《液压与气压传动》课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床液压传动系统设计.doc

《液压与气压传动》 课程设计说明书 题目：卧式单面多轴钻孔组合机床液压传动系统设计 院系： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 目 录 一、设计要求及工况分析 .............................3 二、确定液压系统主要参数............................5 三、拟定液压系统原理图............................. 7 四、计算和选择液压件................................8 五 、液压缸设计基础.................................11 5.1液压缸的轴向尺寸.........................................11 5.2主要零件强度校核.........................................11 六、验算液压系统性能................................14 七、设计小结........................................17  一、设计要求及工况分析 1.设计要求 要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。要求实现的动作顺序为：快进→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力总和Fe=30500N，移动部件总重量G＝19800N；快进行程为100mm，快进与快退速度0.1m/s，工进行程为50mm，工进速度为0.88mm/s，加速、减速时间均为0.2s，利用平导轨，静摩擦系数0.2；动摩擦系数为0.1。液压系统的执行元件使用液压缸。 2.负载与运动分析 （1）工作负载 工作负载即为切削阻力 （2）摩擦负载摩擦负载即为导轨的摩擦阻力 静摩擦阻力 动摩擦阻力 （4） 运动时间 快进 工进 快退 设液压缸的机械效率 =0.9，得出液压缸在各阶段的负载和推力，如表1所列。 表1 液压缸在各运动阶段的负载和推力（=0.9） 工况 计算公式 负载值F/N 液压缸推力F//N 启动 3960 4400 加速 2990 3322 快进 1980 2200 工进 32480 36089 反向启动 3960 4400 加速 2990 3322 快退 1980 2200 根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间，即可绘制出负载循环图F-t 和速度循环图-t，如图1所示。 图1 速度负载循环图 a)工作循环图 b）负载速度图 c)负载速度图 二、确定液压系统主要参数 1.初选液压缸工作压力 所设计的动力滑台在工进时负载最大，在其他工况负载都不太高，参考表2和表3，初选液压缸的工作压力=4MPa。 2．计算液压缸主要尺寸 鉴于动力滑台快进和快退速度相等，这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸（A1=2A2），快进时液压缸差动连接。工进时为防止孔钻通时负载突然消失发生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，参考表4选此背压为p2=0.6MPa。 表2按负载选择工作压力 负载/ KN 5 5~10 10~20 20~30 30~50 50 工作压力/MPa 0.8~1 1.5~2 2.5~3 3~4 4~5 ≥5 表3 各种机械常用的系统工作压力 机械类型 机 床 农业机械 小型工程机械建筑机械 液压凿岩机 液压机 大中型挖掘机 重型机械 起重运输机械 磨床 组合机床 龙门刨床 拉床 工作压力/MPa 0.8~2 3~5 2~8 8~10 10~18 20~32 表4 执行元件背压力 系统类型 背压力/MPa 简单系统或轻载节流调速系统 0.2~0.5 回油路带调速阀的系统 0.4~0.6 回油路设置有背压阀的系统 0.5~1.5 用补油泵的闭式回路 0.8~1.5 回油路较复杂的工程机械 1.2~3 回油路较短且直接回油 可忽略不计 表5 按工作压力选取d/D 工作压力/MPa ≤5.0 5.0~7.0 ≥7.0 d/D 0.5~0.55 0.62~0.70 0.7 表6 按速比要求确定d/D 2/1 1.15 1.25 1.33 1.46 1.61 2 d/D 0.3 0.4 0.5 0.55 0.62 0.71 注：1—无杆腔进油时活塞运动速度； 2—有杆腔进油时活塞运动速度。 由于工作进给速度与快速运动速度差别较大，且快进、快退速度要求相等，从降低总流量需求考虑，应确定采用单杆双作用液压缸的差