液压与气压传动课程设计
班级：机设11-7班
题目：铣削专用机床液压系统的设计
小组成员：杨亚明
成绩：
目录
前言 (2)
合肥工业大学课程设计任务书 (4)
第一章技术参数分析 (5)
1.负载分析 (5)
2.绘制液压缸负载图和速度图 (6)
3.初步确定液压缸参数 (7)
第二章液压系统设计 (10)
1.拟定液压系统图 (10)
2.选择液压元件 (11)
3.液压系统性能验算 (13)
第三章集成块设计 (15)
1.将液压系统图初步集成 (15)
2.顶盖设计 (15)
3.夹紧块设计 (16)
4.压力块设计 (17)
5.中间块设计 (18)
6.底板设计 (19)
7.集成块装配图 (20)
8.集成块爆炸图 (21)
总结 (22)
前言
液压传动技术是机械设备中发展最快的技术之一，特别是近年来与微电子、计算机技术结合，使液压技术进入了一个新的发展阶段，机、电、液、气一体是当今机械设备的发展方向。在数控加工的机械设备中已经广泛引用液压技术。作为数控技术应用专业的学生初步学会液压系统的设计，熟悉分析液压系统的工作原理的方法，掌握液压元件的作用与选型及液压系统的维护与修理将是十分必要的。
液压传动在国民经济的各个部门都得到了广泛的应用，但是各部门采用液压传动的处发点不尽相同：例如，工程机械、压力机械采用液压传动的主要原因是取其结构简单、输出力大；航空工业采用液压传动的主要原因是取其重量轻、体积小；机床上采用液压传动的主要原因则是取其在工作过程中能无级变速，易于实现自动化，能实现换向频繁的往复运动等优点。为此，液压传动常在机床的如下一些装置中使用：
1．进给运动传动装置
这项应用在机床上最为广泛，磨床的砂轮架，车床、自动车床的刀架或转塔刀架，磨床、钻床、铣床、刨床的工作台或主轴箱，组合机床的动力头或滑台等，都可采用液压传
动。
2．往复主体运动传动装置
龙门刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕，都可以采用液压传动来实现其所需的高速往复运动，前者的速度可达60～90m/min，后者的速度可达30～50m/min。这些情况下采用液压传动，在减少换向冲击、降低能量消耗，缩短换向时间等方面都很有利。3．回转主体运动传动装置
车床主轴可以采用液压传动来实现无级变速的回转主体运动，但是这一应用目前还不普遍。
4．仿形装置
车床、铣床、刨床上的仿形加工可以采用液压伺服系统来实现，其精度最高可达0.01～0.02mm。此外，磨床上的成型砂轮修正装置和标准四缸校正装置亦可采用这种系统。
5.辅助装置
机床上的夹紧装置，变速装置、丝杠螺母间隙消除装置，垂直移动部件的平衡装置，分度装置，工件和刀具的装卸、输送、储存装置等，都可以采用液压传动来实现，这样做有利于简化机床结构，提高机床自动化的程度。
液压动力滑台是利用液压缸将泵站提供的液压能转变为滑台运动所需的机械能，来实现进给运动并完成一定得动作循环，是一种以速度变换为主的中、低压液压系统，在高效、专用、自动化程度较高的机床中已得到广泛的应用。因此，在液压传动与控制系统中具有综合性和代表性，通过本毕业设计可以全面的应用和巩固所学的专业技术基础理论知识，提高机械设计能力和绘图能力，培养学生学习新技术、获取信息和理论联系实际的能力，特别是使学生在液压传动与控制的基本理论和应用方面得到进一步的提高。
合肥工业大学课程设计任务书
设计的主要技术参数
已知该液压系统的工作循环是：工件夹紧?工作台快进?工作台工进?工作台快退?工件松开。运动部件的重力为25000N，快进、快退速度为5m/min，共进速度为100~1200mm/min，最大行程为400mm，其中共进行程为180mm，最大切削力为18000N。采用平面导轨，夹紧缸的行程为20mm，夹紧力为30000N，夹紧时间为1s。
第一章技术参数分析
1.负载分析
（1）工作负载
（2）
（3）摩擦阻力
静摩擦阻力
动摩擦阻力
（4）惯性负载
根据上式计算可列出各工况负载及运动时间见下表
各工况时负载及运动时间计算结果
注：取液压缸=0.9。
表1-1
2.绘制液压缸负载图和速度图
根据各工况时负载及运动时间计算各结果表，可绘制负载行程图（F—s）如下图
及速度行程图（v—s）如下图。
图1-1负载行程图（F—s）
5
-5
220400S/mm V/(m/min)
1.2
0.1
图1-2
速度行程图（v—s）
3.初步确定液压缸参数
（1）初步确定液压缸工作压力
初选液压缸工作压力P=3MPa
（2）计算液压缸尺寸
为了简化专用机床结构，液压缸采用单杆活塞，为使快进快退相同则用单杆活塞缸的差动连接，所以液压缸无杆腔面积和有杆面积的关系应为,即活塞直径d和液压缸内径D 应符合d=0.707D。
由表10-4取液压缸背压，差动时回油压力损失,可得液压缸无杆腔面积,取液压缸。
根据GB/T2348—1993（ISO3320）选D=110mm，活塞杆直径d=0.707D=77.77mm；取d=80mm
计算液压缸实际有效工作面积
验算满足最低速度要求之面积，按试（10.2-6）
本液压系统采用调速阀节流调速系统，使用国产GE系列调速阀，型号为AQF3—E66B,从样本中可差得其,已知给定,则可得
能满足上式要求。
（3）液压缸各工况下压力，流量及功率的计算，其计算结果列于下表。
液Array压
缸
各
工
况
下
压
力、
流
量
及
功
率
计
算
表
表1-2 根据上表
可绘制出下图液压缸工况图。
P 1/Mpa ˉ1q/(L/min)p/kW
S/mm
25.12
1.11
2.02
0.431.02
2.900.55
11.4
0.95
220
400-1.71
-0.642
-22.38
-2.83
-1.24
P 1q p
图1-3
液压缸工况图
第二章液压系统设计
1.拟定液压系统图
（1）选择液压基本回路：从工况图上可以得出
本系统压力、流量和功率都较小，可以选用单定量泵和溢流阀组成的供油源。
调速系统可采用调速阀出口节流调速回路，以满足铣削加工的顺铣或逆铣而且速度稳定的要求。
速度换接方式。铣削时位置精度要求不高，可用行程挡铁控制行程开关使电磁换向阀切换来实现换向。
液压缸快进用三位四通电磁换向阀换向。
（2）组合成液压系统图：根据上述基本回路再加上必要的辅助装置（如滤油器、压力表等）可组成如下图所示的液压系统，并配以电磁铁动作顺序表。
表2-1
图2-1液压系统
2.选择液压元件
（1）确定液压泵的容量及电动机功率
液压泵的选择
取进油压力损失MPa；回路泄露系数K=1.1,则液压泵最高工作压力
按表10-12取,q=25.12L/min,
根据上述计算选用单作用叶片泵，其型号规格为YB1—4（排量V=4Ml/r），其流量
确定电机的功率。在快速时为最大功率
式中:——液压泵总效率，取。
查电机手册，可选用Y列电动机P=4.0kW(n=1440r/min)
（2）选择液压控制阀
根据液压泵的工作压力和通过阀的实际流量选取，本设计采用国产GE系列液压阀，各阀选定规格如下表所示。
液压元件选择列表
表2-2
（3）确定油管直径及管接头
进入无杆腔的流量在快退及差动连接时为，所以流量为。
取压油管流速v=3m/s，则
取吸油管v=1m/s,则
查相关机械手册可选用阴极铜管（GB/T1527——1987），压油管道选用12mm×10mm,吸油管道选用14mm×12mm,管接头可选用扩口式接头（GB/T5626.1——1985）。
（4）确定油箱容积
3.液压系统性能验算
（1）压力损失
压力损失计算共进和快退即可（快退时），其计算应在液压装置设计好进行。
本系统仅计算工进和快退工况时压力损失即可，因快进时压力损失小于快退，系统计算结果列于下表。
工进及快退时液压系统压力损失结果
表2-3
（2）溢流阀调整压力
溢流阀工进时的调整压力。取=3MPa。
（3）液压系统效率
液压系统效率见式
查样本液压泵得;
在工进v=1.2m/min时
在工进v=0.1m/min时
因而得
（4）液压系统的发热与温升（只需计算共进时发热和温升）
叶片泵输入功率
在工进v=0.1m/min时，系统效率，则系统发热量
取系统传热系数。
油箱散热面积
式中取V=250L
则油液温升近似
油液温升不符合要求，油箱太小，温升过高，可更换稍大油箱或使用冷却装置。
第三章集成块设计
1.将液压系统图初步集成，如下图。
图3-1
2.顶盖设计
图3-2
3.夹紧块设计
图3-3
4.压力块设计
图3-4
5.中间块设计
图3-5
6.底板设计
图3-6
7.集成块装配图
图3-7
8.集成块爆炸图
图3-8
总结
在设计过程中，我们严格按照液压设计过程的要求，对于具体液压阀，我们都严格按照所需压力、流量、参照机械设计手册选择所规定的部件。然后，按照所选部件的具体尺寸设计集成块的各个孔的外部位置尺寸。个集成块设计完毕后，我们对其进行了在装配，装配结过良好。
由于团队总体能力有限，在设计过程中未免会出现一定错误，望老师给予纠正。
一台专用铣床的铣头驱动电机的功率N= 7.5KW ，铣刀直径 D=120mm ，转速n=350rpm ，工作台重量G1=4000N ，工件及夹具重量G2=1500N ，工作台行程L=400mm ，（快进300mm ，工进100mm ）快进速度为4.5m/min ，工金速度为60～1000mm/min ，其往复运动和加速（减速）时间t=0.05s ，工作台用平导轨，静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1。设计其液压控制系统。 二．负载——工况分析 1. 工作负载 66 100010006010607.5103410.46350120601000 W P P P F N N Dn v Dn πππ???== ===??? 2. 摩擦阻力 (12)0.2(40001500)1100fj j F f G G N N =+=?+=(12)0.1(40001500)550fd d F f G G N N =+=?+= 3. 惯性负荷 查液压缸的机械效率0.9cm η=，可计算出液压缸在各工作阶段的负载情况，如下表表1所示： 表1 液压缸各阶段的负载情况 1240001500 4.5 ( )()840.989.810.0560 g G G v F N N g t ++==?=?
工 况 负载计算公式 液压缸负载 /F N 液压缸推力 /N 启 动 fj F F ＝ 1100 1222.22 加 速 fd g F F +F ＝ 1390.98 1545.53 快 进 fd F F ＝ 550 611.11 工 进 fd w F F +F ＝ 3960.46 4400.51 快 退 fd F F ＝ 550 611.11 三．绘制负载图和速度图 根据工况负载和以知速度1v 和2v 及行程S ，可绘制负载图和速度图，如下图（图1、图2）所示： 图1(负载图)
毕业设计(论文)开题报告 题目名称专用铣床液压系统设计 题目类别毕业设计 学院（系） 专业班级 学生姓名 指导教师 辅导老师 开题报告日期2011年3月26日 专用铣床液压系统设计 学生：
指导教师：汪建华长江大学机械工程学院 1 题目来源及题目类别 题目名称：专用铣床液压系统设计 题目来源：生产实际和老师的科学研究 题目类别：毕业设计 2 研究的目的及意义 液压系统设计是一个综合实践性教学环节，通过该毕业设计，要求达到以下目的： 1. 巩固和深化已学知识，掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题能力； 2. 正确合理地确定执行机构，选用标准液压元件；能熟练地运用液压基本回路、组合成满足基本性能要求的液压系统； 3. 熟悉并会运用有关的国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。对学生在计算、制图、运用设计资料以及经验估算、考虑技术决策、CAD 技术等方面的基本技能进行一次训练，以提高这些技能的水平。 3 阅读的主要文献及资料名称 [1] 张群声.液压与气压传动[M].北京：机械工业出版社，2002 [2] 俞启荣.机床液压传动[M]. 北京：机械工业出版社，1984 [3] 俞启荣.液压传动[M]. 北京：机械工业出版社，1990 [4] 丁树模，姚如一. 液压传动[M]. 北京：机械工业出版社，1992 [5] 章宏甲，周邦俊.金属切削机床液压传动[M].南京：江苏科学技术出版社，1997 [6] 龚曙光.ANSYS工程应用实例解析.北京：机械工业出版社，2003 [7] 章宏甲，黄谊. 机床液压传动[M]. 北京：机械工业出版社，1987 [8] 杨培元，朱福元.液压系统设计简明手册[M]. 北京：机械工业出版社，1991 [9] 王春行.液压伺服控制系统[M]. 北京：机械工业出版社，1987 [10] 陆元章.现代机械设备设计手册：第二卷[M].北京：机械工业出版社，
2 液压传动的工作原理和组成 液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件(缸或马达)把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。驱动机床工作台的液压系统是由油箱、过滤器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。 2.1 工作原理 1)电动机驱动液压泵经滤油器从油箱中吸油，油液被加压后,从泵的输出口输入管路。油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸，推动活塞而使工作台左右移动。液压缸里的油液经换向阀和回油管排回油箱。 2)工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。当节流阀开大时，进入液压缸的油量增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，进入液压缸的油量减少，工作台的移动速度减少。由此可见，速度是由油量决定的。 2.2 液压系统的基本组成 1）能源装置——液压泵。它将动力部分（电动机或其它远动机）所输出的机械能转换成液压能，给系统提供压力油液。 2）执行装置——液压机（液压缸、液压马达）。通过它将液压能转换成机械能，推动负载做功。 3）控制装置——液压阀。通过它们的控制和调节，使液流的压力、流速和方向得以改变，从而改变执行元件的力（或力矩）、速度和方向，根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 4）辅助装置——油箱、管路、蓄能器、滤油器、管接头、压力表开关等.通过这些元件把系统联接起来，以实现各种工作循环。 5）工作介质——液压油。绝大多数液压油采用矿物油，系统用它来传递能量或信息。
摘要 1.铣床概述 铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。 2.液压技术发展趋势 液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一，世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。液压气动技术具有独特的优点，如:液压技术具有功率传动比大，体积小，频响高，压力、流量可控性好，可柔性传送动力，易实现直线运动等优点；气动传动具有节能、无污染、低成本、安全可靠、结构简单等优点，并易与微电子、电气技术相结合，形成自动控制系统。主要发展趋势如下： 1.减少损耗，充分利用能量 2.泄漏控制 3.污染控制 4.主动维护 5.机电一体化 6.液压CAD技术 7.新材料、新工艺的应用 3. 主要设计内容 本设计是设计专用铣床工作台进给液压系统，本机床是一种适用于小型工件作大批量生产的专用机床。可用端面铣刀，园柱铣刀、园片及各种成型铣刀加工各种类型的小型工件。 设计选择了组成该液压系统的基本液压回路、液压元件，进行了液压系统稳定性校核，绘制了液压系统图，并进行了液压缸的设计。 关键词铣床；液压技术；液压系统；液压缸
ABSTRACT 1. Milling machine is general to state Milling machine is to carry out the machine tool of milling processing with milling cutter for workpiece. Milling machine excludes can milling plane, groove, gear teeth, thread and spline axle are outside, can still process more complex type surface, efficiency has high planer comparatively, when mechanical production and repair department get extensive application. 2. Hydraulic technology develops tendency Hydraulic technology is that the one of crucial technical, world countries that realize modern transmission and control give great attention to the development of hydraulic industry. Hydraulic pneumatic technology has unique advantage , such as: Hydraulic technology has power weight than is big, volume is little, frequently loud and high, pressure and rate of flow may control sex well, it may be flexible to deliver power , is easy to realize the advantages such as the sport of straight line; Pneumatic transmission has energy saving, free from contamination, low cost and safe reliable, structural simple etc. advantage , and is easy to form automatic control system with microelectronics and electric in technology. Develop tendency mainly to be as follows: 1. Reduce wastage , use energy 2 fully. Leak control 3. Pollute control 4. Defend 5 initiatively. Electromechanical unifinication 6. Hydraulic CAD technical 7. The application of new material and new technology 3. Design content mainly Quantity of production. May use the garden column milling cutter, garden flat and milling cutter of end panel and is various to process the small-sized workpiece of various types into type milling cutter. Designing have selected to form hydraulic element and the basically hydraulic loop of this hydraulic system , have carried out hydraulic systematic stability school nucleus , have drawn hydraulic system to seek , and have carried out the design of hydraulic big jar. Key words milling machine；hydraulic technology；hydraulic system；hydraulic big jar
机电工程学院 《液压与气压传动课程设计》 说明书 课题名称：专用钻床的液压系统设计 学生姓名：蒋诗阳学号：20100607208 专业：机械设计制造及其自动化班级：10机电2 成绩：指导教师签字： 2013年6月20日
目录 1 设计题目及其要求................................ 错误!未定义书签。 2工况分析 2.1动作要求分析 (1) 2.2负载分析 (2) 2.3负载图和速度图的绘制 (5) 2.4液压缸主要参数确定 (6) 3 液压系统设计设计 3.1液压系统图的拟定..........................错误!未定义书签。0 3.2液压系统的工作原理........................错误!未定义书签。2 3.3液压元件的选择 (13) 4 验算性能完成设计 ..............................错误!未定义书签。6 5总结............................................错误!未定义书签。0
设计内容计算说明结论 题目及要求 动作要求分析一，设计题目及要求： 试设计一专用钻床的液压系统，要求完成”快进-工作-快退-停止（卸荷）”的工作循环．已知：切削阻力为13412N，运动部件自重为5390N，快进行程为300mm，工进行程为100mm，快进，快退运动速度为4.5m/min,工进速度为60-1000mm/min，加速和减速时间为△t=0.2sec,机床采用平导轨，摩擦系数为Fs=0.2,Fd=0.1 二，工况分析 2.1动作要求分析 根据主机动作要求画出动作循环图如图1-1 图1-1 动作循环图 设计内容计算说明结论
芜湖广播电视大学 机械设计制造及其自动化专业（本科）《液压气动控制技术》课程设计 班级： 15机械（春） 学号： 1534001217609 姓名：卜宏辉 日期： 2016-11-13
目录 一、题目 (3) 专用铣床动力滑台的设计 (3) 二、液压系统设计计算 (3) （一）设计要求及工况分析 (3) 1、设计要求 (3) 2、负载与运动分析 (3) （1）工作负载 (1) （2）摩擦负载 (1) （3）惯性负载 (4) （4）液压缸在工作过程中各阶段的负载 (4) ( 5 ) 运动时间 (4) （二）确定液压系统主要参数 (6) 1、初选液压缸工作压力 (6) 2、计算液压缸主要尺寸 (6) （三）拟定液压系统原理图 (10) 1、选择基本回路 (10) （1）选择调速回路 (10) （2）选择油源形式 (11) （3）选择快速运动和换向回路 (11) （4）选择速度换接回路 (11) （5）选择调压和卸荷回路 (11) 2、组成液压系统 (12) （四）计算和选择液压元件 (13) 1、确定液压泵的规格和电动机功率 (13) （1）计算液压泵的最大工作压力 (13) （2）计算液压泵的流量 (14) （3）确定液压泵的规格和电动机功率 (14)
一、题目 要求设计一专用铣床，工作台要求完成快进→工作进给→快退→停止的自动工作循环。铣床工作台总重量为4000N ，工件夹具重量为1500N ，铣削阻力最大为9000N ，工作台快进、快退速度为4.5m/min 、工进速度为0.06～1m/min ，往复运动加、减速时间为0.05s ，工作台采用平导轨、静摩擦分别为 fs ＝0.2，fd ＝0.1，工作台快进行程为0.3m 。工进行程为0.1m ，试设计该机床的液压系统。 二、液压系统设计计算 (一)、设计要求及工况分析 1．设计要求 其动力滑台实现的工作循环是：快进→工进→快退→停止。主要参数与性能要求如下：切削阻力FL=9000N ；运动部件所受重力G=5500N ；快进、快退速度υ1= υ3 =0.075m/min ，工进速度υ2 =1000mm/min ；快进行程L1=0.3mm ，工进行程L2=0.1mm ；往复运动的加速、减速时间Δt=0.05s ；工作台采用平导轨，静摩擦系数μs=0.2，动摩擦系数μd=0.1。液压系统执行元件选为液压缸。 2．负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =9000N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N G F S FS 110055002.0=?==μ 动摩擦阻力
摘要 本论文针对目前国内外数控车床的现状、发展动态和发展方向及其在现代工业中的重要作用，运用液压元件的基本理论，对其主关键结构液压系统箱进行了原理分析和优化设。根据设计的实际需要，对车床液压系统开展研究，并对液压系统的结构元件和液压控制系统的结构进行了优化设计。并介绍了一种在三爪卡盘上加装摆动式液压缸和平面螺旋机构的螺旋摆动式液压缸增力机构的结构。叙述了主要的设计步骤和参数的确定。 关键词：数控车床液压油泵液压油缸液压控制阀三爪卡盘性能分析参数优化设计 G RADUATE D ESIGN (T HESIS) 设计(论文)题目：数控机床液压系统设计 指导教师：李洪奎 I
Abstract The present paper in view of the present domestic and foreign numerical control lathe present situation, the development tendency and the development direction and in the modern industry vital role, the utilization hydraulic unit basic theory, has carried on the static analysis and the optimized design to its important structure lathe bed, then achieved the instruction designs and enhances the numerical control lathe technical performance the goal. According to the design actual need, the method of hydraulics systems used in the actual project the related theory and the realization principle has carried on the elaboration, and has carried on the lathe bed champing and drive module design as well as the optimized design. The research process mainly divides into hydraulic system analysis and hydraulic control of the optimization designs, obtained the lathe bed static stress and the strain, and has carried on the optimized design to the lathe bed structure, has carried on a more scientific appraisal to the product. Key word：Numerical control lathe ;Hydraulic pumps ;Hydraulic cylinders ;control valves;performance analysis ;Optimized design II
二、设计依据： 设计一台专用铣床的液压系统，铣头驱动电机的功率N=7.5KW，铣刀 直径为D=100mm，转速为n=300rpm，若工作台重量400kg，工件及夹 具最大重量为150kg，工作台总行程L=400mm，工进为100mm，快退， 快进速度为5m/min，工进速度为50～1000mm/min，加速、减速时间 t=0.05s，工作台用平导轨，静摩擦系数fj=0.2，动摩擦系数fd=0.1。 设计此专用铣床液压系统。 沈阳理工大学
三、工况分析 液压系统的工况分析是指对液压执行元件进行运动分析和负载分 析，目的是查明每个执行元件在各自工作过程中的流量、压力、功率 的变化规律，作为拟定液压系统方案，确定系统主要参数（压力和流 量）的依据。 负载分析 （一）外负载 Fw=1000P/V=60000·1000P/ 3.14Dn=4774.65N （二）阻力负载 静摩擦力：Ffj=（G1+G2）·fj 其中 Ffj—静摩擦力N G1、G2—工作台及工件的重量N fj—静 摩擦系数 由设计依据可得： Ffj=（G1+G2）·fj=(4500+1500)X0.2=1200N 动摩擦力Ffd=（G1+G2）·fd 其中 Ffd—动摩擦力N fd—动摩擦系数 同理可得： Ffd=（G1+G2）·fd=(4500+1500)X0.1=600N （三）惯性负载 机床工作部件的总质量m=（G1+G2）/g=6000/9.81=611.6kg 沈阳理工大学
沈阳理工大学 惯性力Fm=m ·a= =1019.37N 其中：a —执行元件加速度 m/s 2 0 t u u a t -= ut —执行元件末速度 m/s 2 u0—执行元件初速度m/s 2 t —执行元件加速时间s 因此，执行元件在各动作阶段中负载计算如下表所示： （查液压缸的机械效率为0.96，可计算液压缸各段负载，如下表） 工况 油缸负载（N ） 液压缸负载（N ） 液压缸推力（N ） 启动 F=Ffj 1200 1250 加速 F=Ffd+Fm 1619.37 1686.84 快进 F=Ffd 600 625 工进 F=Ffd+ Fw 5374.65 5598.60 快退 F=Ffd 600 625 按上表的数值绘制负载如图所示。 对于速度而言，设计依据中已经有了明确的说明，所以按照设计依据绘制如
液压与气压传动 课程设计说明书 学院：机电工程学院 设计题目：双头专用车床液压系统设计专业班级：机械电子工程2011-1 学生：辛浩 2013年12月
目录 一、设计任务 (3) 1、课程设计题目 (3) 2、课程设计任务................................................................................... 错误！未定义书签。 二、液压回路工况分析 (5) 1、导程摩擦阻力 (5) 2、惯性力 (5) 3、工作负载 (6) 4、液压缸密封摩擦阻力 (6) 三、液压系统主要参数计算 (9) 1、预选系统设计压力 (9) 2、计算液压缸主要结构尺寸 (9) 3、单个液压缸需求的最大流量 (11) 4、其他工作阶段的压力、流量和功率 (11) 四、制定方案，拟定液压系统图 (12) 1、制定液压回路方案 (12) 2、合成液压系统图 (13) 3、选择液压系统的元件和辅件 (15) (1)液压泵的选择 (15) (2)控制元件的选择 (16) 五、液压缸设计 1、液压缸结构的拟定 (18) 2、液压缸主要几何尺寸的计算 (19) 3、液压缸的结构图 (20) 六、设计总结 (22) 七、参考文献
一、设计任务 1、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，刀具旋转并进给。车床主要由床身[布有相互平行的V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刀具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→工进→快退→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。.02~1m/min.导轨的静、动摩擦因数分别为错误！未找到引用源。s=0.2;错误！未找到引用源。d=0.1。 (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
测控技术基础课程设计说明书 设计题目：液压传动与控制系统设计 （表2—10） 姓名：黄觉鸿 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 20091051 学号： 2009105131 指导教师：谭宗柒 2012年 2 月 10 日至 2012 年 2 月 14 日
目录 一、明确设计要求进行工况分析 1、设计要求 2、工况分析（工作台液压缸） （1）运动分析 （2）动力分析 二、确定液压系统主要参数并编制工况图 1、计算液压缸系统的主要结构尺寸（1）工作台液压缸 （2）夹紧液压缸 2、主要参数的计算 （1）工作台液压缸 （2）夹紧液压缸 3、编制工况图 三、拟定液压系统原理图 1、制定液压回路方案 2、拟定液压系统图 四、计算和选择液压元件 1、液压泵及其驱动电机计算和选定 2、液压控制阀和液压辅助元件的选定 五、验算液压系统性能 1、验算系统压力损失 2、估算系统效率、发热和温升
一、明确设计要求进行工况分析 1、设计要求 设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床，工作循环：手工上料— —自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。 设计参数由表2-10 查得如下： 工作台液压缸负载力（KN ）：FL=22 夹紧液压缸负载力（KN ）：Fc =5.5 工作台液压缸移动件重力（KN ）：G=5.5 夹紧液压缸负移动件重力（N ）：Gc=90 工作台快进、快退速度（m/min ）：V1=V3=5.2 夹紧液压缸行程（mm ）：Lc=15 工作台工进速度（mm/min ）：V2=45 夹紧液压缸运动时间（S ）：tc=1 工作台液压缸快进行程（mm ）：L1=180 导轨面静摩擦系数：μs=0.2 工作台液压缸工进行程（mm ）：L2=150 导轨面动摩擦系数：μd=0.1 工作台启动时间（S ）：?t=0.5 2、工况分析 （1）动力分析 铣床工作台液压缸在快进阶段，启动时的外负载是导轨静摩擦阻力，加速时的外负载是导轨的动摩擦阻力和惯性力，恒速时是动摩擦阻力；在快退阶段的外负载是动摩擦阻力；由图可知，铣床工作台液压缸在工进阶段的外负载是工作负载，即刀具铣削力及动摩擦阻力。 静摩擦负载 3 0.2*5.5*10=1100N fs s F G μ== 动摩擦负载 30.1*5.5*10=550N fd d F G μ== 惯性负载 35.5*10*5.2F *95.310*60*0.5 i G v N g t ?===? 工作台液压缸的负载 22000l F N = 取液压缸的机械效率0.9m η=，可算的工作台在各个工况下的外负载和推力，一并列入表中，绘制出工作台液压缸的外负载循环图（F-L 图）。 （2）运动分析 根据设计要求，可直接画出工作台液压缸的速度循环图（v-L 图）。 二、确定液压系统主要参数并编制工况图 1、计算液压缸系统的主要结构尺寸
XXXX校名 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学院： 专业： 题目：卧式钻床动力滑台液压传动系统设计 指导教师：职称: 职称: 20**年12月5日
目录 1.负载分析 (2) 2.绘制液压工况（负载速度）图 (3) 3.初步确定液压缸的参数 (3) 3.1.初选液压缸的工作压力： (3) 3.2.计算液压缸尺寸： (4) 3.3.计算液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量及功率： (4) 3.4.绘制液压缸工况图 (5) 4.拟定液压系 (5) 4.1.选择液压回路 (5) 4.2.液压系统的组合 (5) 5.液压元件的计算和选择 (7) 5.1.确定液压泵的容量及驱动电机的功率： (7) 5.2.液压泵的流量 (7) 5.3.选择电动机 (7) 5.4.元件选择 (8) 5.5.确定管道尺寸 (8) 5.6.确定油箱容积： (8) 6.管路系统压力损失验算 (9) 6.1.判断油流状态 (9) 6.2.沿程压力损失 (9) 6.3.局部压力损失 (10) 7.液压系统的发热与温升验算 (11) 7.1.液压泵的输入功率 (11) 7.2.有效功率 (11) 7.3.系统发热功率 (11) 7.4.散热面积 (11) 7.5.油液温升 (11) 8.参考文献： (12)
1. 负载分析 1.切削力： Ft=16000N 2.导轨摩擦阻力 静摩擦力： fs F =W f S =0.2 ?20000 = 4000N 动摩擦力：fd F = W f d =0.1?20000 = 2000N 3.惯性阻力 （1）动力滑台快进惯性阻力m F ,动力滑台启动加速、反向启动加速和快退减速制动的加速度相等，s m v /15.0=?，s t 20.0=? N t v g w F m 153020.015 .08.920000=?=??= （2）动力滑台快进惯性阻力' m F ,动力滑台由于转换到制动是减速，取s m v /1074-?=?， s t 20.0=? N t v g w F m 14.720 .01078.9200004' =??=??=- 液压缸各动作阶段负载列表如下： 工况 计算公式 液压缸负载F （N ） 液压缸推力 （m F F η =） 启动 F= W f S 5000 5556 加速 F =W f d + m F 6326 7029 快进 F=W f d 2500 2778 工进 F=t F +W f d 18000 20000 制动 F =W f d — ' m F 2483 2759 快退 F=W f d 2500 2778 制动 F =W f d — m F —1326 —1473
实例二液压专用铣床液压系统设计 设计要求： 设计一台成型加工的液压专用铣床，要求机床工作台上一次可安装两只工件，并能同时加工。工件的上料、卸料由手工完成，工件的夹紧及工作台进给由液压系统完成。 机床的工作循环为：手工上料→工件自动夹紧→工作台快进→铣削进给(工进) →工作台快退→夹具松开→手动卸料。 运动部件总重力G=25000N 切削力F w=18000N 快进行程l1=300mm 工进行程l2=80mm 快进、快退速度v1=v3=5m/min 工进速度v2=100～600mm/min 启动时间△t=0.5s 夹紧力F j=30000N 行程l j=15mm 夹紧时间△t j=1s 工作台采用平导轨，导轨间静摩擦系数fs=0.2,动摩擦系数f d=0.1，要求工作台能在任意位置上停留 一.分析工况及主机工作要求，拟订液压系统方案 1.确定执行元件类型 夹紧工件，由液压缸完成。因要求同时安装、加工两只工件，故设置两个并联的、缸筒固定的单活塞杆液压缸。其动作为： 工作台要完成单向进给运动，先采用固定的单活塞杆液压缸。其动作为：
2. 确定执行元件的负载、速度变化范围 (1)夹紧缸 惯性力和摩擦力可以忽略不计，夹紧力F =300000N 。 (2)工作缸 工作负载F w =18000N 运动部件惯性负载)(2.4245 .006058.925000N t v g G F a =-?=???= 导轨静摩擦阻力F fs =f s G =0.2×25000N=5000N 导轨动摩擦阻力F fd =f d G =0.1×25000N=2500N 根据已知条件计算出执行元件各工作阶段的负载及速度要求，列入下表： 表2 工作循环各阶段的负载及速度要求 二 1.初定系统压力 根据机器类型和负载大小，参考，初定系统压力p 1=3MPa 。 2.计算液压缸的主要尺寸 (1)夹紧缸 按工作要求，夹紧力由两并联的液压缸提供，则 m p F D 0798.010314.3230000 4246 1 =????== π 根据国标，取夹紧缸内径D =80mm ，活塞杆直径d =0.6D =50mm 。 (2)工作缸 由表2可知,工作缸的最大负载F =20500N ,取液压缸的回油背压p 2=0.5MPa ,机械效率ηcm =0.95,则 m p p F D cm 1.095 .010]5.0)7.01(3[14.320500 4])1([46 2221=???--?=--= η?π 根据国标，取工作缸内径D =100mm ，活塞杆直径d 按杆径比d /D =0.7得d =70mm 。 3.计算液压缸各个工作阶段的工作压力、流量和功率
课程设计任务书 1．设计目的： 液压传动课程设计是机械设计制造及其自动化专业的主要专业基础课和必修课，是在完成《液压与气压传动》课程理论教学以后所进行的重要实践教学环节。 学生通过课程设计对所学内容能够灵活掌握，融会贯通，并获得综合运用所学知识进行液压系统设计的基本能力。通过课程设计，学生应达到以下目的： 1.巩固和深化已学的液压传动的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般方 法和步骤； 2.锻炼机械制图、结构设计和工程运算的能力； 3.熟悉液压缸的结构设计以及液压元件的选择方法； 4.学会使用有关国家标准、液压手册及产品样本等有关技术资料。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 工作循环：手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。 工作台液压缸负载力（KN）：F L＝2.0 夹紧液压缸负载力（KN）：Fc ＝4.8 工作台液压缸移动件重力（KN）：G＝3.5 夹紧液压缸负移动件重力（N）：Gc ＝45 10
工作台快进、快退速度（m/min）：V1=V3＝6.5 夹紧液压缸行程（mm）：Lc＝ 工作台工进速度（mm/min）：V2＝48夹紧液压缸运动时间（S ）：tc ＝1 工作台液压缸快进行程（mm）：L1 ＝450导轨面静摩擦系数：μs=0.2 工作台液压缸工进行程（mm）：L2 ＝80导轨面动摩擦系数：μd=0.1工作台启动时间（S）：t=0.5 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书（论文）、图纸、实物样品等〕： （1）液压系统原理图 1 张； （2）设计计算说明书 1 份。
目录 一、设计任务 (2) 1、课程设计题目 (2) 2、课程设计任务................................................................................... 错误！未定义书签。 二、液压回路工况分析 (4) 1、导程摩擦阻力 (4) 2、惯性力 (4) 3、工作负载 (5) 4、液压缸密封摩擦阻力 (5) 三、液压系统主要参数计算 (8) 1、预选系统设计压力 (8) 2、计算液压缸主要结构尺寸 (8) 3、单个液压缸需求的最大流量 (10) 4、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 (11) 1、制定液压回路方案 (11) 2、合成液压系统图 (12) 3、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 (18) 2、液压缸主要几何尺寸的计算 (19) 3、液压缸的结构图 (20) 六、设计总结 (22) 七、参考文献
一、设计任务 1、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，刀具旋转并进给。车床主要由床身[布有相互平行的V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刀具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→工进→快退→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。.02~1m/min.导轨的静、动摩擦因数分别为错误！未找到引用源。s=0.2;错误！未找到引用源。d=0.1。 (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
摘要 随着现代机械制造工业的快速发展，制造装备的改进显得尤为重要，尤其是金属切削设备的改造是提高生产力一项重要因素。专用卧式铣床液压系统的设计，除了满足主机在动作和性能方面规定的要求外，还必须符合体积小、重量轻、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普遍设计原则。铣床液压系统的设计主要是根据已知的条件，来确定液压工作方案、液压流量、压力和液压泵及其它元件的设计。通过对专用铣床进行改造实现液压夹紧和液压进给，使其在生产过程中据有降低成本、工作可靠平稳，易于实现过载保护等优点。 关键词:液压系统，液压夹紧，液压进给
目录 摘要 (1) 1、明确液压系统的设计要求 (3) 2、负载与运动分析 (4) 3、负载图和速度图的绘制.......................... 错误！未定义书签。 4、确定液压系统主要参数.......................... 错误！未定义书签。 4.1确定液压缸工作压力 (7) 4.2计算液压缸主要结构参数 (7) 4.3绘制液压缸工况图............................ 错误！未定义书签。 5、液压系统方案设计 (9) 5.1确定调速方式及供油形式 (9) 5.2快速运动回路和速度换接方式的选择 (10) 5.3换向回路的选择 (10) 5.4调压和卸荷回路的选择 (10) 5.5组成液压系统原理图 (11) 5.6系统图的原理 (12) 6、液压元件的选择 (14) 6.1确定液压泵的规格和电动机功率 (14) 6.2确定其它元件及辅件 (15) 6.3主要零件强度校核 (17) 7、液压系统性能验算 (19) 7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (19) 7.2油液温升验算 (21) 设计小结 (23) 参考文献 (24)
课程设计说明书 专用钻床液压传动系统设计 姓名: 学号: 班级: 专业: 机械设计制造及其自动化学院: 蚌埠学院 指导教师: 李培
蚌埠学院机械与电子工程系 液压传动课程设计说明书 班级: 12机械设计制造及其自动化 指导教师: 李培 一、课程设计时间: 6月8日至6月14日 二、课程设计任务要求( 包括课程来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时间、主要参考资料等) : 1.目的: ( 1) 巩固和深化已学的理论知识, 掌握液压系统设计计算的一般步骤和方法; ( 2) 正确合理的确定执行机构, 运用液压基本回路组合成满足基本性能要求的高效的液压系统; ( 3) 熟悉并运用有关国家标准, 设计手册和产品样本等技术资料。 2设计题目: 试设计一个专用钻床的液压系统, 要求液压系统完成的工作循
环是: 快进-工进-快退-停止( 卸荷) 。系统设计参数如下表: 3 设计要求: 液压系统图拟定时需要提供2种以上的设计方案的选择比较。从中选择你认为更好的一种进行系统元件选择计算。 4 工作量要求 ( 1) 液压系统图1张 ( 2) 液压缸装配图1张 ( 3) 设计计算说明书1份
目录 一、前言 (4) 二、钻床的液压系统工况分析 (5) 三、液压系统的原理图拟定及设计 (7) 3.1供油方式 (7) 3.2速度换接方式的选择 (8) 3.3调速方式的选择 (8) 3.4绘制液压系统原理图 (10) 四、液压系统的计算和液压元件的选择 (11) 4.1工作压力P的确定 (11) 4.2液压缸的主要尺寸的确定 (11) 4.3稳定速度的验算 (14)
液压传动课程设计 计算说明书 设计题目：专用铣床液压系统设计机械系机械及自动化专业班级031013班 学号20030343 设计者：夏国庆 指导教师：钱雪松（老师） 学校：河海大学常州校区 2006 年 6 月30 日
一、设计流程图 液压系统设计与整机设计是紧密联系的，设计步骤的一般流程如图 下面将按照这一流程图来进行本次液压课程设计。 二、设计依据： 专用铣床工作台重量G1=3000N，工件及夹具重量G2=1000N，切削力最大为9000N，工作台的快进速度为4。5m/min，工进速度为60～1000mm/min，行程为L=400mm（工进行程可调），工作台往复加速、减速时间的时间t=0.05s，假定工作台用平导轨，静摩擦系数fj=0.2，
动摩擦系数fd=0.1。设计此专用铣床液压系统。 三、工况分析 液压系统的工况分析是指对液压执行元件进行运动分析和负载分析，目的是查明每个执行元件在各自工作过程中的流量、压力、功率的变化规律，作为拟定液压系统方案，确定系统主要参数（压力和流量）的依据。 负载分析 （一） 外负载 max c F =9000N 其中max c F 表示最大切削力。 对于专用铣床铣削时铣刀所承受的主切削力大小（单位N ）为： c p F Pfa = (N) 式中 P — 单位切削力（2/N mm ） f — 每转进给量（mm/r ） p a — 背吃刀量（mm ） 下面将进行具体参数的计算： 由公式 f u fn = 可得 （其中f u 表示每分钟进给速度，n 表示铣刀的转速） 由设计依据可知 n=300r/min ??工进速度f u =60—1000mm/min ，故我们取f u =300mm/min 。 300 1/300 f u f mm r n = = =