1湖 南 工 业 大 学课 程 设 计 说 明 书课程名称： 液压传动课程设计 设计题目： 卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机械 0804 班 学生姓名: 学 号: 指导教师: 湖南工业大学教务部 制2011 年 1 月 2 日目录2一设计要求及工况分析 .11.1 设计要求 .11.2 负载与运动分析 .1二负载图和速度图的绘制 .3三确定液压系统主要参数 .43.1 初选液压缸工作压力 .53.2 计算液压缸主要尺寸 .5四拟定液压系统原理图 .74.1 选择基本回路 .74.2 组成液压系统 .8五计算和选择液压件 .105.1 确定液压泵的规格和电动机功率 .105.1.1 计算液压泵的最大工作压力 .105.1.2 计算液压泵的流量 .105.1.3 确定液压泵的规格和电动机功率 .105.2 确定其它元件及辅件 .115.2.1 确定阀类元件及辅件 .115.2.2 确定油管 .125.2.3 确定油箱 .12六验算液压系统性能 .136.1 验算系统压力损失 .136.2 验算系统发热与温升 .14七设计小结 .153一设计要求及工况分析1.1 设计要求设计一台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时快进工进快退停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：切削力 Ft=20000N，移动部件总重量 G10000N；快进行程 l1100mm；工进行程l250mm；快进、快退的速度为 5m/min，工进速度为 0.1m/min；加速减速实践t0.15s，静摩擦系数 fs0.2；动摩擦系数 fd0.1。该动力滑台采用水平放置的平导轨，动力滑台可在任意位置停止。1.2 负载与运动分析(1) 工作负载 工作负载即为切削阻力 FL=20000N。(2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力：静摩擦阻力 Ffs201.0动摩擦阻力 fd(3) 惯性负载 Ntvm5601.0表 1 液压缸各阶段的负载和推力工况 负载组成 液压缸负载 F/N液压缸推力 mF/启动 fsF2000 2223加速 mfd1556 1729快进 f 1000 1112工进 tFfd21000 23333快退 f 1000 1112注：1.液压缸的机械效率取 .90m2.不考虑动力滑台上颠覆力矩的作用4二负载图和速度图的绘制负载图按上面数值绘制，如下图 a 所示。速度图按已知数值和工进速mllmllmv 1505010in/5 23231 、 快 退 行 程、度 绘制，如下图 b 所示.02 l/m图 a 负载图图 b 速度图5三确定液压系统主要参数表 2 按负载选择工作压力负载/ KN 50工作压力/MPa0.81 1.52 2.53 34 45 5表 3 各种机械常用的系统工作压力机 床机械类型磨床 组合机床龙门刨床拉床农业机械小型工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械工作压力/MPa0.8235 28 8101018 2032表 4 执行元件背压力系统类型 背压力/MPa简单系统或轻载节流调速系统 0.20.5回油路带调速阀的系统 0.40.6回油路设置有背压阀的系统 0.51.5用补油泵的闭式回路 0.81.5回油路较复杂的工程机械 1.23回油路较短且直接回油 可忽略不计表 5 按工作压力选取 d/D工作压力/MPa 5.0 5.07.0 7.0d/D 0.50.55 0.620.70 0.7表 6 按速比要求确定 d/D2/1 1.15 1.25 1.33 1.46 1.61 2d/D 0.3 0.4 0.5 0.55 0.62 0.71注：1无杆腔进油时活塞运动速度；2有杆腔进油时活塞运动速度。3.1 初选液压缸工作压力参考表 2 和表 3，所设计的动力滑台在工进时负载最大，在其它工况负载都不太高，初选液压缸的工作压力 p1=4MPa。鉴于动力滑台快进和快退速度相等，这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸（A1=2A2） ，快进时液压缸差动连接。工进时为防止孔钻通时负载突然消失6发生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，参考表 4 选此背压为 p2=0.6MPa。3.2 计算液压缸主要尺寸由工进时的推力式（53）计算液压缸面积2121)/(/ pApAFm故有 261 065.8.4/03)/() mDdAD.37.91/41；当按 GB/T23482001 和表 5、表 6 将这些直径圆整成就进标准值时得：D=90mm,d=70mm。由此求得液压缸两腔的实际有效面积为：24210.65/m2 1.)(dDA经检验，活塞杆的强度和稳定性均符合要求。根据上述 D 和 d 的值，可估算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率，如表 7 所示，并据此绘出工况图如下图所示。7表 7 液压缸在各阶段的压力、流量和功率值工况 推力F/N回油腔压力 /MPap2进油腔压力 /p1输入流量 -1q/L.min输入功率P/KW计算公式启动2223 0 0.557 加速1729 0.791 快进恒速1112 )5.(12aPp0.594 19.94 0.1974)/()(p2121AF12)(qvApP工进 23333 0.8 3.889 0.650 0.0429121/)(FqvAP1p快退 启动 2223 0 0.885 2/)(F8加速1729 2.24 恒速11120.61.992 12.56 0.4169 32qvAP1p注： mF/四拟定液压系统原理图4.1 选择基本回路(1)