液压与气压传动课程设计

课程设计说明书

课题名称：液压与气压传动课程设计

学院：机电工程系

专业班级: 机械设计制造及其自动化084

《液压与气压传动课程设计》评阅书

摘要

本次为立式双头钻床液压系统设计，可以实现双钻头同时快进→工进→死党铁停留→快退→停止的动作，而且快进和快退速度不相等。快进采用差动连接加带补正措施的串联同步回路。在快进工程中使用一个二位二通的电磁换向阀短接调速阀，这样可以用较大的流量实现快进动作，在工进过程中使这个二位二通的电磁换向阀的电磁铁得电使油液经过调速阀以减小流量实现工进的慢速。在快退时用是向有杆腔进油，这样可以实现较大的快退速度。

关键字：差动连接补正措施串联同步回路快进快退。

目录

摘要................................................. I 1设计任务 ............................................... I 2液压回路工况分析 (2)

3 拟定液压系统原理图 (5)

3.1 初选液压件及基本回路 (5)

3.2组成液压系统 (5)

4计算和选择液压件及验算液压系统性能 (6)

4.1确定液压泵的规格和电动机功率 (6)

4.2 确定油管及压力 (6)

4.3 验算液压系统性能 (7)

4.4验算系统发热与温升 (9)

总结 (11)

参考文献 (12)

1设计任务

学生通过《液压与气压传动》课的课堂学习，初步掌握了基本理论知识。本课程设计即为了给学生创造一个运用课堂理论知识，解决较复杂的问题的平台，锻炼学生综合利用所学知识的能力。

液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。本次设计的是一台立式双轴钻孔组合机床动力滑台液压系统。

要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进→工进→死挡铁停留→快退→ 停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻N F L 15200=；运动部件所受重力

N G 7926=；快进、快退速度s m m v v /08.0min /8.431===，工进速度s m m v /0013.0m i n /08.02==；快进行程mm L 2701=，工进行程mm L 1002=；往复运动的加速时间s t 2.01=∆ s t 15.02=∆；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数

2.0=s μ，动摩擦系数1.0=d μ。液压系统执行元件选为液压缸。

2 液压回路的工况分析

(1) 工作负载 工作负载即为切削阻力 F L =15200N 。 (2)

摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力

静摩擦阻力 N

G F s fs 1585.2=7926 0.2⨯==μ

动摩擦阻力 6.79279260.1N G F d ds =⨯==μ (3)

惯性负载

N t v g G F i 5.3232.008

.08.979261=⨯=∆∆=

(4)

运动时间

快进 s v L t 375.308.0102703

111=⨯==-

工进 s v L t 750013

.0101003

222=⨯==-

快退 s v L L t 625.408.010)100270(3

3213=⨯+=+=-1·

设液压缸的机械效率9.0=cm η，得出液压缸在各阶段的负载和推力，如表1所示：

表2.1 液压缸各阶段的负载和推力

所设计的动力滑台在工作时负载最大，在其他工况下负载都不高，参考表2.2和表2.3，初选液压缸的工作压力MPa p 31=。

鉴于动力滑台快进和快退速度相差不大，这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸，快进时液压缸差动连接。工进时为防止孔钻通时负载突然消失发生前冲现象，液压缸的回油

腔应有背压，参考表2.4选此背压为MPa p 6.02=。

表2.3 各种机械常用的系统工作压力

表2.4 执行元件背压力

表2.5 按工作压力选取d/D

表2.6 按速比要求确定d/D

由式： cm

F

A p A p η=

-2211得

2422

11108.65)

2

6

.03(9.06

.15992)2

(m m p p F

A cm -⨯=-⨯=

-=

η 则活塞直径：mm m m A D 92092.0108.65444

1

==⨯⨯=

=

-π

π

参考表2.5及表2.6，得mm D d 32.6571.0=≈，圆整后取标准数值得 D =90mm ， d =63mm 。

由此求得液压缸两腔的实际有效面积为：

242

22

11064409.014.34m m D A -⨯=⨯==π

242222221032)063.009.0(4

)(4

m m d D A -⨯=-⨯=

-=

π

π

根据计算出的液压缸的尺寸，可估算出液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量和功率，

如表7所列，由此绘制的液压缸工况图如图2所示。

表2.7 液压缸在各阶段的压力、流量和功率值

注：1. Δp 为液压缸差动连接时，回油口到进油口之间的压力损失，取Δp =0.5MPa 。

2． 快退时，液压缸有杆腔进油，压力为p 1，无杆腔回油，压力为p 2。