专用液压系统课程设计教学提纲.doc
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1、专用液压系统课程设计精品文档1 一台专用铣床,铣头驱动电机的功率为7.5KW,铣刀直径为150mm,转速为300r/min,工作台重量为4*103N,工件和夹具最大重量为1.8*103N,工作台行程为500mm(快进300mm,工进150mm),快进速度为5m/min,工进速度为50800mm/min,往返加速、减速时间为0.1s,工作台用平导轨,静摩擦系数fj=0.2,动摩擦系数fd=0.1。试设计此专用铣床液压系统。1. 课程设计题目3一台专用铣床,铣头驱动电机的功率为7.5KW,铣刀直径为150mm,转速为300r/min,工作台重量为4*103N,工件和夹具最大重量为1.8*103N,
2、试设计此专用铣床液压系统。2. 课程设计的目的和要求通过设计液压传动系统,使学生获得独立设计能力,分析思考能力,全面了解液压系统的组成原理。明确系统设计要求;分析工况确定主要参数;拟订液压系统草图;选择液压元件;验算系统性能。3. 课程设计内容和教师参数(各人所取参数应有不同)工作台行程为500mm(快进300mm,工进150mm),快进速度为5m/min,工进速度为50800mm/min,往返加速、减速时间为0.1s,工作台用平导轨,静摩擦系数fj=0.2,动摩擦系数fd=0.1。目录一、 设计任务书二、 负载工况分析1. 工作负载2. 摩擦阻力3. 惯性负荷三、 负载图和速度图四、 确定液
3、压缸参数1. 液压缸的工作压力2. 液压缸尺寸计算3. 液压缸各工作阶段的压力、流量和功率计算4. 绘制液压缸的工况图五、 拟定液压系统图1. 选择液压基本回路2. 组成系统图六、 选择液压元件1. 确定液压泵的容量及电机功率2. 控制阀的选择3. 确定油管直径4. 确定油箱容积七、 液压系统的性能验算1. 液压系统的压力损失计算2. 液压系统的热量温升计算附:液压系统图二、负载工况分析1.工作负载 Fw=1000P/=1000P/(Dn/601000)=60106P/Dn =607.5106/300150 N =3183 N2.摩擦阻力静摩擦阻力Ffj=fj(G1+G2)=0.2(4000+
4、1800) N=1160 N动摩擦阻力Ffd=fd(G1+G2)=0.1(4000+1800) N=580 NG1-工作台重量G2-工件和夹具最大重量3. 惯性负荷Fg=(G1+G2) /gt=(4000+1800) 5/9.80.160 N =493.20 Ng 重力加速度9.8m/s2 工进速度t 往返加减速时间三、负载图和速度图取液压缸的机械效率=0.9,计算液压缸各工作阶段的负载情况 启动:F=Ffj=1160 NF=F/=1160/0.9 N=1289 N加速:F=Ffd+Fg=580+493.20=1073.20 NF=F/=1073.20/0.9=1193 N快进:F=Ffd=5
5、80 NF=F/=580/0.9=645 N工进:F=Ffd+Fw=580+3183=3763 NF=F/=3763/0.9=4182 N快退:F=Ffd=580 NF=F/=580/0.9=645 N液压缸各阶段负载情况阶段负载计算公式液压缸负载F/N液压缸推力F/N启动F=Ffj11601289加速F=Ffd+Fg1073.201193快进F=Ffd580645工进F=Ffd+Fw37634182快退F=Ffd5801193根据工况负载F及行程S,绘制负载图:根据快进速度1、工进速度v2和行程S,绘制速度图:四、确定液压缸参数1.液压缸的工作压力根据负载并查表,初选工作压力P1=3MPa2
6、.计算液压缸尺寸鉴于动力滑台要求快进、快退速度相等,可选用单杆式差动液压缸。无杆腔工作面积A1,有杆腔工作面积A2,且A1=2A2,即活塞杆直径d与缸筒直径D呈d=0.707D的关系。回油路上背压P2取0.8MPa油路压力损失P取0.5MPaA1=F/(P1-P2/2)=418210-6/(3-0.8/2)m2=0.0016m2D=45.13mmd=0.707D=31.91mm按GB/T2348-2001将直径元整成就进标准值D=50mmd=35mm液压缸两腔的实际有效面积为:A1=D2/4=19.6310-4m2A2=(D2-d2)/4=10.0110-4m2根据上述D与d的值,可估算液压缸
7、在各个工作阶段中的压力3.液压缸各工作阶段的压力、流量和功率计算工况推力F/N回油腔压力P2/MPa进油腔压力P1/MPa输入流量输入功率计算公式快进启动128901.86-加速1193P=0.51.76-恒速6451.294.810.10工进41820.82.541.570.0980.07快退启动128901.29-加速11930.52.17-恒速6451.625.010.1354. 液压缸工况图五拟定液压系统图1.选择液压基本回路选择调速回路。该系统的流量、压力较小,可选用定量泵和溢流阀组成的供油源,液压系统功率小,滑台运动速度低,工作负载变化小,铣床加工有顺锉和逆锉之分,可采用进流口节流
8、的调速形式,具有承受负切削的能力,如图(a) (a)选择快速运动回路和换向回路。系统采用节流调速回路后,不管采用什么油源形式都必须有单独的油路直接通向液压缸两腔,以实现快速运动。在本系统中,单杆液压缸要作差动连接,为保证换向平稳,采用电液换向阀式换接回路,如图(b)选择速度换接回路。避免液压冲击,宜选用行程阀来控制速度换接,如图(c)(b)(c)2.组成液压系统图根据各液压基本回路组成液压系统图,如图(d)系统油路分析:1)、快进进油路:油箱滤油器1油泵2单向阀3换向阀4左位行程阀5左位液压缸8右腔回油路:液压缸8左腔换向阀4左位单向阀9行程阀5左位液压缸8右腔2)、工进进油路:油箱滤油器1油
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