需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763圖紙預覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯目錄一課程設計任務書111設計要求112設計參數113設計內容1二液壓系統工況分析221工作參數222系統工況分析2221運動分析2222負載分析3三液壓系統總體設計531確定主要參數5311液壓缸的工作壓力的確定5312液壓缸內徑D和活塞桿直徑D的確定5313液壓缸工況圖的繪制732液壓回路選擇8321工作臺部分8322定位夾緊部分10323組成液壓系統原理圖11四液壓缸的設計1241液壓缸壁厚和外徑的計算1242液壓缸工作行程的確定1343缸蓋厚度的確定1344最小導向長度的確定1445缸體長度的確定1446固定螺栓得直徑14SD五液壓元件的計算和選擇1551確定液壓泵和電機的規格1552油箱的設計15521液壓油箱有效容積的確定15522液壓油箱的外形尺寸1553閥類元件和輔助元件的選擇1554其它元件的選擇16541過濾器的選擇16542壓力表及壓力表開關的選擇17543液位計的選擇17544油管的選擇17六液壓系統的驗算1861壓力損失的驗算1862發熱溫升的驗算20參考文獻21鉆鏜專用機床液壓系統設計II一課程設計任務書11設計要求設計一臺鉆鏜機床液壓系統，工作循環定位夾緊快進工進死擋鐵停留快退停止拔銷松開等自動循環，采用平導軌。12設計參數設計參數見表1。其中進給缸負載力（KN）FL；工作臺液壓缸移動件重力（KN）G；工作臺快進速度（M/MIN）V1；工作臺快退速度（M/MIN）V3；工作臺工進速度（MM/MIN）V2；工作臺液壓缸快進行程（MM）L1；導軌面靜摩擦系數S02；工作臺液壓缸工進行程（MM）L2；導軌面動摩擦系數D01；工作臺啟動時間（S）T03；夾緊缸負載力19KN；工作臺及夾具重量06KN；液壓缸效率為09。表1設計參數序號FLGV1V3V2L1L21130254551462909013設計內容（1）液壓系統原理圖（A1）；（2）液壓缸裝配圖1張（A1）；（3）電氣控制線路圖1張（A1）；（4）設計說明書1份。鉆鏜專用機床液壓系統設計III鉆鏜專用機床液壓系統設計IV鉆鏜專用機床液壓系統設計V鉆鏜專用機床液壓系統設計VI目錄鉆鏜專用機床液壓系統設計VII一課程設計任務書111設計要求112設計參數113設計內容1二液壓系統工況分析221工作參數222系統工況分析2221運動分析2222負載分析3三液壓系統總體設計531確定主要參數5311液壓缸的工作壓力的確定5312液壓缸內徑D和活塞桿直徑D的確定5313液壓缸工況圖的繪制732液壓回路選擇8321工作臺部分8322定位夾緊部分10323組成液壓系統原理圖11四液壓缸的設計1241液壓缸壁厚和外徑的計算1242液壓缸工作行程的確定1343缸蓋厚度的確定1344最小導向長度的確定1445缸體長度的確定1446固定螺栓得直徑14SD五液壓元件的計算和選擇1551確定液壓泵和電機的規格1552油箱的設計15521液壓油箱有效容積的確定15522液壓油箱的外形尺寸1553閥類元件和輔助元件的選擇1554其它元件的選擇16541過濾器的選擇16542壓力表及壓力表開關的選擇17543液位計的選擇17544油管的選擇17六液壓系統的驗算1861壓力損失的驗算1862發熱溫升的驗算20參考文獻21鉆鏜專用機床液壓系統設計1一課程設計任務書11設計要求設計一臺鉆鏜機床液壓系統，工作循環定位夾緊快進工進死擋鐵停留快退停止拔銷松開等自動循環，采用平導軌。12設計參數設計參數見表1。其中進給缸負載力（KN）FL；工作臺液壓缸移動件重力（KN）G；工作臺快進速度（M/MIN）V1；工作臺快退速度（M/MIN）V3；工作臺工進速度（MM/MIN）V2；工作臺液壓缸快進行程（MM）L1；導軌面靜摩擦系數S02；工作臺液壓缸工進行程（MM）L2；導軌面動摩擦系數D01；工作臺啟動時間（S）T03；夾緊缸負載力19KN；工作臺及夾具重量06KN；液壓缸效率為09。表1設計參數序號FLGV1V3V2L1L21130254551462909013設計內容（1）液壓系統原理圖（A1）；（2）液壓缸裝配圖1張（A1）；（3）電氣控制線路圖1張（A1）；（4）設計說明書1份。鉆鏜專用機床液壓系統設計2二液壓系統工況分析21工作參數選定專用鉆鏜機床的要求參數如下要求工作循環定位夾緊快進工進死擋鐵停留快退停止拔銷松開等自動循環；進給缸負載力FL30（KN）工作臺液壓缸移動件重力G25（KN）工作臺快進速度V145（M/MIN）工作臺快退速度V351（M/MIN）工作臺工進速度V246（MM/MIN）工作臺液壓缸快進行程L1290（MM）導軌面靜摩擦系數S02工作臺液壓缸工進行程L290（MM）導軌面動摩擦系數D01工作臺啟動時間T03（S）夾緊缸負載力19KN工作臺及夾具重量06KN液壓缸效率為09。22系統工況分析221運動分析根據設計要求，該專用鉆鏜機床的工作循環可分解為工作臺主缸快進工進加工到位后停留快退原位停止夾緊缸工件夾緊工件松開定位缸工作定位定位銷拔出快進速度為V145M/MIN快退速度為V351M/MIN工進速度為V200046M/MIN繪制運動部件的速度循環圖如圖21所示。鉆鏜專用機床液壓系統設計3圖21速度循環圖222負載分析液壓缸所受外載荷F包括三種類型，分別為工作負載、摩擦阻力負載、慣性負載即FFWFFFA1）工作負載FW對于金屬切削機床來說，即為沿活塞運動方向的切削力，在本設計中工進工作負載為FW30000N2）導軌摩擦阻力負載FF啟動時為靜摩擦力，啟動后為動摩擦力，對于平行導軌FF可以由下式求的FFFGFRNG運動部件重力3100N；FRN垂直于導軌的工作負載，此設計中為零；F導軌摩擦系數，取靜摩擦系數為02，動摩擦系數為01。求得FFS023100N620NFFA013100N310N上式中FFS為靜摩擦力，FFA為動摩擦力。3）運動部件速度變化時的慣性負載FA鉆鏜專用機床液壓系統設計4FAGGVT式中G重力加速度；加速或減速時間，本設計中03S；TT時間內的速度變化量。VT故FAN79N31098456根據上述計算結果，列出各工作階段所受的外負載（見表21），并畫出如圖22所示的負載循環圖。表21工作循環各階段的外負載序工作循環外負載FN1啟動、加速FFFSFA6992快進FFFA3103工進FFWFFA303104快退啟動加速FFFSFA6995快退FFFA310圖22負載循環圖鉆鏜專用機床液壓系統設計5三液壓系統總體設計31確定主要參數311液壓缸的工作壓力的確定執行元件的工作壓力可以根據負載循環圖中的最大負載來選取，也可以根據主機的類型了確定（見表31和表32）。表31按負載選擇執行元件的工作壓力負載/KN50工作壓力/MPA）取背壓為。MPAP502表33執行元件背壓的估計值系統類型背壓P1（MPA）簡單的系統和一般輕載的節流調速系統0205回油路帶調速閥的調速系統0508回油路帶背壓閥0515中、低壓系統08MPA采用帶補液壓泵的閉式回路0815中高壓系統816MPA同上比中低壓系高50100高壓系統1632MPA如鍛壓機等出算可忽略312液壓缸內徑D和活塞桿直徑D的確定為了節省能源宜選用較小流量的油源。利用單活塞缸差動連接滿足快進速度的要求，且往復快速運動速度相等，這樣就給液壓缸內徑D和活塞桿直徑D鉆鏜專用機床液壓系統設計6規定了的關系。由此求得液壓缸無桿腔面積為DD224211106250391MNPFAMD871244641MD3872活塞桿直徑可以由值算出，由計算所得的D與D的值分別按表34和/表35圓整到相近的標準直徑，以便采用標準的密封元件。表34液壓缸內徑尺寸系列GB23481980MM810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630注括號內數值為非優先選用值表35活塞桿直徑系列GB23481980MM45681012141618222252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400由GB/T23481980查得標準值為D125MM，D90MM。由此計算出液壓缸的實際有效面積為22217145CMA2222590DD）（）（對選定后的液壓缸內徑D，必須進行穩定速度的驗算。要保證液壓缸節流腔的有效工作面積A，必須大于保證最小穩定速度的最小有效工作面積，MINA即鉆鏜專用機床液壓系統設計7AMININIQV式中流量閥的最小穩定流量，一般從選定流量閥的產品樣本中MINQ查得。液壓缸的最低速度，由設計要求給定。INV如果液壓缸節流腔的有效工作面積A不大于計算所得的最小有效工作面積，則說明液壓缸不能保證最小穩定速度，此時必須增大液壓缸的內徑，以MINA滿足速度穩定的要求。按最低工進速度驗算液壓缸的最小穩定速度，由式（34）可得ACM210CM2MINQV3051313液壓缸工況圖的繪制油缸各工況的壓力、流量、功率的計算如下（1）計算各工作階段液壓缸所需的流量MIN/62854197212LVAQI/06N35932LV（2）計算各工作階段液壓缸壓力快速進給時液壓缸做差動連接。由于管路中有壓力損失，取此項損失為PP2P105MPA，同時假定快退時回油壓力損失為05MPA。MPAAPFPM63015971208421）（快進M2004621工進MPAAPFPM11597284621快退（3）計算各工作階段系統輸入功率鉆鏜專用機床液壓系統設計8KWQPP430521268快退快退快退工進工進工進快進快進快進根據以上數據，可以計算出液壓缸在一個工作循環各階段的壓力、流量和功率，如表36所示，并根據此繪制出其工況圖如圖31所示。表36液壓缸在不同階段所需壓力、流量和功率工作階段系統負載/NMF/回油腔壓力/MPA2P工作腔壓力/MPA1P輸入流量Q/L/MIN輸入功率P/W快速前進1089103606362862240工作進給288670626405632快速退回1089051223014430注取液壓缸機械效率90M圖31液壓缸的工況圖32液壓回路選擇321工作臺部分（1）調速方式的選擇由于機床液壓系統調速是關鍵問題，因此首選調速回路。有工況圖可知所設計的機床液壓系統功率小，為了防止孔被鉆通時負載突然消失而產生的鉆頭前沖，液壓缸回油腔應有一定的背壓，故可采用回油路調速閥調速回路。鉆鏜專用機床液壓系統設計9（2）調速與速度換接回路這臺機床的液壓滑臺工作進給速度低，傳遞功率也較小，很適宜選用節流調速方式，由于鉆孔時切削力變化小，而且是正負載，同時為了保證切削過程速度穩定，采用調速閥進口節流調速，為了增加液壓缸運行的穩定性，在回油路設置背壓閥，分析液壓缸的VL曲線可知，滑臺由快進轉工進時，速度變化較大，選用行程閥換接速度，以減小壓力沖擊。圖32調速與速度換接回路從工況圖上可以清楚地看到整個工作循環過程中，液壓缸要求交替提供快行程的低壓大流量和慢行程的高壓小流量油液。最大流量與最小流量之比約為24。而快進、快退所需時間為SVLT4810653042931工進時間為SVT7162則有930815472T因此該液壓系統運行過程中93的時間處于小流量工進狀態，從降低成本的角度出發，不宜選用雙聯泵，只需用單個定量泵就可以。現確定定量泵方案如圖33所示。圖33泵供油油源鉆鏜專用機床液壓系統設計10（3）換向回路此鉆鏜機床快進時采用液壓缸差動連接方式，使其快速往返運動，即快進、快退速度基本相等。滑臺在由停止轉快進，工進完畢轉快退等換向中，速度變化較大，為了保證換向平穩，采用有電液換向閥的換向回路，由于液壓缸采用了差動連接，電液換向閥宜采用三位四通閥，為了保證機床調整時可停在任意位置上，現采用中位機能O型。圖34換向回路322定位夾緊部分本系統采用了電磁閥換向控制系統動作迅速，由二位二通電磁閥控制。保證工作迅速可靠。油泵也采用變量泵供油，在定位夾緊過程中，壓力較低，流量較大，當定位、夾緊后需要壓力較高。流量較小，排油量隨壓力變化的限壓式變量泵正好滿足這種要求。同時可減少功率損失，降低溫升。夾緊后，系統壓力升高，達到壓力繼電器調定值后，壓力繼電器發出信號，開始工進。鉆鏜專用機床液壓系統設計11323組成液壓系統原理圖根據上面選定的基本回路，在綜合考慮設計要求，便可組成完整的液壓系統原理圖，如圖35所示。圖35鉆鏜機床液壓系統圖鉆鏜專用機床液壓系統設計12四液壓缸的設計41液壓缸壁厚和外徑的計算液壓缸的內徑D與其壁厚的比值D/10的圓筒稱為薄壁圓筒。起重運輸機械和工程機械的液壓缸，一般采用無縫鋼管，大多屬于薄壁圓筒結構，其壁厚按薄壁圓筒壁厚公式計算2YPD式中液壓缸壁厚（M）。D液壓缸內徑（M）。試驗壓力，一般取最大工作壓力的（12515）倍（MPA）。YP額定壓力16MPA,取15MPA。NYPN1534缸筒材料的許用應力。，其中為材料抗拉剛度，BNBN為安全系數，一般取N5。的值為鍛鋼110120MPA；鑄鋼BBB100110MPA；無縫鋼管110110MPA；高強度鑄鐵60MPA；B灰鑄鐵25MPA。B對于D/10時，應該按材料力學中的厚壁圓筒公式進行壁厚的計算。對于脆性材料以及塑性材料04123YPD液壓缸壁厚算出后，即可以求出缸體的外徑為11D2式中值應該按無縫鋼管標準，或者按有關標準圓整為標準值。1D在設計中，取試驗壓力為最大工作壓力的15倍，即153MPAYP45MPA。而缸筒材料許用應力取為100MPA。B應用公式得，2YP451206/M下面確定缸體的外徑，缸體的外徑12521406MM1D鉆鏜專用機床液壓系統設計1315312MM。在液壓傳動設計手冊中查得選取標準值155MM。在根據內徑1DD和外徑重新計算壁厚，MM15MM。112D5242液壓缸工作行程的確定液壓缸工作行程長度，可以根據執行元件機構實際工作的最大行程來確定，并且參照表41中的系列尺寸來選取標準值。表41液壓缸活塞行程參數系列（MM）255080100125160200250320400500630800100012501600200025003200400040639011014018022028036045055070090011001400180022002800390024026030034038042048053060065075085095010501200130015001700190021002400260030003800注液壓缸活塞行程參數依、次序優先選用。由已知條件知道最大工作行程為380MM,參考上表系列，取液壓缸工作行程為400MM。43缸蓋厚度的確定一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效的厚度T按強度要求可以用下面兩式進行進似計算。無孔時2043YPTD有孔時20YTD式中缸蓋有效厚度（M）。T缸蓋止口內徑（M）。2D缸蓋孔的直徑（M）。0D在此次設計中，利用上式計算可取T40MM鉆鏜專用機床液壓系統設計1444最小導向長度的確定對于一般的液壓缸，最小導向長度H應滿足以下要求20LDH式中液壓缸的最大行程。液壓缸的內徑。為了保證最小導向長度H，如果過分增大和B都是不適宜的，必要時可1L以在缸蓋和活塞之間增加一個隔套K來增加H的值。隔套的長度C由需要的最小導向長度H決定，即12CLB在此設計中，液壓缸的最大行程為400MM，液壓缸的內徑為125MM，所以應用公式的MM725MM。0LD20L4125活塞的寬度B一般取得B（0610）D；缸蓋滑動支撐面的長度，根據1L液壓缸內徑D而定。當D80MM時，取；16L當D80MM時，取。0D活塞的寬度B（0610）D5490MM，取70MM45缸體長度的確定液壓缸缸體內部長度應等于活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長度還要考慮到兩端端蓋的厚度。一般液壓缸缸體長度不應該大于內徑的2030倍。缸體長度L400100MM500MM。46固定螺栓得直徑SD液壓缸固定螺栓直徑按照下式計算S52SKFDZ式中F液壓缸最大負載。Z固定螺栓個數。K螺紋擰緊系數，K11215。根據上式求得103MM52SKFDZ13286740鉆鏜專用機床液壓系統設計15五液壓元件的計算和選擇51確定液壓泵和電機的規格由工況圖可知，整個工作循環過程中液壓缸的最大工作壓力為312MPA。選取油路總壓力損失為08MPA。則泵的最大工作壓力為MPAP438062其次確定液壓泵的最大供油量，由工況圖可知，液壓缸所需的最大流量為382L/MIN，若取系統泄漏系數K105，則泵的流量為MIN/14023851LQP最后根據以上計算數據查閱產品樣本，確定選擇YB40型葉片泵，當液壓泵轉速為N960R/MIN時，液壓泵的輸出流量為40L/MIN。由于液壓缸在快退時輸入功率最大，如果取泵的效率為，這時驅80P動液壓泵所需電動機功率為KWPP7218043根據此數據查閱電動機產品目錄，選擇Y110L6型電動機，其額定功率，額定轉速。KWPN2MIN/96RN52油箱的設計521液壓油箱有效容積的確定液壓油箱在不同的工作條件下，影響散熱的條件很多，通常按壓力范圍來考慮。液壓油箱的有效容量V可概略的確定為已知該系統為中壓系統（P3MP）取V57PQ200L280L取V250L式中，V液壓油箱的有效容積PQ液壓泵的額定流量522液壓油箱的外形尺寸液壓油箱的有效容積確定后，需設計液壓油箱的外形尺寸，一般尺寸為（長寬高）111123，為提高冷卻效率，在安裝位置不受限制時，可將液壓油箱的容量予以增大。53閥類元件和輔助元件的選擇鉆鏜專用機床液壓系統設計16圖26液壓系統原理圖中包括調速閥、換向閥、單項閥等閥類元件以及濾油器、空氣濾清器等輔助元件。表51閥類元件的選擇規格序號元件名稱通過的最大流量L/MIN型號額定流量L/MIN額定壓力/MPA額定壓降/MPA1葉片泵YB1253008632三位四通電磁換向閥5034D0B10HT2563033兩位兩通電磁換向閥300822D252563034調速閥1Q10B1063055單向閥7183I63B6363026兩位兩通電磁換向閥300822D252563037溢流閥35Y63B63638空氣濾清器QUQ29濾油器WU6580J10壓力表開關K6B注此為電動機額定轉速時液壓泵輸出的實際流量。MIN/960RN54其它元件的選擇541過濾器的選擇按照過濾器的流量至少是液壓泵總流量的兩倍的原則，取過濾器的流量為泵流量的25倍。由于所設計組合機床液壓系統為普通的液壓傳動系統，對油液的過濾精度要求不高，故有MIN/1052LQ泵輸入過濾因此系統選取通用型WU系列網式吸油過濾器，參數如表52所示。（1）濾油器安裝本系統濾油器安裝在油泵的吸油管上。這種安裝能直接防止大顆粒雜質進入液壓泵內，保證了液壓系統中所有設備不受雜質的影響，但增長了油泵的吸油阻力，而且當濾油器堵塞時，使油泵工作條件惡化。為了避免油泵的損壞，通常在油泵的吸入口安裝過濾精度低的線隙式過濾器。（2）排油孔螺塞為了換油及清洗箱體時排出油污，在箱座底部油池低處設有排油孔，平時排油孔用螺塞及封油墊封住。排油孔螺塞材料一般用Q235，封油墊材料可用石棉橡膠紙，排油孔螺塞的直徑可按箱座壁厚的34倍選取，M24X15。鉆鏜專用機床液壓系統設計17表52通用型WU系列網式吸油中過濾器參數尺寸型號通徑MM公稱流量/MINL過濾精度M（D）HD1DWU6580J32125633212056542壓力表及壓力表開關的選擇液壓泵的出口、安裝壓力控制元件處、與主油路壓力不同的支路及控制油路、蓄能器的進油口等處，均應設置測壓點，以便用壓力表對壓力調節或系統工作中的壓力數值及其變化情況進行觀測。壓力表測量范圍應大于系統的工作壓力的上線，即壓力表量程約為系統最高壓力的15倍左右。在本次設計中，經計算壓力表量程約為MPA。根據753使用要求，選用K1型的壓力表開關，壓力表的精度等級選25級。543液位計的選擇液位計的下刻線至少應比吸油過濾器或吸油管口上緣高出75MM，以防吸入空氣。液位計的上刻線對應著油液的容量。液位計與油箱的連接處油密封措施。對于油溫有嚴格要求的液壓裝置，可采用傳感式液位溫度計，其溫度計是利用靈敏度較高的雙金屬片的熱脹冷縮原理來測油溫的。在本次設計中，液位計選取YWZ80型。544油管的選擇油管的內徑可按照所連接元件的接口尺寸確定，也可以按照管路中允許的流速來計算。本例中，由表53推薦取油液在壓油管的流速V3M/S,按式41算得液壓缸無桿強及有桿腔相連的油管的內徑為（51）MVQD516302813式中Q通過油管的流量；V推薦管道中油液的流速，可按表53數值選取。取D15MM。取D15MM。MVQD81630413最后，參照計算由選定的液壓元件連接油口尺寸確定油管內經。鉆鏜專用機床液壓系統設計18六液壓系統的驗算61壓力損失的驗算1）工作進給時的進油路壓力損失。運動部件工作進給時的最大速度為0046M/MMIN。進給時的最大流量為056L/MIN。則液壓油在管內流速V1為V1CM/MIN8330CM/MIN139CM/MIN24QD3205614管道流動雷諾數為1111RE1VD391252300，可見油液在管道內流態為層流，其沿程阻力系數1E06817E1進油管道BC的沿程壓力損失為PA1PA2VLD22901370681查閱換向閥4WE6E50/AG24的壓力損失PA。忽略油液通PA65過管接頭、油路板等處的局部壓力損失，則進油路總壓力損失為1PPAPA1P1A2P660110602）工作進結時的回油路壓力損失695CM/S2V1555RED695213927回油管道的沿程壓力損失為21PAPAPA21PA2VLD22906539601查產品樣本知換向閥3WE6A50/OAG24的壓力損失0025PA，2PA6換向閥4WE6E50/OAG24的壓力損失0025PA，調速閥2FRM520/623PA610的壓力損失為05PA。24PA610鉆鏜專用機床液壓系統設計19回油路總壓力損失為2PA（0050025002505）PA2PA132461006PA6103）變量泵出口處的壓力PP21/CMFA4665/95100157832PA604）快進時的