四轴卧式钻孔专用机床液压系统设计.doc

新疆工程学院机械工程系 液压传动课程设计说明书题目名称： 四轴卧式钻孔专用机床液压系统设计 系 部： 机械工程系 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 新疆工程学院机械工程系 液压传动课程设计评定意见设计题目： 四轴卧式钻孔专用机床液压系统设计 学生姓名： 专业班级 ： 评定意见：评定成绩： 指导教师（签名）： 年 月 日 目录一、 明确液压系统设计要求 1.1 任务，目标.4二、 分析负载.5 2.1 外负载.5 2.2 惯性负载.5 2.3外负载.5 2.4 液压个阶段负载.5三、 速度图，负载图.6四、 确定液压缸主要参数.7 4.1 初选液压缸.7 4.2计算液压缸的工作压力，流量和功率.9五 、原理图.11六 、液压元件.15 液压传动课程设计一、明确设计任务：四轴卧式钻孔专用机床液压系统设计 钻孔动力部件质量m=190kg，液压缸的机械效率w=0.9，钻削力Fe=17000N，工作循环为：快进工进死挡铁停留快退原位停止。行程长度为1600mm，其中，工进长度为60mm，快进、快退速度为65mm/s,工进速度为1.64mm/s。导轨为矩形，启动、制动时间为0.6s.要求快进转工进平稳可靠，工作台能在任意位置停住。目标：通过本题目的课程设计，对所学的液压传动课程知识有一个全面深刻的认识，熟悉液压系统设计的基本方法和过程；提高动手能力和工程实践能力。 设计内容说明及计算过程：二、分析负载2.1外负载 由已知可得钻削力Fg=17000N2.2惯性负载 机床工作部件总质量m=190kg 导轨为矩形，启动、制动时间为t=0.6s 快进、快退速度为65mm/s 2.3阻力负载 取摩擦系数 静摩擦阻力为动摩擦阻力为2.4 液压系统各阶段负载表1 液压缸在个工作阶段的负载 （已知 w=0.9）工况计算公式外负载（F1)工作负载F=F1/w启动F1=Ffs380422加速F1=Ffd+F 210.58 234快进F1=Ffd190211工进F1=Ffd+Fg1719019100反向启动F1=Ffs380422反向加速F1=Ffd+F210.58234快退F1=Ffd190211三 负载图 与 速度图已知快进、快退的速度 为65mm/s,工进速度为1.64mm/s，工进长度60mm 行程1600mm。由已知条件和上表数值绘制速度图、负载图如下图（图1,图2） 图1，速度图 图2 负载图 四 确定液压缸的主要参数4.1 液压缸 由表1可知机床最大负载 查表2、表3、表4得液压系统取工作压力，d=0.7D，（D为缸筒直径d为活塞杆直径，A1为无杆腔的工作面积，A2为有杆腔的工作面积）.查表5得液压缸回油路背压表2 负载和工作压力之间的关系负载工作压力表3 常用液压设备工作压力设备类型精加工机床半精加工机床粗加工或重型机床农业机械，小型工程机械，工程辅助机械液压机，重型机械，大中型挖掘机，起重运输机工作压力0.823551010162032表4 按活塞杆受力情况选取活塞杆直径 0表5液压系统中背压力的经验数据 表a 液压缸内径系列（GB2348-80）表b 活塞杆直径系列（GB2348-80） 查表a得按液压缸内径系列表将以上计算值圆满为标注直径，取 D=110mm ，为了实现快进速度与快退速度相等，采用差动连接（d=0.7D) d=80mm工程若采用调速阀调速，查产品样本，调速阀最小稳定流量,因最小工进速度则； 4.2计算液压缸的工作压力，流量和功率 4.2.1复算工作压力根据表5，本系统的背压估计值可在0.50.8MPa范围内选取，故暂定：工进时，P=0.8MPa;快速运动时，P=0.5MPa。液压缸在工作循环各阶段的工作压力P即可按式（9-10），（9-11），(9-12 差动快进阶段 工作进给阶段 快速退回阶段4.3.2.计算液压缸的输入量因快进，快退速度V=0.065m/s,最大工进速度V=0.00164m/s,则液压缸各阶段的输入流量为：快进阶段 工进阶段 快退阶段4.3.3计算液压缸的输入功率快进阶段 工进阶段快退阶段将以上计算的压力，流量和功率值列于下表工作阶段工作压力输入流量输入功率P/KW快速前进 0.4919.50.195工作进给3.050.930.048快速退回2.117.550.614 五 原理图 在这个液压系统的工作循环中，快进加快退的时间t1，工进所需的时间t2分别为，因此从提高系统效率、节省能量的角度来看 应采用两个适宜的液压泵自动两级并联供油的油源方案。如图3图33.2选择基本回路 由于不存在负载对系统做功的工况也不存在负载制动过程，故不需要设置平衡及制动回路。但必须有快速运动、换向、速度换接以及调压、卸荷等回路。3.2.1确定换向方式为了满足工作台在任意位置停止，液压缸差动连接采用滑阀机能为 Y 型的三位五通电磁换向阀。（如下图4）图43.2.2选择工作进给油路 为了实现工进时液压缸回油腔油液能经换向阀左位流回油箱；快进时液压缸回油腔油液能经换向阀左位流入油腔以及防止高压油液倒流。在回油路上设置一只液控顺序阀一只单向阀。（如下图5） 图53.2.3确定快进转工进方案 为了使快进平稳的转换为工进，采用行程换向阀使快进转工进。（如图6） 图63.2.4选择调压和卸荷回路 油源中有溢流阀（见图3），调定系统工作压力，因此调压问题已在油源中解决，无需另外设置调压回路。在图3所示的双液压泵自动两级供油的油源中设有卸荷阀，当滑台工进和停止时，低压、大流量液压泵都可以经此阀卸荷。由于工进在整个循环周期占了绝大部分时间，且高压、小流量液压泵的功率较小，故可以认为卸荷问题已基本解决，就不需要在设置卸荷回路。3.3将液压回路综合成液压系统把上面选出的各种液压回路组合画在一起，就可得到一张下图7所示的液压系统原理。系统原理图 图7 六 选择液压元件 1 选择液压泵由表9-8可知工进阶段液压缸工作压力最大，若取进油路总压力损失0.5MPa ，则液压泵最高工作压力可按（9-13）算出， 即（3.05+0.5）MPa=3.55MPa因此泵的额定压力可取（3.55+3.5525%）MPa=4.44MPa由表9-8中的流量值代入式（9-14），可分别求出快速进给以及工进阶段泵的供油流量，快进，快退时泵的流量为 工进时泵的流量为 考虑到节流调速系统中溢流阀的性能特点，尚需加上溢流阀稳定工作的最小溢流量，一般取为3L/min，所以小流量泵的流量为 查产品样本，选用小泵排量为V=6mL/r的YB1型双联叶片泵，额定转速n=960r/min，则小泵额定流量为 因此，大流量泵的流量为 查看产品样本，选用大泵排量为V=16mL/r的YB1型双联叶片泵，额定转速n=960r/min，则大泵的额定流量为 接近于基本可以满足要求。故本系统选用一台型双联叶片泵。 由表9-8可见，快退阶段的功率最大，故按快退阶段估算电动机功率。若取快退时进油路的压力损失=0.2MPa ，叶片泵的总效率P=0.7，则电动机的功率为查电动机产品样本，选用型异步电动机，P=1.1kw，n=910r/min 2选择液压阀根据所拟定的液压系统原理图，计算分析通过各液压阀的油液的最高压力和最大流量，选择各液压阀的型号规格，列于表9-9（表中阀类元件主要选自GE系列。）序号元件名称通过流量/(L/min）型号规格序号元件名称通过流量/(L/min）型号规格1双联叶片泵19YB1-16/68单向阀9.50AF3-Ea10B2溢流阀5.18YF3-10B9背压泵0.48YF3-10B3单向阀13.85AF3-Ea10B10外控顺序阀4单向阀11压力计5三位五通电磁换向阀12压力计开关6压力继电器13过滤器7单向行程调速阀七、 阀类元件及辅助元件八、 根据阀类元件及辅助元件所在油路的最大工作压力和通过该元件的最大实际流量，可选出这些液压元件的型号及规格见表7,表中序号与图7的元件标号相同。表7 液压元件的型号及规格编号元件名称估计通过流量L/min额定流量L/min额定压力Mpa额定压降Mpa型号规格1、2双联叶片泵（5.1+16.1）17.5PV2R12-6/19VP=(6+19)ml/r9三位五通电磁阀608016<0.535DYF3Y-E10B12溢流阀506316-YF3-E10B7a 7b待添加的隐藏文字内容27c行程阀调速阀单向阀500.560630.075063161616<0.5-<0.2AXQF-E10B单向行程调速阀3液控顺序阀56316<0.3XF3-E10B4液控顺序阀256316<0.3XF3-E10B5背压阀0.36316-YF3-E10B10、11、6单向阀256316<0.2AF3-Ea10BQmax=80L/min8压力继电器-10-HED1KA/1013滤油器3060-<0.2XU-63×80-J4.3油管各元件连接的规格按液压元件接口处的尺寸决定，液压缸进、出油管则按输入、排除的最大流量计算。由于液压泵选定后液压在各个工作阶段的进、出流量已与原定数值不同，所以要重新计算如表8所示表8 各工作阶段流量表快进工进快退输入油量L/minq1=(A1qp)/(A1-A2)=(95×19.5)/50 =37q1=0.93q1=qp=17.55排除油量L/minq2=(A2q1)/A1=(45×37)/95=17.55q2=(A2q1)/A1=(45×0.93)/95=0.44q2=(A1q1)/A2=(95×17.55)/45 =37.05运动速度m/minv1=qp/(A1-A2)=(19.510)/(95-45)=3.9v2=q1/A1=(0.93×10)/95=0.098v3=q1/A2=(17.55×10)/45=3.9由上表可以看出，液压缸在各个工作阶段的实际运动速度符合要求。根据表8中数值，并按推荐取油液在压油管的流速v=3m/s，按式d=2×算的与液压缸无杆腔及有杆腔相连的油管内径分别为d=2×2×这两根油管都按GB/T23512005选用内径10mm、外径16mm的冷拔无缝钢管。4.4油箱邮箱容积按式V=qp估算，取经验数据=7，故其容积为V=7×17.55L=122.9L按JB/T73981999规定，区最靠近的标准值V=160L。五、验算液压系统性能5.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值由于系统的管路布置尚未确定，整个系统的压力损失无法全面估算，故只能先估算阀类元件的压力损失，待设计好管路布局后，加上管路的沿程损失即可。压力损失验算应按一个工作循环中不同阶段分别进行。5.1.1快进滑台快进时，液压缸差动连接，由表6和表7可知，进油路单向阀11的流量是16.1L/min，通过电液阀9的流量是17.55L/min，然后与液压缸有杆腔的回油汇合，以流量37L/min通过行程阀7a并进入无杆腔。因此进油路上的总压降为 此值不大，不会使压力阀打开，故能确保两个液压泵的流量全部进入液压缸。回油路上，液压缸有杆腔中的油液通过电液换向阀9和单向阀6的流量都是17.55L/min，然后与液压泵的供油合并，经行程阀7a流入无杆腔。由此可计算快进时有杆腔压力与无杆腔压力之差。此值与原估计值0.3Mpa（见表6）基本相符。5.1.2工进工进时，油液在进油路上通过电液换向阀9的流量为1.02L/min，在调速阀7c处的压力损失为0.5Mpa；油液在回 油路上通过换向阀9的流量0.93L/min，在背压阀5处的压力损失为0.6Mpa，通过顺序阀3的流量为（0.96+16.1）L/min，因此这时液压缸回油腔的压力P2为可见此值略大原估计值0.6Mpa。故可以按表6-2表中公式重新计算工进时液压缸进油腔压力P1，即此值略高于表6中数值考虑到压力继电器可靠动作需要压力差Pe=0.5Mpa，故溢流阀12的调压应为：>P1+P+Pe=2.5+0.5×()2+0.5+0.5Mpa=3.5Mpa5.1.3快退快退时，油液在进路上通过单向阀11的流量为16.1L/min，通过换向阀9的流量为19.5L/min；油液在回油路上通过单向阀7b、换向阀9和单向阀14的流量都是37L/min。因此进油路上的总压降为 此值较小所以液压泵驱动电机的功率足够的。回油路上总压降为此值与表6中的估值相近，故不必重算。所以，快退时液压泵的工作压降PP为 因此大流量液压泵卸荷的顺序阀5的调压应大于2.Mpa。5.2验算油液温升工进在整个工作循环过程中所占时间比例达95%，所以系统发热和油温升可按工况工进来计算。工进时液压缸的有效功率为这时大流量液压泵经顺序阀3卸荷，小流量液压泵在高压下供油。大液压泵通过顺序阀3的流量为q2=16.1L/min，由表6-3查的该阀在额定流量qn=63L/min时的压力损失Pn=0.5Mpa，故此阀在工进的压力损失小液压泵工进时的工作压力PP1=3.05Mpa。流量q1=5.36L/min，所以两个液压泵的总输出功率为算得液压系统的发热功率为再算得邮箱的算热面积为1.92m2查的邮箱的散热系数K=9W/(m2·)，求出油液温升为此温升值没有超出范围，故该系统不必设置冷却器。总结该卧式钻孔专用机床的液压系统是实现机床的“快进工进死挡铁停留快退原位停止” 所以在设计该液压系统时应确保液压系统传动的准确性，合理选取各执行原件和控制原件，以保证机床对工件的精确加工。同时对液压传动系统有更深刻认识和了解，统原理图的绘制过程中，又一次加深了对AutoCAD软件的理解和应用。这不仅仅是一次课程设计，更是课程上的查缺补漏，实际中的信息采取，专业制图软件学习的一次非凡体验。参考文献1 项昌乐，荆崇波，刘辉 . 液压与液力传动 ：高等教育出版社 .2 王守城，段俊勇. 液压元件及选用 ：化学工业出版社 .3 佟献英，韩宝玲. 工程制图 ：北京理工出版社 .致谢能完成这次的课程设计，真的非常需要感谢 老师对我们一次又一次不厌其烦的指导。设计过程中，我们遇到了很多问题，对公式的不熟悉导致计算出错，不清楚各个液压原件之间的区别和标准，系统原理图和液压缸的绘制等等等等，都离不开老师和同学们的帮助。这不仅仅是一次简单的课程设计，更是一次丰富的体验，正如前面所说：这不仅仅是一次课程设计，更是课程上的查缺补漏，实际中的信息采取，专业制图软件学习的一次非凡体验。再次感谢老师和同学们的帮助，也感谢我所参考的各种资料的编辑者，前人栽树后人乘凉，没有你们的分享，也没有我们此刻完成课程设计之后的满足感。再次谢谢你们！- 欢迎下载资料，下面是附带送个人简历资料用不了的话可以自己编辑删除，谢谢！下面黄颜色背景资料下载后可以编辑删除X X X 个 人 简 历个人资料姓 名：xxxx婚姻状况：未婚照片出 生：1987-06-24政治面貌:团员性 别：男民 族：汉学 位：本科移动电话：专 业：英语电子邮件：地 址： 教育背景2006.9-2010.6吉林工程技术师范学院-外国语言文学系主修课程本科阶段主修大学英语精读，大学英语泛读，英语口语，英语听力，英语写作，英语口译，翻译学，词汇学，语法学，英美概况，英国文学，美国文学，语言学，日语，中外名胜。特长及兴趣爱好除了有专业的英语方面知识外，我在校生活部工作一年, 在系宣传部和秘书处各工作一年。为全面发展，大三上学期，我加入系文学社，参于了我系心韵杂志的创刊和编辑工作。在这些活动中锻炼了我的领导和团队协作能力，学会了更好的与人相处，这些在我以后的工作中一定会有很大的帮助。计算机能力能熟悉使用Office工具以及Photoshop、Flash等软件。获国家计算机二级等级资格证书。外语水平通过英语专业四级考试，能熟练进行听说读写译。奖励情况：2007-2008 优秀学生会干部 200807 师生合唱比赛一等奖普通话水平测试等级证书英语专业四级证书自我评价X X X 个 人 简 历个人资料姓 名： 婚姻状况：未婚出 生： 政治面貌：团员性 别： 民 族：汉学 位： 移动电话：专 业： 电子邮件：地 址：教育背景2006.9-2010.6吉林工程技术师范学院-外国语言文学系主修课程大学英语精读，大学英语泛读，英语口语，英语听力，英语写作，英语口译，翻译学，词汇学，语法学，英美概况，英国文学，美国文学，语言学，日语，中外名胜。能力及特长这要写你明你有什么样的能力及经验，最重要就是告诉用人单位，你会做什么？计算机能力能熟悉使用Office工具以及Photoshop、Flash等软件。获国家计算机二级等级资格证书。外语水平通过英语专业四级考试，能熟练进行听说读写译。奖励情况2007-2008 优秀学生会干部 200807 师生合唱比赛一等奖普通话水平测试等级证书英语专业四级证书实习经验（或实践经验或兼职经验）这里写上你的实习经验或实践经验或兼职经验等信息吧，标题自己起一个贴切的。自我评价本人性格开朗、稳重、有活力，待人热情、真诚。工作认真负责，积极主动，能吃苦耐劳。有较强的组织能力、实际动手能力和团体协作精神，能迅速的适应各种环境，并融入其中。我不是最优秀的，但我是最用功的；我不是太显眼，但我很踏实；希望我的努力可以让您满意。这里不要照抄哦，不会写自我评价的朋友，你可以访问http 这里有很多自我评价范文可以参考。（按住键盘的CTRL键，再用鼠标点链接就可以直接打开网站，不用复制到浏览器的。）本人性格热情开朗、待人真诚，善于沟通，应变能力较强。懂得珍惜拥有的一切。B内张型鼓式制动器C湿式多片制动器D浮钳盘式制动器289.零配件市场上的主要价格形式（ABC）A厂家指导价B市场零售价C配件厂价格290.油漆出险桔皮皱，即表面不光滑，可能的原因（ D ）A涂装间通风国强B稀释剂干燥速度过快C稀释剂干燥速度过快慢D一次喷涂过厚291.汽车的动力性能包括（ACD）A最高车速B平均车速C加速时间D能爬上的最大坡度292.车险定损核价运作规范规定事故车辆修复费用包括（ABCD）A事故损失部分维修工时B事故损失部分需更换的配件费C残值D税费293.车辆全损或推定全损案件， 在确定损失前，应该了解（ABD）汽车信息A了解车辆购置时间、价格B取得车辆的购置发票或其他证明C了解车辆的购置渠道D了解车辆的所有人294.机动车电器故障引起火灾的主要原因有（BC）A电瓶故障B线路故障C电器元件故障D日光聚集295. 车险定损核价运作规范规定对残值处理的原则（AB）BA所有残值归被保险人所有，保险人在维修费中扣除B事故车辆更换的配件由保险人收回后不计入残值之内C所有配件必须折旧卖给被保险人D所有配件必须折旧卖给维修厂或废品收购站296.从火灾原因调查的角度，汽车火灾的原因分（ABCD）A机械故障类（如发动机过热）B电器类（线路老化短路）C人为类（纵火）D交通事故类（碰撞、倾覆、货物引起）297.对汽车整车进行测量非常重要的平面（D）?A基本面B中心面C零平面D下平面298.机械配件的基本维修原则（ABCD）A超过配合尺寸，通过加工也无法得到装配技术要求B变形通过矫正无法保证使用性能和安全技术要求C断裂无法焊接或焊接后无法保证使用性能和安全技术要求D转向等涉及到安全的所有发生变形的配件299.被保险人可依据哪些有效证明作为领取赔款的凭证（A）ACA居民身份证B有效驾驶本C户口薄300.驾驶员未取得驾驶资格包括哪些情况（ABCD）ABCA无驾驶证B驾驶车辆与准驾车型不符C公安交关部门规定的其他属于非有效驾驶的情况D驾驶证丢失301.车险网上理赔系统录入的要求有哪些（ABCDE）A查勘时间照片最佳大小为60-80kB扫描仪设置方档最佳大小100-150kC索赔申请书应当由当事驾驶员在第一时间亲笔填写D车损照片的拍摄必须符合车险定损核价运作规范的相关规定E驾驶证，行驶证应尽量在查勘环节第一时间采取原件拍摄 判断题 1. 185/65R14，其中R代表Radial：表达轮胎纹络为放射状的又称“子午线”() 2. 检查安全气囊系统故障时，必须先拆下蓄电池负极，再使用仪器读出故障代码。(×) 3. 路面附着性能越好，汽车抗热衰退性能越好。() 4. 废气再循环的作用是减少HC、CO和NOX的排放量(×) 5. 机动车辆保险条款（2005版）中,保险车辆发生事故,应当由第三者负责赔偿但确实无法找到第三者的,赔偿处理时实行30%绝对免赔率（×） 6. 受害人无固定收入的，按照其最近二年的平均收入计算；(×) 7. 营运机动车在规定检验期限内经安全技术检验合格的，不再重复进行安全技术检验() 8. 本公司与被保险人就赔款金额协商确定并赔偿结案后，受害人又就同一事故向被保险人提出赔偿请求的，本公司可二次追加赔付（×） 9. 维修车辆竣工结帐后,驾驶员驾驶车辆从修理厂开出时与一辆车辆相撞,因碰撞地点还在修理厂内,我司不负赔偿责任.（×） 10. 机动车辆保险条款（2005版）基本险有四个独立险种（×）11用于支付公安交管部门逃逸案件处理费用的特殊案件可视金额参照本机构核赔权限进行审核（）12.四冲程发动机的做工冲程中，曲轴带动活塞从上支点向下至点运动，此时进气门关闭（）13.当汽车在一般条件下行使时，应选用双速主减速器中的高速档，而在行使条件较差时，则采用低速档（）14.评价汽车制动性的指标制动效能、制动效能的恒定值、制动时的方向稳定性（×）15.热塑性材料件损伤以修复为主，热固性塑性件损伤需更换（）16.投保人对投保标的具有保险利益，不具有保险利益的，保险合同无效（）17. 道路交通安全法实施条例有关高速公路应当标明车道行使速度，最高120公里小时，最低70公里小时（×）18.暴风指风速28.5米/以上的大风（）19.刚性万向节是靠零件的铰链式联结来传递动力的，而挠性万向节则是靠弹性零件来传递动力的（）20.查勘案件查勘完毕后，只能点击发送按钮发送案件，不能通过 点击申请核价或申请核损按钮直接到达目的平台（×）21.双片离合器中间压盘的前后，都需设有限位装置（）22.各种车身的修复，都不要使用测量工具测量车身尺度（×）23附加险条款与基本险条款相抵触之处，以附加险为准，未尽之处，以基本险为准（）24.保险车辆因路面不平导致两个以上车辆轮胎磨损严重后破裂，轮胎的损失我司不负责赔偿（）25.李某于2006年4月1日向我司投保一辆奥迪A6汽车，于同年10月30日于一摩托车发生双方事故，经交警裁定李某为主要责任，对于该事故作为核赔人在审核时首先核对三者方的承保情况。（）26.汽车转弯时，转弯半径越大车速越小，附着系数越小，中心位置越高，其操作稳定性越好。（×）27.应当有交强险赔偿的损失和费用，如交强险未赔付，商业三者险也可赔付（×）28. 一张照片已能反映出多个部件、部位受损真实情况的不需要单个或重复拍摄，重大配件或价格较贵的配件同样如此，不必单独牌照（×）29.书面委托代理的授权委托书应当载明代理人的姓名或者名称、代理事项、权限和期间，并由委托人签字或盖章。（）30.气缸盖衬垫俗称汽缸床（）31.轿车一般采用边梁式车架（×）32.汽车实际价指投保车辆在保险合同签订地的市场价格（×）33.四冲程发动机的作功冲程中曲轴带动活塞从上止点向下止点运动，此时，进排气门关闭（）34. 公民下落不明满三年的，利害关系人可以向人民法院申请宣告他为失踪（×）35.在道路上发生交通事故，车辆驾驶人应立即停车，保户现场，因抢救应标明位置（）36.保险车辆发生多次事故，累计赔付金额时，保单合同自动终止（×）37.本公司与被保险人就赔偿金额协商确定并赔偿结案后，受害人又就同一事故向被保险人提出赔偿请求，本公司可以追加赔付（×）38.车辆停放过程中突然遭受洪水侵袭，紧会造成电器部分及线路损坏，可给予一定的清洁费用（×）39.本车上的财产损失属于标的商业三者险的理赔范围（×）40.承保年度单均赔款（统计期间该承保年度所有保单项下已决赔款未决赔款）/统计期间该承保年度承保数量