专用铣床-课程设计

液压与气压传动课程设计说明书设计题目专用铣床专业班级*********姓名*********学号*********指导老师*********目录一、设计要求及数据..............................................................................2二、工况分析.........................................................................................22.1工作负载....................................................................................22.2摩擦阻力....................................................................................22.3惯性负载....................................................................................2三、绘制负载图，速度图，运动循环图..............................................3速度循环图.......................................................................................4动作循环图.......................................................................................4四、初步确定液压缸的参数..................................................................44.1、初步确定参数...........................................................................44.2、计算液压缸的尺寸...................................................................5五、液压缸工况.....................................................................................95.1绘制液压缸的工况图................................................................11六．拟定液压系统图..............................................................................86.1、选择液压基本回路..................................................................86.2、组成液压系统图......................................................................9七、选择液压元件...............................................................................137.1、确定液压泵的容量及电机功率.............................................137.2、控制阀的选择.........................................................................14八、参考文献......................................15第1页共16页一、设计要求及数据题目：一台专用铣床，铣头驱动电动机功率为7.5KW，铣刀直径为120mm，转速为350r/min。工作行程为400mm，快进、快退速度为6m/min，工进速度为60～1000mm/min,加、减速时间为0.05s。工作台水平放置，导轨摩擦系数为0.1，运动部件总重量为4000N。试设计该机床的液压系统。设计任务：(1)完成系统的设计与计算，阐述液压传动系统的工作原理，并整理出设计计算说明书；(2)绘制液压传动系统图;(A3图纸，手绘)(3)确定液压缸的结构参数；(4)选择液压元件及辅件，并列出元件明细表；电动机功率工作部件总重快进速度滑台最大行程题目27.5KW5000N6m/min450mm题目38.5KW6000N6m/min400mm题目48.5KW6500N6.5m/min400mm题目59KW6000N6.5m/min400mm第2页共16页题目69KW6500N7m/min400mm题目78.5KW5500N7m/min450mm二、工况分析2.1工作负载NNDDPVPFW46.3410120*350*10*5.7*60np10*601000*60n10001000662.2摩擦阻力NNGGFNNGGF550)15004000(*1.0f1100)15004000(*2.0f21dfd21jfj）（）（2.3惯性负载NNGGF98.84060*05.05.4*81.915004000tv)g(21g）（查液压缸的机械效率9.0cm，可计算出液压缸在各个工作阶段的负载情况，如下表所示：液压缸各个工作阶段的负载情况工况负载计算公式液压缸负载NF液压缸推力N第3页共16页启动加速快进工进快退fdwfdfdgfdFFFFFFFFFFFFfj11001390.985503960.465501222.221545.53611.114400.51611.11三、绘制负载图，速度图，运动循环图根据工况负载和已知速度21vv和及行程S，可绘制负载图及速度图，如下图所示：负载循环图第4页共16页速度循环图动作循环图四、初步确定液压缸的参数4.1、初步确定参数第5页共16页查各类液压设备常用工作压力初选pa10*2p614.2、计算液压缸的尺寸选用差动液压缸，无杆腔与有杆腔的有效面积212AA；回油路上由背压阀或调压阀。取背压pa10*8p52；回油管路压力损失pa10*5p5。57.6/49.3310*)2/817(51.44005.0125211ADMPPFA按JB2183-77取标准值D=77mm活塞杆的直径d为：d=0.7D=0.7*70=49mm取标准值d=50mm由此求得液压缸实际有效工作面积222222222221cm01.10cm5.354)d(4cm63.19cm45*4）（DADA五、液压缸工况液压缸各工作循环的负载、压力、流量和功率数值表工况负载NF/回油腔进油腔输入流量)min/L/(LQ输入计算公式第6页共16页压力pa10*p5压力pa10*p5功率KW/p快进启动1222.22-12.7-QPVAAQAAPFA*1121212p)(p加速1345.535pppp121.27-恒速611.1111.564.330.08工进4400.51826.51.96~0.120.086QPVAQAPAF*121122pp快退启动1222.22-12.2-QPVAQAPAF*1222pp5p第7页共16页加速1345.5325.24-恒速611.1115.914.50.119绘制液压缸的工况图工况图5p5p第8页共16页六．拟定液压系统图6.1、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）第9页共16页选择速度换接回路。避免液压冲击，宜选用行程阀来控制速度换接，如图（c）（b）（c）6.2、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:第10页共16页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→油泵2→单向阀3→换向阀4左位→调速阀6→液压缸8右腔回油路：液压缸8左腔→换向阀4左位→溢流阀10→顺序阀11→油箱第11页共16页3）、快退进油路：油箱→滤油器1→油泵2→单向阀3→换向阀4右位→液压缸8左腔回油路：液压缸8右腔→单向阀7→换向阀4右位→单向阀13→油箱七、选择液压元件7.1、确定液压泵的容量及电机功率1）、液压泵油路压力损失△P=0.5MPa，回油路泄露系数取1.1，则液压泵的最高工作压力为：pB=p1+△p=(2.54+0.5)MPa=3.04MPa总流量：QB=KQmax=(1.1x5.01)L/min=5.511L/min根据上述计算数据查泵的产品目录,选用YB-A9B定量式叶片泵,输出流量6.9L/min。２）确定驱动电动机功率。由工况图表明，最大功率出现在快退阶段，液压泵总效率η＝0.75,则电动机功率为：P=Qp=75.0606)5.062.1(kW=0.283kW根据此数据按JB/T9616—1999，查阅电动机产品样本选取Y90S型三相异步电动机，其额定功率P=0.75Kw,额定转速n=1000r/min。第12页共16页7.2、控制阀的选择根据阀类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，如下表：序号元件名称额定流量L/min额定压力MPa型号规格1滤油器166.18XU—10x2002定量式叶片泵6.97YB-A9B3单向阀6316AF3-Ea10B4三位五通电液阀801835DYF3Y-E10B5行程阀6316AXQF-E10B6调速阀0.07~50167单向阀63169单向阀6316AF3-Ea10B10背压阀636.3YF3-10B11顺序阀203~7X2F-L10F12溢流阀636.3YF3-10B13单向阀6316AF3-Ea10B第13页共16页八、参考文献：机械设计课程设计手册第4版高等教育出版社液压与气压传动高等教育出版社