液压传动课程设计设计液压专用铣床的液压系统

液压与气压传动课程设计 题目名称： 设计液压专用铣床的液压系统 系 别： 机械与汽车工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机制 0811 班 目 录 一. 1.负载与运动分析 . 4 工作负载 . 4 1)夹紧缸 5 1)夹紧缸 6 1)夹紧缸 8 设计任务书 I、设计的目的和要求： ㈠ 设计的目的 液压传动课程设计是本课程的一个综合实践性教学环节，通过该教学环 节，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式和步骤，培育 学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题能力； 2.正确合理地肯定执行机构，选用标准液压元件；能熟练地运用液压大体 回路、组合成知足大体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、运用设计资料和经验估算、考虑技术决策、CAD 技术等方面的大体技术进行一次训练，以提高这些技术的水平。 ㈡ 设计的要求 1.设计时必需从实际动身，综合考虑实用性、经济性、先进性及操作维修 方便。若是可以用简单的回路实现系统的要求，就没必要过度强调先进性。并 非是越先进越好。一样，在安全性、方便性要求较高的地方，应不吝多用一些 元件或采用性能较好的元件，不能单独考虑简单、经济； 2.独立完成设计。设计时可以搜集、参考同类机械的资料，但必需深切理 解，消化后再借鉴。不能简单地剽窃； 3.在课程设计的进程中，要随时温习液压元件的工作原理、大体回路及典 型系统的组成，踊跃思考。不能直接向老师索取答案。 4.液压传动课程设计的题目均为中等复杂程度液压设备的液压传动装置设 计。具体题目由指导老师分派，题目附后； 5.液压传动课程设计一般要求学生完成以下工作： ⑴设计计算说明书一份； ⑵液压传动系统原理图一张（3 号图纸，包括工 作循环图和电磁铁动作顺序表）。 II、设计的内容及步骤 ㈠ 设计内容 1. 液压系统的工况分析，绘制负载和速度循环图； 2. 进行方案设计和拟定液压系统原理图； 3. 计算和选择液压元件； 4. 验算液压系统性能； 5. 绘制正式工作图，编制设计计算说明书。 ㈡ 设计步骤 以一般常规设计为例，课程设计可分为以下几个阶段进行。 1.明确设计要求 ⑴阅读和研究设计任务书，明确设计任务与要求；分析设计题目，了解原 始数据和工作条件。 ⑵参阅本书有关内容，明确并拟订设计进程和进度计划。 2.进行工况分析 ⑴做速度-位移曲线，以便找出最大速度点； ⑵做负载-位移曲线，以便找出最大负载点。液压缸在各阶段所受的负载需 要计算，为简单明了起见，可列表计算； 工 况 计 算 公 式 缸 的 负 载 F 缸的推力 F/ηcm 启 动 加 速 快 进 工 进 快 退 注：ηcm——缸的机械效率，取ηcm= ⑶肯定液压缸尺寸 肯定液压缸尺寸前应参照教材选择液压缸的类型，按照设备的速度要求肯 定 d/D 的比值、选取液压缸的工作压力，然后计算活塞的有效面积，经计算肯 定的液压缸和活塞杆直径必需依照直径标准系列进行圆整。计算时应注意考虑 液压缸的背压力，背压力可参考下表选取。 系 统 类 型 背 压 力（MPa） 回路上有节流阀的调速系统 ～ 回路上有背压阀或调速阀的进给系统 ～ 采用辅助泵补油的闭式回路（拉床、龙门刨等） 1～ ⑷绘制液压缸工况图 液压缸工况图包括压力循环图（p-s）、流量循环图（q-s）和功率循环图 （P-s），绘制目的是为了方便地找出最大压力点、最大流量点和最大功率点。 计算进程可列表计算。 各阶段压力、流量和功率值： 工 况 负载 F （N） 液 压 缸 计 算 公 式 回油腔 压力 流入流量 进油腔 压力 输入功率 快进 （差 动） 启动 加速 恒速 工 进 快退 启动 加速 恒速 3.进行方案设计和拟定液压系统原理图 方案设计包括供油方式、调速回路、速度换接控制方式、系统安全靠得住 性（平衡、锁紧）及节约能量等性能的方案比较，按照工况分析选择出合理的 大体回路，并将这些回路组合成液压系统，初步拟定液压系统原理图。 选择液压大体回路，最主要的就是肯定调速回路。应考虑回路的调速范围、低 速稳定性、效率等问题，同时尽可能做到结构简单、本钱低。 4.计算和选择液压组件 ⑴计算液压泵的工作压力⑵计算液压泵的流量⑶选择液压泵的规格⑷计算 功率，选择原动机⑸选择控制阀⑹选择液压辅助元件 5.验算液压系统性能 ⑴验算液压系统的效率；⑵验算液压系统的温升 6.绘制正式工作图，编制课程设计计算说明书 ⑴液压传动系统原理图一张(3 号图纸，包括工作循环图和电磁铁动作顺序 表）；⑵整理课程设计计算说明书 液压系统原理图的题目栏如下所示： 图 名 比 例 图 号 件 数 设 计 日 期 重 量 共 张 第 张 指 导 日 期 襄 樊 学 院 审 核 日 期 7.设计总结与答辩 ⑴完成答辩前的准备工作。 ⑵参加答辩。 设计题目 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。 设计参数见下表。其中： 工作台液压缸负载力（KN）：F L 夹紧液压缸负载力（KN）：F c 工作台液压缸移动件重力（KN）：G 夹紧液压缸负移动件重力（N）：G c 工作台快进、快退速度（m/min）：V 1=V3 夹紧液压缸行程（mm）：Lc 工作台工进速度（mm/min）：V 2 夹紧液压缸运动时间（S）：tc 工作台液压缸快进行程（mm）：L 1 导轨面静摩擦系数：μs= 工作台液压缸工进行程（mm）：L 2 导轨面动摩擦系数：μd= 工作台启动时间（S）：t= 序号 F L F c G G c V 1 V 2 L 1 L 2 L c t c 7 组 80 35 300 80 15 1 设计内容 1.负载与运动分析 工作负载 1)夹紧缸 工作负载：NGFF dCCl 44081 . 0804400 由于夹紧缸的工作对于系统的整体操作的影响不是很高，所以在系统的设计 计算中把夹紧缸的工作进程简化为全程的匀速直线运动，所以不考虑夹紧缸的 惯性负载等一些其他的因素。 2)工作台液压缸 工作负载极为切削阻力FL=。 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： (1)静摩擦阻力 NGF fs 30015002 . 0 s  (2)动摩擦阻力 NGF dfd 15015001 . 0 惯性负载 N D v g G t v g G F t i 61.30 5 . 0 60/6 8 . 9 1500)0( 1      负载图与速度图的绘制 快进 s v L t3 60/100 . 6 300 3 1 1 1    工进 s v L t14.137 60/35 80 2 2 2  快退 s8 . 3 60/100 . 6 80300 3 3 21