1、青島理工大學(xué)琴島學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書課題名稱：液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)學(xué) 院：機(jī)電工程系專業(yè)班級(jí)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化14-3學(xué) 號(hào)：20140251111學(xué) 生：賈春指導(dǎo)老師： 青島理工大學(xué)琴島學(xué)院教務(wù)處 2015年 11月 16日液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)評(píng)閱書題目液壓與氣動(dòng)課程設(shè)計(jì)學(xué)生姓名賈春學(xué)號(hào)20140251111指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日答辯評(píng)語(yǔ)及成績(jī)答辯教師簽名： 年 月 日教研室意見總成績(jī)： 室主任簽名： 年 月 日摘 要敘述本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，特點(diǎn)，文字精練。小四，宋體。一篇完整的設(shè)計(jì)說明書(論文)，通常由題名(標(biāo)題)，摘要，目次頁(yè)(目錄)，引言(前言)，正文，結(jié)論，致謝(謝辭)，

2、參考文獻(xiàn)和附錄等幾部分組成。頁(yè)面設(shè)置：上-2.5厘米，下-2.5厘米，左-3.0厘米，右-2.0厘米，頁(yè)眉-1.5厘米，頁(yè)腳-1.5厘米。頁(yè)眉：位于中間，用小五號(hào)宋體。作為一種高效率的專用機(jī)床，組合機(jī)床在大批、大量機(jī)械加工生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。本次課程設(shè)計(jì)將以組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，介紹該組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟，其中包括組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)的工況分析、主要參數(shù)確定、液壓系統(tǒng)原理圖的擬定、液壓元件的選擇以及系統(tǒng)性能驗(yàn)算等。組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定外形和加工工藝設(shè)計(jì)的專用部件和夾具而組成的半自動(dòng)或自動(dòng)專用機(jī)床。組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多工序、多面或多工位

3、同時(shí)加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點(diǎn)，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動(dòng)生產(chǎn)線。組合機(jī)床通常采用多軸、多刀、多面、多工位同時(shí)加工的方式，能完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔、攻絲、車、銑、磨削及其他精加工工序，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。液壓系統(tǒng)由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作靈活、操作方便、調(diào)速范圍大、可無(wú)級(jí)連讀調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)，在組合機(jī)床中得到了廣泛應(yīng)用。液壓系統(tǒng)在組合機(jī)床上主要是用于實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如圖1所示，如果動(dòng)力滑臺(tái)要實(shí)現(xiàn)二次進(jìn)給，則動(dòng)力滑臺(tái)要完成的動(dòng)作循環(huán)通常包括：原位停止快進(jìn)I工進(jìn)II工進(jìn)死擋鐵停留快退原位停止。目 錄一級(jí)標(biāo)題

4、用加黑四號(hào)宋體二級(jí)標(biāo)題用小四宋體請(qǐng)重新生成頁(yè)碼摘 要I1設(shè)計(jì)任務(wù)22 液壓回路的工況分析33擬定液壓系統(tǒng)原理圖43.1初選液壓件及基本回路43.2組成液壓系統(tǒng)44 計(jì)算和選擇液壓件及驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能5總 結(jié)6參考文獻(xiàn)7（目錄自動(dòng)生成，插入引用索引和目錄，目錄，級(jí)別改完2級(jí)，然后按一級(jí)標(biāo)題用加黑四號(hào)宋體，二級(jí)標(biāo)題用小四宋體調(diào)整格式1設(shè)計(jì)任務(wù)題目8：一臥式鉆鏜組合機(jī)床動(dòng)力頭要完成快進(jìn)工進(jìn)快退原位停止的工作循環(huán)，最大切削力為F12000N，動(dòng)力頭自重FG21000N，工作進(jìn)給要求能在0.021.2m/min范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)速，快進(jìn)、快退速度為6m/min，工進(jìn)行程為100mm，快進(jìn)行程為300mm，導(dǎo)軌

5、型式為平導(dǎo)軌，其摩擦系數(shù)取fs0.2，fd0.1；往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速減速實(shí)踐要求不大于0.3s。試設(shè)計(jì)該液壓系統(tǒng)。1. 設(shè)計(jì)要求要求設(shè)計(jì)的臥式鉆鏜組合機(jī)床動(dòng)力頭要完成快進(jìn)工進(jìn)快退原位停止主要性能參數(shù)與性能要求如下：最大切削力 F=12000N動(dòng)力頭自重 FG21000N工作進(jìn)給要求能在 0.021.2m/min 范圍內(nèi)無(wú)極調(diào)速快進(jìn)、快退速度為 6m/min工進(jìn)行程為 100mm 快進(jìn)行程為 300mm導(dǎo)軌型式為平導(dǎo)軌，其摩擦系數(shù)取靜摩擦因數(shù)fs0.2，動(dòng)摩擦因數(shù)fd0.1往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速減速實(shí)踐要求不大于0.3s。2 液壓回路的工況分析2工況分析 切削推力 F切=12000N 靜摩擦力 Fs=fs*

6、FG=0.2*21000=4200N 動(dòng)摩擦力 Fd=fd*FG=0.1*21000=2100N 啟動(dòng)慣性力（慣性負(fù)載）Fi=(G/g)*(V/t)=（21000/9.8）*（6/0.3*60）=714N3. 液壓缸的推力啟動(dòng)推力 F啟= Fs/=4200/0.9= 4666N加速推力 F加=（Fd+Fm）/ =（2100+714）/0.9=3126N快進(jìn)推力 F快=Fd/=2100/0.9=2333N工進(jìn)推力 F工=（F切+Fd）/=12000+2100/0.9=15666N反向啟動(dòng)過程作用力與F啟、F加、F快 大小相同，方向相反 表1液壓缸各階段的負(fù)載和推力工況負(fù)載組成液壓缸負(fù)載F/N液壓

7、缸推力/N啟 動(dòng)加 速快 進(jìn)工 進(jìn)快 退F=F=F=F=F=4200 28142100141002100 4666 3126 2333 15666 2333根據(jù)液壓缸上述各階段的負(fù)載可繪制如圖（1）所示的負(fù)載循環(huán)圖 速度圖按已知數(shù)值V1 =V3=6m/min，快進(jìn)行程長(zhǎng)度L1=300mm，工進(jìn)行程長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=100mm，快退行程l3=l1+l2=400mm和工進(jìn)速度V2等繪制，如圖（2）選V2=0.021.2m/min進(jìn)給循環(huán)圖如圖（3）2、 主要參數(shù)的確定1. 選取工作壓力及背壓力 F工=15666N，在10000-20000N之間，參考表9-2，P1=2.53MPa，初選P1=3MPa,防

8、止加工結(jié)束動(dòng)力頭突然前沖，設(shè)回路有背壓閥，取背壓閥P2=0.8MPa，但是由于油管中有壓降p存在，有桿腔的壓力必須大于無(wú)桿腔，估算時(shí)可取p約為0.5MPa，快退時(shí)回油腔中有背壓，這時(shí)P2也可按0.5MPa估算。表2 按負(fù)載選擇系統(tǒng)工作壓力負(fù)載/KN551010202030305050系統(tǒng)壓力/MPa0811.622.53344557 2. 確定液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸由工進(jìn)時(shí)的推力計(jì)算液壓缸的面積F/=A1P1-A2P2=A1P1-(A1/2)P2所以 A1=F/(P1-P2/2）=14100/0.9/（3-0.8/2）=60mm2表3液壓缸內(nèi)徑尺寸系列（GB2348-1993）81012162025

9、3240506380(90)100(110)125(140)160(180)200(220)250320400500630表4 活塞桿直徑系列（GB2348-1993）456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400根據(jù)表3表4 由計(jì)算所得的液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d值應(yīng)按GB23481993圓整到相近的標(biāo)準(zhǔn)直徑，以便于采用標(biāo)準(zhǔn)的密封件。 取液壓缸標(biāo)準(zhǔn)值： D=90mm 取活塞桿標(biāo)準(zhǔn)值： d=63mm 3.定液壓缸筒的長(zhǎng)度活塞桿工作行程：400mm 活塞桿伸出長(zhǎng)度不少于 450mm

10、取活塞桿長(zhǎng) 500mm 取液壓缸筒長(zhǎng)：L= 450mm 4. 液壓缸的活塞面積A1=D2/4=（*9*9）/4=64cm2A2=D2-d2/4=33cm2A3=d2/4=（*6.3*6.3）/4=31cm25. 初選液壓缸流量快進(jìn)： 工進(jìn) 根據(jù)上述D和d的值，可以估算液壓缸在不同工作階段的壓力流量和功率 表（5），并根據(jù)繪出如圖（4）所示的液壓缸工況圖，其中粗實(shí)線、細(xì)實(shí)線、雙點(diǎn)畫線分別表示功率、流量、壓力. 表5 液壓缸在各階段的壓力、流量和功率值工況推力F0/N回油腔壓力p2/MP進(jìn)油腔壓力p1/MPa輸入流量q/10-3/m3/s輸入功率P/KW計(jì)算公式快進(jìn)啟動(dòng)466601.50加速312

11、6p1+pp=0.51.54恒速2333p1+p1.280.310.3968工進(jìn)15666 0.52.860.002130.1880.006090.53768 快退啟動(dòng)466601.41加速31260.51.91恒速23330.51.670.330.5511注：1. p為液壓缸差動(dòng)連接時(shí)，回油口到進(jìn)油口之間的壓力損失，取 p=0.5MPa。2 快退時(shí)，液壓缸有桿腔進(jìn)油，壓力為p1，無(wú)桿腔回油，壓力為p2。 下面為圖、表、公式排版示例：圖2-1 手機(jī)充電座（圖號(hào)與圖題文字置一字空格置于圖的正下方，5號(hào)宋體，圖號(hào)編碼和章序號(hào)）表2.1 鋼絲繩強(qiáng)度與粘著力（表題和表號(hào)空2字，表上方居中，5號(hào)宋體）鋼

12、絲繩直徑/mm4.56.758.19.1810.3單根鋼絲繩強(qiáng)度Pn/(N/根)140033000430005500069000粘著力b/N·m-15600086000102000116000130000 (2-1) (2-2) (2-3)(正文中引用的公式、算式或方程式等按章序號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字編號(hào)，如上例。公式單行居中排版與上下文分開，式號(hào)與公式同行居右排版。公式用公式編輯器編寫)3擬定液壓系統(tǒng)原理圖3.1初選液壓件及基本回路四 、液壓元件的計(jì)算與選擇1、 確定液壓泵的規(guī)格 液壓整個(gè)工作循環(huán)中的最高工作壓力為2.86MPa，如果進(jìn)油路上壓力損失為0.8MPa，壓力繼電器調(diào)整壓力高于系

13、統(tǒng)最高工作壓力0.5MPa，則小流量泵的最高工作壓力應(yīng)為2.86+0.8+0.5=4.16MPa。 大流量泵是在快速運(yùn)動(dòng)時(shí)才向液壓缸供油的，由圖（4）可知，快退時(shí)液壓缸中的工作壓力要比快進(jìn)時(shí)大，如果取進(jìn)油路上的壓力損失為0.5MPa，則大流量泵的最高工作壓力為1.91+0.5=2.41MPa。 兩個(gè)液壓泵液壓缸提高的最大流量為19.8L/min，如圖（4），若回路中的泄露按液壓缸輸入的10%來估算的話，則兩泵總流量應(yīng)為而溢流閥的最小穩(wěn)定流量為3L/min，工進(jìn)時(shí)輸入液壓缸的流量為0.32L/min,所以小流量泵的流量規(guī)格最小為3.5L/min。根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查，最后確定選取 PV2R

14、12 型雙聯(lián)式葉片泵。2、 電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率由于液壓缸在快退時(shí)輸入功率最大，這相當(dāng)于液壓泵輸出壓力2.28MPa、流量22L/min時(shí)的情況。若取雙聯(lián)葉片泵的總效率，則液壓泵的驅(qū)動(dòng)原動(dòng)機(jī)的功率為根據(jù)此數(shù)據(jù)查電機(jī)產(chǎn)品樣本，最后選定了Y系列型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為 1.5KW。3. 其他元件及輔件（1） 確定控制元件和輔助元件 根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力和通過各個(gè)控制閥類元件和輔助元件的實(shí)際流量，可選出這些元件的規(guī)格和型號(hào)，表（6）為選用的元件型號(hào)和規(guī)格。表11液壓元件明細(xì)表序號(hào)元件名稱最大通過流量（L/min）型號(hào)1雙聯(lián)葉片泵-PV2R124溢流閥4Y-10B5單向閥35I-25B3 外控順序閥12

15、XY-25B9單向閥21I-25B8壓力繼電器0.5 22D1-63BH10背壓閥0.8B-10B2濾油器30XU-B32x1006三位四通電液換向閥4012液壓缸367單向行程調(diào)速閥0.32Q-10B11 二位三通電磁閥23（2） 確定油管 各元件間管道的規(guī)格按元件接口的尺寸確定，液壓缸進(jìn)、出油管按輸入、輸出的最大流量計(jì)算。由于液壓泵具體選定后液壓缸在各個(gè)階段的進(jìn)出流量已經(jīng)與原定數(shù)值不同，所以要重新計(jì)算得到表（7）所示的數(shù)據(jù)。當(dāng)液壓油的流速取3m/min時(shí)，可得到液壓缸有桿腔和無(wú)桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為 mm mm為統(tǒng)一規(guī)格，按產(chǎn)品樣本選取所有的油管均為內(nèi)徑20mm，外徑28mm的10號(hào)冷拔

16、鋼管。 表（7）液壓缸的進(jìn)、出流量工步輸入流量L/min輸出流量L/min移動(dòng)速度 m/min快進(jìn)工進(jìn)0.5快退（3） 油箱 油箱的容量V按式估算，當(dāng)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取6時(shí)，V=6*21=126L。按GB 2876-1981規(guī)定，取最靠近的標(biāo)準(zhǔn)值V=150L3.2組成液壓系統(tǒng)4計(jì)算和選擇液壓件及驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能1. 回路壓力損失驗(yàn)算由于系統(tǒng)的具體管路布置沒有確定，整個(gè)回路的壓力損失無(wú)法估算，所以此處省略。2 油液溫升驗(yàn)算工進(jìn)在整個(gè)工作循環(huán)中所占的時(shí)間比例達(dá)95%，所以系統(tǒng)發(fā)熱和油液溫升可用工進(jìn)時(shí)的情況來計(jì)算。工進(jìn)時(shí)液壓缸的有效功率（即系統(tǒng)輸出功率）為這是大流量泵通過順序閥卸荷，小流量泵在高壓下供油，所

17、以兩個(gè)泵的總輸入功率（即系統(tǒng)輸入功率）為由此得液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為按式（11-2）求出油液溫升近似值溫升沒有超出允許范圍，液壓系統(tǒng)中不需設(shè)置冷卻器?？?結(jié)正文小四概括說明本設(shè)計(jì)的情況和價(jià)值，分析其優(yōu)點(diǎn)、特色、有何創(chuàng)新、性能，達(dá)到何等水平、經(jīng)濟(jì)性分析、適用性分析。同時(shí)，應(yīng)指出其中存在的問題和今后改進(jìn)的方向，特別對(duì)設(shè)計(jì)中遇到的重要問題要重點(diǎn)指出并加以研究。1.系統(tǒng)了所學(xué)的專業(yè)知識(shí)。貫穿了液壓與氣動(dòng)、材料力學(xué)、機(jī)械原理以及機(jī)械設(shè)計(jì)等的知識(shí)，使所學(xué)知識(shí)得以融會(huì)貫通。并溫故而知新，對(duì)知識(shí)有了一個(gè)更深層次的理解。2.培養(yǎng)了自己的基本素質(zhì)，學(xué)會(huì)查閱手冊(cè)，借鑒經(jīng)驗(yàn)。學(xué)會(huì)了基本的設(shè)計(jì)思路，積累了經(jīng)驗(yàn)。3.養(yǎng)成了嚴(yán)

18、謹(jǐn)認(rèn)真的設(shè)計(jì)作風(fēng)。在設(shè)計(jì)中，一定要認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)環(huán)節(jié)，一個(gè)數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤、一會(huì)的煩躁不安都足以使設(shè)計(jì)失敗。4.提升自我分析和處理解決的問題的能力，是的，由剛接到題目時(shí)的不知所措，到自己摸索，跟同學(xué)交流，由不明白到最終完成整個(gè)設(shè)計(jì)方案，我想這本身已是一種考驗(yàn)。5.盡管這次作業(yè)的過程是曲折的,但我的收獲還是很大的.不僅僅掌握了液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與方法;也不僅僅對(duì)制圖有了更進(jìn)一步的掌握;Auto CAD ,Word這些僅僅是工具軟件,熟練掌握也是必需的.提升了AutoCAD的操作水平，由略帶生疏到現(xiàn)在可以比較熟練地操作AutoCAD。 對(duì)我來說,收獲最大的是方法和能力.那些分析和解決問題的方法與能力.在整個(gè)過程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗(yàn),沒有感性的認(rèn)識(shí),空有理論知識(shí),有些東西很可能與實(shí)際脫節(jié).總體來說,我覺得做這種類型的作業(yè)對(duì)我們的幫助還是很大的,它需要我們將學(xué)過的相關(guān)知識(shí)都系統(tǒng)地聯(lián)系起來,從中暴露出自身的不足,以待改進(jìn).有時(shí)候,一個(gè)人的力量是有限的,合眾人智慧,我相信我們的作品會(huì)更完美!參考文獻(xiàn)1 機(jī)械工程手冊(cè)編輯委員會(huì)編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)【M】第3版北京：