1、第一章課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)一、課程的目的通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，其目的主要有以下兒點(diǎn)：1、通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)能夠統(tǒng)一起來(lái)并 熟練的運(yùn)用與實(shí)際z中。2、熟練掌握系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和力的分析以及工況圖的繪制。3、學(xué)會(huì)分析系統(tǒng)以及系統(tǒng)原理圖的繪制。4、學(xué)會(huì)如何運(yùn)用液壓手冊(cè)查找相關(guān)的液壓元器件及附件。5、學(xué)會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)驗(yàn)算分析。二、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)已矢口：機(jī)床上有主軸16個(gè)，加e (pl3.9mm的孔14個(gè)(p8.5mm 的孔2個(gè)。刀具材料為高速鋼，工件材料為鑄鐵，硬度為 240hbs；機(jī)床工件、部件總質(zhì)量m = 1000kg；快進(jìn)、快退嘰叫均 為5.5m / min,快進(jìn)行程長(zhǎng)度11=0.im, x

2、進(jìn)行程長(zhǎng)度12=0.05m, 往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速、減速時(shí)間小于0.2s；動(dòng)力滑臺(tái)采用平導(dǎo)軌，其 靜摩擦系數(shù)fs=0.2,動(dòng)摩擦系數(shù)fd=0.1,其nl=360r/min, sl=0.147mm/r。n2=550r/min,s2=0.096mm/r。fs=0.2,fd=0.1。液壓 系統(tǒng)中的執(zhí)行元件使用液壓 缸。設(shè)計(jì)要求動(dòng)力滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)f工進(jìn)-> 快退t停止”的工作循環(huán)2、加速段:吹寧"鍔小陀第2章力與運(yùn)動(dòng)分析第二章力與運(yùn)動(dòng)分析一. 運(yùn)動(dòng)分析1、工進(jìn)的速度 v4=n,'! =360x0.000147 = 0.0529 侈爲(wèi)= 0.00(w%v, =at,v =0.458x0

3、.2 = 0.09163、快進(jìn)段:s2 = 0.1mv2 = vj = 0.0916'%4、減速段:偽二葺比衛(wèi)= 0.00088-0.0916 =_04510.2卄以+訐宀=00916 x 0.2-詈x 0八0.0092協(xié)5、工進(jìn)段:=0.5m0.00088 勺6、制動(dòng)段:寧十。一詈°88 一0.0044%at200044 x 022 = 0.000009m7、反向加速:% =片= 0.0916%8、快退段：v?0.0916聽(tīng)第2章力與運(yùn)動(dòng)分析57 = 0502/?9、停止段:v8=v6= 0.0916/58 = s6 = 0.0916m二. 動(dòng)力分析(1)啟動(dòng):fl=fhf

4、5= 9800x0.2 = 1960af(2 )力 口 速.fl =fnfd + ma= 9800 x0. + 1000x 0.458 = 14387v(3)工進(jìn):fl = fnfd +fq= 980 + 30466 = 31446n(4)快進(jìn)/快退：=9800x0.1 = 980(5)減速：件二代巧+uz=980 + 454 = 1434n根據(jù)以上分析可得出速度、負(fù)載循環(huán)圖見(jiàn)圖21圖21速度、負(fù)載循環(huán)圖笫3章確定液壓系統(tǒng)的丄要參數(shù)第三章確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)一.確定液壓缸的參數(shù)表3-1按載荷選擇工作壓力載荷/kn<551010-2020 3030 50>50壓力/mpa<0

5、.5-11.5-22.5-33445>51、確定液壓缸的工作壓力因本系統(tǒng)的最高作用壓力為31kn,因此根據(jù)表3-1初選液壓缸的工作壓力為p1=5mp, p2=0.2mpo2、計(jì)算液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)表32液壓缸內(nèi)徑尺寸系列(gb2348-80)81012162025324050638090100110125140160180200220250320400500630表3-3活塞桿外徑系列(gb2348-80)45681012141618202225283236404550566370809010011012514060180200220250280320360400因本系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)快進(jìn)和快退的

6、速度相同，故選用差動(dòng)連接,笫3章確定液壓系統(tǒng)的丄要參數(shù)但活塞缸和活塞桿的面積之比為:=2o31446f/a.=乙丿一=尸丫-=0.0076m21 d a 5x106-0.4x106 人2a=吟 d、=0.098m71根據(jù)表3-2可確定液壓缸的內(nèi)徑為0.1m。則有：人20.0038m2a a=0.069m71根據(jù)表3-3可確定活塞桿的外徑為0.07mojrr）2亠兒=,生=0.00385/n2 則有24，2二、確定液壓缸工的工況圖表3-4各階段壓力、流量和功率值工況負(fù)載液壓缸計(jì)算公式回油腔壓力輸入流量進(jìn)油腔壓力輸入功率快進(jìn)啟動(dòng)19600.88-0.68-f + a.ap<7 = （ a 人

7、2）%p=plq加速14380.750.55-勻速9800.64220.440.16工進(jìn)314460.20.414.10.028f +卩人q = av2p=plq快退啟動(dòng)19600.20.92-f + p2a q = a2v2p-plq加速14380.20.78-勻速9800.221.110.660.23笫3章確定液爪系統(tǒng)的上要參數(shù)根據(jù)表34可得出工況圖，見(jiàn)圖3-1壓力流量功率3-1液壓缸工況圖笫4章 擬定液壓系統(tǒng)的原理圖第四章擬定液壓系統(tǒng)的原理圖一、選擇液壓基本回路1、調(diào)速回路的選擇根據(jù)系統(tǒng)要求可知，該液壓系統(tǒng)的功率較小，工作負(fù)載變化 不大，故可選擇節(jié)流調(diào)速方式。又因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)快進(jìn)和快退的速度

8、 相等，所以選用差動(dòng)連接。2、方向控制回路因?yàn)楸鞠到y(tǒng)要實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，在工進(jìn)時(shí)要實(shí)現(xiàn)卸荷，接要求 響應(yīng)速度快。因此在回油路上要用二位三通電磁換向閥。因本系統(tǒng)要求雙向動(dòng)作，且要求中位時(shí)卸荷和響應(yīng)速度快。 因此選擇中位機(jī)能為m型的三位四通換向閥。3、壓力控制回路由于本系統(tǒng)有快進(jìn)時(shí)的低壓大流量和工進(jìn)時(shí)的高壓中小流量。因與大泵并聯(lián)一個(gè)調(diào)定壓力大的先導(dǎo)溢流閥；給小泵并聯(lián)一個(gè)調(diào)定壓力底的溢流閥。二、液壓系統(tǒng)的合成為了解決快進(jìn)時(shí)需的大流量，工進(jìn)時(shí)的小流量，因此應(yīng)與節(jié)流閥并聯(lián)一個(gè)二位兩通的電磁換向閥。為了避免大泵工作時(shí)的高壓進(jìn)入，小泵及直接通過(guò)小溢流閥 回流郵箱。而使工進(jìn)無(wú)法正常進(jìn)行。因此應(yīng)在大泵與小泵之間串

9、聯(lián)一個(gè)普通單向閥。第4章 擬定液壓系統(tǒng)的原理圖三、原理圖的繪制根據(jù)以上的信息科繪制出原理圖，見(jiàn)圖41圖41液壓系統(tǒng)原理圖表4-1電磁鐵的工作順序電位工作心ya1ya2ya3ya4ya5ya6快進(jìn)+工進(jìn)+快退+停止+第五章 液壓元器件及附件的選擇一.確定液壓泵及驅(qū)動(dòng)電機(jī)排量vpa 3 45*10"也懇/弋廠"6加"1、泵的確定（1）前泵的最人流量：p=lp=1.2x21 = 24.2l/min排量vpvp= q vp= 24-2*10 *1()3 =25.2加"960（2）后泵的最大流量：攻進(jìn)時(shí)有節(jié)流調(diào)速。故有佈=k 工噸 +3 佈=1.1*0.41 +

10、3 = 3.415 厶/min根據(jù)液壓手冊(cè)可選力士樂(lè)系列的，其型號(hào)為:yb125/4*2、電機(jī)的確定在整個(gè)工作循環(huán)中，泵的壓力和流量在較多時(shí)間內(nèi)均達(dá)到最大工作數(shù)值，騎動(dòng)泵的電機(jī)功率pi為:pi =電機(jī)型號(hào)額定功率（kw）滿載轉(zhuǎn)速（匚 p.m）啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩（kw）y112m-42.228402.224.2*10-3*4.54*1()60.69 * 60根據(jù)表5-1可選電機(jī)的類型為:=1.9kwpi =表5-1 y系列電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)電機(jī)型號(hào)額定功率(kw)滿載轉(zhuǎn)速(匸 p.m)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩/ 額定轉(zhuǎn)矩(kw)同步轉(zhuǎn)速1500 r.p.my90l-40.752825y100l1-41.12850

11、y100l2-41.52840y112m-42.228402.2y132s-43.02880y132m-44.02890y160m-45.52900y160l-47.52900二液壓附件的確定1、管連接:(1)進(jìn)油管內(nèi)徑:壁厚:4q _4*0.0382砒 q 3.14*1.5*604.54 *0.023""2*20=2.3cm=2.6mm外徑：d=d+2=23+2*2.6=28.2mm壁厚:.088*1.522*20=0.3mm(2)回油管=1.52cm4q _4*0.022內(nèi)徑:=v3.14*2*60夕卜徑 q】=+ 2 § = 15.2 + 2 * 0.3 =

12、 15.8/77/?經(jīng)查液壓手冊(cè)可得出表52進(jìn)回油管的類型尺寸公稱通徑通徑外徑管接頭油4dg/mmdg/in/mm螺紋/mm進(jìn)油路203/428m27x2回油路103/818m18/1.52、油箱的確定油箱的體積： v = mq»因本系統(tǒng)屬于中壓系統(tǒng)，故m取6.又因本系統(tǒng)是雙泵供油，其流量qp大小泵的流量之和。貝 ij油箱的容積為:v = mqp =6*(6*1.2 + 26*1.2)=229.2厶3、其他液壓元器件及其型號(hào)表5-3各類元器件序號(hào)名稱通過(guò)流量/(lmin)額定流量/(lmin)額定壓力/mpa型號(hào)1二位三通電磁換向閥226031.5we6-a5a2二位二通電磁換向閥2

13、260162ef33三位四通電磁換向閥226031.5we6e50a4單向閥0.413031.5s10p5先導(dǎo)式溢流閥20031.5db(3x)10b6節(jié)流閥223031.5mg8p7過(guò)濾器27.2506.3xu-c50*1008直動(dòng)式溢流閥5040dbds6p9液壓缸22-hsgl 01-2 a弟6章液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算第六章液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算一.驗(yàn)證系統(tǒng)壓力損失1、沿程壓力損失“ =22厶/rmn = 0 587m /$ *252 *10-64r“ 型20斗501.83*10'5a = = -0.156re 551.8% "萬(wàn)石=056*2.82*10*2*9.8 “加 壓降.

14、 eap；. = psh = 900 * 9.81 * 0.331 = 26754pa2、局部壓力損失工 ap$ = 0ap 久=0.1* 0.27 = 0.027mp3、閥類元件的壓力損失工 ap v = ap n 日=0彳常卜 0.072mp則液壓系統(tǒng)的壓力損失為：液壓系統(tǒng)實(shí)際最高壓力:隘% = p +工m = 4.1 + 0.369 = 4.469,np小于所選的工作壓力，因此前面所選的參數(shù)符合要求。二、液壓系統(tǒng)總效率的驗(yàn)算1、經(jīng)查表得泵的總效率為：= °-62、執(zhí)行原件的總效率為：980 + 3044630446= 0.96弟6章液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算3、回路的效率為:epiepp

15、p= 0.07280.16* 25*960 + 4.54*4*960則系統(tǒng)的總效率為:rj = 刀厶=0.96 * 0.6 * 0.07 = 0.04三、液壓系統(tǒng)升溫的計(jì)算1 液壓系統(tǒng)的總發(fā)熱量為:h = p(1 ), h = 29 0 * (1 - 0.04)= 278.4j2、散熱面積為：a = 0.065vv, 4 = 0.0650.2292 = 0.04/n23、溫升為:h278.4“ ar =二二一53.5°cka 130*0.044、出油口的溫度為:(=& + 山=53.5 + 25 = 78.5°c因?qū)嶋H的輸出油溫高，所以要加冷卻器。!1!冷卻器的選擇1、散熱面積的確定因溫升過(guò)高，所以選擇蛇形式水冷心毗宀。c)。azm225 + 7&5