液压课程设计

1 前言

近年来，液压传动由于应用了计算机技术、信息技术、自动控制技术、新材料等后取得了新的发展，使液压系统和元件正向高压、高速、高精度、高效率的方向发展，在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上取得新的成就。液压系统的发展方向是：创制新型节能、微型元件﹑高度的组合化、集成化和模块化和微电子结合，走向智能化。

液压技术是机械设备中发展最快的技术之一。特别是近年来与微电子、计算机技术相结合，使液压气动技术进入了一个新的发展阶段。目前，已广泛应用在工业各领域。由于近年来微电子、计算机技术的发展，液压、气动元器件制造技术的进一步提高，使液压气动技术不仅作为一种基本的传动形式上占有重要地位，而且以优良的静态、动态性能成为一种重要的控制手段。

综上所述，液压工业在国民经济中的作用是很大的，它常常用来衡量一个国家工业水平的重要标志之一。与世界上主要的工业国家相比，我国的液压工业还有相当差距，化、优质化的工作有待于继续做好，智能化的工作刚刚起步，为此必须急起直追，才能迎头赶上。

2 设计要求

设计一台专用铣床。工作台要求完成快进----工作进给—快退—停止的自动循环。铣床工作重量4000N。工作夹具重量1500N。铣床阻力最大为9000N。工作台快进。快退速度4.5m/min.工作进给速度0.06-1m/min。往复运动减

速时间0.05s。工作采用平导轨，静、动摩檫分别为F

s =0.2 F

d

=0.1 工作台

快讯行程0.3m。工作行程0.1 m

3 工况分析

3.1 液压工作台速度循环图为：

图01

控制工作台的液压缸克服静摩擦力启动后，当速度达到快进速度4.5m/min 时，保持匀速，然后减速。在0.3m处刚好转入工进速度0.06—1m /min到0.4m 处，然后以4.5m/min快速退回3.2 计算并绘制负载图：

3.2.1 工作负载：

=9000N ；

F

w

3.2.2 运动部件由于速度变化引起的惯性负载F i

F

=(G/g) ×(△D/△t)=(5520/10) ×(4.5/60×0.05)=825N

i

3.2.3 平导轮的摩檫力

F=umg=0.1×5500=550N

F=0.2×5500=1100N

根据受力分析作负载图

图02

由图可知，最大负载发生在工进阶段为9000+550=9550N

快进负载较小为550N

4 液压系统的计算

4.1 液压缸主要尺寸

4.1.1 工作压力的确定：

查手册得组合机床的P

1=1.93Mpa 背压P

2

=0.5M pa

4.1.2液压缸活塞直径的确定：

因为要求工作台的快进与快退速度一致，即V

进=V

退

即活塞

D= d取d=0.7D即活塞

所以工进F =AP=（π/4）D2P

1-（π/4）×(D2-d2)P

2

=（π/4）D2(P1-0.51 P

2

)

则

圆整值：液压缸内径为90，活塞杆取63mm 4.1.3 计算各状态，液压缸所需流量

q快进=（π/4）D2V快进- (D2-d2)V 快进=（π/4）d2V快进

=（π/4）×0.003969×（4.5/60）=14.02 L/min

q

工进=（π/4）D

2

V

工进

=（π/4）×0.0081×（1/60）

=6.3585 L /min

q

快退=（π/4）(D

2

-d

2

)V

快退

=（π/4）×（0.0081-0.003969）×（4.5/60）

=14.59 L/min

( 泵：型号：CB-B16 ) 排量2.5～125.压力2.5Mpa转速1450r/min.容积效率>=90%

该系统的最小稳定流量

q=（π/4） D

2V

工进（慢）

=（π/4）×（0.09）×2×0.06×1000=0.3815 L/min

4.2 液压元件的选择

4.2.1 压力的确定

P=P1 +∑△P=1.93+0.32=2.25Mpa(进油管上∑△P取0.32Mpa)

Pmax=(5/4) ×2.25=2.8/25Mpa

4.2.2 流量的确定

=K1×(∑q)max=1.2×14.59=17.5 L/min

Q

P

((∑q)max指同时动作的油缸所需流量的最大值)

4.2.3 流量泵的选用

为17.5 L/min 查手册得：

根据P为2.25Mpa ，q

P

CB-B16型齿轮泵。该泵的技术参数是：

V=16mL/r P

=2.5Mpa n=1450r/min ηv=0.9

N

=16×1450×0.9×10-3=20.88L/min

q

P

驱动功率0.82KW

4.2.4 电机选择：

∵液压泵的驱动功率为0.82KW，转速为1450r/min

初选电机为Ｙ２-90S-4

额定功率为1.1KW，n=1400r/min

5 液压系统基本回路的选择

5.1 回路选择：

要实现液压缸的快进----工作进给—快退—停止的自动循环的工作要

求，则需要差动液压缸，在实现调速的过程中，主要调速回路有进油节流调速、回油节流调速以及旁路节流调速，进油节流调速容易在液压缸开始运动时造成冲击，采用回油节流调速是，冲击产生在活塞的无杆腔。

综合以上两种调速方式，采用进油节流调速回路并在回油路上连接溢流阀与单向阀的组合体，提供被压避免冲击。

5.2 调速回路图为：