液压系统设计课设.doc

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目录
TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"a1"§1设计流程图 2
HYPERLINK\l"a2"§2设计依据 2
HYPERLINK\l"s3"§3工况分析 3
HYPERLINK\l"_Toc168905929"§3.1外负载 3
HYPERLINK\l"_Toc168905930"§3.2阻力负载 3
HYPERLINK\l"a4"§4初步确定油缸参数，绘制工况图 6
HYPERLINK\l"_Toc168905932"§4.1初选油缸的工作压力 6
HYPERLINK\l"_Toc168905933"§4.2计算油缸尺寸 6
HYPERLINK\l"_Toc168905934"§4.3油缸各工况的压力、流量、功率的计算 7
HYPERLINK\l"s5"§5确定液压系统方案和拟订液压系统原理图 10
HYPERLINK\l"_Toc168905936"§5.1确定油源及调速方式 10
HYPERLINK\l"_Toc168905937"§5.2选择基本回路 10
HYPERLINK\l"s6"§6选择液压元气件 13
HYPERLINK\l"_Toc168905947"§6.1液压泵的选择 13
HYPERLINK\l"_Toc168905937"§6.2阀类原气件及辅助元气件的选择 14
HYPERLINK\l"s6"§7验算液压系统性能 17



一、设计流程图
液压系统设计与整机设计是紧密联系的，设计步骤的一般流程

明确液压系统的设计要求
否
否
液
压

CAD
是否符合要求？
绘制工作图，编制技术文件
是否通过？
验标液压系统性能
选择液压元件
拟定液压系统原理图
确定执行元件主要参数
执行元件运动与负载分析

是

结束
是

下面将按照这一流程图来进行本次液压课程设计。

二、设计依据：
设计一台专用铣床的液压系统，铣头驱动电机的功率N=，铣刀直径为D=100mm，转速为n=300rpm，若工作台重量400kg，工件及夹具最大重量为150kg，工作台总行程L=400mm，工进为100mm，快退，快进速度为5m/min，工进速度为50～1000mm/min，加速、减速时间t=0.05s，工作台用平导轨，静摩擦系数fj=0.2，动摩擦系数fd=0.1。设计此专用铣床液压系统。

三、工况分析
液压系统的工况分析是指对液压执行元件进行运动分析和负载分析，目的是查明每个执行元件在各自工作过程中的流量、压力、功率的变化规律，作为拟定液压系统方案，确定系统主要参数（压力和流量）的依据。
负载分析
外负载
Fw==4774.65N
阻力负载
静摩擦力：Ffj=（G1+G2）·fj
其中Ffj—静摩擦力NG1、G2—工作台及工件的重量Nfj—静摩擦系数
由设计依据可得：
Ffj=（G1+G2）·fj=(4500+1500)X0.2=1200N
动摩擦力Ffd=（G1+G2）·fd
其中Ffd—动摩擦力Nfd—动摩擦系数
同理可得：Ffd=（G1+G2）·fd=(4500+1500)X0.1=600N

惯性负载
机床工作部件的总质量m=（G1+G2）/g=6000/9.81=611.6kg
惯性力Fm=m·a==1019.37N
其中：a—执行元件加速度m/s²
ut—执行元件末速度m/s²u0—执行元件初速度m/s²
t—执行元件加速时间s
因此，执行元件在各动作阶段中负载计算如下表所示：
（查液压缸的机械效率为0.96，可计算液压缸各段负载，如下表）
工况油缸负载（N）液压缸负载（N）液压缸推力（N）启动F=Ffj12001250加速F=Ffd+Fm1619.371686.84快进F=Ffd600625工进F=Ffd+Fw5374.655598.60快退F=Ffd600625按上表的数值绘制负载如图所示。
对于速度而言，设计依据中已经有了明确的说明，所以按照设计依据绘制如下：

铣床机床液压缸负载图

四、初步确定油缸参数，绘制工况图
1、初选油缸的工作压力、
由上可以知道，铣床的最大负载F=3580N，根据下表可得：
表按负载选择液压执行元件的工作压力
载荷/（kN）<55—1010—2020—3030—50>50工作压力（Mpa）<0.8~11.5~22.5~33~44~5>=5~7选系统的工作压力P1=2Mpa。
由设计要求可知，导轨要求快进、快退的速度相等，故液压缸选用单活塞杆式的，快进时采用差动连接，且液压缸活塞杆直径d≈0.7D。快进和工进的速度换接用三位四通电磁阀来实现。