液压与气压传动。
课程设计。班级数控111
姓名刘绍强
学号 1111312032
小组其它成员吕浩鹏姚琪郭武豪贺扬名成嘉威。
目录。题目部分
设计、计算部分。
一、负载分析2
二、液压系统方案设计3
三、液压系统的参数计算5
（一）液压缸参数计算5
（二）液压泵参数计算8
四、液压元件的选择10
五、验算液压系统性能11
（一）压力损失的验算及泵压力的调整 ……11
（二）液压系统的发热和温升验算14
（附）六、液压阀块的设计。
（一）液压阀块的三维效果图15
（二）液压阀块的二维效果图17
某卧式单面多空钻孔机床液压系统的设计计算。
题目部分。一、设计课题。
设计一台卧式单面多轴钻孔机床的液压传动系统，有三个液压缸，分别完成钻削（快进、工进、快退）、夹紧工件（夹紧、松开）、工件定位（定位、拔销）。其工作循环为：定位→夹紧→快进→工进→快退→拔销松开，如图1所示。
二、原始数据。
1、主轴数及孔径：主轴6根，孔径φ14mm；
2、总轴向切削阻力：12400n；
3、运动部件重量：9800n；
4、快进、快退速度：5 m/min；
5、工进速度：0.04~0.1m/min；
6、行程长度：320mm；
7、导轨形式及摩擦系数：平导轨，f静=0.2，f动=0.1；
8、夹紧、减速时间：大于0.2秒；
9、夹紧力：5000~6000n；
10、夹紧时间：1~2秒；
11、夹紧液压缸行程长度：16mm；
12、快进行程240mm。
三、系统设计要求。
1、夹紧后在工作中如突然停电时，要保证安全可靠，当主油路压力瞬时下降时，夹紧缸保持夹紧力；
2、快进转工进时要平稳可靠；
3、钻削时速度平稳，不受外载干扰，孔钻透时不气冲。
设计、计算部分。
一、负载分析。
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。在此，我们主要讨论工作液压缸的负载情况。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，导轨摩擦力和惯性力。
导轨的正压力等于运动部件的重力，设导轨的静摩擦力为f静，动摩擦力为f动，加速减速的时间大于0.2秒，选定其为0.25秒，则惯性力
如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率ηm=0.95,则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以计算出，见表一。
表一工作液压缸各运动阶段负载表。
根据负载计算结果和已知的各阶段的速度，我们可以根据行程长度来初步绘出负载图（f-l）和速度图（v-l）,见图2的a、b。横坐标以上为液压缸活塞前进时的曲线，以下为液压缸活塞退回时的曲线。
二、液压系统方案设计。
1、确定液压泵类型及调速方式。
参考同类组合机床，液压泵我们可以选用单向变量叶片泵或者双作用定量叶片泵。调速方式可以选用调速阀进油节流调速，溢流阀作为定压阀。为防止钻孔钻通时滑台突然失去负载向前冲，工件加紧后以免出现突发状况、不论是停电还是主油路压力瞬降而要求加紧缸保持加紧力，回油路上宜设置单向阀，初定背压值pb=0.
8pa。
2、选用执行元件。
因系统动作循环要求正向快进和工作，反向快退，且快进、快退的速度相等，因此都选用单活塞杆液压缸。
3、快速运动回路和速度换接回路。
根据本例的运动方式和要求，采用差动连接与双泵供油两种快速运动回路来实现快速运动。即快进时，利由大小泵同时供油，液压缸实现差动连接。
本例采用二位二通手动电磁换向阀的速度换接回路，控制由快进转为工进。与常采用行程阀相比，手动换向阀可直接安装在液压站上，由工作台的行程开关控制，管路简单，行程大小也容易调整，另外采用液控顺序阀与单向阀来切断油路。因此速度换接回路为行程和压力联合控制形式。
4、换向回路的选择。
本系统对于换向的平稳性有严格的要求，所以选用电磁换向阀的换向回路。为了便于实现快进和快退，选用了三位五通电磁换向阀。为提高换向的位置精度，采用死挡铁和压力继电器的行程终点返程控制。
5、 组成液压系统绘原理图。
将上述所选定的液压回路进行组合，并根据要求作必要的补充修改，即组成如图3、图4所示的液压系统图。为了便于观察调整压力，在液压泵的进口处、背压阀和液压缸无杆腔进口处设置测压点，并设置多点压力表开关。这样只需一个压力表即能观测各点压力。
液压系统中各电磁铁的动作顺序如表二所示。
表二电磁铁及手动闸动作顺序表
图4 双泵供油液压系统原理图。
三、液压系统的参数计算。
一）液压缸参数计算。
1、初选液压缸的工作压力。
通过负载分析，知道工作液压缸的最大负载为14084n，加紧液压缸的最大负载为6000n，故由表二，可以初定工作液压缸的工作压力为，夹紧液压缸的工作压力为。
表三按负载选择工作压力。
2、确定工作液压缸的主要结构尺寸。
本例要求动力滑台的快进、快退速度相等，现在采用活塞杆固定的单杆式液压缸。快进时采用差动连接，并取无杆腔有效面积是有杆腔有效面积的两倍，即=2。为了防止在钻孔钻通时滑台突然前冲，在回油路中装有背压阀，参考《液压与气压传动》（许福玲、陈尧明主编，第三版）中的表8-2，初选背压。
由表一可知，最大负载为工进阶段的负载，按此计算则。
液压缸直径。
由=2可知活塞杆直径。
按gb/t2348-1993将计算的和值分别圆整到相近的标准直径，以便。
采用标准的密封装置。圆整后得。
按标准的直径算出。
按最低工进速度验算液压缸尺寸，查产品样板，调速阀最小稳定流量。
因工进速度为最小速度。则由文献【1】中式8-2有。
本例，满足最低速度的要求。
3、确定加紧液压缸的主要结构尺寸。
为保证拔销松开时液压缸平稳运行，在加紧液压缸回油路中装有单向节流阀，参考文献【1】中表8-2，初选背压力。取无杆腔有效面积是有杆腔有效面积的两倍，即=2。
加紧液压缸的最大负载为，按此计算则。
液压缸直径。
由=2可知活塞杆直径。
按gb/t2348-1993将计算的和值分别圆整到相近的标准直径，以便。
采用标准的密封装置。圆整后得。
按标准的直径算出。
按最低工进速度验算液压缸尺寸，查产品样板，调速阀最小稳定流量。
因快进最小速度。
则由文献【1】中式8-2有。
本例，满足最低速度的要求。
4、计算工作液压缸各工作阶段的工作压力、流量和功率。
根据工作液压缸的负载图和速度图以及液压缸的有效工作面积，可以计算出液压缸工作过程各阶段的压力、流量和功率，在计算工进时背压按代入，快退时背压按代入计算公式和计算结果如表四所示。
表四工作液压缸所需的实际流量、压力和功率。
注：1.差动连接时，液压缸的回油口到进油口之间的压力损失，而。
2.快退时，液压缸有杆腔进油，压力为，无杆腔回油，压力为。
二）液压泵的参数计算。
由表四可知工进阶段液压缸的工作压力最大，若取进油路总压力损失为，压力继电器可靠动作需要压力差为，则液压泵的最高工作压力可按文献【1】中式8-5算出。
因此泵的额定压力可取。
由表四可知，工进时所需的最小最小流量是0.25l/min,设溢流阀最小流量为2.5 l/min，则小流量泵的流量按按文献【1】中式8-6应为。
快进快退时液压缸所需的最大流量是12.75 l/min，则泵的总流量为。
则大流量泵的流量。
根据计算得出的压力和流量，查产品样本，选用yb1-4/12型的双联叶片。
泵，该泵的额定压力为6.3mpa,额定转速为960r/min。
三）电动机的选择。
系统为双泵供油系统，其中小泵1的流量，大泵2的流量。
。差动快进、快退时两个泵同时向系统供油；工进时，小泵向系统供油，大泵卸载。下面分别计算三个阶段所需要的电动机功率。
1、差动快进。
差动快进时，大泵2的出口压力油经单向阀21后与小泵1汇合，然后经，三位五通阀3，二位二通阀6进入液压缸大腔，大腔的压力。
查样本可知，小泵的出口压力损失。
大泵出口到小泵出口的压力损失。于是可以计算得小泵的出口压力，大泵的出口压力为。
电动机的功率。
2、工进。
液压与气压传动课程设计
学院机电工程学院。指导老师曾红兵。学生姓名。班级。学号。时间2013.06 24 目录。一 课程设计要求3 二 设计计算 元件选择及验算3 1.运动分析4 2.负载分析4 3.负载图和速度图的绘制5 4.液压缸主要参数的确定6 5.液压系统图的拟定8 6.液压元件的选择9 7.液压系统的性能验算10...
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