毕业答辩PPT(双头组合车床液压系统的设计及仿真)
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计算得：Pp = 4.3 MPa ， qp = 27.5 L/min。 按压力为4.3 MPa，流量为27.5 L/min，又要求泵能变量，查液压传动设计手册183页
表3-34，选择 YBN－40M－JB 型叶片泵，最高转1800r/min,最低转速600r/min,功率为 1.72kw。
（3）确定液压泵电机的功率
线方向，估计为12000N，所要移动的总重量估计为15000N。工作进给要求
能在0.02~1.2m/min范围内进行无级调速，快进、快退速度一致，均为 4m/min，试设计Baidu Nhomakorabea液压传动系统。
根据加工要求，刀具旋转由机械传动来实现，主轴头沿导轨中心线 方向的“快进→工进→快退→停止”工作循环拟采用液压传动方式来实 现，故选液压缸作执行元件。
查阅液压传动设计手册选择YX-100型油箱。
（6）油管的选择
查阅液压设计手册，选择油管公称通径，在液压泵的出口，按
流量27.5 L/min，查表取管路通径为φ10；液压泵的吸油管应稍粗 些，选管径为φ12；其余油管按流量12.5 L/min，查表取φ8。
4. 液压系统性能的验算
（1）系统压力损失验算
3. 计算和选择液压元件
（1）液压缸的计算
液压缸受力分析如下图所示，具体计算过程见说 明书。根据工作要求，选用双作用单杆活塞缸。
总机械载荷： F =FW +Fa + Fs + Ff + Fb
式中 FW — 工作负载 Fa — 活塞上所受惯性力； Fs — 密封阻力； Ff — 导轨摩擦阻力； Fb — 回油背压形成的阻力。
方向阀
按 p = 4.3 MPa，q =12.5 L/min，选35D－25B。
（滑阀中位机能O型） 单向阀
按 p = 3.3 MPa，q = 12.5 L/min，选 I－25B。
调速阀
按工进最大流量q = 7.6 L/min，工作压力p = 3.3 MPa，选Q－10B。
背压阀
调至0.3 MPa，流量为q = 7.6 L/min，选B－10。
该系统选用变量泵，故应分别计算快速空载与工进速度最大时所需的功 率，按两者中的较大值选取电机功率。
pW max
2
p p qW max
op
4.3106 7.6 103 2
60 0.8
1362(W)
P
pp qp
op
1.3106 27.5103 60 0.8
745(W) PW max
在行程控制中，由快进转工进时，采用机动滑阀，使速度转换平稳， 且安全可靠。工进结束时，压下电气行程开关返回。快退到终点，压下行 程开关，运动停止。
两个车削头的进给速度可分别进行调节，调节一个时，另一个应停止。 拟定的液压系统原理图如下图所示。
1-叶片泵 2、10-三位五通电磁换向阀 3、11-双作用单杆活塞缸 4、12-行程阀 5、 7、13、15-单向阀 6、14-调速阀 8、16-卸荷阀 9、17-溢流阀
二、双头组合车床液压系统的仿真 三、结论
一、液压系统的设计步骤
1. 明确设计要求，进行工况分析； 2. 拟定液压系统原理图； 3. 计算和选择液压元件； 4. 液压系统性能的验算； 5. 绘制工作图，编写技术文件。
1. 明确设计要求，进行工况分析
某厂要设计制造一台双头车床，加工压缩机拖车上的一根长轴两端轴 颈。由于零件较长，拟采用零件固定、刀具旋转和进给的加工方式。机床 加工动作循环是“快进→工进→快退→停止”，其最大切削力在导轨中心
考虑到车削进给系统传动功率不大，且要求低速稳定性好，粗加工 时负载有较大的变化，故拟选用调速阀、变量泵组成的联合调速方式。
为自动实现上述工作循环，并保证零件的加工长度，拟采用行程开 关及电磁换向阀实现顺序动作。
2. 拟定液压系统工作原理图
系统同时驱动两个车削头，且动作循环完全相同，为保证快进、快退速 度相等，并减小泵的流量规格，选用差动连接回路。
根据工进速度最大时所需的功率Pmax=1.362 kW, 按JB/T9616—1999，查
阅电动机产品样本选取Y100L-6型电动机，其额定功率Pn=1.5kW, 额定转速
n=940r/min。
（4）选择控制元件
控制元件的规格应根据系统最高工作压力和通过该阀的最大流量， 在标准元件的产品样本中选取。
宁夏大学机械工程学院
毕业设计
（2014届）
题目：双头组合车床液压系统的设计及仿真 专业：机械工程及自动化 班级：10级机制（3） 学号：12010240596 姓名：庞江波 指导教师：梁云峰
一、双头组合车床液压系统的设计步骤
1. 明确设计要求，进行工况分析 2. 拟定液压系统工作原理图 3. 计算和选择液压元件 4. 液压系统性能的验算
顺序阀
调至大于1.3MPa，保证快进时不打开。流量q = 7.6 L/min，选X－
B10B。 行程阀
按 p = 1.3 MPa，q=12.5 L/min，选22C－25B。
（5）油箱的选择
本系统为中压系统，按经验，油箱的容积一般取泵流量的3～5 倍，本例取4倍，计算得其有效容积：
V = 4qp= 4×27.5 = 110（L）
在FluidSIM－H软件环境中，搭建了双头组合车床液压回路及其电 气控制电路，然后对双头组合车床液压系统的整个加工动作循环“快 进→工进→停留→快退→停止”，进行了模拟仿真。
三、结论
根据设计计算结果，设计出了一台可实现工作循环的双头组合车床， 并画出了该液压系统的原理图，分析出了系统在各个动作循环中系统中的 油液流动方向和元件的工作情况，且对该系统设计进行了性能验算，完成 了本次毕业设计的要求。
由于系统的具体管路布置尚未确定，整个系统的压力损失无法全面估算， 仅只阀类元件对压力损失所造成的影响，可供调定系统中某些压力值时参考。
（2）系统温升验算
由于本系统的功率小，又采用限压式变量泵，效率高，发热少，且油箱容 量较大，温升是没有问题的，故不必进行系统温升的验算。
二、双头组合车床液压系统的仿真
（2）液压泵的计算
液压泵的实际工作压力: Pp= P+∑∆p 式中 p — 液压缸的工作压力，已选定为3.3 MPa； ∑∆p — 进油路上总的压力损失, ∑∆p一般为(0.5～1.5)MPa，取∑∆p =1 MPa。
液压泵的流量： 式中 k — 泄漏q系p 数 ，k 取 1.q1；max ∑qmax — 两切削头快进时所需的最大流量之和.
表3-34，选择 YBN－40M－JB 型叶片泵，最高转1800r/min,最低转速600r/min,功率为 1.72kw。
（3）确定液压泵电机的功率
线方向，估计为12000N，所要移动的总重量估计为15000N。工作进给要求
能在0.02~1.2m/min范围内进行无级调速，快进、快退速度一致，均为 4m/min，试设计Baidu Nhomakorabea液压传动系统。
根据加工要求，刀具旋转由机械传动来实现，主轴头沿导轨中心线 方向的“快进→工进→快退→停止”工作循环拟采用液压传动方式来实 现，故选液压缸作执行元件。
查阅液压传动设计手册选择YX-100型油箱。
（6）油管的选择
查阅液压设计手册，选择油管公称通径，在液压泵的出口，按
流量27.5 L/min，查表取管路通径为φ10；液压泵的吸油管应稍粗 些，选管径为φ12；其余油管按流量12.5 L/min，查表取φ8。
4. 液压系统性能的验算
（1）系统压力损失验算
3. 计算和选择液压元件
（1）液压缸的计算
液压缸受力分析如下图所示，具体计算过程见说 明书。根据工作要求，选用双作用单杆活塞缸。
总机械载荷： F =FW +Fa + Fs + Ff + Fb
式中 FW — 工作负载 Fa — 活塞上所受惯性力； Fs — 密封阻力； Ff — 导轨摩擦阻力； Fb — 回油背压形成的阻力。
方向阀
按 p = 4.3 MPa，q =12.5 L/min，选35D－25B。
（滑阀中位机能O型） 单向阀
按 p = 3.3 MPa，q = 12.5 L/min，选 I－25B。
调速阀
按工进最大流量q = 7.6 L/min，工作压力p = 3.3 MPa，选Q－10B。
背压阀
调至0.3 MPa，流量为q = 7.6 L/min，选B－10。
该系统选用变量泵，故应分别计算快速空载与工进速度最大时所需的功 率，按两者中的较大值选取电机功率。
pW max
2
p p qW max
op
4.3106 7.6 103 2
60 0.8
1362(W)
P
pp qp
op
1.3106 27.5103 60 0.8
745(W) PW max
在行程控制中，由快进转工进时，采用机动滑阀，使速度转换平稳， 且安全可靠。工进结束时，压下电气行程开关返回。快退到终点，压下行 程开关，运动停止。
两个车削头的进给速度可分别进行调节，调节一个时，另一个应停止。 拟定的液压系统原理图如下图所示。
1-叶片泵 2、10-三位五通电磁换向阀 3、11-双作用单杆活塞缸 4、12-行程阀 5、 7、13、15-单向阀 6、14-调速阀 8、16-卸荷阀 9、17-溢流阀
二、双头组合车床液压系统的仿真 三、结论
一、液压系统的设计步骤
1. 明确设计要求，进行工况分析； 2. 拟定液压系统原理图； 3. 计算和选择液压元件； 4. 液压系统性能的验算； 5. 绘制工作图，编写技术文件。
1. 明确设计要求，进行工况分析
某厂要设计制造一台双头车床，加工压缩机拖车上的一根长轴两端轴 颈。由于零件较长，拟采用零件固定、刀具旋转和进给的加工方式。机床 加工动作循环是“快进→工进→快退→停止”，其最大切削力在导轨中心
考虑到车削进给系统传动功率不大，且要求低速稳定性好，粗加工 时负载有较大的变化，故拟选用调速阀、变量泵组成的联合调速方式。
为自动实现上述工作循环，并保证零件的加工长度，拟采用行程开 关及电磁换向阀实现顺序动作。
2. 拟定液压系统工作原理图
系统同时驱动两个车削头，且动作循环完全相同，为保证快进、快退速 度相等，并减小泵的流量规格，选用差动连接回路。
根据工进速度最大时所需的功率Pmax=1.362 kW, 按JB/T9616—1999，查
阅电动机产品样本选取Y100L-6型电动机，其额定功率Pn=1.5kW, 额定转速
n=940r/min。
（4）选择控制元件
控制元件的规格应根据系统最高工作压力和通过该阀的最大流量， 在标准元件的产品样本中选取。
宁夏大学机械工程学院
毕业设计
（2014届）
题目：双头组合车床液压系统的设计及仿真 专业：机械工程及自动化 班级：10级机制（3） 学号：12010240596 姓名：庞江波 指导教师：梁云峰
一、双头组合车床液压系统的设计步骤
1. 明确设计要求，进行工况分析 2. 拟定液压系统工作原理图 3. 计算和选择液压元件 4. 液压系统性能的验算
顺序阀
调至大于1.3MPa，保证快进时不打开。流量q = 7.6 L/min，选X－
B10B。 行程阀
按 p = 1.3 MPa，q=12.5 L/min，选22C－25B。
（5）油箱的选择
本系统为中压系统，按经验，油箱的容积一般取泵流量的3～5 倍，本例取4倍，计算得其有效容积：
V = 4qp= 4×27.5 = 110（L）
在FluidSIM－H软件环境中，搭建了双头组合车床液压回路及其电 气控制电路，然后对双头组合车床液压系统的整个加工动作循环“快 进→工进→停留→快退→停止”，进行了模拟仿真。
三、结论
根据设计计算结果，设计出了一台可实现工作循环的双头组合车床， 并画出了该液压系统的原理图，分析出了系统在各个动作循环中系统中的 油液流动方向和元件的工作情况，且对该系统设计进行了性能验算，完成 了本次毕业设计的要求。
由于系统的具体管路布置尚未确定，整个系统的压力损失无法全面估算， 仅只阀类元件对压力损失所造成的影响，可供调定系统中某些压力值时参考。
（2）系统温升验算
由于本系统的功率小，又采用限压式变量泵，效率高，发热少，且油箱容 量较大，温升是没有问题的，故不必进行系统温升的验算。
二、双头组合车床液压系统的仿真
（2）液压泵的计算
液压泵的实际工作压力: Pp= P+∑∆p 式中 p — 液压缸的工作压力，已选定为3.3 MPa； ∑∆p — 进油路上总的压力损失, ∑∆p一般为(0.5～1.5)MPa，取∑∆p =1 MPa。
液压泵的流量： 式中 k — 泄漏q系p 数 ，k 取 1.q1；max ∑qmax — 两切削头快进时所需的最大流量之和.