一、设计的内容。
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。
二、设计步骤。
1.明确设计要求。
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。
参阅教科书有关内容,明确并拟订设计过程和进度计划。
2.进行工况分析。
做速度-位移曲线,以便找出最大速度点;
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;
注:ηcm——缸的机械效率,取ηcm=0.9
确定液压缸尺寸。
确定液压缸尺寸前应参照教材选择液压缸的类型,根据设备的速度要求确定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,经计算确定的液压缸和活塞杆直径必须按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。
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。计算过程可列表计算。
各阶段压力、流量和功率值。
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、系统安全可靠性(平衡、锁紧)及节约能量等性能的方案比较,根据工况分析选择出合理的基本回路,并将这些回路组合成液压系统,初步拟定液压系统原理图。
选择液压基本回路,最主要的就是确定调速回路。应考虑回路的调速范围、低速稳定性、效率等问题,同时尽量做到结构简单、成本低。
4.计算和选择液压组件。
计算液压泵的工作压力。
计算液压泵的流量。
选择液压泵的规格。
计算功率,选择原动机。
选择控制阀。
选择液压辅助元件。
5.验算液压系统性能。
验算液压系统的效率。
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。
液压传动系统原理图一张(包括工作循环图和电磁铁动作顺序表)
液压缸装配图一张。
整理课程设计计算说明书。
三、进度安排(1周)
设计题目。1、 设计一台专用铣床,工作台要求完成快进→工作进给→快退→停止的自动工作循环。铣床工作台重量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,工作进给速度为0.06~1m/min,往复运动加、减速时间为0.5s工作采用平导轨,静、动摩擦分别为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。
2、 某小型单缸立式液压机的工作循环为快速空行程下行→慢速加压→保压→快速回程→停止。滑块的快速往返速度为3m/min,加压速度为40~250mm/min,压制力为200kn,运动部件总重量为20kn,启动、制动时间为0.2s,滑块行程500mm。
要求采用液压方式实现运动部件的平衡;不考虑各种损失。试设计该液压机的液压系统。
3、 设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统,要求完成工件的定位与夹紧,所需夹紧力不得超过6000n。该系统工作循环为:快进→工进→快退→停止。
机床快进快退速度约为6 m/min,工进速度可在30~120mm/min范围内无级调速, 快进行程为200mm,工进行程为50mm,最大切削力为25kn,运动部件总重量为15 kn,加速(减速)时间为0.1s,采用平导轨,静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.
1。4、 设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统。该机床用于加工铸铁箱形零件的孔系,运动部件总重g=10000n,液压缸机械效率为0.9,加工时最大切削力为12000n,工作循环为:“快进→工进→死挡铁停留→快退→原位停止”。
行程长度为0.4m,工进行程为0.1 m。
快进和快退速度为0.1m/s,工进速度范围为3×10-4~5×10-3m/s,采用平导轨,启动时间为0.2s。
要求动力部件可以手动调整,快进转工进平稳、可靠。
5、 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:
工作台液压缸负载力68kn, 夹紧液压缸负载力4.8kn,工作台液压缸移动件重力1.8kn, 夹紧液压缸负移动件重力80n,工作台快进、快退速度5m/min,夹紧液压缸行程20mm,工作台工进速度35mm/min,夹紧液压缸运动时间1s,工作台液压缸快进行程400mm,导轨面静摩擦系数μs=0.
2,工作台液压缸工进行程100mm,导轨面动摩擦系数μd=0.1,工作台启动时间t=0.5 s。
6、 立式多轴钻孔组合机床,动力滑台的工作循环是:快进→工进→快退→停止。液压系统的主要性能参数要求如下,轴向切削力为24000n;滑台移动部件总质量为510kg;加、减速时间为0.
2s;采用平导轨,静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1,;快进行程为200mm,工进行程为100mm,快进与快退速度相等,均为 3.
5m/min,工进速度为 30~40mm/min。工作时要求运动平稳,且可随时停止运动。试设计动力滑台的液压系统。
7、 设计卧式双面铣削组合机床的液压系统。机床的加工对象为铸铁变速箱箱体两端面,动作顺序为夹紧缸夹紧→工作台快速趋近工件→工作台进给→工作台快退→夹紧缸松开→原位停止。工作台移动部件的总质量为4000n,加、减速时间为0.
2s。采用平导轨,静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.
1,夹紧缸行程为30mm,夹紧力为 800n。工作台快进行程为 100mm,快进速度为 3.5m/min,工进行程为 200mm,工进速度为 80~300mm/min,轴向工作负载为12000n,快退速度为6m/min。
要求工作台运动平稳,夹紧力可调并保压。
8、 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,工进速度为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。
其工作循环为:夹紧工件→工作台快进→工作台工进→工作台快退→停止→松开工件。试设计驱动工作台的液压系统。
9、 某卧式双面多轴钻孔组合机床,采用液压传动完成的半自动工作循环为:夹紧工件→左、右动力部件快进→左、右动力部件工进→左动力部件快退、右动力部件继续工进→左动力部件停止、右动力部件快退→左、右动力部件均停止、松开工件。已知参数如下:
左、右动力部件:移动部件重98000n,夹紧力8000n,钻削力18000n,快进、快退速度5500mm/min,工进速度20~120mm/min,往复运动的加、减速时间0.2s,采用平导轨,静摩擦系数0.
2,动摩擦系数0.1;左动力部件快进行程100mm,工进行程50mm,快退行程150mm;右动力部件快进行程100mm,工进行程80mm,快退行程180mm。试设计此组合机床的液压系统。
10、试设计卧式双面钻、镗专用机床的液压系统。机床的工作循环为:定位→夹紧→快进→工进→死挡铁停留→快退→松开→拔销→原位停止。
已知参数为:运动部件总重为10000n,最大切削力为31000n,夹紧力为1200n;快进行程为400mm,工进行程180mm,快速进退速度为5.5m/min,工进速度为52mm/min;启动加速时间为0.
2s,采用铸铁平导轨。要求速度换接平稳,运行安全可靠;可实现手动和半自动控制。
11、 设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统,动力滑台的工作循环是:快进→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如下:
轴向切削力为用21000n,移动部件总重力为10000n,快进行程为 100mm,快进与快退速度均为 4.2m/min,工进行程为 20mm,工进速度为 0.05m/min,加速、减速时间为0.
2s,利用平导轨,静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1,动力滑台可以随时在中途停止运动,试设计该组合机床的液压传动系统。
12、 设计一台校正压装液压机的液压系统。要求工作循环是快速下行→慢速加压→快速返回→停止。压装工作速度不超过5mm/s快速下行速度应为工作速度的8~10倍,工件压力不小于10×103n。
13、 设计一台小型液压机的液压系统,要求实现快速空程下行——慢速加压——保压——快速回程——停止的工作循环。快速往返速度为3m/min,加压速度为40~250mm/min,压制力为200kn,运动部件总重量为20kn。
14、要求设计的动力滑台液压系统实现的工作循环是:快进工进快退停止。主要性能参数与性能要求如下:
切削阻力fl=30468n;运动部件所受重力g=9800n;快进、快退速度1= 3=0.1m/s,工进速度2=0.88×10-3m/s;快进行程l1=100mm,工进行程l2=50mm;往复运动的加速时间δt=0.
2s;动力滑台采用平导轨,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。
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...
《液压与气压传动》课程设计
专业 机电设备维修与管理。班级 10级机电二班。学生姓名 覃吻。学号 110034105 指导教师 邹艳红。完成时间 2012 4 23 成员 目录。一 设计题目 2 二 明确液压系统的设计要求 2 三 液压系统的设计计算 3 1.进行工况分析,绘制出执行机构的负载图和速度图 3 1 外负载 3 2...
液压与气压传动课程设计
目录。一 课程设计题目及其设计要求 1 二 系统工况分析与方案选择3 三 液压元件的计算与产品选择 6 四 主要部件的结构特点分析与强度校核计算 10 五 液压系统验算12 六 课程设计简单小结16 一 课程设计题目及其设计要求。1 某工厂设计一台钻镗专用机床,要求孔的加工精度为ti6级。要求该机床...