精品液压毕业论文Word文档格式.docx
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7.液压系统的验算21
7.1.压力损失的验算21
7.2.系统温升的验算24
9.液压集成块结构与设计27
9.1.液压集成回路设计27
9.2.液压集成块的设计28
9.3.集成块设计步骤28
9.4.集成块零件图的绘制28
10.设计总结30
11.参考文献31
综合设计项目任务书
题目名称
半自动液压专用铣床液压系统设计
学生学院
机电工程学院
专业班级
姓名
学号
一、设计内容
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。
主要工作内容:
(1)明确设计要求进行工况分析;
(2)确定液压系统主要参数;
(3)拟定液压系统原理图及验证设计方案;
(4)计算和选择液压件;
(5)验算液压系统性能;
(6)绘制工作图及编制技术文件。
二、设计要求与数据
工作台液压缸负载力(KN):
FL夹紧液压缸负载力(KN):
Fc
工作台液压缸移动件重力(KN):
G夹紧液压缸移动件重力(N):
Gc
工作台快进、快退速度(mmin):
V1=V3夹紧液压缸行程(mm):
Lc
工作台工进速度(mmmin):
V2夹紧液压缸运动时间(S):
tc
工作台液压缸快进行程(mm):
L1导轨面静摩擦系数:
μs=0.2
工作台液压缸工进行程(mm):
L2导轨面动摩擦系数:
μd=0.1
工作台启动时间(S):
t=0.5
数据表
姓名
FL
Fc
G
Gc
V1
V2
L1
L2
Lc
tc
张荣晋
27.5KN
24KN
18KN
172N
4.5mmin
75mmmin
450mm
90mm
25mm
2s
三、设计应完成的工作
液压系统工作原理图(A4);
零件图(A3);
部件装配图(A3);
设计说明书1份。
注:
在进行零、部件设计时,集成块和油箱零、部件可以任选。
四、设计进程安排
序号
设计各阶段内容
地点
起止日期
1
(1)阅读、研究设计任务书,明确设计内容和要求,了解原始数据和工作条件;
(2)收集有关资料并进一步熟悉课题。
教一302
11.28-11.29
2
(3)拟定液压系统原理图及验证设计方案
11.30-12.7
3
(1)计算和选择液压件;
(2)验算液压系统性能;
宿舍
12.8-12.9
4
(1)绘制零部件图;
(2)绘制正式的液压原理图。
12.10-12.14
5
(1)编写设计计算说明书;
(2)编写零部件目录表。
12.15-12.18
6
整理资料,答辩
工2-731
12.19-12.20
五、应收集的资料及主要参考文献
[1]李笑吴冉泉主编,《液压与气压传动》,国防工业出版社,2006
[2]杨培元朱福元主编,《液压系统设计简明手册》,机械工业出版社,1998
[3]成大先主编,《机械设计手册》(第四版,第四卷),化学工业出版社,2002
[4]雷天觉主编,《新编液压工程手册》,机械工业出版社,1998
[5]张利平主编,《液压与气压设计手册》,机械工业出版社,1997
发出任务书日期:
2011年11月28日指导教师签名:
计划完成日期:
2011年11月28日基层教学单位责任人签章:
主管院长签章:
1.
2.
摘要
液压传动之所以能得到广泛的应用,是由于它与机械传动、电气传动相比,液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小,传递运动均匀平稳,负载变化时速度较稳定,液压传动容易实现自动化。
本次设计主要针对半自动组合铣床液压系统及其有关装置设计,根据给定条件和需要而设计的一个液压系统,对液压传动的基本原理进行分析,涉及到集成块的设计、必要的计算、分析和验算,以及各类元件(尤其阀类元件)的选择,系统的改进方法。
半自动组合铣床液压系统及其有关装置设计综合应用机械设计、计算机制图、液压传动、机械制图、结构力学等课程,完成卧式半自动组合机床的液压系统的原理设计、液压系统的设计计算、液压系统的元部件的选择、液压集成油路的设计、液压集成块的设计等,并绘制了液压系统的原理图和集成块液压集成回路图,利用UG绘制了压力块的三维立体图和零件图。
关键词:
液压集成块液压阀工程图半自动铣床
3.设计要求和概述
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。
1
2
3
3.1设计内容、要求说明
3.
3.1.
3.1.1.液压系统设计
根据设备的用途、特点和要求,利用液压传动的基本原理进行工况分析,拟定合理、完善的液压系统原理图,需要写出详细的系统工作原理,给出电磁铁动作顺序表。
再经过必要的计算确定液压有关参数,然后按照所得参数选择液压元件、介质、相关设备的规格型号(或进行结构设计)、对系统有关参数进行验算等。
3.1.2.液压装置结构设计
液压装置包括集成块、液压站等,进行结构设计时应考虑元件布局合理、紧凑、美观、外连管道少,装卸、调试方便,集成块中的油路尽可能简单、短、交叉少,加工容易、加工工作量尽可能少。
3.1.3.绘制工程图、编写设计说明书
绘制液压系统原理图(系统总油路、集成块集成回路)、液压装置工程图(集成块结构图、集成块元件装配图),图纸必须按国家标准要求打印,按照老师要求上交一定数量的图纸;
编写设计说明书。
液压传动之所以能得到广泛的应用,是由于它与机械传动、电气传动相比具有以下的主要优点:
(1)由于液压传动是油管连接,所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构,这是比机械传动优越的地方。
例如,在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动,以克服长驱动轴效率低的缺点。
由于液压缸的推力很大,又加之极易布置,在挖掘机等重型工程机械上,已基本取代了老式的机械传动,不仅操作方便,而且外形美观大方。
(2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。
例如,相同功率液压马达的体积为电动机的12%~13%。
液压泵和液压马达单位功率的重量指标,目前是发电机和电动机的十分之一,液压泵和液压马达可小至0.0025NW(牛瓦),发电机和电动机则约为0.03NW。
(3)可在大范围内实现无级调速。
借助阀或变量泵、变量马达,可以实现无级调速,调速范围可达1∶2000,并可在液压装置运行的过程中进行调速。
(4)传递运动均匀平稳,负载变化时速度较稳定。
正因为此特点,金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采用液压传动。
(5)液压装置易于实现过载保护——借助于设置溢流阀等,同时液压件能自行润滑,因此使用寿命长。
(6)液压传动容易实现自动化——借助于各种控制阀,特别是采用液压控制和电气控制结合使用时,能很容易地实现复杂的自动工作循环,而且可以实现遥控。
(7)液压元件已实现了标准化、系列化和通用化,便于设计、制造和推广使用。
3.2.
1.采用了限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路,保证了稳定的低速运动,有较好的速度刚性和较大的调速范围。
2.采用了限压式变量泵和液压缸的差动连接实现快进,能量利用合理。
3.采用了三位四通M型中位机能的电液换向阀换向,提高了换向平稳性,减少了能量损失。
4液压系统的工况分析
4.1工作缸的负载及负载循环图
根据已知条件,绘制运动部件的速度循环图,如图所示。
速度循环图
计算各阶段的外负载并绘制负载图。
工作机构作直线往复运动时,液压缸必须克服的外负载为
(4-1)
式中FL——工作负载(N);
Ff——摩擦负载(N);
Fi——惯性负载(N)。
(1)工作负载:
工作负载与机器的工作性质有关,有恒值负载与变值负载。
工作负载又可分为阻力负载和超越负载,阻止液压缸运动的负载称为阻力负载,又称正值负载;
助长液压缸运动的负载称为超越负载,也称负值负载。
(2)摩擦负载:
摩擦负载是指液压缸驱动工作机构工作时所要克服的机械摩擦阻力。
对于机床来说,即导轨的摩擦阻力。
启动时为静摩擦阻力,可按下式计算:
(4-2)
启动后变为动摩擦阻力,可按下式计算:
(4-3)
式中G——运动部件所受重力(N);
Fn——外负载作用于导轨的正压力(N);
Ffs、Ffd——静、动摩擦阻力(N);
μs、μd——静、动摩擦系数。
(3)惯性负载惯性负载即运动部件在启动和制动过程中的惯性力,其平均惯性力可按下式计算:
(4-4)
式中g——重力加速度,g=9.8ms2;
Δ——速度变化量(ms);
Δt——启动或制动时间(s)。
一般机械可取Δt=0.01~0.5s,对轻载低速运动部件取小值,对重载高速运动部件取大值,本设计中取Δt=0.5s。
在本设计中
工作负载:
FL=27.5KN
摩擦负载及惯性负载:
(4)运动时间:
快进:
工进:
快退:
设液压缸的机械效率,则液压缸推力:
根据上述计算结果,列出各工作阶段所受的外负载:
工作缸负载列表
持续时间(s)
工况
负载组成
液压缸负载(N)
液压缸推力(N)
行程(mm)
0.5
启动
Ffs
3600
4000
加速
+
3076
3418
快进
1800
2000
450
72
工进
+FL
29300
32556
90
反向启动
7.2
快退
540
并画出如图所示负载循环图:
4.2夹紧缸的负载
工进速度:
静摩擦力:
动摩擦力:
工进时液压缸推力:
5拟定液压系统原理图
5.1确定供油方式
考虑到该机床在工作进给时负载较大,速度较低。
而在快进、快退时负载较小,速度较高。
从节省能量、减少发热考虑,泵源系统宜选用双泵供油或变量泵供油。
现采用带压力反馈的限压式变量叶片泵。
5.2调速方式的选择
在中小型专用机床的液压系统中,进给速度的控制一般采用节流阀或调速阀。
根据铣削类专用机床工作时对低速性能和速度负载特性都有一