臥式鉆床動力滑臺液壓系統(tǒng)設計【2013年最新整理畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.負載分析1</b></p><p>　　2.繪制液壓工況（負載速度）圖5</p><p>　　3.初步確定液壓缸的參數(shù)6</p><p>　　3.1.初選液壓缸的工作壓力：6</p><p

2、>　　3.2.計算液壓缸尺寸：6</p><p>　　3.3.計算液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力、流量及功率：7</p><p>　　3.4.繪制液壓缸工況圖8</p><p>　　4.擬定液壓系8</p><p>　　4.1.選擇液壓回路8</p><p>　　4.2.液壓系統(tǒng)的組合8&

3、lt;/p><p>　　5.液壓元件的計算和選擇9</p><p>　　5.1.確定液壓泵的容量及驅動電機的功率：9</p><p>　　5.2.液壓泵的流量10</p><p>　　5.3.選擇電動機10</p><p>　　5.4.元件選擇10</p><p>　　5.5.

4、確定管道尺寸11</p><p>　　5.6.確定油箱容積：11</p><p>　　6.管路系統(tǒng)壓力損失驗算12</p><p>　　6.1.判斷油流狀態(tài)12</p><p>　　6.2.沿程壓力損失12</p><p>　　6.3.局部壓力損失12</p><p>　　

5、7.液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗算13</p><p>　　7.1.液壓泵的輸入功率14</p><p>　　7.2.有效功率14</p><p>　　7.3.系統(tǒng)發(fā)熱功率14</p><p>　　7.4.散熱面積14</p><p>　　7.5.油液溫升14</p><p>

6、　　8.參考文獻：14</p><p><b>　　負載分析</b></p><p>　　1.切削力： Ft=16000N</p><p><b>　　2.導軌摩擦阻力</b></p><p>　　靜摩擦力： ==0.2 20000 = 4000N</p><p>　　動

7、摩擦力： = =0.120000 = 2000N</p><p><b>　　3.慣性阻力</b></p><p>　?。?）動力滑臺快進慣性阻力,動力滑臺啟動加速、反向啟動加速和快退減速制動的加速度相等，，</p><p>　?。?）動力滑臺快進慣性阻力,動力滑臺由于轉換到制動是減速，取，</p><p>　　液壓缸

8、各動作階段負載列表如下：</p><p>　　注：液壓缸機械效率：。</p><p>　　繪制液壓工況（負載速度）圖</p><p>　　根據(jù)計算的液壓負載和各階段工作行程、速度，可繪制液壓缸的F—T與</p><p><b>　　V—t圖</b></p><p>　　快進 ==<

9、;/p><p>　　工進 ==</p><p><b>　　==</b></p><p>　　快退 ==</p><p>　　液壓缸負載圖和速度圖</p><p>　　初步確定液壓缸的參數(shù)</p><p>　　初選液壓缸的工作壓力：</p>

10、;<p>　　組合機床液壓系統(tǒng)工作壓力，一般為（30~50）Pa,這里選=44Pa,為防止鉆通孔時動力滑臺發(fā)生前沖，液壓缸回油腔應有背壓，背壓=2Pa。初步定快進快退回油壓力損失=5Pa</p><p><b>　　計算液壓缸尺寸：</b></p><p>　　選定液壓缸前、后腔有效面積比為2：1，則液壓缸無桿腔工作面積</p><p

11、>　　== 取A1=50</p><p><b>　　液壓內徑 D==</b></p><p>　　取標準值 D=8.0m</p><p>　　活塞桿直徑 d=0.7D5.6m</p><p>　　液壓缸尺寸取標準值之后的有效工作面積</p><p>　　無桿腔面積 ==x(

12、8.0)=39</p><p>　　有桿腔面積 = =(8.0)</p><p>　　活塞桿面積 = -=13.4</p><p>　　計算液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力、流量及功率：</p><p>　　表中為液壓缸的驅動力。 </p><p>　　液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力、流量及功率見下表</p&

13、gt;<p><b>　　繪制液壓缸工況圖</b></p><p><b>　　液壓缸工況圖</b></p><p><b>　　擬定液壓系</b></p><p><b>　　選擇液壓回路</b></p><p>　?。?）調速方式的選擇&

14、lt;/p><p>　　鉆孔床工作時，要求低速運動平穩(wěn)性好；速度負載性好，從圖a中可看出液壓缸快進和工進時功率都較小，負載變化也較小，因此采用調速閥的的進油節(jié)流調速回路。為防止工作負載突然消失（鉆通孔）引起前沖現(xiàn)象，在回油路上加背壓閥。</p><p>　　（2）快速回路和速度換接方式的選擇</p><p>　　我們選用差動液壓缸實現(xiàn)“快，慢，快”的回路。圖b進口節(jié)流一

15、次進給回路。</p><p><b>　　（3）油源的選擇：</b></p><p>　　系統(tǒng)特點從圖a 可看出快進時低壓大流量時間短，工進時高壓小流量時間長。所以采用雙聯(lián)葉片泵或限壓式變量泵。</p><p><b>　　液壓系統(tǒng)的組合</b></p><p>　　選擇基本回路后，按擬定液壓系統(tǒng)圖

16、的幾個注意點，可以組成一個完整的系統(tǒng)圖。圖中為了使液壓缸快進時實現(xiàn)差動連接，工進時主油路和回油路隔離，在系統(tǒng)中增設一個單向閥11及液控順序閥8，在液壓泵和電磁換向閥3的出口處，分別增設單向閥9和12，以免當液壓系統(tǒng)較長時間不工作時，壓力油流回油箱，形成真空。為了過載保護或行程終了利用壓力繼電器13。</p><p>　　組合成液壓系統(tǒng)圖組合的液壓系統(tǒng)圖。如圖所示。</p><p><

17、b>　　液壓系統(tǒng)圖</b></p><p>　　液壓元件的計算和選擇</p><p>　　確定液壓泵的容量及驅動電機的功率：</p><p>　?。?）、計算液壓泵的工作壓力與流量：</p><p>　　進油壓力損失為57.2Pa，系統(tǒng)采用調速閥進油節(jié)流調速，選取進油管壓力損失為8 Pa，由于采用壓力繼電器，溢流閥的調整壓力

18、一般應比系統(tǒng)最高壓力大5Pa，所以泵的最高工作壓力為</p><p>　　這是小流量泵的最高工作壓力（穩(wěn)定），即溢流閥的調整工作壓力</p><p>　　液壓泵的公稱工作壓力為</p><p>　　大流量泵只在快進時向液壓缸輸出，液壓缸快退時的工作壓力比快進時大，這時壓力油不通過調速閥，進油路較簡單，但流經(jīng)管道和閥的油流量較大，取進油路壓力損失為5Pa，所以快退時，

19、泵的最高工作壓力為</p><p>　　這是大流量泵的最高工作壓力，也是調整控順序閥7和8的參考數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　液壓泵的流量</b></p><p>　　由圖可知，最大流量在快進時，其值為</p><p>　　最小流量在工作時，其值為0.12，為了保證工進時系統(tǒng)壓力較穩(wěn)定，應考慮溢流閥有一定的最小流量

20、，取最小溢流量為0.077，所以小流量泵應取0.197。</p><p>　　根據(jù)以上計算數(shù)值，選用公稱流量為0.2，0.15；公稱壓力為80的雙聯(lián)葉片泵。</p><p><b>　　選擇電動機</b></p><p>　　最大功率出現(xiàn)在快退階段</p><p>　　最后選用功率為的標準型號電機。</p>

21、<p><b>　　元件選擇</b></p><p>　　根據(jù)液壓泵的工作壓力和通過閥的實際流量，選擇各液壓元件和輔助元件的規(guī)格。</p><p><b>　　確定管道尺寸</b></p><p>　　由于系統(tǒng)采用液壓缸的差動連接，油管內通油量較大，實際流量，取允許流速，則主壓力油管d為</p>

22、<p>　　元整取d=12cm，壁厚查表。</p><p>　　選用的10號冷拔無縫鋼管。</p><p>　　其它進油管、回油管和吸油管，按元件連接口尺寸，測壓管選用紫鋼管。</p><p><b>　　確定油箱容積：</b></p><p><b>　　所選液壓元件的說明</b><

23、;/p><p>　　管路系統(tǒng)壓力損失驗算</p><p>　　由于同類液壓系統(tǒng)的壓力損失值可以參考，所以一般不必驗算壓力損失值。</p><p>　　下面僅驗算工進時管路壓力損失：</p><p>　　進、回油管長均為L＝1.5m，油管內徑d=。通過流量Q=0.12/s，選用20號機械油，考慮最低工作溫度為15，v=1.5/s</p>

24、<p><b>　　判斷油流狀態(tài)</b></p><p><b>　　==85<2320</b></p><p><b>　　流動狀態(tài)為層流</b></p><p><b>　　沿程壓力損失</b></p><p><b>　

25、　進油路上</b></p><p><b>　　回油路上（液壓缸）</b></p><p>　　（如果采用沿程損失公式，結果是一樣的）</p><p>　　但由于是差動油缸，所以回油路的壓力損失只有一半折合到進油腔。</p><p><b>　　局部壓力損失</b></p>

26、<p>　　系統(tǒng)采用集成塊的液壓裝置，僅考慮閥類元件和集成塊內油路的壓力損失。下表為工進時油流通過各種閥的流量和壓力損失。</p><p><b>　　閥的流量和壓力損失</b></p><p>　　各閥局部壓力損失之和</p><p>　　取油流取油流通過集成塊時壓力損失</p><p>　　這個數(shù)值加上液

27、壓缸的工作壓力和壓力繼電器要求系統(tǒng)調高的壓力（取其值為5 Pa），可作為溢流閥調整壓力的參考數(shù)據(jù)。</p><p>　　式中 ——液壓缸工進時克服外負載所需壓力</p><p><b>　　= = </b></p><p>　　所以 p=(50+8.955+5) =63.955 pa</p><p>　　這個數(shù)

28、值比估算的溢流閥調整壓力值稍小。因此，主油路上元件和油管直徑均可不變</p><p>　　液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗算</p><p>　　由圖可知，該系統(tǒng)主要工作時間是工進工況。主要考慮工進時的發(fā)熱，所以按工進工況驗算系統(tǒng)溫升。</p><p><b>　　液壓泵的輸入功率</b></p><p>　　工進時小流量泵的壓力

29、，流量，小流量泵功率為</p><p>　　工進時大流量泵卸荷，順序閥的壓力損失，即大流量泵的工作壓力，流量，大流量泵功率為</p><p><b>　　= = </b></p><p>　　雙聯(lián)泵總輸入功率=+=1202+30=1232</p><p><b>　　有效功率</b></p

30、><p>　　工進時，液壓缸的負載F=18000N ，取工進速度v= </p><p><b>　　輸出功率</b></p><p>　　=FV=18000x0.00167=30.06</p><p><b>　　系統(tǒng)發(fā)熱功率</b></p><p><b>　　=

31、+ = </b></p><p><b>　　散熱面積</b></p><p>　　A=0.065=1.447</p><p><b>　　油液溫升 </b></p><p>　　如果采用風冷、取散熱系數(shù)</p><p>　　設夏天室溫為30，則油溫為30+33

32、.2=63.2，沒有超過最高允許油溫（50--70）</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　1、機械設計手冊．下冊：液壓傳動和氣動，北京：石油化學工業(yè)出版社，1983，《機械設計手冊》聯(lián)合編寫組編</p><p>　　2、機械設計手冊：單行本．液壓傳動，北京：化學工業(yè)出版社，2004.1成大先主編</p>

33、;<p>　　3、機械設計手冊．上冊：液壓傳動和氣動，北京：石油化學工業(yè)出版社，1983，《機械設計手冊》聯(lián)合編寫組編</p><p>　　4、液壓傳動，哈爾濱：黑龍江教育出版社，1995.10，武華，米伯林主編</p><p>　　5、液壓傳動輔導教材.北京：中央廣播電視大學出版社，1986，中央電大《液壓傳動輔導教材》編寫小組編</p><p>