1、鎮 江 高 專 畢 業 設 計 (論 文)臥式鉆孔組合機床液壓系統設計 Horizontal drilling combination machine tools hydraulic system desig系 名： 機械工程系 專業班級： 學生姓名： 步文愷 學 號： 070108124 指導教師姓名： 戴月紅 指導教師職稱： 講 師二一二年 六月目 錄引 言 . 4第一章 概述. 61.1 組合機床的定義、用途、特點. 61.2 組合機床的類型. 61.3 組合機床的通用部件. 7第二章 負載工況分析 . 82.1 動力參數分析. 82.1 繪制工況圖及動作循環圖. 錯誤！未定義書簽。第三

2、章 計算液壓缸尺寸和所需流量 . 錯誤！未定義書簽。3.1 工作壓力的確定. 錯誤！未定義書簽。3.2 計算液壓缸尺寸. 錯誤！未定義書簽。3.3 進給液壓缸所需流量. 錯誤！未定義書簽。3.4 夾緊的有效面積、工作壓力和流量的確定. 錯誤！未定義書簽。第四章 確定液壓系統方案 擬定液壓系統原理圖錯誤！未定義書簽。4.1 確定液壓系統方案. 錯誤！未定義書簽。4.2 擬定液壓系統原理圖. 錯誤！未定義書簽。第五章 選擇液壓元件 確定輔助裝置 . 115.1 選擇液壓泵. 115.2 選擇閥類元件. 125.3 確定油管尺寸. 125.4 確定油箱容量. 13第六章 液壓系統驗算 . 146.1

3、 計算壓力損失和壓力閥的調整值. 146.2 計算液壓泵需要的電動機功率. 14結 論 . 15致 謝 . 16參考文獻： . 171臥式鉆孔組合機床液壓系統設計 專業班級：機電W071 學生姓名：步文愷指導教師：戴月紅 職稱：講師摘要 用液體作為工作介質來實現能量傳遞的傳動方式稱為液壓傳動。液壓系統是以電機提供動力基礎，使用液壓泵將機械能轉化為壓力，推動液壓油。通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作。完成各種設備不同的動作需要。液壓系統已經在各個工業部門及農林牧漁等許多部門得到愈來愈廣泛的應用，而且愈先進的設備，其應用液壓系統的部分就愈多。所以像我們這樣

4、的大學生學習和親手設計一個簡單的液壓系統是非常有意義的。關鍵詞：液壓傳動、穩定性、液壓系統2Horizontal drilling combination machine tools hydraulic system desig Abstract Hydraulic system is powered motor basis, the use of hydraulic pump will translate into pressure on the mechanical energy, promote the hydraulic oil. Through various control val

5、ves to change the flow of hydraulic oil, thus promoting the hydraulic cylinders made of different itinerary, the movements in different directions. All kinds of different equipment to complete the actions required. Hydraulic system has been in various industrial sectors and agriculture, forestry, an

6、imal husbandry and fisheries, and many other departments are more widely used, and more advanced equipment, its application on the part of the hydraulic system more. So students like us to study and personally designed a simple hydraulic system is very meaningful.Key words hydraulic transmission, co

7、ntrol system, hydraulic system3引 言我們課題所研究的是臥式鉆孔組合機床的液壓傳動設計，借用CAD輔助設計，綜合運用液壓傳動課程以及各種先進的現代設計方法，再設計實踐中學習掌握通用液壓元件，充分發揮設計者的創造能力，有效提高設計質量、降低制造費用縮短研發周期并促進產品標準化等具有重大意義。設計目的、要求及題目1設計的目的液壓傳動畢業設計是本課程的一個綜合實踐性教學環節，通過該教學環節，要求達到以下目的：1.1 鞏固和深化已學知識，掌握液壓系統設計計算的一般方法和步驟，培養學生工程設計能力和綜合分析問題、解決問題能力；1.2 正確合理地確定執行機構，選用標準液壓元件

8、；能熟練地運用液壓基本回路、組合成滿足基本性能要求的液壓系統；1.3 熟悉并會運用有關的國家標準、部頒標準、設計手冊和產品樣本等技術資料。對學生在計算、制圖、運用設計資料以及經驗估算、考慮技術決策、CAD技術等方面的基本技能進行一次訓練，以提高這些技能的水平。2. 設計的要求2.1 設計時必須從實際出發，綜合考慮實用性、經濟性、先進性及操作維修方便。如果可以用簡單的回路實現系統的要求，就不必過分強調先進性。并非是越先進越好。同樣，在安全性、方便性要求較高的地方，應不惜多用一些元件或采用性能較好的元件，不能單獨考慮簡單、經濟；2.2 獨立完成設計。設計時可以收集、參考同類機械的資料，但必須深入理

9、解，消化后再借鑒。不能簡單地抄襲；2.3在畢業設計的過程中，要隨時復習液壓元件的工作原理、基本回路及典型系統的組成，積極思考。不能直接向老師索取答案。2.4 液壓傳動畢業設計的題目均為中等復雜程度液壓設備的液壓傳動裝置 4設計。具體題目由指導老師分配，題目附后；2.5 液壓傳動畢業設計要求完成以下工作：設計計算說明書一份；液壓傳動系統原理圖一張（2號圖紙，包括工作循環圖和電磁鐵動作順序表）、液壓缸裝配圖（2號圖紙）、液壓缸零件圖。3. 設計題目系統一套液壓系統，系統要求：工件的定位與夾緊，所需夾緊力不得超過6000N。機床進給系統完成快進-工進-快退-停止的工作循環。快進、快退速度為6m/mi

10、n，工進速度為30120mm/min；快進行程為200mm，最大工進行程為50mm；最大切削力25000N，運動部件總重量為15000N，加減速實踐均為0.1s，采用平導軌，靜摩擦系數為0.2，動摩擦系數為0.1。5第一章 概述1.1 組合機床的定義、用途、特點定義：以通用部件為基礎，配以少量專用部件，對一種或若干種工件按預先確定的工序進行加工的高效、自動化的專用機床。用途：組合機床廣泛用于大批量生產的行業，主要用于加工箱體類零件。 特點：組合機床與一般的專用機床一樣，是針對特定工序加工要求而設計的。因此，組合機床具有專用、高效、自動化和易于保證加工精度等優點。與一般專用機床比較，組合機床具有

11、以下特點：1.組合機床只需選用通用零部件和設計制造少量專用零部件，所以時間與制造周期短、經濟效果好；2.組合機床的通用部件是經過長期實踐考驗的，因此結構穩定、工作可靠，使用和維修方便；3.通用部件可以成批制造，成本較低4.當被加工的零件變換時，組合機床的通用部件和標準零件可以重復使用，不必重新設計和制造；5.組合機床易于聯成組合機床自動線，以適應大規模生產的需要。1.2 組合機床的類型根據通用部件規格大小及結構配置形式可分為大型組合機床和小型組合機 6床，大型組合機床具體分為以下三種：(1) 具有固定夾具的單工位組合機床(2) 具有移動夾具的多工位組合機床工作特點：這類機床有二個或二個以上加工

12、工位，夾具在工作臺上按預定的工作循環使工件順次從一個工位輸送到另一個工位，即換位，以便在各工位上完成同一加工部位多工步加工和不同部位加工，從而完成一個或數個表面的較復雜的加工工序。應用場合：這類機床工序較集中，生產率較單工位組合機床高。但由于有轉位或移位的定位誤差，所以加工精度較低，且結構復雜，造價高，多用于大批大量生產中對較復雜的中小型零件加工。(3) 轉塔式組合機床1.3 組合機床的通用部件組合機床通用部件是具有特定功能，按標準化、系列化和通用化原則設計和制造的組合機床基礎部件。在各種通用部件之間有配套關系，在組成各種組合機床時，可以互相通用。功用：傳遞動力并實現主運動或進給運動，它是通用

13、部件的最基本部件。功用：用來安裝動力部件、輸送部件等部件。功用：多工位組合機床的通用部件，用來安裝工件并完成工位間的工件輸送。功用：控制組合機床按規定程序進行工作循環。7第二章 負載工況分析2.1 動力參數分析計算各階段的負載：啟動和加速階段的負載從靜止到快速的啟動時間很短，所以以加速過程進行運算計算，但摩擦阻力仍按靜止摩擦阻力考慮。Fq=Fj+Fg+Fm式中Fj靜摩擦阻力，計算時，其摩擦系數可取0.160.2：Fg慣性阻力，牛頓第二定律求出：Fg=ma=Gv150005/60=637.10N 9.810.2gt2Fm密封產生的阻力。按經驗可取Fm=0.1Fq，所以快速階段負載 FkFk=Fd

14、m+Fm式中Fdm動摩擦阻力，取其摩擦系數為0.1；Fm密封阻力，取Fm=0.1Fk，所以第一次工進階段的負載 Fk=Fgj1=Fdm+Fqx+Fm式中 Fdm動摩擦阻力，取其摩擦系數為0.1；Fqx切削力；8Fm密封阻力，取其Fm=0.1Fgj，所以液壓系統原理圖如下圖所示： 9液壓系統原理圖10第五章 選擇液壓元件 確定輔助裝置5.1 選擇液壓泵5.1.1 泵的工作壓力的確定泵的工作壓力可按缸的工作壓力加上管路和元件的壓力損失來確定，所以要等到求出系統壓力損失后，才能最后確定。采用調速閥調速，初算時可取p=0.51.2Mpa。考慮背壓，現取p=1Mpa。泵的工作壓力pb初定為：pb=p+p

15、=3+1=4MPa式中 p液壓缸的工作壓力；p系統壓力損失。5.1.2 泵的流量的確定(1) 快進快退時泵的流量由于液壓缸采用差動連接方式，而有桿腔有效面積A2大于活塞桿面積A3，所以在速相同情況下，快退所需流量大于快進的流量，所以按快退考慮。 快退時缸所需的流量qkt=29L/min，所以快退時泵應供油量為：(2) 工進時泵的流量工進時缸所需的流量qgj=3L/min，故工進時泵應供流量為考慮到節流調速系統中溢流閥的性能特點，需加上溢流閥的最小溢流量（一般取3L/min），所以根據組合機床的具體情況，從產品樣本中選用YB-4/25型雙聯葉片泵。此泵在 11快速進退時（低壓狀態下雙泵供油）提供

16、的流量為qmax =4+25=29 L/min在工進時（高壓狀態下小流量的泵供油）提供的流量為qmin=4 L/min>qgjb故所選泵符合系統需要。（3）驗算快進、快退的實際速度當泵的流量規格確定后，應驗算快進、快退的實際速度，與設計要求相差太大則要重新計算。qmax1410-35.9m/min kj=-6A3237510qmax1410-35.3m/min kj=-6A22649105.2 選擇閥類元件各類閥可按通過該閥的最大流量和實際工作壓力選取。閥的調整壓力值必須在確定了管路的壓力損失和閥的壓力損失后才能確定，閥的具體選取可參考各種產品樣本手冊。限于篇幅，此處略。5.3 確定油管

17、尺寸（1）油管內徑的確定可按下式計算： d=4q泵的最大流量為14 L/min，但在系統快進時，部分油管的流量可達29L/min，故29 L/min計算。取v為4m/s,則 42910-3d=1.210-2m=12mm 3.14460（2）按標準選取油管可按標準選取內徑d=15mm,壁厚為1.5mm的無縫鋼管。125.4 確定油箱容量本設計為中壓系統，油箱有效容量可按泵每分鐘內稱流量的57倍來確定。油箱有效容量為：V=5×qb=5×29=145L13第六章 液壓系統驗算6.1 計算壓力損失和壓力閥的調整值按第2章中有關計算公式計算壓力損失。此處略。按壓力損失和工作需要可確定

18、各壓力閥的調整值。此處略。6.2 計算液壓泵需要的電動機功率工進時泵1的調整壓力為4.3MPa,流量為4/min，泵2卸荷時，其卸荷壓力可視為零。對于葉片泵，取其效率=0.75,所以工進時所需電動機功率為 b1qb13.1106410-30.28103w=0.28kw P=0.75602.快進、快退時所需的功率由于快進、快退時流量相同，而快進時的工作壓力大于快退時的工作壓力，故功率可按快進時計算。系統的壓力為3MPa（液控順序閥的調整壓力），流量為14L/min，其功率為 P=pbqb31062910-3=1.931031.93kw 0.7560由于快速運動所需電動機功率大于工作進給所需電動機功率，故可按快速運動所需的功率來選取電動機。現按標準選用電動機功率為1.1kW，具體型號可參考相關手冊。14結 論經過五個月的畢業設計結束了，在本次畢業設計從最原始的條件推出零件圖，經過確定液壓系統工況分析確定液壓缸的尺寸，然后進行尺寸校核，最終確定尺寸。這次畢業設計讓我把以前遺忘的知識又重新拾了起來，CAD的畫圖水平有所提高，Word輸入、排版的技巧也有所掌握，還提高了我的動手能力，查看資料能力，對液壓循環圖流程，液壓泵內部結構有了更深的了解，可以說收獲很多。完