液壓課程設(shè)計(jì)說明書-專用臥式銑床.doc

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目錄一 前言11.1課程設(shè)計(jì)的目的：11.2課程設(shè)計(jì)題目：11.3課程設(shè)計(jì)主要完成的主要內(nèi)容：1二 工況分析22.1負(fù)載分析22.2運(yùn)動分析5三 確定液壓缸的參數(shù)63.1初選液壓缸的工作壓力63.2 確定液壓缸尺寸73.3液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率的計(jì)算值83.4繪制液壓缸工況圖10四 擬定液壓系統(tǒng)圖114.1選擇液壓回路114.2 液壓原理圖12五 選擇液壓元件145.1 選擇液壓泵和驅(qū)動電機(jī)145.2 選擇控制元件155.3 選用輔助元件15六 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算176.1 油路中的壓力損失176.2液壓系統(tǒng)的效率186.3 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升驗(yàn)算19七 液壓缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算207.1 計(jì)算液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸20總結(jié)23參考文獻(xiàn)24一 前言 有一點(diǎn)點(diǎn)數(shù)據(jù)錯誤，要高分畫圖很重要1.1課程設(shè)計(jì)的目的：液壓傳動與控制課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)學(xué)生在學(xué)完流體力學(xué)與液壓傳動課程之后進(jìn)行的一個重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生通過本課程設(shè)計(jì)能夠進(jìn)一步熟悉并掌握液壓傳動與控制的基本概念、熟悉液壓元件結(jié)構(gòu)原理、熟悉液壓基本回路、掌握液壓系統(tǒng)圖的閱讀方法及基本技能、能夠綜合運(yùn)用本課程及工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)等有關(guān)課程的知識設(shè)計(jì)一般工程設(shè)備液壓系統(tǒng)。同時，學(xué)生通過本課程設(shè)計(jì)可在以下幾方面得到訓(xùn)練：正確進(jìn)行工程運(yùn)算和使用技術(shù)文件、技術(shù)資料的能力；掌握系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的一般方法；正確表達(dá)設(shè)計(jì)思想的方法和能力；綜合利用所學(xué)知識解決工程實(shí)際問題的能力。1.2課程設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一臺專用臥式銑床的液壓系統(tǒng)，要求液壓系統(tǒng)完成“快進(jìn)工進(jìn)快退停止”的工作循環(huán)。已知：銑削阻力最大為10000N，工作臺、工件和夾具的總重量為5500N，工作臺快進(jìn)行程為300mm，工進(jìn)行程為100mm，快進(jìn)、快退速度為4.5m/min，工進(jìn)速度為601000mm/min，加、減速時間為0.05s，工作臺采用平導(dǎo)軌，靜摩擦系數(shù)為0.2，動摩擦系數(shù)為0.1。1.3課程設(shè)計(jì)主要完成的主要內(nèi)容：1.設(shè)計(jì)時必須從實(shí)際出發(fā)，綜合考慮實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性及操作維修方便。如果可以用簡單的回路實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的要求，就不必過分強(qiáng)調(diào)先進(jìn)性。并非是越先進(jìn)越好。同樣，在安全性、方便性要求較高的地方，應(yīng)不惜多用一些元件或采用性能較好的元件，不能單獨(dú)考慮簡單、經(jīng)濟(jì)；2.獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時可以收集、參考同類機(jī)械的資料，但必須深入理解，消化后再借鑒。不能簡單地抄襲；3.在課程設(shè)計(jì)的過程中，要隨時復(fù)習(xí)液壓元件的工作原理、基本回路及典型系統(tǒng)的組成，積極思考；4.液壓傳動課程設(shè)計(jì)的題目均為中等復(fù)雜程度液壓設(shè)備的液壓傳動裝置設(shè)計(jì)。具體題目由指導(dǎo)老師分配，題目附后；5.液壓傳動課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生完成以下工作：(1) 液壓系統(tǒng)原理圖1張；(2) 部件工作圖和零件工作圖若干張；(3) 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份二 工況分析工況分析就是分析液壓執(zhí)行元件在工作工程中速度和負(fù)載的變化規(guī)律，求出工作循環(huán)中各動作階段的負(fù)載和速度的大小，并繪制負(fù)載圖和速度圖。從這兩圖中可明顯看出最大負(fù)載和最大速度值及二者所在的工況。這是確定系統(tǒng)的性能參數(shù)和執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)參數(shù)（結(jié)構(gòu)尺寸）的主要依據(jù)。（a） 工況循環(huán)圖2.1負(fù)載分析 在負(fù)載分析中，先不考慮回油腔的背壓力。因工作部件是水平放置的，重力的水平的分力為零，在運(yùn)動過程的力有軸向切削力、導(dǎo)軌摩擦力、慣性力三種。導(dǎo)軌的正壓力等于動力部件的重力。（1）工作負(fù)載 FL ： FL=10000N（2）摩擦負(fù)載 Ff ： fd=0.1 fs=0.2靜摩擦負(fù)載： Ffs = Fn fs=55000.2=1100N動摩擦負(fù)載： Ffd = Fnfd=55000.1=550N（3）慣性阻力Fm： Fm= 同時考慮到液壓缸密封裝置的摩擦阻力（作為內(nèi)負(fù)載阻力，考慮計(jì)入液壓缸的機(jī)械效率，取液壓缸的機(jī)械效m=0.9），工作臺的液壓缸在各工況階段的負(fù)載值列于表2.1中，負(fù)載循環(huán)圖如圖2-1所示。表2.1液壓缸在各階段的負(fù)載F和缸的推力F工況負(fù)載組成負(fù)載值F液壓缸推力F、=F/m起動F=Ffs1100N1222.2N加速F=Ffd +Fm1391.8N1546.4N快進(jìn)F=Ffd550N611.1N工進(jìn)F= Ffd+ FL10550N11722N反向起動F=Ffs1100N1222.2N加速F= Ffd + Fm1391.8N1546.4N快退F=Ffd550N611.1N注：m缸的機(jī)械效率，取m=0.9圖:2.1：負(fù)載循環(huán)圖2.2運(yùn)動分析圖2.2：速度循環(huán)圖三 確定液壓缸的參數(shù)3.1初選液壓缸的工作壓力執(zhí)行元件的參數(shù)確定表(3.1)不同負(fù)載條件下的工作壓力負(fù)載F/N50000液壓缸的工作壓力/MPa0.811.522.53344557表（3.2）各類機(jī)械常用的工作壓力 設(shè)備類型機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械、小型工程機(jī)械、工程機(jī)械中的輔助機(jī)構(gòu)、船舶機(jī)構(gòu)壓力機(jī)重型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、船舶起貨機(jī)、大中型挖掘機(jī)磨床車、鏜、銑組合機(jī)床拉床龍門刨床工作壓力/MPa0.82243580mm時，取A=（0.61.5）d=66165mm，選取 A=70mm 7.1.2 缸體參數(shù) （1)液壓缸最小導(dǎo)向長度H HL/20+D/2=542/20+80/2=67.1mm (2)缸筒壁厚 根據(jù)液壓傳動設(shè)計(jì)手冊缸筒選用20號鋼，取安全系數(shù)n=5。 所以選用壁厚 3mm查液壓工程手冊表23.3-2得缸筒外徑 （4）缸筒底厚 底部采用平底型，材料為ZG230-450， 取（5）缸筒法蘭頭部厚度 缸筒頭部采用法蘭連接，易加工拆卸，材料為45鋼，安全系數(shù)n=2.5，則 查表26.3-3確定V型密封圈尺寸 查表26.3-2確定O型密封圈尺寸1.280.08（mm） （6）液壓缸蓋固定螺栓直徑校核 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表2-12-1取螺栓為M6，螺紋長度l為15mm。 （7）缸筒長度 缸筒長度L由最大工作行程長度加上各種結(jié)構(gòu)來確定，即 l活塞的最大工作行程，即l=400mm; B活塞寬度，一般為（0.61）D，取B=56mm; A 活塞桿導(dǎo)向長度,取A=72mm； M活塞桿密封長度，取M=30mm； C其他長度；由于一般缸筒的長度最好不超過內(nèi)徑的20倍，即L1600mm，所以此處取缸筒長度L=542mm?？偨Y(jié)通過這段時間的設(shè)計(jì)，認(rèn)識到我們還有很多知識的盲點(diǎn)和漏洞，理論知識和實(shí)踐的差距。所以說通過這次設(shè)計(jì)我深刻的認(rèn)識到理論聯(lián)系實(shí)際的能力還需提高。液壓系統(tǒng)是以電機(jī)提供動力基礎(chǔ)，使用液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)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(shè)備不同的動作需要。液壓系統(tǒng)已經(jīng)在各個工業(yè)部門及農(nóng)林牧漁等許多部門得到愈來愈廣泛的應(yīng)用，而且愈先進(jìn)的設(shè)備，其應(yīng)用液壓系統(tǒng)的部分就愈多。所以像我們這樣的大學(xué)生學(xué)習(xí)和親手設(shè)計(jì)一個簡單的液壓系統(tǒng)是非常有意義的。本次設(shè)計(jì)涉及了液壓傳動大部分知識，還有就是CAD畫圖和word文檔的處理，也使我們很好的將課本上的知識與實(shí)際運(yùn)用結(jié)合起來，收獲頗多。最后，真誠的感謝吳老師對我們指導(dǎo)和耐心的講解分析。參考文獻(xiàn)1 李兵，黃方平.主編. 液壓與氣壓傳動. 武漢.華中科技大學(xué)出版社.2012.62 成大先. 主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本機(jī)械傳動. 化學(xué)工業(yè)出版社 2004.13 何玉林，沈榮輝，賀元成.主編.機(jī)械制圖. 重慶大學(xué)出版社.2000.84 路甬祥主編.液壓氣動技術(shù)手冊.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.20025 雷天覺主編.液壓工程手冊.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.19906 王積偉，章宏甲，黃誼.主編. 液壓傳動. 機(jī)械工業(yè)出版社.2006.127 薛廣紅，李曉梅.主編.機(jī)械制圖.武漢.華中科技大學(xué)出版社，2012.98 孫德志，張偉華，鄧子龍.主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì). 武漢.華中科技大學(xué)出版社，2012.9