四轴卧式钻孔专用机床液压系统设计

硅湖职业技术学院

题目名称：四轴卧式钻孔专用机床液压系统设计

系部：机电一体化

专业班级：

学生姓名：

指导教师：

完成日期：

新疆工程学院机械工程系

液压传动课程设计评定意见

设计题目：四轴卧式钻孔专用机床液压系统设计

学生姓名：专业班级：

评定意见：

评定成绩：

指导教师（签名）：年月日

目录

一、明确液压系统设计要求

1.1 任务，目标 (4)

二、分析负载 (5)

2.1 外负载 (5)

2.2 惯性负载 (5)

2.3外负载 (5)

2.4 液压个阶段负载 (5)

三、速度图，负载图 (6)

四、确定液压缸主要参数 (7)

4.1 初选液压缸 (7)

4.2计算液压缸的工作压力，流量和功率 (9)

五、原理图 (11)

六、液压元件 (15)

液压传动课程设计

一、明确设计

任务：四轴卧式钻孔专用机床液压系统设计

钻孔动力部件质量m=190kg，液压缸的机械效率ηw=0.9，钻削力Fe=17000N，工作循环为：快进→工进→死挡铁停留→快退→原位停止。行程长度为1600mm，其中，工进长度为60mm，快进、快退速度为65mm/s,工进速度为1.64mm/s。导轨为矩形，启动、制动时间为0.6s.要求快进转工进平稳可靠，工作台能在任意位置停住。

目标：通过本题目的课程设计，对所学的《液压传动》课程知识有一个全面深刻的认识，熟悉液压系统设计的基本方法和过程；提高动手能力和工程实践能力。

设计内容说明及计算过程：

二、分析负载

2.1外负载

由已知可得钻削力Fg=17000N

2.2惯性负载

机床工作部件总质量m=190kg 导轨为矩形，启动、制动时间为∆t=0.6s 快进、快退速度为65mm/s ’58.206

.0065.0190=⨯=∆∆=t v m

F A 2.3阻力负载

N mg F n 1900== 取摩擦系数 2.0=f s 1.0=f d

静摩擦阻力为N f F Ff s n s 380== 动摩擦阻力为N f F Ff d n d 190==

2.4 液压系统各阶段负载

三 负载图 与 速度图

已知快进、快退的速度1v 3v 为65mm/s,工进速度2v 为1.64mm/s ，工进长度60mm 行程1600mm 。

由已知条件和上表数值绘制速度图、负载图如下图（图1,图2）

图1，速度图 图2 负载图

四 确定液压缸的主要参数 4.1 液压缸

由表1可知机床最大负载N F 19100max

= 查表2、表3、表4得液压系统

取工作压力Mpa P 21=，d=0.7D ，（D 为缸筒直径d 为活塞杆直径，A 1为无杆腔的工作面积，A 2为有杆腔的工作面积）.

查表5得液压缸回油路背压Mpa P 6.02=

表3 常用液压设备工作压力

表4 按活塞杆受力情况选取活塞杆直径

表5液压系统中背压力的经验数据

mm P F D 11010214.319100

446

=⨯⨯⨯==

π

表a 液压缸内径系列（GB2348-80）

表b 活塞杆直径系列（GB2348-80）

查表a 得按液压缸内径系列表将以上计算值圆满为标注直径，取 D=110mm ，为了实现快进速度与快退速度相等，采用差动连接（d=0.7D) d=80mm

2954

1114.342

2

1cm D A =⨯==π

222222454)811(14.34)(cm d D A =-=-=π

工程若采用调速阀调速，查产品样本，调速阀最小稳定流量min 05.0min L q v =,因最小工进速度s mm v 64.1min =则；

12min 23min 4.3064

.11005.0A A cm v q v <<=⨯=

4.2计算液压缸的工作压力，流量和功率

4.2.1复算工作压力

根据表5，本系统的背压估计值可在0.5~0.8MPa 范围内选取，故暂定：工进时，P b =0.8MPa;快速运动时，P b =0.5MPa 。液压缸在工作循环各阶段的工作压力P 1即可按式（9-10），（9-11），(9-12 差动快进阶段

MPa

Pa pa pa P A A A A A F P b 49.0490000010)4595(105.0104510)4595(2114

644212211==⨯-⨯⨯⨯+⨯-=-+-=---

工作进给阶段

MPa pa pa p A A A F P b 05.3108.010

95104510951910064

44121=⨯⨯⨯⨯+⨯=+=--- 快速退回

阶段

MPa pa pa p A A A F P b 1.2105.010

451095104521164

4

4121=⨯⨯⨯⨯+⨯=+=---4.3.2.计算液压缸的输入量

因快进，快退速度V 1=0.065m/s,最大工进速度V 2=0.00164m/s,则液压缸各阶段的输入流量为：

快进阶段

min 5.191025.3065.010)4595()(34341211L s m s m v A A q v =⨯=⨯⨯-=-=--

工进阶段