件均为尺度液压元件,是以只需肯定各液压元件的重要参数和规格,然后根据现有的液压元件产品进行选择即可.3.6.1 肯定液压泵和电机规格（1）盘算液压泵的最大工作压力因为本设计采取双泵供油方法,根据图4液压体系的工况图,大流量液压泵只需在快进和快退阶段向液压缸供油,是以大流量泵工作压力较低.小流量液压泵在快速活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,是以对大流量液压泵和小流量液压泵的工作压力分别进行盘算.根据液压泵的最大工作压力盘算办法,液压泵的最大工作压力可暗示为液压缸最大工作压力与液压泵到液压缸之间压力损掉之和.对于调速阀进口撙节调速回路,拔取进油路上的总压力损掉p 0.8MPa ∑∆=,同时斟酌到压力继电器的靠得住动作请求压力继电器动作压力与最大工作压力的压差为0.5MPa,则小流量泵的最高工作压力可估算为1max (2.390.80.5)MPa 3.69MPap p p p p =++=++=损继电器大流量泵只在快进和快退时向液压缸供油,图4标明,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掉为0.5MPa,则大流量泵的最高工作压力为：21()(2.280.5) 2.78p p p p MPa MPa=+=+=损（2）盘算总流量表3标明,在全部工作轮回进程中,液压油源应向液压缸供给的最大流量出如今快进工作阶段,为25.1 L/min,若全部回路中总的泄露量按液压缸输入流量的10%盘算,则液压油源所需供给的总流量为：1.125.1/min 27.61p q L =⨯=L/min工作进给时,液压缸所需流量约为0.95 L/min,但因为要斟酌溢流阀的最小稳固溢流量3 L/min,故小流量泵的供油量起码应为3.95 L/min.据据以上液压油源最大工作压力和总流量的盘算数值,上彀或查阅有关样本,例如YUKEN 日本油研液压泵样本,肯定PV2R 型双联叶片泵可以或许知足上述设计请求,是以拔取PV2R12-6/33型双联叶片泵,个中小泵的排量为6mL/r,大泵的排量为33mL/r,若取液压泵的容积效力v η=0.9,则当泵的转速np =940r/min 时,小泵的输出流量为q p 小=6⨯940⨯076 L/min该流量可以或许知足液压缸工进速度的须要.大泵的输出流量为 q p 大=33*94 L/min双泵供油的现实输出流量为p q =[(6+33)9400.9/1000]L /min 32.994 L /min⨯⨯=该流量可以或许知足液压缸快速动作的须要.3．电机的选择因为液压缸在快退时输入功率最大,这时液压泵工作压力为MPa,流量为3L/min.取泵的总效力0.75p η=,则液压泵驱动电念头所需的功率为：2.7832.9942.04600.75p ppp q P KW KWη⋅⨯===⨯根据上述功率盘算数据,此体系拔取Y112M-6型电念头,其额定功率2.2KWp n =,额定转速940r /min n n =.3.6.2阀类元件和帮助元件的选择图7液压体系道理图中包含调速阀.换向阀.单项阀等阀类元件以及滤油器.空气滤清器等帮助元件.1．阀类元件的选择根据上述流量及压力盘算成果,对图7初步拟定的液压体系道理图中各类阀类元件及帮助元件进行选择.个中调速阀的选择应斟酌使调速阀的最小稳固流量应小于液压缸工进所需流量.经由过程图7中5个单向阀的额定流量是各不雷同的,是以最好选用不合规格的单向阀.图7中溢流阀2.背压阀9温柔序阀10的选择可根据调定压力和流经阀的额定流量来选择阀的型式和规格,个中溢流阀2的感化是调定工作进给进程中小流量液压泵的供油压力,是以该阀应选择先导式溢流阀,衔接在大流量液压泵出口处的次序阀10用于使大流量液压泵卸荷,是以应选择外控式.背压阀9的感化是实现液压缸快进和工进的切换,同时在工进进程中做背压阀,是以采取内控式次序阀.最后本设计所选择计划如表5所示,表中给出了各类液压阀的型号及技巧参数.2．过滤器的选择按照过滤器的流量至少是液压泵总流量的两倍的原则,取过滤器的流量为泵流量的2.5倍.因为所设计组合机床液压体系为通俗的液压传动体系,对油液的过滤精度请求不高,故有2.5(33 2.5)/min82.5/min=⨯=⨯=q q L L泵入过滤器是以体系拔取通用型WU 系列网式吸油过滤器,参数如表6所示.3．空气滤清器的选择按照空气滤清器的流量至少为液压泵额定流量2倍的原则,即有2233/min 66/minq q L p >⨯=⨯=过滤器选用EF 系列液压空气滤清器,其重要参数如表7所示.注：液压油过滤精度可以根据用户的请求进行调节.3.6.3 油管的选择图7中各元件间衔接收道的规格可根据元件接口处尺寸来决议,液压缸进.出油管的规格可按照输入.排出油液的最大流量进行盘算.因为液压泵具体选定之后液压缸在各个阶段的进.出流量已与原定命值不合,所以应对液压缸进油和出油衔接收路从新进行盘算,如表8所示.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的油管内径分别为：222.24mmd===,取尺度值20mm;215.28d mm==⨯=,取尺度值15mm.是以与液压缸相连的两根油管可以按照尺度选用公称通径为20φ和15φ的无缝钢管或高压软管.假如液压缸采取缸筒固定式,则两根衔接收采取无缝钢管衔接在液压缸缸筒上即可.假如液压缸采取活塞杆固定式,则与液压缸相连的两根油管可以采取无缝钢管衔接在液压缸活塞杆上或采取高压软管衔接在缸筒上.3.6.4 油箱的设计1．油箱长宽高的肯定油箱的重要用处是贮存油液,同时也起到散热的感化,参考相干文献及设计材料,油箱的设计可先根据液压泵的额定流量按照经验盘算办法盘算油箱的体积,然后再根据散热请求对油箱的容积进行校核.油箱中可以或许容纳的油液容积按JB/T7938—1999尺度估算,取7ξ=时,求得其容积为732.994L 230.96L V q p ξ=⨯=⨯=按JB/T7938—1999划定,取尺度值V =250L.3250312.50.3125m 0.80.8V V L ====容量 根据假如取油箱内长l 1.宽w 1.高h 1比例为3：2：1,可得长为：1l =1107mm,宽1w =738mm,高为1h =369mm.对于分别式油箱采取通俗钢板焊接即可,钢板的厚度分别为：油箱箱壁厚3mm,箱底厚度5mm,因为箱盖上须要装配其他液压元件,是以箱盖厚度取为10mm.为了易于散热和便于对油箱进行搬移及保护保养,取箱底离地的距离为160mm.是以,油箱基体的总长总宽总高为：长为：12(110723)1111l l t mm mm =+=+⨯=宽为：1273823744w w t mm mm =+=+⨯=高为：(105160)(103695160)5441h h mm mm mm =+++=+++=为了更好的清洗油箱,取油箱底面竖直角度为0.5.2．隔板尺寸的肯定为起到清除气泡和使油液中杂质有用沉淀的感化,油箱中应采取隔板把油箱分成两部分.根据经验,隔板高度取为箱内油面高度的43,根据上述盘算成果,隔板的高度应为：30.2532294 1.1070.738411V h mm mm L W =⨯=⨯=⨯⨯隔板隔板的厚度与箱壁厚度雷同,取为3mm.3．各类油管的尺寸油箱上回油管直径可根据前述液压缸进.出油管直径进行拔取,上述油管的最大内径为20mm,外径取为28mm.泄露油管的尺寸远小于回油管尺寸,可按照各次序阀或液压泵等元件上泄露油口的尺寸进行拔取.油箱上吸油管的尺寸可根据液压泵流量和管中许可的最大流速进行盘算.32.994/min 36.66/min 0.9q p q L L v η===泵入取吸油管中油液的流速为1m/s .可得：20.026526.5d m mm ====液压泵的吸油管径应尽可能选择较大的尺寸,以防止液压泵内气穴的产生.是以根据上述数据,按照尺度取公称直径为d =32mm,外径为42mm.3.7 液压体系机能的验算本例所设计体系属压力不高的中低压体系,无敏捷起动.制动需求,并且设计中已斟酌了防冲击可调节环节及相干防冲击措施,是以不必进行冲击验算.这里仅验算体系的压力损掉,并对体系油液的温升进行验算.3.7.1 回路压力损掉验算因为体系的具体管路安插尚未肯定,全部回路的压力损掉无法估算,仅只阀类元件对压力损掉所造成的影响可以看得出来,供调定体系中某些压力值时参考.3.7.2 油液温升验算液压传动体系在工作时,有压力损掉.容积损掉和机械损掉,这些损掉所消费的能量多半转化为热能,使油温升高,导致油的粘度降低.油液演变.机械零件变形等,影响正常工作.为此,必须掌握温升ΔT 在许可的规模内,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 ℃.液压体系的功率损掉使体系发烧,单位时光的发烧量φ（kW ）可暗示为φ=-P P 12式中 P 1—— 体系的输入功率（即泵的输入功率）（kW ）; P 2—— 体系的输出功率（即液压缸的输出功率）（kW ）.若在一个工作轮回中有几个工作阶段,则可根据各阶段的发烧量求出体系的平均发烧量对于本次设计的组合机床液压体系,其工进进程在全部工作轮回中所占时光比例为2121200.96696.6%120 4.22t t t α====++是以体系发烧和油液温升可用工进时的发烧情形来盘算.工进时液压缸的有用功率（即体系输出功率）为00.11911131.850.03260P Fv W W KW ==⨯=≈这时大流量泵经由过程次序阀10卸荷,小流量泵在高压下供油,所以两泵的总输出功率（即体系输入功率）为：11223333 4.63263630.3()1010 3.691010636060KW 30.75100.418KW i p q p q p p p p P η+=--⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯= 由此得液压体系的发烧量为00.4180.032KW 0.386KW i i H P P =-=-=（） 即可得油液温升近似值：⊿T=Ф/（hA ）=0.386/（9*10-3*6.5*10-2*2502/3）=°C温升小于通俗机床许可的温升规模,是以液压体系中不需设置冷却器.。
专用铣床液压系统设计课程设计
专用铣床液压系统设计课程设计一、引言随着工业技术的不断进步，液压系统在机械设备中的应用越来越广泛。
专用铣床是一种常见的机械设备，其液压系统是确保其正常运行的重要组成部分。
本课程设计将对专用铣床液压系统进行设计，以确保其在工作过程中具有稳定、高效的性能。
二、液压系统设计原理液压系统是通过液体传递能量来实现机械运动的系统。
在专用铣床中，液压系统主要用于控制铣刀的进给、主轴的转速和位置，以及工作台的移动等。
液压系统的设计需要考虑以下几个方面：1. 工作压力：根据铣床的工作需求和液压元件的承载能力，确定液压系统的工作压力。
通常，专用铣床的工作压力在10-20MPa之间。
2. 流量需求：根据铣床的工作速度和移动距离，确定液压系统的流量需求。
流量的大小直接影响液压系统的响应速度和工作效率。
3. 液压元件的选择：根据液压系统的工作压力和流量需求，选择适当的液压元件，如液压泵、液压阀、液压缸等。
液压元件的选择要考虑其工作性能、可靠性和维护成本等因素。
4. 液压系统的控制方式：根据铣床的工作需求，确定液压系统的控制方式。
常见的控制方式有手动控制、自动控制和数控控制等。
三、液压系统设计步骤1. 确定系统要求：根据专用铣床的工作特点和要求，明确液压系统的工作压力、流量需求和控制方式等。
2. 选择液压元件：根据系统要求，选择合适的液压元件。
液压泵的选择要考虑其流量和压力特性；液压阀的选择要考虑其控制特性和可靠性；液压缸的选择要考虑其负载能力和运动特性等。
3. 绘制液压系统图：根据系统要求和液压元件的选择，绘制液压系统图。
液压系统图应包括液压泵、液压阀、液压缸等液压元件的连接关系和管路布置。
4. 计算液压系统参数：根据系统要求和液压元件的特性，计算液压系统的参数，如泵的流量和压力、液压缸的负载和速度等。
5. 设计液压系统控制装置：根据系统要求和控制方式，设计液压系统的控制装置。
控制装置可以采用手动操作、电气控制或计算机控制等方式。
专用铣床工作台液压系统设计参考
专用铣床工作台液压系统设计参考一、需求分析1.提供稳定的工作台升降和前后移动功能，以适应不同工件的加工需求。
2.具备较高的升降速度和平稳的运动，以提高加工效率和加工质量。
3.能够实现工作台的快速定位和精准停止，以提供更加精确的加工。
4.具备较高的安全性，能够防止工作台的意外下降和突然停止。
二、液压系统的组成根据对专用铣床工作台的需求分析，液压系统的组成可包括以下部分：1.液压泵：负责提供工作台升降和前后移动所需的液压力。
2.液压马达或液压缸：根据工作台的结构形式，选用合适的液压执行元件，实现工作台的升降和前后移动。
3.油箱和油管：负责容纳液压油和传输液压油的管道。
4.液压阀和控制元件：包括液压阀门、压力传感器、流量传感器等，用于控制液压系统的运行和监测系统的工作状态。
5.液压油：选用合适的液压油，以满足系统的工作要求。
三、液压系统的工作原理液压系统的工作原理是利用液体的特性传递压力和动力。
在工作台升降方面，液压泵将液压油从油箱中抽出，通过液压阀门进入液压缸或液压马达，从而实现工作台的升降。
在工作台前后移动方面，液压泵将液压油从油箱中抽出，通过液压阀门进入液压缸或液压马达，从而实现工作台的前后移动。
液压系统的控制是通过控制液压阀门的开关来实现的。
具体来说，液压阀门可以通过电磁阀控制或手动控制，根据不同的控制信号来打开或关闭液压阀门，从而控制液压油的流量和压力。
四、液压系统的设计考虑因素在设计液压系统时，需要考虑以下因素：1.工作台的工作负荷和速度：根据工作台的负荷和速度要求，选择合适的液压泵和液压马达。
2.工作台的升降和移动方式：根据工作台的结构形式，选用合适的液压执行元件。
3.控制方式：根据系统的控制要求，选择合适的液压阀门和控制元件。
4.安全性：考虑系统的安全性要求，采用液压缓冲装置和安全阀等措施，防止工作台的意外下降和突然停止。
五、液压系统的优化设计在设计液压系统时，可以考虑以下优化设计措施：1.采用变量泵和变量液压马达：通过调节液压系统的流量和压力，以满足不同的加工需求。
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1.液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数：卧式组合机床液压动力滑台。
切削阻力F=15kN，滑台自重G=22kN，平面导轨，静摩擦系数，动摩擦系数，快进/退速度5m/min，工进速度100mm/min，最大行程350mm，其中工进行程200mm，启动换向时间，液压缸机械效率。
2.执行元件类型：液压油缸3.液压系统名称：钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台。
设计内容1. 拟订液压系统原理图；2. 选择系统所选用的液压元件及辅件；3. 验算液压系统性能；4. 编写上述1、2、3的计算说明书。
设计指导教师签字教研室主任签字年月日签发目录1 序言····················· - 1 -2 设计的技术要求和设计参数··········· - 2 -3 工况分析··················· - 2 -确定执行元件·················· - 2 -分析系统工况·················· - 2 -负载循环图和速度循环图的绘制·········· -4 -确定系统主要参数················ -5 -初选液压缸工作压力············· - 5 -确定液压缸主要尺寸············· - 5 -计算最大流量需求·············· - 7 -拟定液压系统原理图··············· - 8 -速度控制回路的选择············· - 8 -换向和速度换接回路的选择·········· - 9 -油源的选择和能耗控制············- 10 -压力控制回路的选择·············- 11 -液压元件的选择·················- 12 -确定液压泵和电机规格············- 13 -阀类元件和辅助元件的选择··········- 14 -油管的选择·················- 16 -油箱的设计·················- 18 -液压系统性能的验算···············- 19 -回路压力损失验算··············- 19 -油液温升验算················- 20 -1 序言作为一种高效率的专用铣床，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的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的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的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的专用部件和夹具而组成的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的方式，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的优点，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、多工位同时加工的方式，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。
液压系统在组合机床上主要是用于实现工作台的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，则动力滑台要完成的动作循环通常包括：原位停止快进I工进II工进死挡铁停留快退原位停止。
图1 组合机床动力滑台工作循环2 设计的技术要求和设计参数工作循环：快进工进快退停止；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 = 、f d = 。
参数数值切削阻力（N）15000滑台自重 (N)22000快进、快退速度(m/min)5工进速度(mm/min)100最大行程(mm)350工进行程(mm)200启动换向时间（s）液压缸机械效率3 工况分析确定执行元件金属切削机床的工作特点要求液压系统完成的主要是直线运动，因此液压系统的执行元件确定为液压缸。
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F W =15000N（2）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5m/min ，因此惯性负载可表示为22000518719.8600.1m v F m N N t ∆==⨯=∆⨯（3）阻力负载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。
静摩擦阻力 F fj = f j ×N =0.2220004400fs F =⨯=N动摩擦阻力 F fd = f d ×N =0.1220002200fd F =⨯=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的负载力和液压缸所需推力情况，如表2所示。
注：此处未考虑滑台上的颠覆力矩的影响。
负载循环图和速度循环图的绘制根据表2中计算结果，绘制组合机床动力滑台液压系统的负载循环图如图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135υυ==m/min、快进行程1350200150l=-=mm、工进行程2200l=mm、快退行程3350l=mm，工进速度2100υ= mm/min。
根据上述已知数据绘制组合机床动力滑台液压系统的速度循环图如图3所示。
快退F=fdF2200 N2444 N图3 组合机床液压系统速度循环图确定系统主要参数初选液压缸工作压力所设计的动力滑台在工进时负载最大，其值为19111N，其它工况时的负载都相对较低，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的方法，初选液压缸的工作压力p1=。
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A是有典型安装形式。