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】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:..一、设计任务...............................................................1、课程设计题目........................................................22、课程设计任务........................................错误!未定义书签。二、液压回路工况分析........................................................41、导程摩擦阻力.........................................................42、惯性力...............................................................43、工作负载.............................................................54、液压缸密封摩擦阻力...................................................5三、液压系统主要参数计算....................................................81、预选系统设计压力.....................................................82、计算液压缸主要结构尺寸...............................................83、单个液压缸需求的最大流量............................................104、其他工作阶段的压力、流量和功率......................................10四、制定方案,拟定液压系统图...............................................111、制定液压回路方案...................................................112、合成液压系统图......................................................123、选择液压系统的元件和辅件............................................14(1)液压泵的选择.........................................................14(2)控制元件的选择.......................................................15五、液压缸设计1、液压缸结构的拟定....................................................182、液压缸主要几何尺寸的计算............................................193、液压缸的结构图......................................................20六、设计总结................................................................22七、参考文献:..、课程设计题目某厂欲自行设计制造一台专用车床,用于压缩机连杆两端长轴颈的车削加工。根据加工工件尺寸较长的特点,拟采用的加工工艺方案为:工件固定,***旋转并进给。车床主要由床身[布有相互平行的形导轨和平导轨各一条(见图1-1)]和左右两个车削动力头组成,其总体布局如图2-2所示。工件装夹于床身中部。两个独立的动力头,通过机械传动带动主轴及***旋转实现车床的主运动;进给运动要求采用液压缸实现,即在床身上安装两个液压缸,使其活塞杆与各动力头下部相连,通过液压缸往复运动驱动动力头实现车床的进给运动。车床加工工件时,车削动力头的进给工作循环为:快进f工进f快退f停止。已知:移动部件重约是G=15kN;各车削动力头的最大切削进给抗力(轴向力)估值为Fe=10kN;主切削力(切向力)Fz=35kN。要求动力头的快速进、退速度相等,V1=Vmax=3m/min;错误!未找到引用源。工进速度无级调整范围为V2=错误!未找到引用源。.021导轨的静、动摩擦因数分别为错误!未找到引用源。s=;错误!未找到引用源。d=。(2)配置执行元件根据车床的总体布局及技术要求,选择缸筒固定的单杆活塞缸作为驱动车削动力头实现进给运动的液压执行元件。(3)工况分析由于动力头的快速进退及工作进给阶段的速度已给定,不必进行运动分析。故仅对液压缸作动力分析,即通过分析计算,确定液压缸总的最大外负载。液压缸的受力简图如图1-2所示。图1-1车床总体布局示意图1,8一车削动力头;2,7一主轴;3,6一连杆轴颈;4一夹具;5一工件(连杆);9一导轨;10一床身:..=~=35KN快进,快退速度3m/min动摩擦系数fd==15KN静摩擦系数fs=::双作用单出杆活塞缸,头部用间隙式缓冲,尾部用可调缓冲。:缸前,后盖采用法兰连接,用切向支座与机架固定,活塞杆移动。:用行程阀快进与工进速度的换接。设计要求:,绘制工况图(包括速度图与负载图)。,选择标准液压元件,绘制电磁铁动作循环表。,图纸绘制。上交材料:。。。:..二、液压回路工况分析fd1Ff+生fd1sm—2(15+35)(15+35)-+——22图2-1车床导轨受力分析简图车床工进阶段的导轨受力见图2-2,取摩擦因数fd=1,可算得动摩擦阻力车床空载快速进退阶段启动时,导轨受静摩擦阻力作用,区静摩擦因数f=,=3621N-GX—X—sin45。2+=1811NFNxxX—+。-------ad—x+—++X22sin—22、惯性力取速度变化量Av——,启动时间At—。算得故惯性力10315x002153NGX—*:..,已知Fe。4、液压缸密封摩擦阻力作用于液压缸活塞上密封阻力Fm,用下式估算FF(1-“)mecm式中液压缸机械效率,=~。取=,算得启动时得静密封摩擦阻力cmmeFF10=()=(1-)x10x=1000N3cmFF恒速时的动密封摩擦阻力估取为静密封摩擦阻力的30%,即=30%,即FF=30%=300N。将上述计算过程综合后得到的各工作阶段的液压缸外负载结果列于表2-1和2-2,液压缸的负载循环图、速度循环图见图2。:..车削动力头液压缸外负载计算结果外负载F/N工况计算公式结果启动4621FFF=+Gx.+快进加速2264gAtfd2mdFFF恒速+2111fd2mdFFFF=++工进16336efdmd表2-2车削动力头液压缸外负载计算结果外负载F/N工况计算公式结果「启动4621F=FfFmsFFF加速=+G*gAt2264快退fd2mdF恒速2111If.°+md:..OX快进减速启动制工进动X反向制动启动快退图2液压缸的负载循环图、速度循环图和表2-2可以看出,最大负载出现在工进阶段,:..本车床属于半精加工机床,负载最大时为慢速工进阶段,其他工况时载荷都不大,参考表表3-1按主机类型选择设计压力主机类型设计压力/?5机床龙门刨床2?8拉床8?10农业机械、小型工程机械、工程机械辅助机当压力超过32MPa10?16构时,称为超高压压力液压机、大中型挖掘机、重型机械、起重运20?22输机械地址机械、冶金机械、铁道车辆维护机械、25?100各类液压机具等3MPa预选液压缸的设计压力=。12、计算液压缸主要结构尺寸为了满足动力头快速进退速度相等的要求并减小液压泵的流量,将缸的无杆腔作为主公作AA腔,并在快进时差动连接,则液压缸无杆腔与有杆腔的有效面积与应满足122A,即活塞杆直径d和液压缸内径D间应满足d=。12为了提高动力头的工作平稳性,给液压缸设置一定回油背压。表3-2液压执行元件的背压力系统类型背压力/MPa简单系统和一般轻载节流调0..2??:..—2,,上E取液压缸机械效率=,==------166-----=x-421P*(3)10x-二x「(-)-4。=91mm从而得液压缸内径二----------------二二兀兀按,将液压缸内径圆整为=100mm=10cm。GB/T2348-1993D2AA因=,故活塞杆直径为12d===71mm按,将活塞杆直径圆整为=70mm=7cmGB/T2348-*D:=兀*==1(-)=(-)==-=122由于动力头的最低工进速度很低,故需按A>上(式3-1)v1minq50mL/:将调速阀的最小稳定流量=和活塞最小:..=代入式3—i,算得minq25cm丝=----min2V2min结果表明活塞面积可满足最低稳定速度的要求。pp差动连接快进时,液压缸有杆腔压力必须大于无杆腔压力,其差值估取pppAp=-=,并注意到启动瞬间液压缸尚未移动,此时=0;另外,。从而算得液压缸在工进阶段的实际工作压力pA+**********n)--+=-==-。液压缸最大流量发生在快退阶段,算得单个液压缸的最大流量q为1qA10cm/min===12012=、其他工作阶段的压力、流量和功率P其他由下表可见,快退阶段工作时,输入功率最大,其值为=△p+---A------==pqP:..+“2Pcm~~-^A=-------------~~=112=pqP+“21=---cm^^^---------------=21恒=、制定方案,拟定液压系统图、。考虑到切削进给传动功率不是很大,低速时稳定性要求较高;加工期间负载变化较大,故采用限压式变量阀供油和调速阀联合的容积节流调速方案,且快进时液压缸差动链接,以满足系统高压小流量和低压大流量的工况特点,从而提高系统效率,实现节能,调速阀设置在进油路上,通过调节通流面积实现液压缸及其拖动的车削动力头的车削进给调速度大小;通过分别调整两个调速阀可使两个车削动力头获得较高同步精度。。由于系统流量不是太大,故选用三位五通“O”形中位机能的电磁换向阀作主换向阀;本机床加工的轴颈长度尺寸无特殊精度要求,故采用行程控制即活动挡块压下电器行程开关,控制换向阀电磁铁的通断电来实现自动换向和速度换接。通过两个电磁铁换向阀的通断组合,可实现两个车削动力头的独立调节。在调整一个时,另一个应停止。。快进和和工进的速度换接由二位二通行程阀和远控顺序阀实现,以简化油路,提高换接精度。工进时进右路和回油路的隔离采用单向阀实现。。为了提高液压缸及其驱动的车削动力头的运动平稳性,在液压缸工进时的回油路上设置一溢流阀,以使液压缸在一定的背压下运行。为了保证整个系统的安全,在泵出口并联一溢流阀,用于防止过载。。在液压泵入口设置吸油过滤器,以保证油液的清洁度;在液压泵出口设置压力表及多点压力表开关以便于个压力阀调压时的压力观测。:..将上述各液压回路方案进行综合即可组成专用车床的液压系统原理图,图中附表是电磁铁及行程阀的状态表。以左侧动力头及液压缸为例说明其工作原理。,电磁铁1YA通电使换向阀13切换至左位。由于快进时负荷较小,系统压力不高,故顺序阀9关闭,变量泵2输出最大流量。此时,液压缸21为差动连接,动力头快进。西戎的油液流动路线如下。进油路:变量泵2f换向阀13(左位)一行程阀19(下位)一液压缸21无杆腔。回油路:液压缸21有杆腔一换向阀13(左位)一单向阀11f行程阀19(下位)一液压缸21无杆腔。,动力头侧面的活动挡块压下行程阀19,动力头开始车削工件。此时系统压力升高,在顺序阀9打开的同时,限压式变量泵2自动减小其输出流量,以便与调速阀17的开口相适应。系统中油液流动路线如下。进油路:变量泵2f换向阀13(左位)一调速阀17f液压缸21无杆腔。回油路:液压缸21有杆腔一换向阀13(右位)一顺序阀9f溢流阀(背压阀)一油箱。,给出动力头快退信号,电磁铁1YA断电,2YA通电,换向阀13切换至右位,此时系统压力下降;变量泵2的流量又自动增大,动力头实现快退。系统中油液的流动路线如下。进油路:变量泵2f换向阀13(右位)f液压缸21有杆腔。回油路:变量缸21无杆腔一单向阀15f换向阀13(右位)f油箱。,活动挡块压下终点行程开关SQ3,是电磁铁1YA和2YA均断电,此时换向阀13操至中位,液压缸21两腔封闭,动力头停止运动,变量泵2实现高压小流量卸荷。待卸下加工好的工件,装好待加工工件后,系统开始下一工作循环。:..-、7、、10顺序阀11、12、15、、、-1专用车床液压系统电磁铁和行程阀状态表电磁铁和行程阀状态工件2YA3YA4YA行程阀19行程阀20快进十__十下位下位工进十__十上位上位快退_十十_上位上位等待____下位下位:..()液压泵的选择由表可以查得液压缸的最高工作压力出现在工进阶段,即,此时的输入流1八p量较小,泵至缸间的进油路压力损失估取为=。则泵的最高工作压力为pp=+=,需要的总流量为qq=2x===,则液压泵的流量为===,拟初选限压式变量液压泵的转速为n=1450r/min,泵的容积效率=,可算得泵的排量参考值为vV二T==,选用规格相近的YBX-B30M型限压式变量叶片泵,,排量为V=30mL/r,泵的额定转速为n=1500r/min,容积效率取=,倒推v算得泵的额定流量为nqVn===。该系统选用变量泵,故应分别计算快速空载与工进速度最大时所需的功率,按两者中的较大值选取电机功率。最大工进速度所需流量为qD2V102^=2=4xx1=,-3P2=2x=808W==,快速空载时,液压缸的总负载F=2264N,此时,液压泵的工作压力为4F4x2264pAp+==+=d兀p2:..-3=907W=——p=P因为<,故应按空载快退速度时所需功率选取电机。ww查设计手册,选用系列(IP44)中规格相近的Y90L-4-B5型立式三相异步电动机,,转速为1400r/min。用此转速驱动液压泵时,变量泵的实际输出流量分别为Vnq===〉=,仍能满足系统各工况对xvp流量的要求。)控制元件的选择根据系统工作压力与通过各液压控制阀及部分辅助元件的最大流量,查产品样本所选择的元件型号规格如表所列。表5-1专用车床液压系统主要元件的型号规格工作通过流量额定流量额定压力序号名称压力型号/(L/min)/(L/min)/MPa/MPa原始压力XU-<----400?407、-B10B9、-10B:..-25B13、-25B15、-63B17、18调速阀<-10B19、-,故取经验系数5,得油箱容量为qa==。所选择的过滤器、压力表及压力表开关的型号规格见表5-。选择碳钢作为缸筒材料缸前端与机架,底座与缸体,缸体与缸套,缸体与后盖均采用法兰连接。采用后端可调缓冲,前端间隙式缓冲。后端由一个单向阀与一个节流阀构成,端盖底座和法兰间采用螺栓连接,共采用8个螺栓。根据活塞中间支撑环大约10mm,两边各向外扩展12mm,安放一对Y型密封环,Y型密封环宽度12mm。再两边各向外取5mm,活塞轴向长度为以上长度之和。活塞与缸筒间采用Y型密封圈密封,端盖与活塞间采用Y型密封圈密封。。根据上面的计算,取D=100mm,d==70mm。:...缸筒材料的选择要求与端盖成法兰焊接的缸筒,所以选择35钢。[。]=150D=100=P=/:150-1)=----(.,,----------------------------=8mmD1=D+25=116mm根据计算结果取缸筒壁厚为5=8mm。,缸底无油口。306x15h==■-----------------=[o]=100mm,选择法兰外径175mm螺栓孔中心圆直径140mm,选择M12的螺栓连接,n=。-1为液压缸结构图图5-,头部用间隙式缓冲,尾部用可调缓冲,缸前,后盖采用法兰连:..缸盖缸盖采用M12的螺栓与缸头和法兰连接,左侧开槽,放防尘套,中间采用Y型密封,与缸杆行程配合。:..5-3活塞杆图5-3活塞杆缸杆用45号钢,头部用螺栓与活塞连接,用O型密封。图5-4导向套图5-4导向套导向套用于缸头与缸盖之间,起定位导向作用。:..(1)本次设计完成了双头专用车床液压系统的设计。()该双缸系统能完成“差动快进一一工进一差动快退一停止”的工作循环。(3)通过验算该系统的刚度及散热等能达到工作要求。(4)该液压系统经济实用,应用广泛,可以在各种机床,生产车间随处可见,设计简单,灵活。元件经济实用,但是不足之处就是使用液压油,造成污染。希望随着经济科技的发展,能找到环保的传递介质,在倡导低碳环保的道路上添光加彩。:..1.《液压传动设计指南》作者:张利平北京:化学工业出版社,2.《液压与气压传动》作者:左健民北京:***出版社,3.《机械设计手册四》作者:成大先2007北京:化学工业出版社,