湖南工业学
课程设计说明书
课程名称： 液压传动课程设计
设计题目： 卧式单面轴钻孔组合机床动力滑台液压系统
专 业： 机械设计制造动化
班 级： 机械班
学生姓名 学 号
指导教师
湖南工业学教务部 制
2011年 X月 X 日
目录
．设计求工况分析 1
11设计求 1
12负载运动分析 1
二．负载图速度图绘制 3
三．确定液压系统参数 4
31初选液压缸工作压力 5
32计算液压缸尺寸 5
四．拟定液压系统原理图 7
41选择基回路 7
42组成液压系统 8
五．计算选择液压件 10
51确定液压泵规格电动机功率 10
511 计算液压泵工作压力 10
512计算液压泵流量 10
513确定液压泵规格电动机功率 10
52确定元件辅件 11
521确定阀类元件辅件 11
522确定油 12
523确定油箱 12
六．验算液压系统性 13
61验算系统压力损失 13
62验算系统发热温升 14
七．设计结 15
．设计求工况分析
11设计求
设计台卧式单面轴钻孔组合机床动力滑台液压系统动力滑台工作循环时快进→工进→快退→停止液压系统参数性求：切削力Ft20000N移动部件总重量G＝10000N快进行程l1＝100mm工进行程l2＝50mm快进快退速度5mmin工进速度01mmin加速减速实践△t＝015s静摩擦系数fs＝02动摩擦系数fd＝01该动力滑台采水放置导轨动力滑台意位置停止
12负载运动分析
(1) 工作负载 工作负载切削阻力FL20000N
(2) 摩擦负载 摩擦负载导轨摩擦阻力：
静摩擦阻力
动摩擦阻力
(3) 惯性负载
表1液压缸阶段负载推力
工况
负载组成
液压缸负载FN
液压缸推力
启动
2000
2223
加速
1556
1729
快进
1000
1112
工进
21000
23333
快退
1000
1112
注：1液压缸机械效率取
2考虑动力滑台颠覆力矩作
二．负载图速度图绘制
负载图面数值绘制图a示速度图已知数值工进速度绘制图b示
图a 负载图
图b 速度图
三．确定液压系统参数
表2 负载选择工作压力
负载 KN
<5
5~10
10~20
20~30
30~50
>50
工作压力MPa
<08~1
15~2
25~3
3~4
4~5
≥5
表3 种机械常系统工作压力
机械类型
机 床
农业机械
型工程机械
建筑机械
液压凿岩机
液压机
中型挖掘机
重型机械
起重运输机械
磨床
组合机床
龙门刨床
拉床
工作压力MPa
08~2
3~5
2~8
8~10
10~18
20~32
表4 执行元件背压力
系统类型
背压力MPa
简单系统轻载节流调速系统
02~05
回油路带调速阀系统
04~06
回油路设置背压阀系统
05~15
补油泵闭式回路
08~15
回油路较复杂工程机械
12~3
回油路较短直接回油
忽略计
表5 工作压力选取dD
工作压力MPa
≤50
50~70
≥70
dD
05~055
062~070
07
表6 速求确定dD
21
115
125
133
146
161
2
dD
03
04
05
055
062
071
注：1—杆腔进油时活塞运动速度
2—杆腔进油时活塞运动速度
31初选液压缸工作压力
参考表2表3设计动力滑台工进时负载工况负载太高初选液压缸工作压力p14MPa
鉴动力滑台快进快退速度相等里液压缸选单活塞杆式差动液压缸（A12A2）快进时液压缸差动连接工进时防止孔钻通时负载突然消失发生前现象液压缸回油腔应背压参考表4选背压p206MPa
32计算液压缸尺寸
工进时推力式（5—3）计算液压缸面积
GBT2348—2001表5表6直径圆整成进标准值时：D90mmd70mm求液压缸两腔实际效面积：
检验活塞杆强度稳定性均符合求
根述Dd值估算液压缸工作阶段中压力流量功率表7示绘出工况图图示
表7液压缸阶段压力流量功率值
工况
推力F＇N
回油腔压力
进油腔压力
输入流量
输入功率
PKW
计算公式
快进
启动
2223
0
0557
—
—
加速
1729
0791
—
—
恒速
1112
0594
1994
01974
工进
23333
08
3889
0650
00429
快退
启动
2223
0
0885
—
—
加速
1729
06
224
—
—
恒速
1112
1992
1256
04169
注：
四．拟定液压系统原理图
41选择基回路
(1) 选择调速回路 图2知台机床液压系统功率较滑台运动速度低工作负载阻力负载工作中变化选进口节流调速回路防止孔钻通时负载突然消失引起运动部件前回油路加背压阀系统选节流调速方式系统必然开式循环系统
(2) 选择油源形式 工况图清楚出工作循环液压缸求油源提供快进快退行程低压流量工进行程高压流量油液流量流量约56快进快退需时间工进需时间分
表明工作循环中部分时间处高压流量工作提高系统效率节省量角度选单定量泵油源显然合理选限压式变量泵双联叶片泵作油源考虑前者流量突变时液压击较工作稳性差者双泵时液压缸供油实现快速运动确定选双联叶片泵方案图示
(3) 选择快速运动换回路 系统已选定液压缸差动连接双泵供油两种快速运动回路实现快速运动考虑工进转快退时回油路流量较选换时间调电液换阀式换回路减液压击实现液压缸差动连接选三位五通电液换阀图示
(4) 选择速度换接回路 系统滑台快进转工进时速度变化减少速度换接时液压击选行程阀控制换接回路图示
(5) 选择调压卸荷回路 双泵供油油源形式确定调压卸荷问题已基解决滑台工进时高压流量泵出口压力油源中溢流阀调定需设调压回路滑台工进停止时低压流量泵通液控序阀卸荷高压流量泵滑台停止时未卸荷功率损失较需设卸荷回路
42组成液压系统
面选出液压基回路组合起修改完善完整液压系统工作原理图图3示图3中解决滑台工进时进回油路串通系统压力法建立问题增设单阀6避免机床停止工作时回路中油液流回油箱导致空气进入系统影响滑台运动稳性图中添置单阀13考虑台机床钻孔（通孔通孔）加工位置定位精度求较高图中增设压力继电器14滑台碰死挡块系统压力升高发出快退信号操电液换阀换
五．计算选择液压件
51确定液压泵规格电动机功率
511 计算液压泵工作压力
流量泵快进工进时液压缸供油表7知液压缸工进时工作压力工作压力3589MPa调速阀进口节流调速回路中选取进油路总压力损失08MPa考虑压力继电器动作求压差05MPa流量泵高工作压力估算
流量泵快进快退时液压缸供油表7见快退时液压缸工作压力快进时考虑快退时进油通调速阀进油路压力损失前者现取进油路总压力损失05MPa流量泵高工作压力估算
512计算液压泵流量
表7知油源液压缸输入流量1994Lmin取回路泄漏系数K11两泵总流量
考虑溢流阀稳定流量3Lmin工进时流量065Lmin流量泵流量少应365Lmin
513确定液压泵规格电动机功率
根压力流量数值查阅产品样考虑液压泵存容积损失确定选取PV2R12626型双联叶片泵流量泵流量泵排量分6mLr26mLr液压泵转速时取液压泵容积效率ηv09液压泵实际输出流量
液压缸快退时输入功率取液压泵总效率时液压泵驱动电动机功率
根数值查阅产品样选规格相Y100L—6型电动机额定功率15KW额定转速750rmin
52确定元件辅件
521确定阀类元件辅件
根系统高工作压力通阀类元件辅件实际流量查阅产品样选出阀类元件辅件规格表8列中溢流阀9流量泵额定流量选取调速阀4选Q—6B型稳定流量003 Lmin系统工进时流量05Lmin
表8液压元件规格型号
序号
元件名称
通流量qLmin
规格
型号
额定流量qnLmin
额定压力PnMPa
额定压降PnMPa
1
双联叶片泵
—
PV2R12626
5122*
1614
—
2
三位五通电液换阀
50
35DYF3YE10B
80
16
<05
3
行程阀
60
AXQFE10B(单行程调速阀)
63
16
<03
4
调速阀
05
007~50
16
—
5
单阀
60
63
16
02
6
单阀
25
AF3Fa10B
63
16
<02
7
液控序阀
22
XF3E10B
63
16
<03
8
背压阀
03
YF3E10B
63
16
—
9
溢流阀
51
YF3E10B
63
16
—
10
单阀
22
AF3Ea10B
63
16
<02
11
滤油器
30
XU—63×80J
63
—
<002
12
压力表开关
—
KF3—E3B
3测点
—
16
—
13
单阀
60
AF3Ea10B
63
16
<02
14
压力继电器
—
HED1kA10
—
10
—
*注：电动机额定转速750rmin时流量
522确定油
选定液压泵液压缸实际快进工进快退运动阶段运动速度时间进入流出液压缸流量原定数值重新计算结果表9列
表9工况实际运动速度时间流量
流量速度
快进
工进
快退
输入流量
352
216
排出流量
136
025
5589
运动速度
54
01
859
表9出液压缸阶段实际运动速度符合设计求
根表9数值表10推荐道允许速度取4 ms式计算液压缸杆腔杆腔相连油径分
统规格产品样选取子均径20mm外径28mm10号冷拔钢
523确定油箱
油箱容量式估算取7时求容积JBT79831999规定取标准值V250L
六．验算液压系统性
61验算系统压力损失
系统路布置尚未确定估算系统压力损失估算时首先确定道液体流动状态然计算种工况总压力损失
1．快进
滑台快进时液压缸通电液换阀差动连接进油路油液通单阀10电液换阀2然液压缸杆腔回油汇合通行程阀3进入杆腔进油路压力损失分
回油路压力损失分
回油路压力损失折算进油路便出差动快速运动时总压力损失
2．工进
滑台工进时进油路油液通电液换阀2调速阀4进入液压缸杆腔调速阀4处压力损失05MPa回油路油液通电液换阀2背压阀8流量泵卸荷油液起液控序阀7返回油箱背压阀8处压力损失05MPa时液压缸回油腔压力P2
见值原估计值08MPa表7中公式重新计算工进时液压缸进油腔压力P1
值表7中数值相
考虑压力继电器动作求压差溢流阀9调压应
3．快退
滑台快退时进油路油液通单阀10电液换阀2进入液压缸杆腔回油路油液通单阀5电液换阀2单阀13返回油箱进油路总压降
值远估计值液压泵驱动电动机功率足够回油路总压降
值表7数值基相符必重算快退时工作压力Pp应
值调整液控序阀7调整压力参考数
62验算系统发热温升
工进整工作循环中占95系统发热温升工进工况计算
工进时液压缸效功率（系统输出功率）
工进时流量泵液控序阀7卸荷流量液压泵高压供油两液压泵总输入功率（系统输入功率）
057662kW
液压系统发热量
求出油液温升似值
油温允许范围油箱散热面积符合求必设置冷器
七．设计结
课程设计液压传动中非常重环次课程设计时间周略显仓促通次天充实课程设计中收获非常
次课程设计理知识足加时没什设计验开始时候手忙脚乱知入手老师谆谆教导学热情帮助找信心现想想实课程设计中天累实正老师说样液压传动课程设计没简单想copy者想胡乱蒙两数骗骗老师行数液压传动书者液压设计手册找出处然种种困难已克服难免疏忽遗漏方完美总求方跌倒两次重抱着心理步步走终完成务
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课程设计说明书
课程名称： 液压传动课程设计
设计题目： 卧式单面轴钻孔组合机床动力滑台液压系统
专 业： 机械设计制造动化
班 级： 机械班
学生姓名 学 号
指导教师
湖南工业学教务部 制
2011年 X月 X 日
目录
．设计求工况分析 1
11设计求 1
12负载运动分析 1
二．负载图速度图绘制 3
三．确定液压系统参数 4
31初选液压缸工作压力 5
32计算液压缸尺寸 5
四．拟定液压系统原理图 7
41选择基回路 7
42组成液压系统 8
五．计算选择液压件 10
51确定液压泵规格电动机功率 10
511 计算液压泵工作压力 10
512计算液压泵流量 10
513确定液压泵规格电动机功率 10
52确定元件辅件 11
521确定阀类元件辅件 11
522确定油 12
523确定油箱 12
六．验算液压系统性 13
61验算系统压力损失 13
62验算系统发热温升 14
七．设计结 15
．设计求工况分析
11设计求
设计台卧式单面轴钻孔组合机床动力滑台液压系统动力滑台工作循环时快进→工进→快退→停止液压系统参数性求：切削力Ft20000N移动部件总重量G＝10000N快进行程l1＝100mm工进行程l2＝50mm快进快退速度5mmin工进速度01mmin加速减速实践△t＝015s静摩擦系数fs＝02动摩擦系数fd＝01该动力滑台采水放置导轨动力滑台意位置停止
12负载运动分析
(1) 工作负载 工作负载切削阻力FL20000N
(2) 摩擦负载 摩擦负载导轨摩擦阻力：
静摩擦阻力
动摩擦阻力
(3) 惯性负载
表1液压缸阶段负载推力
工况
负载组成
液压缸负载FN
液压缸推力
启动
2000
2223
加速
1556
1729
快进
1000
1112
工进
21000
23333
快退
1000
1112
注：1液压缸机械效率取
2考虑动力滑台颠覆力矩作
二．负载图速度图绘制
负载图面数值绘制图a示速度图已知数值工进速度绘制图b示
图a 负载图
图b 速度图
三．确定液压系统参数
表2 负载选择工作压力
负载 KN
<5
5~10
10~20
20~30
30~50
>50
工作压力MPa
<08~1
15~2
25~3
3~4
4~5
≥5
表3 种机械常系统工作压力
机械类型
机 床
农业机械
型工程机械
建筑机械
液压凿岩机
液压机
中型挖掘机
重型机械
起重运输机械
磨床
组合机床
龙门刨床
拉床
工作压力MPa
08~2
3~5
2~8
8~10
10~18
20~32
表4 执行元件背压力
系统类型
背压力MPa
简单系统轻载节流调速系统
02~05
回油路带调速阀系统
04~06
回油路设置背压阀系统
05~15
补油泵闭式回路
08~15
回油路较复杂工程机械
12~3
回油路较短直接回油
忽略计
表5 工作压力选取dD
工作压力MPa
≤50
50~70
≥70
dD
05~055
062~070
07
表6 速求确定dD
21
115
125
133
146
161
2
dD
03
04
05
055
062
071
注：1—杆腔进油时活塞运动速度
2—杆腔进油时活塞运动速度
31初选液压缸工作压力
参考表2表3设计动力滑台工进时负载工况负载太高初选液压缸工作压力p14MPa
鉴动力滑台快进快退速度相等里液压缸选单活塞杆式差动液压缸（A12A2）快进时液压缸差动连接工进时防止孔钻通时负载突然消失发生前现象液压缸回油腔应背压参考表4选背压p206MPa
32计算液压缸尺寸
工进时推力式（5—3）计算液压缸面积
GBT2348—2001表5表6直径圆整成进标准值时：D90mmd70mm求液压缸两腔实际效面积：
检验活塞杆强度稳定性均符合求
根述Dd值估算液压缸工作阶段中压力流量功率表7示绘出工况图图示
表7液压缸阶段压力流量功率值
工况
推力F＇N
回油腔压力
进油腔压力
输入流量
输入功率
PKW
计算公式
快进
启动
2223
0
0557
—
—
加速
1729
0791
—
—
恒速
1112
0594
1994
01974
工进
23333
08
3889
0650
00429
快退
启动
2223
0
0885
—
—
加速
1729
06
224
—
—
恒速
1112
1992
1256
04169
注：
四．拟定液压系统原理图
41选择基回路
(1) 选择调速回路 图2知台机床液压系统功率较滑台运动速度低工作负载阻力负载工作中变化选进口节流调速回路防止孔钻通时负载突然消失引起运动部件前回油路加背压阀系统选节流调速方式系统必然开式循环系统
(2) 选择油源形式 工况图清楚出工作循环液压缸求油源提供快进快退行程低压流量工进行程高压流量油液流量流量约56快进快退需时间工进需时间分
表明工作循环中部分时间处高压流量工作提高系统效率节省量角度选单定量泵油源显然合理选限压式变量泵双联叶片泵作油源考虑前者流量突变时液压击较工作稳性差者双泵时液压缸供油实现快速运动确定选双联叶片泵方案图示
(3) 选择快速运动换回路 系统已选定液压缸差动连接双泵供油两种快速运动回路实现快速运动考虑工进转快退时回油路流量较选换时间调电液换阀式换回路减液压击实现液压缸差动连接选三位五通电液换阀图示
(4) 选择速度换接回路 系统滑台快进转工进时速度变化减少速度换接时液压击选行程阀控制换接回路图示
(5) 选择调压卸荷回路 双泵供油油源形式确定调压卸荷问题已基解决滑台工进时高压流量泵出口压力油源中溢流阀调定需设调压回路滑台工进停止时低压流量泵通液控序阀卸荷高压流量泵滑台停止时未卸荷功率损失较需设卸荷回路
42组成液压系统
面选出液压基回路组合起修改完善完整液压系统工作原理图图3示图3中解决滑台工进时进回油路串通系统压力法建立问题增设单阀6避免机床停止工作时回路中油液流回油箱导致空气进入系统影响滑台运动稳性图中添置单阀13考虑台机床钻孔（通孔通孔）加工位置定位精度求较高图中增设压力继电器14滑台碰死挡块系统压力升高发出快退信号操电液换阀换
五．计算选择液压件
51确定液压泵规格电动机功率
511 计算液压泵工作压力
流量泵快进工进时液压缸供油表7知液压缸工进时工作压力工作压力3589MPa调速阀进口节流调速回路中选取进油路总压力损失08MPa考虑压力继电器动作求压差05MPa流量泵高工作压力估算
流量泵快进快退时液压缸供油表7见快退时液压缸工作压力快进时考虑快退时进油通调速阀进油路压力损失前者现取进油路总压力损失05MPa流量泵高工作压力估算
512计算液压泵流量
表7知油源液压缸输入流量1994Lmin取回路泄漏系数K11两泵总流量
考虑溢流阀稳定流量3Lmin工进时流量065Lmin流量泵流量少应365Lmin
513确定液压泵规格电动机功率
根压力流量数值查阅产品样考虑液压泵存容积损失确定选取PV2R12626型双联叶片泵流量泵流量泵排量分6mLr26mLr液压泵转速时取液压泵容积效率ηv09液压泵实际输出流量
液压缸快退时输入功率取液压泵总效率时液压泵驱动电动机功率
根数值查阅产品样选规格相Y100L—6型电动机额定功率15KW额定转速750rmin
52确定元件辅件
521确定阀类元件辅件
根系统高工作压力通阀类元件辅件实际流量查阅产品样选出阀类元件辅件规格表8列中溢流阀9流量泵额定流量选取调速阀4选Q—6B型稳定流量003 Lmin系统工进时流量05Lmin
表8液压元件规格型号
序号
元件名称
通流量qLmin
规格
型号
额定流量qnLmin
额定压力PnMPa
额定压降PnMPa
1
双联叶片泵
—
PV2R12626
5122*
1614
—
2
三位五通电液换阀
50
35DYF3YE10B
80
16
<05
3
行程阀
60
AXQFE10B(单行程调速阀)
63
16
<03
4
调速阀
05
007~50
16
—
5
单阀
60
63
16
02
6
单阀
25
AF3Fa10B
63
16
<02
7
液控序阀
22
XF3E10B
63
16
<03
8
背压阀
03
YF3E10B
63
16
—
9
溢流阀
51
YF3E10B
63
16
—
10
单阀
22
AF3Ea10B
63
16
<02
11
滤油器
30
XU—63×80J
63
—
<002
12
压力表开关
—
KF3—E3B
3测点
—
16
—
13
单阀
60
AF3Ea10B
63
16
<02
14
压力继电器
—
HED1kA10
—
10
—
*注：电动机额定转速750rmin时流量
522确定油
选定液压泵液压缸实际快进工进快退运动阶段运动速度时间进入流出液压缸流量原定数值重新计算结果表9列
表9工况实际运动速度时间流量
流量速度
快进
工进
快退
输入流量
352
216
排出流量
136
025
5589
运动速度
54
01
859
表9出液压缸阶段实际运动速度符合设计求
根表9数值表10推荐道允许速度取4 ms式计算液压缸杆腔杆腔相连油径分
统规格产品样选取子均径20mm外径28mm10号冷拔钢
523确定油箱
油箱容量式估算取7时求容积JBT79831999规定取标准值V250L
六．验算液压系统性
61验算系统压力损失
系统路布置尚未确定估算系统压力损失估算时首先确定道液体流动状态然计算种工况总压力损失
1．快进
滑台快进时液压缸通电液换阀差动连接进油路油液通单阀10电液换阀2然液压缸杆腔回油汇合通行程阀3进入杆腔进油路压力损失分
回油路压力损失分
回油路压力损失折算进油路便出差动快速运动时总压力损失
2．工进
滑台工进时进油路油液通电液换阀2调速阀4进入液压缸杆腔调速阀4处压力损失05MPa回油路油液通电液换阀2背压阀8流量泵卸荷油液起液控序阀7返回油箱背压阀8处压力损失05MPa时液压缸回油腔压力P2
见值原估计值08MPa表7中公式重新计算工进时液压缸进油腔压力P1
值表7中数值相
考虑压力继电器动作求压差溢流阀9调压应
3．快退
滑台快退时进油路油液通单阀10电液换阀2进入液压缸杆腔回油路油液通单阀5电液换阀2单阀13返回油箱进油路总压降
值远估计值液压泵驱动电动机功率足够回油路总压降
值表7数值基相符必重算快退时工作压力Pp应
值调整液控序阀7调整压力参考数
62验算系统发热温升
工进整工作循环中占95系统发热温升工进工况计算
工进时液压缸效功率（系统输出功率）
工进时流量泵液控序阀7卸荷流量液压泵高压供油两液压泵总输入功率（系统输入功率）
057662kW
液压系统发热量
求出油液温升似值
油温允许范围油箱散热面积符合求必设置冷器
七．设计结
课程设计液压传动中非常重环次课程设计时间周略显仓促通次天充实课程设计中收获非常
次课程设计理知识足加时没什设计验开始时候手忙脚乱知入手老师谆谆教导学热情帮助找信心现想想实课程设计中天累实正老师说样液压传动课程设计没简单想copy者想胡乱蒙两数骗骗老师行数液压传动书者液压设计手册找出处然种种困难已克服难免疏忽遗漏方完美总求方跌倒两次重抱着心理步步走终完成务
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