cheng湖南農業大學東方科技學院課程設計說明書課程名稱： 液壓與氣壓傳動題目名稱：成型銑刀在加工件上加工出成型面的液壓專用銑床班級：_級 — 專業_班姓名： 學號： 指導教師: 評定成績：教師評語：指導老師簽名：20年月日chengchengTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、設計的目的和要求 3\o"CurrentDocument"二、設計的內容及步驟 3\o"CurrentDocument"三、進度安排 5\o"CurrentDocument".負載與運動分析 6\o"CurrentDocument".確定液壓系統的主要參數 7\o"CurrentDocument".擬定液壓系統原理圖 10\o"CurrentDocument".計算和選擇液壓件 11\o"CurrentDocument".驗算液壓系統的性能 14\o"CurrentDocument".結論 17參考文獻 17chengcheng液壓傳動課程設計指導書一、設計的目的和要求：㈠設計的目的液壓傳動課程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：.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；.正確合理地確定執行機構，選用標準液壓元件；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；.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。㈡設計的要求.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；.獨立完成設計。設計時可以收集、參考同類機械的資料，但必須深入理解，消化后再借鑒。不能簡單地抄襲；.在課程設計的過程中，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；.液壓傳動課程設計的題目均為中等復雜程度液壓設備的液壓傳動裝置設計。具體題目由指導老師分配，題目附后；.液壓傳動課程設計要求學生完成以下工作：⑴設計計算說明書一份；⑵液壓傳動系統原理圖一張（3號圖紙，包括工作循環圖和電磁鐵動作順序表）。二、設計的內容及步驟㈠設計內容.液壓系統的工況分析，繪制負載和速度循環圖；.進行方案設計和擬定液壓系統原理圖；.計算和選擇液壓元件；.驗算液壓系統性能；.繪制正式工作圖，編制設計計算說明書。㈡設計步驟cheng

cheng以一般常規設計為例，課程設計可分為以下幾個階段進行。.明確設計要求⑴閱讀和研究設計任務書，明確設計任務與要求；分析設計題目，了解原始數據和工作條件。⑵參閱本書有關內容，明確并擬訂設計過程和進度計劃。.進行工況分析⑶確定液壓缸尺寸確定液壓缸尺寸前應參照教材選擇液壓缸的類型，根據設備的速度要求確定d/D的比值、選取液壓缸的工作壓力，然后計算活塞的有效面積，經計算確定的液壓缸和活塞桿直徑必須按照直徑標準系列進行圓整。計算時應注意考慮液壓缸的背壓力，背壓力可參考教材表9-1選取。⑷繪制液壓缸工況圖液壓缸工況圖包括壓力循環圖（p-s）、流量循環圖（q-s）和功率循環圖（P-s），繪制目的是為了方便地找出最大壓力點、最大流量點和最大功率點。計算過程可列表計算。液壓缸工作循環各階段壓力、流量和功率值工況計算公式負載F（KN）回油腔壓力p2流入流量進油腔壓力p,輸入功率P快進（差動）啟動加速恒速工進快退啟動加速恒速3.進行方案設計和擬定液壓系統原理圖cheng

cheng方案設計包括供油方式、調速回路、速度換接控制方式、系統安全可靠性（平衡、鎖緊）及節約能量等性能的方案比較，根據工況分析選擇出合理的基本回路，并將這些回路組合成液壓系統，初步擬定液壓系統原理圖。選擇液壓基本回路，最主要的就是確定調速回路。應考慮回路的調速范圍、低速穩定性、效率等問題，同時盡量做到結構簡單、成本低。.計算和選擇液壓組件⑴計算液壓泵的工作壓力；⑵計算液壓泵的流量；⑶選擇液壓泵的規格；⑷計算功率，選擇原動機；⑸選擇控制閥；⑹選擇液壓輔助元件；.驗算液壓系統性能；⑴驗算液壓系統的效率；⑵驗算液壓系統的溫升.繪制正式工作圖，編制課程設計計算說明書⑴液壓傳動系統原理圖一張（3號圖紙，包括工作循環圖和電磁鐵動作順序表）⑵整理課程設計計算說明書三、進度安排按教學計劃安排，液壓傳動課程設計總學時數為1周，其進度及時間大致分配如下:序號設計內容天數（約占比例1設計準備0.5（約占10%）2液壓系統的工況分析，繪制負載和速度循環圖0.5（約占10%）3進行方案設計和擬定液壓系統原理圖1.5（約占30%）4計算和選擇液壓組件1（約占20%）5驗算液壓系統性能0.5（約占10%）6繪制液壓系統原理圖，編制課程設計說明書0.5（約占10%）7設計總結與答辯0.5（約占10%）四、設計課題設計一臺用成型銃刀在加工件上加工出成型面的液壓專用銃床，工作循環:手工上料

自動夾緊——工作臺快進——銃削進給——工作臺快退——夾具松開——手工卸料。設計參數見下表。其中：工作臺液壓缸負載力設計參數見下表。其中：工作臺液壓缸負載力（KN）：FL=2.2工作臺液壓缸移動件重力（KN）：G=1.5工作臺快進、快退速度（m/min）：V1=V3=6.0夾緊液壓缸負載力（KN）：Fc=4.4夾緊液壓缸負移動件重力（N）：Gc=80夾緊液壓缸行程（mm）：L1Sc=15chengcheng工作臺工進速度（mm/min）：V2=35工作臺液壓缸快進行程（mm）：L「。。1=300工作臺液壓缸工進行程（mm）：L2_802—80工作臺啟動時間（S）：t=0.5夾緊液壓缸運動時間（S）：t?c=1cheng工作臺工進速度（mm/min）：V2=35工作臺液壓缸快進行程（mm）：L「。。1=300工作臺液壓缸工進行程（mm）：L2_802—80工作臺啟動時間（S）：t=0.5夾緊液壓缸運動時間（S）：t?c=1導軌面靜摩擦系數：人=0.2導軌面動摩擦系數：a=0.11.負載與運動分析1.11.2工作負載摩擦負載即為切削阻力FL=2200N即為導軌的摩擦阻力：靜摩擦阻力1.31.4FfsFfd慣性負載運動時間快進：工進:快退:二|iG=0.2x1500=300N動摩擦阻力=RG=0.1x1500=150NGAv15000.1“rr… x——N=76.53N9.8 0.2300X10二3s=0.05s6.0L-2v280x10二3s=2.29s0.035(300+80)X10一3s=0.06s6.0表1液壓缸在各工作階段的負載和推力工況負載組成液壓缸負載F/N液壓缸推力F0=F/ncm/N啟動F=Ffs300333.33加速F=Ffd+Fi226.53251.70cheng

cheng快進F=Ffd150166.67工進F二Ffd+FL23502611.11反向啟動F=Ffs300333.33加速F=Ffd+Fi226.53251.70快退F=Ffd150166.67根據液壓缸在上述各階段內的負載和運動時間，即可繪制出負載循環圖F-t和速度循環圖V=t，如圖1所示。圖i產-1與U寸圖2.確定液壓系統的主要參數初選液壓缸工作壓力所設計的動力滑臺在工進時負載最大，其他工況負載都不太高，參考表2和表3,初選液壓缸的工作壓力P1=4MP計算液壓缸主要尺寸鑒于動力滑臺快進和快退速度相等，這里的液壓缸可選單活塞桿式差動液壓缸（a=24），快進時液壓缸差動連接，工進時為防止孔鉆通時突然消失發生前沖現象，chengcheng液壓缸的回油腔應有背壓，參考表4,選背壓力P2=0.6MP表2按為穎選擇工作汪力負物KN5--1-1)皿口1.11.力K1內即MlI.3-ZZ.5-3A44-5券5表3每種機械常用的系統工作壓力一■亮用機陳農業機柢小d1用也恍如歸機喊械It哆耳」/卜粗人中叫無心1!機幣.空機械越富運軸機戰燃床鰥合機床龍門網用心席I伴壓加vr%05-23-5I-KK-14IAI*看4執行元件背壓力養蹺類刑背H￡出島|￡前福東毓亞并住胃洸冏速尿統C.2-05閏幅路雎■建倒的靠整f)4U.G惻油箱/吊有背出幄的旗筑C.5-I,5用小油凄的閉式”粘Cifj-I.f川汕路詼以拿2丁.出機恤t.2-3網鼬粉較知11苴攜M池IU您唱不作去5按工作樂力選期改。1件水〃7|，西工05.0-7.O>70泅）九1人U*UJ寂6投道比要求潴定耳竹口”|L時1.351331.46IEL203〔卜40.5U,55。⑻U.7IM： 曲出曲明與工運他就成□l仃任^iflitilH斯近H雨避J1三chengchengin2=94k1(｝域f則粘塞左德參考表5及奏心得d*0；山="mm等整J'i眠標范＞值得￡^=llftnnird=*Uinn]=由贏得液壓忸兩腔的實際有效面積為m=0.109m=1睥nun翌I?豈m=.LmA2= —-'）=?*（0,113-0.—44,7x1m*根據計舁出的楨樂缸的尺寸,可防算出液電缸在工作循環中苦階段的陳力，流費和或率,加裳7，所利.由武露制的液小恒工配酬圖2所不二表7液壓缸在各階段的壓力、流量和功率值工況計算公式負載F（N）回油腔壓力p2/MP°流入流量qx103/m3/s進油腔壓力p1/MPa輸入功率P/kw快進（差動）啟動P=(F+AxAP)/(A—A)1 0/2 、 1 2q=\A一A)xvp=Pq333.33 0.44加速251.70p+Ap10.75恒速166.67p+Ap0.50.650.325工進P]=(F0+A2xP2)/A1q=AxvP=Pq2611.110.60.76x10一22.850.022快退啟動1p=(F0+A1xP2)/A2q=AxvP=Pq333.330.46加速251.700.51.40恒速166.670.50.441.290.57chengcheng注：1.Ap為液壓缸差動連接時，回油口到進油口之間的壓力損失，取Ap=0.5Pa2.快退時，液壓缸有桿腔進油，壓力為pr無桿腔回油，壓力為p2.擬定液壓系統原理圖選擇基本回路總工一二』->|一二二di選擇調速M路由圖由司扎一套機床灌一系統功率較小，滑臺運動速度低，工作負載為阻力仇載且工作中變化小,故可選用進u節流調速目路n為防J1孔玷逆時窕裁先然前失引起運動部件前沖r在閹油躇上加膂壓缸由于病統選用節流我速方式,系統必然為肝式訥壞系統總工一二』->|一二二⑵選—源形式虹況圖可以消一看,-.匚作循用內，液用缸要求汕源提供我比，快退行W—大海瞿和匚"行—壓"贏―漏最太流展與地小流庠上工^?Ain.n=-0.5/(0.K4X】的X81:其相圖他的同之比。1+依卜'片(1打，5心金廣(104九這表明在i個「作循壞中的大部分時時都處于富死小流量工作，以提高系統效率1節管能彘角度來看.選用阜定累漿拙源靈然是不合理的I為此可選用限壓式及曷鬃或雙聯葉片泉作為油源.得感到前播流憶宛如二液1c"H峻'花一電性給且元拜打雙菜同日向淞mi世油比現快辿京也最￡砒定選用雙暇葉片架方案，如圖而所附(3)選野怏速運動和換詞網路水系統已選定強壓缸裁動逑接和雙泉供汕兩種快速運動的路坡球快速運動工考慮到從工進轉怏退時網汕路■施量按大］改選用推同時向可調用電液換向胭式換向回路，以減小液或沖擊，由于要實現液用缸舉動連接，所以選用三位五通電誡換向閥,如圖那所爭商選擇速度換接網路由于本系統滑臺由快送轉為工進時.速度焚化大f上山「0」悝用"IT”II4為減少速度換按時的液壓沖然，選用‘仃程閥按制的怏報叫躋,如圖跳航示s(5)選擇調峰和卸有同都在雙泵供軸峙油螺形就觸后t調壓和卸荷問鹿都已基本IS決.即滑臺工進時-高用小流量聚的出口甌力由油懣中的溢流崎調定，無霸毋設調版何略,在猾臺工邊和停止時，低壓大流量泵通過液控頻庠㈣卸帶?高壓小流麗泵在用臺停止時雖未如精,但功率損先較小,故可不需再設牌荷W路一chengcheng3.2組成液壓系統將上面逸身的液壓基本3.2組成液壓系統將上面逸身的液壓基本|可路組合在一起，井建修改和完善，就可得到完整的液壓靜工作原理圖,加國工所竽,在圖口中，為了解決滑臺工進時進、同油路串通使系統壓力無法建立的同圈，增設了單向弼燈為了避免機床停止『作時回腳中的油泄流回油郭N導致空氣進入系統.第響猾白運動的'?'%'「士」小斤>"-'''.I'll-V13：>■'-到這臺機床用于鉆孔L流孔與不通孔J加工.對位置定位精度要求較高,圖中增世了一個悵力蠹電棉1-4刈潸臺碰上死擋以店.索統氏力升高『它鬟出快退信％操翻電瓶換同冏期洞口圖3軀耳.后的漁壓察統原呼圖.計算和選擇液壓件確定液壓泵的規格和電動機功率⑴十鼻液仄泉的最大丁偉時力小流量復在快跳和工進時都向液犀缸供油.由表丁可加，液壓11在T過時工作壓力最大,地人工作壓力為不如在調速閥進E」節流調速H躇中「選取進觸路上的總壓力攝失如用.徐叫，考慮到壓力繼電器的可窟動作要求壓養WlO3M村,則小浦量泉的展商工作田力儒算為凡［二西十，十地二(3,96+(k6+0.5)M，=5,O6MI，—襟1在抉逃和惻迪曾向航壓缸俄軸.由表7可見.一退時泡壓缸的?作電力為何=I4WM①，IL快避時入，考慮到忸退時進泊不通過調速閥，-其迸油贈出力損失比前看小r現取過汕路上的總壓力損失E&MLJMFftt則大流梢兼的最高工作壓力估算為%>月小工△門=(1.4-3，0_J)MPa=1,73MPa(2)許舜液瓜泉的流累由表7—油痂向液壓愜輸珈最云墉量為00XIO-」品?若取回路渡海系簟KFJ，則兩小泉的息流量為chengcheng%ZlK5二1-U0c5<10'nt7s-0.55莫101iu14=.131/ruin等店刎消流向的維小tfe定流量為3口而rb工坯時舸盜用為。別Xl/m恃=0，5Un而.脾M、施量呆的靖，母地少應為,行)期良藏壓泵的期骷利電組1機功率恨褶以上壓力和流放數但知物產品樣案，開內愿液壓尿存在春朝朝泉，埔力iifl定述取PV2R1冬睜33型雙聯M片米.其小就曷走和人流里泵的排員力別為tSniL行和33mbY.當液IE能加片您方=9454捕|1時，并理論流晟分別為工《珀而1和3】L/niiv外取城啟氟痔積時率MU?蛔的1梟的更麻部!I:淘U燈電=鈾十軍=(6x440>0.^/l000+33xQ40xO,4/l000)L,iiiin-(5J+27.^)^111in=33I，n】in由「誡MM扭恨退葉帶人乩率垠太，若取我小漿忌概率V|lOH速時越li：壑俯映動電功機功率為產>￡1^!L=1刀. H)[KW=i|9KW7P弧父。點xI(F根據此數值在問產品樣木，在卬挺格相近的VIDOL—6型電動機.其箍京功率為1.5KW,碓持蛭的鬧斤詢小確定其他元件及輔件⑴驪定國非元件展輔件航據系統的最前匚作成力利通it若閥類無樣及林樣底腐除需仁挖圜產品樣本,選出侑閥類元件和輔件規格如在8所列口㈱中?錨.磕闡9接小就量泵的擷定流量選取?調速閥4選用Q—(iB型,為最小穩定流量為0.03口加u小于木系統工進時亦」流量。壬口而人表8液壓元件規格及型號「六元件.看孫珊過怕總人濡生邛Lhiinm唱口的定彼爾哂雕定印力fV'MLJfiliiit■睹WM由1刖|用京PV2kl2-i.'J?1￡1，曾于2三位五通電海槐門伸7()?5D￥-IdOHV煩H30.33行朝陽62JI?C-^LOOBM1血S3034回觀啕<1Q—6L26S3年向《70'WtiUttlO'tl63O.2串固牌29.3H1?B上冊430.2__液抻肥|洲躥2M.IXY心口小,呦4JJ討汴闕HTUUI-U曜3g激滋網5」V—I0U1-0iy手網陽:7.y1—IDOBtot)330.3|]特油㈱.36.C*u—處乂2110的630.0112比山表堤乂匕…6日—cheng

cheng13單向閥I則加心心壓力策電辨—戶F—NKL————/i-也看一動.L雙足聯謨用口UMmrr.時的ift盤.留i嫡定油管在選定了液壓泵Hi液片缸在實際爬進、T.斑和快退運動前段的遇動速度、時間以成進耳和流用液JlW的旗最,與吃定數值不同,重新計算他靖果如表9所列B表9各工況實際運動速度、時間即諭至件就一L超愧退q_4(慍+儲。3乂(54十279).,,95-44.7=W.JL.inin吊=0,5l./iiin外=廝+除=(5J+27.9)L/min^33UminA/，才=623x L-/inin勺5=29.)1Jmin一口=Q” Urnin打=().24L,min%=吟=3辦-^-L/inin44.7■=701./mmd-4_511?74￡10]皿；-60K(3必一7)k10Ts=0.]09nVfi壯“h『= rm./s-no沈/x】o4=0,88>i10Tm/sa久in3= 7rn/s后。乂441乂I。”-0.123mf司1即叱一加―『」3叱］「1 。，麗”-O.Q20-。做承—交-5kM,0.153"-1.22b表1。冗訐流速推春值推薦說越“而處1〕.5-1.5, 4團〃1⑶下國油皆電3-6,壓力再管通短,祜度小眼人俏回油苛/L5-3II1表9可以行出，液度缸在并階段他:娶時運創速度符合設計要求口〃平W根g表值,--id推薦的管道內蟒速城吞h-4而一由式V陽，甘一根與青限缸無桿脖和有軒腔相注的汕膏內衿分別為cheng

cheng,I而 4x6Z.3xKr143 yr-J—--v—…————xlOmm一陽2mmN和\6()x3.14x4國i4M即Xl鼠可戶)加｝60^3.14^4為了統一規格，接產晶祥木選取所有管子均為內件20nHm外輕2Hee|以田號冷援輛評理)一定軸箝一和的神金等式1 啊曲一算湛由a為鯉袖泵勒呻一縮-T;中壓系統7；赭壓荒就Fa0既戰我生褥I，二叫,二6x(56*31)L=220L5.驗算液壓系統的性能驗算系統壓力損失由于系噓譽騰布置尚未漏定T所以只粕怙劈等統壓力微失心估有時.首先確定管道內液體的流動狀稱T然后諦算某種工況下息峋壓力損失n現職進、E油管道長為JVM湖沼的運動粘度取UnRlKm%,油液%定應取尸0,9門4MU)弼斷流潮狀序在一在、1J相決不「??退1況下，進、回軸在路中斷蜘的盤量以怏退時下油新里q盧的UMn為最大，此rr油藏流動的雷諾數3_至40 和劉工10-3M3LV就FX?FXJOxlO--1x1xI0-4也為攢火.因為最大的雷諾數小于都界宙諾教［2000),故可推出：各工況下的進r回油礴中的洲誠的端訥狀態全為層流:(2)讓奧聯統FK力捌失篇系:簫.沛,現狀態沿程陽〃梟教:二二-—

一凡 4卬和池I液在管遒內流地同時代入沿程K力損失il算公式工I井榔」如數據代入f；得=.0.5478kH)2xM4?(2Cl>ilOJ)4Y4M75戶4 4x7JxMmxIO=.0.5478kH)2xM4?(2Cl>ilOJ)4Ycheng

cheng可見.沿腥一力飄黑雨卷小牙小煙威正.因這是曲層潦流動胸決定的=,在管道結構尚未確定的精況下.管遒的局部壓力損失以侑梭下式作疑黯計算a幾-凸」即：各工況下詢憫類元件的翩臨力損失可儂下式昏算5,-*:其中幽即.由產品佯本杏出.%湎@地值由表8和表9列出口符臺在快進rT迸和快退工況下的洋力損失計算如下：j.1.1快址滑臺快進時e―壓缸通過電用/向蝌差西連提在選油篇.匕?澈逋過單向艇m,電霰挑向闔3然后與液壓忖宥時監的網油上合通過行程闋3進入無桿腔口在逑油BS上，年力銅生分利為工白凡產0,54期丈IOR=O,547&,10乜留二：:”一射10-**用二。Q56卷MPato1"]ntx%“=。07酸1%-0.547B￡好-- —41。*MPa-0.02675MPei%l^r￡%乙=201%,=0.!=<Q.02675MP3=0,002675MPa0.3kH-0.2x"囚"MM))62.30.3kH-0.2x"囚"MM))62.3KN)MPii=0.15^MPa二￡g、+￡舟』+?py=(0,02675+0.002675+0.1S94)MPa二n.IRSR^TPa轄問加距上的V力損失折翦到班汕部上去，便用也算:動快速運動時的總的M力攬火￡博=0.2273+0.1SSR￡博=0.2273+0.1SSRx44.795MPa=O.316MP￡ichengcheng5」2T.iJL滑臺1進時,也說汕儲上.?制#過電液換向隅比調速3d進入赦壓航無桿腔*—魄蠲4處的展力損失為d5MPk在忖地蹉上.加液通過電液挑向閥工背東隅總和大就量奈的W荷油酒一起至液控做序憫