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液压传动课程设计 陈延文 机械设备控制技术课程设计说明书 课程设计说明书（论文） 设计题目： 液压传动课程设计 所属学院： 机械工程学院 专 业： 数控技术 姓 名： 陈延文 学 号： 5 班 级： 10数控技术 起讫时间： 2011.12.26~2011.12.30 指导教师： 李闯 黑龙江工商职业技术学院 1 机械设备控制技术课程设计说明书 目 录 1. 课程设计任务书……………………………………………………第3页 2. 第一章 设计任务书………………………………………………第4页 3. 第二章 液压系统设计计算………………………………………第5页 2 机械设备控制技术课程设计说明书 课程设计任务书 第一章： 设计任务书 第一节：设计题目 设计一台组合机床动力滑台液压系统。 第二节：设计参数 3 机械设备控制技术课程设计说明书 工作台要求完成快进——铣削进给—— 快退——停止等自动循环，工作台 采用平导轨 第三节：设计要求 1.机床自动化要求： 要求系统采用电液结合，实现自动循环，速度换接无冲击，且速度要稳定，能承受一定量的反向负荷。 2.完成如下工作： ①按机床要求设计液压系统，绘出液压系统图。 ②确定滑台液压缸的结构参数。 ③计算系统各参数，列出电磁铁动作顺序表。 第二章：液压系统设计计算 第一节：负载及运动分析 1工作负载 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：切削力、导轨的摩擦力和惯性力。导轨的正压力大小等于动力部件的重力.启动时只受静摩擦力,加速时受动摩擦力和惯性力,快进时只受动摩擦力,工进时受切削力和动摩擦力,其中切削力为 4 机械设备控制技术课程设计说明书 Ffw=10500N,快退时也只受动摩擦力. 2摩擦负载 因为卧式放置,所以正压力即为重力.由静止开始运动的时候受静摩擦力,运动的时候受动摩擦力.设导轨的静摩擦力为Ffs、动摩擦力为Ffd则： 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 Ffs?fs?FN?0.2?5500?1100N 动摩擦阻力 Ffd?fd?FN?0.1?5500?550N 3惯性负载 在系统加速的时候受惯性负载 Fm?m???t5500?4.5?60N?210.46N 9.80?0.2 4各工况负载 如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并且设液压缸的机械效率η=0.96，则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，见表1 表1 液压缸各运动阶段负载表 5快进、工进和快退时间和速度 快进时的行程为l=100mm,整个快进过程可看作速度为v1=4.5m/min的匀速运动,所以快 进时间为t=l/v1=100/4.5/1000?60=1S 工进时的行程为l=100mm,此过程的速度为v2=60～1000mm/min,所以此过程的工进时 间t=l/ v2=100/(60～1000) ?60=(6~100)s 快退时的行程为l=200mm, 整个快退过程可看作速度为v3=4.5m/min的匀速运动,所以 快退时间为t=l/v3=400/4.5/1000?60=2.67S 5 机械设备控制技术课程设计说明书 第二节：确定液压缸参数 1.初选液压缸的工作压力 参考同类组合机床见表2，初定液压缸的工作压力 表 2 各种机械常用的系统工作压力 2.确定液压缸的主要结构尺寸 本题要求动力滑台的快进 快退速度相等，现采用活塞杆固定的单杆式液压缸。快进时采用差动连接。由于管路中有压力损失，液压缸有杆腔压力P2必须大于无杆腔压力P1。计算中取两者之差△P=P2-P1=0.4MPa；同时还要注意到启动的瞬间活塞尚未移动，此时△P=0Mpa；工进时为了防止在负载突然小时的情况下发生前冲的现象，液压缸回油腔应有背压因此应在回油路上装有背压阀。按表3 初选背压pb=5×105Pa。并取无杆腔有效面积A1等于有杆腔有效面积的两倍，即A1=2A2。另外假设快退时间的油压损失为0.5Mpa 表 3 执行元件的背压力 液压缸主要尺寸: A1=F/(P1-1/2pb)=8385.4/(40-1/2×5)×105 =22.4cm2 液压缸的直径：D= 4A1 ? =5.34cm 由A1=2 A2可知活塞杆的直径d d=0.707D=0.707×5.34=3.78cm 6