卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统.精品文档.攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统1、课程设计的目的1. 让学生学会运用液压知道解决一些简单的液压设计2. 学会理解并能熟练运用液压知识2、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等)主机要求的工作循环是:动力滑台快速接近工件,然后以工作进给速度钻孔,钻削完毕后快速退回原位,最后自动停止。快速前进行程为;工作进给行程为;快速进给、退回速度为;根据切削用量计算出来的最大钻削力;工作进给速度无级调节;运动部件所受重力;动力滑台平导轨的静、动摩察系数分别
2、为;往复运动中的加速、减速时间为0.2s;直线往复运动由液压缸实现。3、主要参考文献1 章宏甲主编.液压传动.2版.北京:机械工业出版社,2007.2 成大先主编.机械设计手册:第4、5卷.4版.北京:化学工业出版社,2002.3 席伟光主编.机械设计课程设计.北京:高等教育出版社,2006.4 机械设计手册编委会.机械设计手册:第4卷.新版.北京:机械工业出版社,2004.5 陆元章.现代机械设备设计手册.北京:机械工业出版社,1996.6 王春行.液压控制系统.北京:机械工业出版社,20054、课程设计工作进度计划内容学时明确机床对液压系统的要求,进行工作过程分析2初步确定液压系统的参数,
3、进行工况分析和负载图的编制12确定液压系统的方案,拟定液压系统图8选择液压元件和确定辅助装置8液压系统的性能验算2液压装置的结构设计,绘制工作图及编制技术文件8合计1周指导教师(签字)日期年 月 日教研室意见:年 月 日学生(签字): 接受任务时间: 年 月 日注:任务书由指导教师填写。课程设计(论文)指导教师成绩评定表题目名称评分项目分值得分评价内涵工作表现20%01学习态度6遵守各项纪律,工作刻苦努力,具有良好的科学工作态度。02科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。03课题工作量7按期圆满完成规定的任务,工作量饱满。能力水平35%04综合运
4、用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题,能正确处理实验数据,能对课题进行理论分析,得出有价值的结论。05应用文献的能力5能独立查阅相关文献和从事其他调研;能提出并较好地论述课题的实施方案;有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06设计(实验)能力,方案的设计能力5能正确设计实验方案,独立进行装置安装、调试、操作等实验工作,数据正确、可靠;研究思路清晰、完整。07计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力;能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。08对计算或实验结果的分析能力(综合分析能力、技术经济分析能力)10具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。成
5、果质量45%09插图(或图纸)质量、篇幅、设计(论文)规范化程度5符合本专业相关规范或规定要求;规范化符合本文件第五条要求。10设计说明书(论文)质量30综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;实验正确,分析处理科学。11创新10对前人工作有改进或突破,或有独特见解。成绩指导教师评语指导教师签名: 年月日摘 要组合机床以其独特的优点在机械设计中占有重要的地位。它以通用部件为基础,根据工件加工需要,配以少量的专用部件组成一种机床,它具有低成、高效率的优点。以现在的发展趋势来看,组合机床的多工为加工如果加入柔性系统则发展成今天的加工中心。在今天的发展趋势中,一台组合机床如果不能完成
6、全部的工艺过程,这时往往把几台机床布置成流水线,大大缩短了加工时间。以单面多轴钻孔组合机床为对象,根据主机的用途、主要结构及其工作循环确定液压执行元件的运动方式及其工作范围,并确定液压执行元件的负载和运动速度的大小及其变化范围。根据这些工况确定液压执行元件的主要参数,再依据液压系统设计的基本原理,确定系统类型和选择液压回路,将所初选的基本回路组合起来,再检查系统在工作中还存在的问题进行修改和整理,最后拟出合理的液压系统原理图,通过系统主要参数的计算确定了液压元件的规格,验算液压系统性能,既回路压力损失验算和发热温升验算,最后判断出液压系统的设计质量。关键词 组合机床,液压系统,性能,回路压力损
7、ABSTRACTAdvantage of its unique combination of machine tools in the mechanical design plays an important role. It is based general components, according to workpiece needs, together with the parts make up a small amount of special machine tools, it has a low-cost, high efficiency advantages. To the
8、current development trend, combined multiple machines for the processing system is flexible if the adding machining centers developed into today. In todays development trend, a combination of tools if they can not complete the process, when several machine tools are arranged into lines, greatly redu
9、cing the processing time. Combination of multi-axis drilling machine to one side as the object, according to the host of uses, the main structure and its duty cycle to determine the movement of hydraulic actuator means and scope of work, and to determine the load of hydraulic actuators and velocity
10、changes in the size and range. Under these conditions determine the main parameters of hydraulic actuators, and then based on the basic principles of hydraulic system design, determine the type and choice of hydraulic circuit system, the basic circuit will be the combined primary, and then check the
11、 system at work in the problems still exist modification and finishing, and finally to be a reasonable hydraulic system diagram, calculated by the system to determine the main parameters of the hydraulic components of the specification, checking hydraulic system performance, both the circuit pressur
12、e loss and heat checking temperature checking, determine the final design of the hydraulic system quality.Keywords Machine Tool, Hdraulic System,Performance,Loop pressure loss,Heating temperature目 录摘 要ABSTRACT1液压系统的设计要求42负载分析4 2.1工作负载4 2.2惯性负载4 2.3阻力负载43 负载图和速度图的绘制64压缸主要参数的确定7 4.1液压缸参数的确定7 4.2各阶段压力、
13、流量、功率 7 4.2.1快进7 4.2.2工进8 4.2.3快退95液压系统图的拟定11 5.1调速回路的选择11 5.1.1调速回路的基本要求11 5.1.2节流调速回路11 5.1.3容积调速回路13 5.2快速运动回路15 5.2.1差动连接回路15 5.2.2双泵供油回路15 5.2.3增速缸与变量泵组合快速运动回路16 5.2.4蓄能器的快速运动回路17 5.3速度换接回路18 5.3.1快速运动和工作进给运动的换接回路18 5.3.2两种工作速度的换接回路185.4卸荷回路回路205.5液压回路的综合226液压元件的选择25 6.1液压泵25 6.2阀类元件级辅助元件25 6.3
14、油管26 6.4油箱277液压系统性能的验算28 7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值28 7.1.1快进28 7.1.2工进28 7.1.3快退29 7.2油液温升验算298油箱的设计30 8.1壁厚、箱顶及箱顶元件的设计30 8.2箱壁、清洗孔、吊耳、液位计的设计30 8.3箱底、放油塞及支架的设计30 8.4油箱内隔板及除气网的设置31 8.5邮箱的装配图及零件图的绘制 31参考文献32致谢331 液压系统的设计要求设计一卧式单面多轴钻孔组合机床的液压系统主机要求的工作循环是:动力滑台快速接近工件,然后以工作进给速度钻孔,钻削完毕后快速退回原位,最后自动停止。快速前进行程为;工作进
15、给行程为;快速进给、退回速度为;根据切削用量计算出来的最大钻削力;工作进给速度无级调节;运动部件所受重力;动力滑台平导轨的静、动摩察系数分别为;往复运动中的加速、减速时间为0.2s;直线往复运动由液压缸实现。2 负载分析2.1工作负载首先根据主机要求画出动作循环图(图2-1):切削负载已知:2.2惯性负载931N2.3阻力负载机床工作部件对滑台的法向力为:静摩擦负载: 动摩擦负载: 取液压缸的机械效率为,不考虑动力滑台的颠覆力矩作用。由此得到压缸各工作阶段的负载如表2-1所示。表2-1 液压缸各个工作阶段的负载值工 况负载组成液压缸负载F/N液压缸总推力F/启 动19602178加 速980+
16、931=19112123快 进9801089工 进980+29468=3044833831快 退98010893 负载图和速度图的绘制速度图按已知数值快进、快退速度、工进速度0.03m/min、快进距离、工进距离、快退距离绘制,如图3-1所示,负载图按照上面的数值绘制,如图3-2所示: 图3-1 速度循环图图3-2 负载循环图4 液压缸主要参数的确定4.1液压缸参数的确定由表1-2可知,组合机床液压系统的最大负载约33831N时,宜选p1=4MPa鉴于动力滑台要求快进,快退速度相等,这里选用液压缸可以选单杆式,并在快进时作差动连接。这种情况下无杆腔面积应为有杆腔面积的两倍即=A1/A2=2,而
17、活塞杆直径d与缸筒直径D呈的关系。在加工时,液压缸回路必须具有背压,以防止孔被钻穿时滑台突然前冲。根据现代机械设备设计手册第二卷第十一篇中推荐的数据,可取=0.6MPa。快进时液压缸作差动连接,但是由于油管中有压力损失,有杆腔压力必须大于无杆腔的压力,估算可取=0.5MPa。快退时回油腔中是有背压的,这是可按可按0.6MPa估算。差动连接时输出的推动力式(5-9)计算液压缸的面积:其中,为液压缸效率,取d=0.707D=0.0756m按照将直径圆整成标准值得:D=0.11m=110mm d=0.08m=80mm。由此求得液压缸的两腔实际有效面积为:确定了液压缸结构尺寸,就可以计算在各工作阶段中
18、压力、流量和功率。4.2、各阶段压力、流量、功率的计算4.2.1快进以下各式中p为压强,P为功率,q为流量,为无杆腔面积,为有杆腔面积。(1)启动阶段 0.43M 故0.43M(2)加速阶段=0.5MPa则,1.37M(3)恒速阶段故又因为故输入功率为:4.2.2工进故又故输入功率为: 4.2.3快退(1)启动阶段故(2)加速阶段故(3)恒速阶段故因为 故输入功率为:根据上述计算各参数值列入下表4-1所示。表4-1液压缸在不同阶段的压力、流量和功率值工况推力F/N回油腔压力进油腔压力输入流量q /L/min输入功率P/kw计算公式快进(差动)起动217800.43加速21230.87恒速108
19、90.6657.30.630工进338310.63.840.2850.018快退起动217800.24加速21230.61.75恒速10891.52511.292组合机床的液压缸工况图如下:5 液压系统图的拟定5.1调速回路的选择 调速回路用于工作过程中调节执行元件的运动速度,它对液压传动系统的性能好坏起决定性作用,故在机床液压系统中占有突出地位,往往是机床液压系统的核心部分。 5.1.1调速回路的基本要求(1)在规定的调速范围内能灵敏、平稳地实现无级调速,具有良好的调节特性。(2)负载变化时,已调好的速度变化要小(在允许范围内),即具有良好的速度刚性 (或速度负载特性)。(3)效率高,发热少
20、,具有良好的功率特性。(4)具有驱动执行元件所需的力或转矩。就油路的循环形式而言,调速回路又有开式与闭式之分。开式回路是液压泵从油箱吸油,执行元件的回油直接通油箱(见图5-1a、图5-1b、图5-1c)。这种回路形式结构简单,油液在油箱中能得到较好冷却和沉淀杂质故应用最广。但油箱尺寸大,油液与空气接触易使空气混人系统,致使运动不平稳。闭式回路是液压泵的排油腔与执行元件的进油管相连,执行元件的回油管直接与液压泵的吸油腔相通,两者形成封闭的环状回路。这种回路形式的油箱尺寸小,结构紧凑,并减少了空气混入系统的机会。为了补偿泄漏和液压泵吸油腔与执行元件排油腔的流量差以及使系统得到冷油补充,常采用一较小
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