設(shè)計(jì)一臺(tái)銑床液壓系統(tǒng)

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1、《液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說明書學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：____2014年1月10日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院機(jī)電學(xué)院班級(jí)姓名設(shè)計(jì)起止日期2013年12月30日-2014年1月10日設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一臺(tái)專用銑床的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)（主要技術(shù)參數(shù)）：工作臺(tái)要求完成快進(jìn)－－工作進(jìn)給－－快退－－停止的自動(dòng)工作循環(huán)。銑床工作臺(tái)重量5000N，工件夾具重量為2000N，銑削阻力最大為10000N，工作臺(tái)快進(jìn)、快退速度為5.5m／min，工作進(jìn)給速度為0.05～1.2m／min，往復(fù)運(yùn)動(dòng)加、減速時(shí)間為0.05s工作采用平導(dǎo)軌，靜、動(dòng)摩擦分別為fs＝0

2、.2，fd＝0.1，工作臺(tái)快進(jìn)行程為0.4m。工進(jìn)行程為0.1m。要求完成以下工作：1．進(jìn)行液壓系統(tǒng)工況分析，繪制工況圖；2．設(shè)計(jì)液壓缸；3．制訂液壓系統(tǒng)原理圖，繪制控制元件動(dòng)作順序表；4．計(jì)算液壓系統(tǒng)，選擇標(biāo)準(zhǔn)液壓元件；5．繪制液壓系統(tǒng)原理圖；6．驗(yàn)算液壓系統(tǒng)的性能；7．編寫、整理設(shè)計(jì)說明書。指導(dǎo)教師評(píng)分：項(xiàng)目分值出勤情況10一次缺席扣2分，兩次缺席扣4分，三次缺席扣10分，出勤情況連帶影響學(xué)習(xí)態(tài)度和質(zhì)疑答辯成績。學(xué)習(xí)態(tài)度10學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真，遵守紀(jì)律質(zhì)疑答辯第一次10負(fù)載圖正確（3分）；速度圖正確（2分）；液壓缸設(shè)計(jì)步驟準(zhǔn)確（2分）；工況圖填寫正確（2

3、分）；工況圖畫法正確（1分）第二次10液壓系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)正確（3分）；液壓泵規(guī)格選擇正確（2分）；電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算準(zhǔn)確（1分）；液壓閥選擇準(zhǔn)確（3分）；輔助元件的設(shè)計(jì)（1分）。第三次10液壓系統(tǒng)速度驗(yàn)算（3分）；效率驗(yàn)算（4分）；溫升驗(yàn)算（3分）答辯20抽題答辯說明書質(zhì)量30內(nèi)容完整（5分），結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理（5分），計(jì)算準(zhǔn)確（5分），結(jié)論準(zhǔn)確（5分），撰寫規(guī)范工整（5分），排版準(zhǔn)確（5分）總分教師簽字：年月日目錄1課程設(shè)計(jì)的目的12負(fù)載分析12.1負(fù)載計(jì)算負(fù)載圖12.2速度分析速度圖23初步確定液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸33.1初選液壓缸的工作壓力33.2計(jì)算確定液壓缸

4、的主要結(jié)構(gòu)尺寸34液壓缸的工況分析與工況圖45擬訂液壓系統(tǒng)原理圖55.1選擇液壓基本回路55.2將液壓回路綜合成液壓系76計(jì)算和選擇液壓元件86.1確定液壓泵的規(guī)格與電動(dòng)機(jī)功率86.2液壓閥的選擇106.3油管設(shè)計(jì)116.4確定油箱容積117液壓系統(tǒng)主要性能的驗(yàn)算127.1液壓缸速度的驗(yàn)算127.2系統(tǒng)中的壓力損失驗(yàn)算137.3液壓系統(tǒng)的效率和溫升的驗(yàn)算16參考文獻(xiàn)171課程設(shè)計(jì)的目的液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)是本課程的一個(gè)綜合實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過該教學(xué)環(huán)節(jié)，要求達(dá)到以下目的：1.鞏固和深化已學(xué)知識(shí)，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的一般方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和綜

5、合分析問題、解決問題能力；2.正確合理地確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)，選用標(biāo)準(zhǔn)液壓元件；能熟練地運(yùn)用液壓基本回路、組合成滿足基本性能要求的液壓系統(tǒng)；3.熟悉并會(huì)運(yùn)用有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)手冊(cè)和產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料。對(duì)學(xué)生在計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料以及經(jīng)驗(yàn)估算、考慮技術(shù)決策、CAD技術(shù)等方面的基本技能進(jìn)行一次訓(xùn)練，以提高這些技能的水平。2負(fù)載分析2.1負(fù)載計(jì)算負(fù)載圖已知工作負(fù)載,重力負(fù)載。啟動(dòng)加速時(shí),快進(jìn)、工進(jìn)，快退時(shí)。按加減速時(shí)間和運(yùn)動(dòng)部件的重量，根據(jù)動(dòng)量定理，計(jì)算可得慣性負(fù)載，由，得到=916.67N。取液壓缸的機(jī)械效率=0.9，則液壓缸工作階段的負(fù)載值見表1

6、6表1液壓缸在各個(gè)工作階段的負(fù)載值工況計(jì)算公式缸的負(fù)載F啟動(dòng)1111.11N加速2129.63N快進(jìn)555.56N工進(jìn)11666.67N快退555.56N圖12.2速度分析速度圖根據(jù)題義，快速進(jìn)、退速度相等，即,行程為，；工進(jìn)速度，行程為；根據(jù)這些畫出速度分析圖。16圖23初步確定液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸3.1初選液壓缸的工作壓力組合機(jī)床的最大負(fù)載為11666.67N時(shí)宜初選液壓缸的工作壓力p1=3MPa。3.2計(jì)算確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸為使工作臺(tái)液壓缸快進(jìn)與快退速度相等，選用單出桿活塞差動(dòng)連接的方式實(shí)現(xiàn)快進(jìn)，設(shè)液壓缸兩有效面為和A2，且=2，即D=d，查表

7、取回油路背壓為0.5MPa，液壓缸快退時(shí)背壓取0.5MPa。由工進(jìn)工況下液壓缸的平衡力平衡方程，可得==≈42.4=則D=≈7.35cm=73.5mm16圓整取D=75mm。又因?yàn)閐=，得出d=51.97mm，查表將其圓整為d=52mm，計(jì)算出液壓缸的實(shí)際面積，=-=工進(jìn)時(shí)采用調(diào)速閥調(diào)速，其最小穩(wěn)定流量=0.05L/min,按公式進(jìn)行計(jì)算：q/v=10＜，故滿足要求。4液壓缸的工況分析與工況圖表2液壓缸在工作循環(huán)各階段壓力、流量和功率值工況推力F0/N回油腔壓力p2/MPa進(jìn)油腔壓力p1/MPa輸入流量qL/min輸入功率P/KW計(jì)算公式快進(jìn)啟動(dòng)111

8、1.11—0.69——加速2129.63p1+0.51.56——恒速555.56p1+0.50