液壓課程設(shè)計說明書-專用臥式銑床.doc

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目錄一 前言11.1課程設(shè)計的目的：11.2課程設(shè)計題目：11.3課程設(shè)計主要完成的主要內(nèi)容：1二 工況分析22.1負載分析22.2運動分析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)熱溫升驗算19七 液壓缸的設(shè)計與計算207.1 計算液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸20總結(jié)23參考文獻24一 前言 有一點點數(shù)據(jù)錯誤，要高分畫圖很重要1.1課程設(shè)計的目的：液壓傳動與控制課程設(shè)計是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學生在學完流體力學與液壓傳動課程之后進行的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。學生通過本課程設(shè)計能夠進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、能夠綜合運用本課程及工程力學、機械設(shè)計等有關(guān)課程的知識設(shè)計一般工程設(shè)備液壓系統(tǒng)。同時，學生通過本課程設(shè)計可在以下幾方面得到訓練：正確進行工程運算和使用技術(shù)文件、技術(shù)資料的能力；掌握系統(tǒng)方案設(shè)計的一般方法；正確表達設(shè)計思想的方法和能力；綜合利用所學知識解決工程實際問題的能力。1.2課程設(shè)計題目：設(shè)計一臺專用臥式銑床的液壓系統(tǒng)，要求液壓系統(tǒng)完成“快進工進快退停止”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，工作臺快進行程為300mm，工進行程為100mm，快進、快退速度為4.5m/min，工進速度為601000mm/min，加、減速時間為0.05s，工作臺采用平導軌，靜摩擦系數(shù)為0.2，動摩擦系數(shù)為0.1。1.3課程設(shè)計主要完成的主要內(nèi)容：1.設(shè)計時必須從實際出發(fā)，綜合考慮實用性、經(jīng)濟性、先進性及操作維修方便。如果可以用簡單的回路實現(xiàn)系統(tǒng)的要求，就不必過分強調(diào)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(yīng)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(jīng)濟；2.獨立完成設(shè)計。設(shè)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；3.在課程設(shè)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(tǒng)的組成，積極思考；4.液壓傳動課程設(shè)計的題目均為中等復雜程度液壓設(shè)備的液壓傳動裝置設(shè)計。具體題目由指導老師分配，題目附后；5.液壓傳動課程設(shè)計要求學生完成以下工作：(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)計計算說明書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載的變化規(guī)律，求出工作循環(huán)中各動作階段的負載和速度的大小，并繪制負載圖和速度圖。從這兩圖中可明顯看出最大負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負載分析 在負載分析中，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，在運動過程的力有軸向切削力、導軌摩擦力、慣性力三種。導軌的正壓力等于動力部件的重力。（1）工作負載 FL ： FL=10000N（2）摩擦負載 Ff ： fd=0.1 fs=0.2靜摩擦負載： Ffs = Fn fs=55000.2=1100N動摩擦負載： 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)負載阻力，考慮計入液壓缸的機械效率，取液壓缸的機械效m=0.9），工作臺的液壓缸在各工況階段的負載值列于表2.1中，負載循環(huán)圖如圖2-1所示。表2.1液壓缸在各階段的負載F和缸的推力F工況負載組成負載值F液壓缸推力F、=F/m起動F=Ffs1100N1222.2N加速F=Ffd +Fm1391.8N1546.4N快進F=Ffd550N611.1N工進F= Ffd+ FL10550N11722N反向起動F=Ffs1100N1222.2N加速F= Ffd + Fm1391.8N1546.4N快退F=Ffd550N611.1N注：m缸的機械效率，取m=0.9圖:2.1：負載循環(huán)圖2.2運動分析圖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)不同負載條件下的工作壓力負載F/N50000液壓缸的工作壓力/MPa0.811.522.53344557表（3.2）各類機械常用的工作壓力 設(shè)備類型機床農(nóng)業(yè)機械、小型工程機械、工程機械中的輔助機構(gòu)、船舶機構(gòu)壓力機重型機械、起重運輸機械、船舶起貨機、大中型挖掘機磨床車、鏜、銑組合機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 查機械設(shè)計手冊表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，認識到我們還有很多知識的盲點和漏洞，理論知識和實踐的差距。所以說通過這次設(shè)計我深刻的認識到理論聯(lián)系實際的能力還需提高。液壓系統(tǒng)是以電機提供動力基礎(chǔ)，使用液壓泵將機械能轉(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生學習和親手設(shè)計一個簡單的液壓系統(tǒng)是非常有意義的。本次設(shè)計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際運用結(jié)合起來，收獲頗多。最后，真誠的感謝吳老師對我們指導和耐心的講解分析。參考文獻1 李兵，黃方平.主編. 液壓與氣壓傳動. 武漢.華中科技大學出版社.2012.62 成大先. 主編.機械設(shè)計手冊單行本機械傳動. 化學工業(yè)出版社 2004.13 何玉林，沈榮輝，賀元成.主編.機械制圖. 重慶大學出版社.2000.84 路甬祥主編.液壓氣動技術(shù)手冊.北京.機械工業(yè)出版社.20025 雷天覺主編.液壓工程手冊.北京.機械工業(yè)出版社.19906 王積偉，章宏甲，黃誼.主編. 液壓傳動. 機械工業(yè)出版社.2006.127 薛廣紅，李曉梅.主編.機械制圖.武漢.華中科技大學出版社，2012.98 孫德志，張偉華，鄧子龍.主編. 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計. 武漢.華中科技大學出版社，2012.9