液压与气压传动。
课程设计。班级机设 0922
姓名 1 1 1
学号 091405111
指导老师 111111111
小组成员 11111111111111111111111
目录。一、 摘要1
二、 设计任务2
1、设计课题2
2、原始数据2
3、系统设计要求2
三、方案分析3
1、运动分析3
2、负载分析3
四、液压系统方案设计5
1、确定液压泵类型及调速方式5
2、选用执行元件5
3、快速运动回路和速度换接回路5
4、换向回路的选择5
5、组成液压系统绘原理图6
五、液压系统的计算7
1、液压缸的主要参数计算9
2、液压泵的参数计算9
3、电动机的选择10
六、液压元件的选择10
1、液压阀及过滤器的选择10
2、油管的选择10
3、油箱容积得确定11
七、验算液压系统性能11
1、工进时的压力损失验算和小流量泵压力的调整11
2、快退时的压力损失验算及大流量泵压力的调整11
3、液压系统的发热和温升验算13
八、液压阀块的设计14
1、液压阀块的二维效果图14
2、液压阀块的三维效果图17
九、小结20
十、参考文献20
一、摘要。本次主要阐述了组合机床动力滑台液压系统，能实现的工作循环：快进—工进—快退—停止。
液压技术是机械设备中发展速度最快的技术之一，特别是近年来与微电子、计算机技术相结合、使液压技术进入了一个新的阶段。目前，已广泛应用在工业各领域。由于近年来微电子、计算机技术的发展，液压元器件制造技术的进一步提高，使液压技术不仅在作为一种基本的传统形式上占有重要的低位而且以优良的静态、动态性能成为一种重要的控制手段。
此次液压设计，除了满足主机在动作和性能方面的要求外，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。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。
关键字：组合机床液压系统液压缸液压泵换向阀
二、设计任务。
1、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。
2、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230mm。
3、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。
三、方案分析。
1、运动分析：
根据已知条件，运动部件的工作循环为快进-工进-快退-停止。工作循环图1如下所示：
图1 工作循环图。
完成一次工作循环的速度-位移曲线如图2所示：
图2 速度位移图。
2、负载分析。
机床工作台液压缸负载分析中，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，导轨摩擦力和惯性力。
导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为，动摩擦力为，则：
而惯性力。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，则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，见下表。
表1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，可绘出负载图（f-l）和速度图（v-l），见图3 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。
图3 负载速度图。
a) 负载图 b) 速度图。
四、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4、图5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。
图4 单泵供油液压系统原理图。
表2 电磁铁及手动闸动作顺序表
图5 双泵供油液压系统原理图。
五、液压系统的计算。
1、液压缸的主要参数计算。
1）初选液压缸的工作压力。
参照同类型组合机床，选液压系统工作压力。
2）确定液压缸的主要结构尺寸。
动力滑台要求快进速度和快退速度相等，选用单杆液压缸，快进时采用差动连接。因此无杆腔面积等于有杆腔面积的两倍，即。为防止突然向前冲，回油路上设置背压阀，初定背压值。
易知工进时有最大负载f=23726n,按此负载求液压缸尺寸a1
液压缸直径。
由可知活塞杆直径。
按gb/t2348-1993将所计算的d与d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 。
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