1、 設計內容設計說明及計算過程備注一分析負載一工藝分析某機床用于擴鉆孔，其動力滑臺為臥式布置，動力滑臺采用液壓傳動。動力滑臺的液壓執行元件為桿固定的但活塞桿液壓缸。所加工的孔粗糙度及精度尺寸要求高，故動力滑臺的工作循環要求為：快進第一工進第二工進死擋鐵停留快退原位停止。設計方案如下：（一） 外負載 Fg=Ft=30000+7500=37500N（二） 慣性負載機床移動不見總質量m=980N t=0.2sFm=mv/t=980×0.1/0.2=490N（三） 阻力負載移動部件對動力滑臺導軌的法向力為 Fm=mg=980×9.8=9604N靜摩擦阻力 Ffs=fsFm=0.2&#

2、215;9604=1920.8N動摩擦阻力 Ffd=fdFn=0.1×9604=960.4液壓缸在各工作階段的負載F工況負載組成負載值啟動F=Fnfs1920.8加速F=Fnfd+ mv/t1450.4快進F=Fnfd960.4第一工進F=Fnfd+Fg30960.4第二工進F=Fnfd+Fg8460.4停留快退F=Fnfd960.4由快進和快退速度為0.1m/s，快進行程207mm，快退行程350mm，一工進速度0.75×10-3m/s，二工進速度為0.46×10-3m/s，一共進行程，二共進行程分別為35mm,8mm。設計內容設計說明及計算過程備注速度圖設計內

3、容設計說明及計算過程備注負載圖設計內容設計說明及計算過程備注二確定執行元件主要參數二確定執行元件主要參數按負載選擇液壓執行元件的工作壓力（適用于中、低壓液壓系統）載荷/KN5510102020303050>50工作壓力/MPa0.811.522.53344557按主機類型選擇液壓執行元件的工作壓力設備類型機 床農業機械、汽車工業、小型工程機械及輔助機構工程機械、重型機械、鍛壓設備、液壓支架等船用系統磨床組合機床齒輪加工機床牛頭刨床插床車床銑床鏜床珩磨機床拉床龍門刨床工作壓力/MPa1.26.3242510101616321425設計內容設計說明及計算過程備注系 統 類 型背壓壓力/MPa

4、系 統 類 型背壓壓力/MPa中低壓系統或輕載節流調節系統0.20.5采用輔助泵補油的閉式油路系統11.5回油路帶調速閥或背壓閥的系統0.51.5采用多路閥的復雜的中高壓系統（工程機械）1.23機床最大負載為38500N，由上表可取液壓系統壓力為P1=4MPa。由于快進、快退速度相等，液壓缸可選用單桿活塞式的，快進時差動連接。所以，液壓缸無桿腔工作面積A1，應為有桿腔工作面積A2的2倍，=A1/ A2=2，活塞桿直徑d與缸筒直徑D成d=0.707D的關系。在孔加工時，為了平穩加工，液壓缸回路上必須具有背壓P2。查表P2=1MPa。快進時液壓缸工作差動連接，管路中有壓力損失，先按0.3MPa考慮

5、。查表公式計算液壓缸面積A2=F/m(p1-p2)=37500/0.96×(4×2-1)×106=5.58×10-3m2A1=A2=11.16×10-3m2D=(4A1/)1/2=0.119m d=0.707D=0.084m將這些直徑按GB/T2348-2001圓整成就近標準值得D=0.12m d=0.08m由此得液壓缸兩腔的實際有效面積A1=D2/4=11.3×10-3m2 A2=(D2-d2)/4=4.95×10-3m2機床最大負載為38500N，由上表可取液壓系統壓力為P1=4MPa。由于快進、快退速度相等，液壓缸可選

6、用單桿活塞式的，快進時差動連接。所以，液壓缸無桿腔工作面積A1，應為有桿腔工作面積A2的2倍，=A1/ A2=2，活塞桿直徑d與缸筒直徑D成d=0.707D的關系。設計內容設計說明及計算過程備注在孔加工時，為了平穩加工，液壓缸回路上必須具有背壓P2。查表P2=1MPa。快進時液壓缸工作差動連接，管路中有壓力損失，先按0.3MPa考慮。查表公式計算液壓缸面積A2=F/m(p1-p2)=37500/0.96×(4×2-1)×106=5.58×10-3m2A1=A2=11.16×10-3m2D=(4A1/)1/2=0.119md=0.707D=0.0

7、84m將這些直徑按GB/T2348-2001圓整成就近標準值得D=0.12m d=0.08m由此得液壓缸兩腔的實際有效面積A1=D2/4=11.3×10-3m2 A2=（D2-d2）/4=4.95×10-3m2液壓缸在不同階段的壓力，流量和功率值：如下表設計內容設計說明及計算過程備注工況負載F/N回油腔壓力P2/MPa進油腔壓力P1/MPa輸入流量q×10-3/m3·s-1輸入功率p/kw計算式快進起動1920.800.315P1=(F/m)+ A2P/( A1-A2)q=(A1-A2) p=P1q加速1450.4P1+P(P=0.3MPa)0.238恒

8、速960.40.2020.6350.128一工進30960.412.85000850.024P1=(F/m)+ A2P2/ A1q=A1V2p=P1q二工進8460.410.780.00520.0041快退起動1920.800.404P1=(F/m)+ A1P2/ A2q=A2V2p=P1q加速1450.410.305恒速96040.2020.4950.1設計內容設計說明及計算過程備注液壓工況圖設計內容設計說明及計算過程備注三、設計液壓系統方案和擬定液壓系統原理圖三設計液壓系統方案和擬定液壓系統原理圖（）設計液壓系統方案由液壓缸工況圖可得，這臺機床液壓系統的功率小，滑臺運動速度低，工作負載變化

9、小。根據負載分析表中所得該液壓系統以采用節流調速方式和開式循環為宜。現采用進油路節流調速回路，為解決孔鉆通時滑臺突然前沖的問題，回油路上要設置背壓閥。這里使用單葉片式變量泵。（二）選擇基本回路1. 選擇快速運動和換向回路 系統中采用節流調速回路后，不論采用何種油源形式必須有單獨的油路直接通向液壓缸兩腔，以實現快速運動。2. 選擇速度換接回路 從工況圖中可知，滑臺的速度變化較大，可選用行程閥來控制速度的換接，以減小液壓沖擊。為了保證換向平穩起見，采用電液換向閥換接回路。由于這一回路還要實現液壓缸的差動連接，換向閥必須是五通的。3. 選擇調壓和卸荷回路 經過修改和整理后，液壓系統原理圖如下所示設計

10、內容設計說明及計算過程備注液壓系統原理圖1-背壓閥 2-順序閥 3-單向閥 4-一工進調速閥 5-壓力繼電器 6-單向閥 7-液壓缸 8-行程閥 9-電磁閥 10-二工進調速閥 11-先導閥 12-換向閥 13-單向閥 14-單葉片式變量泵 液壓系統動作循環表：設計內容設計說明及計算過程備注四選擇液壓元件動作名稱電磁鐵工作狀態1YA2YA3YA快進+-一工進+-二工進+-+停留+-+快退-+停止-四選擇液壓元件液壓泵總效率液壓泵類型齒輪泵葉片泵柱塞泵螺桿泵總效率0.60.70.60.750.80.850.650.8（一）液壓泵液壓泵在整個工作循環中的最大國內工作壓力為2.85MPa，如取進油路

11、上的壓力損失為0.8MPa為使壓力繼電器能可靠地工作，取其調整壓力高出系統壓力0.5MPa，液壓泵的最大工作壓力應為pp=(2.85+0.8+0.5)MPa=4.15MPa，液壓泵向液壓缸提供的最大流量為38.1L/min，因系統較簡單，取漏油系數KL=1.05，所以液壓缸實際流量qp=1.05×38.1L/min=40.005L/min，按上表取液壓泵的總效率p =0.75，則液壓泵驅動電動機所需的功率為：P=ppqp /p =(4.15×40.005)/(60×0.75)=3.69kw 因此選電動機的額定功率為Pn=4.0kw二）油管取油液在壓油管的流速v=3

12、m/s，液壓缸無桿腔和有桿腔相連的油管內徑分別為d1=2×q/(v)1/2 =22.44mm d2=2×q/(v)1/2 =16.82mm設計內容設計說明及計算過程備注 快 進工 進快 退輸入流量/L·min-1q1=(A1qp)/(A1-A2)=71.19q1 =0.5q1=qp =40.005排出流量/L·min-1q2=(A2q1)/A1=31.185q2=(A2q1)/A2=0.219q2=(A1q1)/A2=91.32運動速度/m·min-1v1=qp/(A1-A2)=6.3v2=q2/A2=0.044V3=q1/A2=8.08（三）

13、油箱郵箱溶劑按公式v=qp估算，取經驗數據=7，故其容積為v=qp=280.035L 按JB/T 7938-1999規定，取最靠近的標準庫值v=300L。設計內容設計說明及計算過程備注元件的型號及規格泵40.0057YBN型變量葉片泵順序閥407F型單向順序閥調速閥40.51507FCG-03型調速閥調速閥100.312507QDFT型調速閥行程閥407CDF-L2OC溢流閥407YF型溢流閥壓力繼電器7HED型壓力繼電器設計內容設計說明及計算過程備注五設計小結六參考文五設計小結在這次課程設計中讓我對學過的液壓課程有了系統性的理解，對設計要求及設計步驟都有了一定的了解。本次我設計了一個用液壓系

14、統控制組合機床的動力滑臺，使其實現快進，一工進，二工進，停留，快退，停止，根據此工藝要求及液壓課程中所學的知識，通過計算確保能滿足此機床的力，從而根據此選液壓系統的元件，做出液壓系統原理圖，最后去檢查看是否合理。通過一步一步的設計讓我掌握了內在的原理，收獲了很多很多。六參考文【1】 官忠范.液壓傳動系統【M】.北京：機械工業出版社，1998【2】 章宏甲.液壓傳動【M】.北京：機械工業出版社，1993.【3】陸元章.現代機械設備設計手冊【M】：北京：機械工業出版社，1997.【4】 王積偉.液壓與氣壓傳動【M】.2版.北京：機械工業出版社，2005.設計內容設計說明及計算過程備注七設計感想七感想 此次課程設計在同學和老師的指導終于做完了，收獲很多主要有兩方面一是對液壓與氣壓內容有了進一步的理解和掌握。 二是對電腦的應用更是有了一大步的熟練像對word等軟件。一是對液壓與氣壓課程內容有了進一步的理解和掌握。在設計的過程中讓我看到了對液壓知識的欠缺，在好友的幫助下我一步一步的解決掉自己的疑難點，對以前的知識進行系統全面的學習，對這門課程有一個重新的定位。通過這些設計讓我認識到了液壓與氣壓在我們機械生產乃至更多的行業有著廣泛的應用起著極其不可替代的作用，因此就要求我必須的認真的面對這些內容，更好的應用自己的知識到我們的生活生產當中。