专用铣床 课程设计
液压与气压传动 课程设计说明书
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目录
一、设计要求及数据.............................................................................. 2 二、工况分析 ......................................................................................... 2 2.1 工作负载 .................................................................................... 2 2.2 摩擦阻力 .................................................................................... 2 2.3 惯性负载 .................................................................................... 2 三、绘制负载图，速度图，运动循环图 .............................................. 3 速度循环图 ....................................................................................... 4 动作循环图 ....................................................................................... 4 四、初步确定液压缸的参数 .................................................................. 4 4.1、初步确定参数 ........................................................................... 4 4.2、计算液压缸的尺寸 ................................................................... 5 五、液压缸工况 ..................................................................................... 9 5.1绘制液压缸的工况图................................................................11 六．拟定液压系统图.............................................................................. 8 6.1、选择液压基本回路 .................................................................. 8 6.2、组成液压系统图 ...................................................................... 9 七、选择液压元件 ............................................................................... 13 7.1、确定液压泵的容量及电机功率 ............................................. 13 7.2、控制阀的选择 ......................................................................... 14
八、参考文献......................................15
一、设计要求及数据
题目：
一台专用铣床，铣头驱动电动机功率为7.5KW，铣刀直径为120mm，转速为350r/min。工作行程为400mm，快进、快退速度为6m/min，工进速度为60～1000mm/min,加、减速时间为0.05s。工作台水平放置，导轨摩擦系数为0.1，运动部件总重量为4000N。试设计该机床的液压系统。 设计任务：
(1) 完成系统的设计与计算，阐述液压传动系统的工作原理，并整理出设计计算说明书；
(2) 绘制液压传动系统图;(A3图纸，手绘) (3) 确定液压缸的结构参数；
(4) 选择液压元件及辅件，并列出元件明细表；
二、工况分析 2.1 工作负载
1000P1000P60*106p60*7.5*106
FW====N=3410.46N
DnVπDnπ*350*12060*1000
2.2 摩擦阻力
Ffj=f（=0.2*(4000+1500)N=1100NjG1+G2）Ffd=f（=0.1*(4000+1500)N=550NdG1+G2）
2.3 惯性负载
G1+G2
v4000+15004.5Fg=()=（）*N=840.98N
gt9.810.05*60
查液压缸的机械效率ηcm=0.9，可计算出液压缸在各个工作阶段的负载情况，如下表所示：
液压缸各个工作阶段的负载情况
三、绘制负载图，速度图，运动循环图
根据工况负载和已知速度v1和v2及行程S，可绘制负载图及速度图，如下图所示：
负载循环图
速度循环图
动作循环图
四、初步确定液压缸的参数 4.1、初步确定参数
查各类液压设备常用工作压力初选
p1=2*10pa
4.2、计算液压缸的尺寸
选用差动液压缸，无杆腔与有杆腔的有效面积A1=2A2；
5
p=8*10pa；回油管回油路上由背压阀或调压阀。取背压2
6
5
∆p=5*10pa。 路压力损失
A1=D=
F4400.512
=M=33.95
P(17-8/2)*101-0.5P24A1/=6.57
按JB2183-77取标准值 D=77mm
活塞杆的直径d为：d=0.7D=0.7*70=49mm 取标准值d=50mm
由此求得液压缸实际有效工作面积
A1=A2=
πD2
4
=
π*52
4
cm2=19.63cm2
π
(D2-d2)=52-3.52）cm2=10.01cm244
π
五、液压缸工况
液压缸各工作循环的负载、压力、流量和功率数值表
Q=A2V
绘制液压缸的工况图
工况图
六．拟定液压系统图 6.1、选择液压基本回路
选择调速回路。该系统的流量、压力较小，可选用定量泵和溢流阀组成的供油源，液压系统功率小，滑台运动速度低，工作负载变化小，铣床加工有顺锉和逆锉之分，可采用进流口节流的调速形式，具有承受负切削的能力，如图（a）
(a)
选择快速运动回路和换向回路。系统采用节流调速回路后，不管采用什么油源形式都必须有单独的油路直接通向液压缸两腔，以实现快速运动。在本系统中，单杆液压缸要作差动连接，为保证换向平稳，采用电液换向阀式换接回路，如图（b）
选择速度换接回路。避免液压冲击，宜选用行程阀来控制速度换接，如图（c）
（b）
（c）
6.2、组成液压系统图
根据各液压基本回路组成液压系统图,如图（d） 系统油路分析
:
1)、快进
进油路：油箱→滤油器1→油泵2→单向阀3→换向
阀4左位→行程阀5左位→液压缸8右腔
回油路：液压缸8左腔→换向阀4左位→单向阀9
→行程阀5左位→液压缸8右腔
2）、工进
进油路：油箱→滤油器1→油泵2→单向阀3→换向
阀4左位→调速阀6→液压缸8右腔
回油路：液压缸8左腔→换向阀4左位→溢流阀10
→顺序阀11→油箱
3）、快退
进油路：油箱→滤油器1→油泵2→单向阀3→换向
阀4右位→液压缸8左腔
回油路：液压缸8右腔→单向阀7→换向阀4右位
→单向阀13→油箱
七、选择液压元件
7.1、确定液压泵的容量及电机功率
1）、液压泵
油路压力损失△P=0.5MPa，回油路泄露系数取1.1，则液压泵的最高工作压力为： pB=p1+△p=(2.54+0.5) MPa=3.04 MPa 总流量：
QB=KQmax=(1.1x5.01) L/min=5.511 L/min
根据上述计算数据查泵的产品目录,选用YB-A9B定量式叶片泵,输出流量6.9L/min。
２）确定驱动电动机功率。
由工况图表明，最大功率出现在快退阶段，液压泵总效率η＝0.75,则电动机功率为： P=
p⨯Q
η
=
(1.62+0.5)⨯6
60⨯0.75
kW=0.283 kW
根据此数据按JB/T9616—1999，查阅电动机产品样本选取Y90S型三相异步电动机，其额定功率P=0.75Kw,额定转速n=1000r/min。
7.2、控制阀的选择
根据阀类及辅助元件所在油路的最大工作压力和通过该元件的最大实际流量，可选出这些液压元件的型号及规格，如下表：
八、参考文献：
机械设计课程设计手册第4版 高等教育出版社 液压与气压传动 高等教育出版社