湖南农大液压设计说明书 -关于铣床液压系统文档格式.doc
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3、夹紧缸的尺寸…………..…………………………………………………………..
四、拟定液压系统原理图………….............……………………………………………
1、确定供油方式…………………………………………………………………………
2、调速方式的选择……………………………………..………………………………..
3、速度换接方式的选择..……………………………..………………………………..
4、夹紧回路的选择…………………………………………..…………………………..
5、液压系统原理图……………………………..………………………………………..
五、液压元件的计算和选择…………………............…….……………………………
1、确定液压泵的容量及驱动电机的功率…………...………………………………
2、确定其它元件的规格…………………………………………………………………
六、小结
参考文献……………………………………………………………………………
一、设计题目
设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床，工作循环：
手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。
设计参数见下表。
其中：
工作台液压缸负载力（KN）：
FL
夹紧液压缸负载力（KN）：
Fc
工作台液压缸移动件重力（KN）：
G
夹紧液压缸负移动件重力（N）：
Gc
工作台快进、快退速度（m/min）：
V1=V3夹紧液压缸行程（mm）：
Lc
工作台工进速度（mm/min）：
V2
夹紧液压缸运动时间（S）：
tc
工作台液压缸快进行程（mm）：
L1
导轨面静摩擦系数：
μs=0.2
工作台液压缸工进行程（mm）：
L2
导轨面动摩擦系数：
μd=0.1
工作台启动时间（S）：
t=0.5
序号
FL
Fc
G
Gc
V1
V2
L1
L2
10组
20
5.5
2.0
70
5.8
45
280
780
10
2
注：
——缸的机械效率，取=0.9
二、液压系统的工况分析
1、工作负载：
即为切削阻力=20KN。
2、摩擦负载：
即为导轨的摩擦阻力。
静摩擦阻力
动摩擦阻力
3、惯性负载：
4、运动时间：
快进：
工进：
快退：
表1液压缸各工作阶段负载计算
工况
计算公式
缸的负载F/N
缸的推力//N
启动
400
444.44
加速
238
264.44
快进
200
222.22
工进
20200
22444.44
快退
根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间，即可绘制出负载循环图F-S和速度循环图V-S，如图1所示：
（a）F-S
（b）V-S
三、确定液压系统的主要参数
1、初选液压缸工作压力
所设计的动力滑台在工进时负载最大，在其他工况负载都不太高，根据负载=20KN，查表9-3综合考虑初选液压缸的工作压力=3MPa。
2、计算液压缸主要尺寸
根据液压缸活塞杆的受力情况，选择d=0.5D。
工进时为防止负载突然消失发生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，参考教材表9-1选此背压为=0.4MPa。
由于回路在快速来回时会造成一定的压力损失，液压缸有杆腔的压力必须大于无杆腔的压力，取压力损失为0.5MPa，即回油路压力损失=0.5MPa，计算液压缸面积：
由工进情况下液压缸的平衡力平衡方程：
带入数据得：
故：
按教材表4-4取D=100mm，活塞杆直径d=0.5D=50mm，所以，液压缸实际有效工作面积为：
根据计算出的液压缸的尺寸，可估算出液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量、功率，如表2所示，由此绘制的液压缸工况图如图2所示：
工作循环
推力
回油背压
进油压力
输入油量
输入功率P/W
3.69
—
2.79
恒速
2.57
1.17
3.0
22444.4
0.4
2.89
0.97
0.5
0.74
0.68
3.42
2.32
3、计算夹紧缸的主要尺寸
由于夹紧缸的工作不是主要的所以夹紧液压缸设计比较简单，根据设计要求,初选夹紧液压缸的压力为p=2Mpa,无需考虑背压，背压设为0。
并取液压缸机械效率，则可计算出液压缸无杠腔的有效面积
液压缸内径
按GB/T2348-1993，取标准值D=40mm；
故活塞杆直径为
取标准值d=32mm
则夹紧液压缸的有效面积为
根据夹紧缸的要求，缸体的外径和其他的参数如下：
缸体的内径
40mm
活塞的外径
缸体的外径
60mm
活塞的行程
10mm
活塞杆直径
55mm
缸盖与缸体的配合尺寸
85mm
夹紧液压缸外负载计算结果
负载力/N
回油腔压力
工作腔压力
输入流量q
夹紧
6111N
4.85
0.252
松开
70N
约等于
0.089
四、拟定液压系统原理图
1、确定供油方式
从液压缸的工况图可以知，系统流量、压力较小，可以用一个单向定量泵和溢流阀组成供油油源。
2、调速方式的选择
在中小型专用机床的液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或调速阀。
根据铣削类专用机床工作时对低速性能和速度负载特性都有一定要求的特点，决定采用回油路节流调速阀调速。
3、速度换接方式的选择
本系统采用行程阀的快慢速换接回路，它的特点是结构简单、调节行程比较方便、换接平稳，阀的安装也较容易。
4、夹紧回路的选择
夹紧回路采用二位二通电磁阀来控制回路的通断，为了避免工作时突然失电而松开，应采用失电夹紧方式，电磁阀的换向是受压力继电器来控制，但夹紧缸夹紧后，压力继电器发出信号，二位二通阀失电，夹紧缸工作夹紧。
5、液压系统原理图
根据以上综合考虑，系统的原理图如下：
图3液压系统原理图
五、液压元件的计算和选择
1、确定液压泵的容量及驱动电机的功率
① 液压泵的工作压力和流量：
进油路的压力损失取，油液的泄漏折算系数K=1.2，则：
根据所需的压力、流量，液压泵的压力要比系统最高压力大出20%至60%查表选择YB1-4型的定量叶片泵，其转速为1450r/min，额定压力为6.3MPa，总效率。
② 确定驱动电动机的功率
从所绘制的液压缸工况图可以看出最大功率出现在工进阶段，则：
查表选择Y801-2型电动机，其功率为1.1KW。
2、确定其它元件的规格
① 选择控制阀
根据所拟定的液压系统图，按通过各元件的最大流量来选择液压元件的规格。
选定的液压元件如表3所示：
表3液压元件明细表
元件名称
最大流量/L·
min-1
最大工作压力/MPa
型号
1
过滤器
16
WU-16×
180
双向叶片泵
2.28
6.3
YB1-4
3
溢流阀
21
DT-02-B-22
6
二位二通电磁阀
29.6
31.5
23EF3B-E10B
7
减压阀
80
DR10G-30/Y
8
单向阀
18~1500
SA10
9
二位四通电磁换向阀
120
3WE10-20
单向节流阀
15
MG（K）-6
11
压力继电器
HED2O
② 确定油管尺寸
在快进和快退工况时，因流入或流出液压缸的流量为1.85，所以管道流量按1.85=1.85x2.28=4.22L/min计算，取压油管的流速=2.5m/s，则：
取压油管内径d=3mm的管道，吸油管的流速取=1.5m/s，通过流量为2.28L/min，则：
取吸油管内径d=5mm的管道。
③ 确定油箱容量
本例为中压液压系统，液压油箱有效容量按泵的流量的5～7倍来确定，现选用容量为V=2.28X6=13.6L的油箱。
六、小结
课程设计到现在已经是靠近尾声了，一周的实习收获的确很大，首先是对液压系统有了一个大致的系统分析，对一些液压元器件的工作环境、要求有了初步的了解，这对以后的工作和学习有很大的意义，当然在设计的过程中也遇到了很多的问题，比如在计算的时候出了好几处的错误，在选择回路的时候也有些不能理解的地方，但是通过借阅一些参考书和同学的帮助，终于还是顺利的完成了。
当然此次实习我们的设计系统是很简单的，期中一定存在很多的错误和不足，恳请老师批评指正，我相信下次一定会有进步的。
参考文献
[1]袁承训主编《液压传动系统》机械工业出版社出版；
[2]董林福、赵艳春主编《液压与气压传动》机械工业出版社出版
[3]刘延俊主编《液压与气压传动学习及实验指导》机械工业出版社出版
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