液压系统的课程设计说明书LC2详解.doc

目 录 引 言 2 第一章 明确液压系统的设计要求 3 第二章 负载与运动分析 4 第三章 负载图和速度图的绘制 5 第四章 确定液压系统主要参数 5 4.1确定液压缸工作压力 5 4.2计算液压缸主要结构参数 5 第五章 液压系统方案设计 8 5.1选用执行元件 8 5.2速度控制回路的选择 8 5.3选择快速运动和换向回路 9 5.4速度换接回路的选择 9 5.5组成液压系统原理图 9 5.5系统图的原理 11 第六章 液压元件的选择 13 6.1确定液压泵 13 6.2确定其它元件及辅件 14 6.3主要零件强度校核 15 第七章 液压系统性能验算 17 7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 17 7.2油液温升验算 18 设计小结 19 参考文献 20 引 言 液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。 液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。 液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。 第一章 明确液压系统的设计要求 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：启动→快进→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：（1）车外圆：切削力Px=1800N Py=1500N 走刀量 s=0.1mm/r 转速 n=500r/min 刀架自重G 400N(导轨摩擦力和惯性力可以忽略不计) （2）切槽：切削力Px=0N Py=4200N 走刀量 s=0.08mm/r 转速 n=250r/min 刀架自重G 400N(导轨摩擦力和惯性力可以忽略不计) （3）尾架： 顶紧力 P=1300N,顶紧速度不宜太快 第二章 负载与运动分析 负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。因工作部件是卧式放置，重力的水平分力为零，这样需要考虑的力有：夹紧力、导轨摩擦力、惯性力、密封压力。 在对液压系统进行工况分析时，本设计实例只考虑组合机床动力滑台所受到的工作负载、惯性负载和机械摩擦阻力负载，其他负载可忽略。 1.车外圆 a.纵刀架 （1）工作负载Ft 工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载，对于金属切削机床液压系统来说，沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载，即 Ft=1500N （2）摩擦阻力Ff 阻力负载主要是工作台的机械摩擦阻力，分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部分。导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为，则 静摩擦阻力动摩擦阻力 由于此液压系统加速度、重量较小，故 如果忽略切削力引起的力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率ηW=0.9，根据上述负载力计算结果，可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况，如表1所示。 表1 纵刀架液压缸总运动阶段负载表（单位：N） 工况 负载组成 负载值F/N 推力F/ηW/N 启动 F=Ffs 80 88.9 加速 F=Ffd+Fm 40 44.4 快进 F=Ffd 40 44.4 工进 F=Ffd+Ft 1580 1755.6 b.横刀架 经以上分析可得表2 表2 横刀架液压缸总运动阶段负载表（单位：N） 工况 负载组成 负载值F/N 推力F/ηW/N 启动 F=Ffs 80 88.9 加速 F=Ffd+Fm 40 44.4 快进 F=Ffd 40 44.4 工进 F=Ffd+Ft 1880 2088.9 2切槽 分析步骤同车外圆得表3 表3 后刀架液压缸总运动阶段负载表（单位：N） 工况 负载组成 负载值F/N 推力F/ηW/N 启动 F= Ffs -G -320 -288（ F*ηW） 加速 F=Ffd+Fm -360 -324（F*ηW） 工进 F= Ffd+Ft-G 3840 4266.7 反向启动 F=Ffs+G 480