流体传动课程设计
说明书
设计题目：组合机床动力滑台液压系统设计
班 级：机制
姓 名：XX
学 号：XX
指导教师：XX
提交日期：2017
目录
1 前言 1
2 设计技术求参数 1
3 确定执行元件 1
4 系统工况分析 1
41动力分析 1
42运动分析 3
5 计算液压系统参数编制工况图 3
51预选系统设计压力 3
52计算液压缸结构尺寸 3
53编制液压缸工况图 4
6 制定液压回路方案拟定液压系统原理图 7
61制订液压回路方案 7
62拟定液压系统图 9
7 计算选择液压元件 10
71液压泵计算选定 10
72电机选定 10
73液压控制阀液压辅助原件选定 11
8 验算 11
81液压系统效率 11
82液压系统温升 12
设计总结 13
参考文献 14
专铣床工作台液压系统设计
1 前言
作种高效率专铣床日常生活中广泛批量机械加工生产中应次课程设计专铣床工作台液压系统例介绍该组合机床液压系统设计方法设计步骤中包括工作台液压系统工况分析参数确定液压系统原理图拟定液压元件选择系统性验算等
«液压传动»课程设计整教学程中综合性教学环节通课程设计解液压传动系统设计基方法设计求提高运学理知识解决具体工程技术问题力根设计务求正确设计步骤拟定出液压系统
2 设计技术求参数
台专铣床工作台拟采单杆液压缸驱动已知条件：铣刀驱动电机功率P75KW铣刀直径De100mm转速n300rmin工作台质量m1400kg工件夹具质量m2150kg工作总行程Lz400mm中工进行程Lg100mm快进快退速度均vk45mmin工进速度范围vg60~1000mmmin复运动时加减速时间均Δt005s工作台水放置导轨静摩擦系数μs02动摩擦系数μd01该铣床工作台进运动半动液压系统设计
3 确定执行元件
液压系统动力原件定量叶片泵执行元件确定液压缸（运动复直线运动）
4 系统工况分析
41动力分析
铣床工作台液压缸快进阶段启动时外负载导轨静摩擦阻力加速外负载导轨动摩擦阻力惯性力恒速时动摩擦阻力快退阶段外负载动摩擦阻力图34知：
铣床工作台液压缸工进阶段外负载工作负载刀具铣削力动摩擦阻力
静摩擦负载 Ffsμ（m1+m2）g02x（400+150）g1078(N)
动摩擦负载 Ffsμ（m1+m2）g01x（400+150）g539（N）
惯性负载 Fi（m1+m2）x825（N）
利铣削力计算公式：
Fi（中T负载转矩T）算工作负载
Fe N·m 4777N·m
取液压缸机械效率ηm09算工作台液压缸工况外负载推力见图表：
表37 铣床工作台液压缸外负载推力计算结果
工况
外负载FN
推力（Fηm）N
计算公式
结果
快进
启动
FFst
1078
1198
加速
FFfd+Fi
1364
1515
恒速
FFfd
539
599
工进
FFe+Ffd
5316
5907
快退
启动
FFst
1078
1198
加速
FFfd+Fi
1364
1515
恒速
FFfd
539
599
42运动分析
根设计求直接画出液压缸速度循环图（vl图）图36
5 计算液压系统参数编制工况图
51预选系统设计压力
专铣床属半精加工机床参考表1预选液压缸设计压力P13MPa
52计算液压缸结构尺寸
设计求工作台快速进退速度相等选单杆差动连接液压缸缸杆腔杆腔效面积保持关系2杆d缸径D满足d0707D查表3取背压08MPa
满足推力出发算液压缸杆腔效面积：
液压缸径：
GBT23481993（表2）液压缸径圆整D60mm6cm
径圆整d43mm43cm液压缸实际效面积：
（）
（）
1451（）
53编制液压缸工况图
根述条件计算液压缸工作循环中阶段压力流量功率：
①压力
a快进阶段液压缸压力
启动时
加速时 (般取压05Mp)
恒速时
b工进阶段液压缸力
c快退阶段液压缸压力
启动时
加速时
恒速时
②流量
a快进（恒速时）阶段流量
qvk1451x45xx653（Lmin）
b工进阶段流量
qmax vg2826x1000x286（Lmin）
qmin vg2826x60x017（Lmin）
c快退（恒速时）阶段流量
q vk1374x45xx618（Lmin）
③功率
a快进（恒速时）阶段功率
P q105x653x601143（W）
b．工进（高速度时）阶段功率
P q262x286x601249（W）
c．快退（恒速时）阶段功率
P q167x618x601720（W）
述计算结果编制出液压缸工况图37~39
6 制定液压回路方案拟定液压系统原理图
61制订液压回路方案
①油源型式压力控制 工况图表明系统压力流量均较采电动机驱动单定量泵供油油源溢油阀调压方案图310示
②调速回路 铣床加工零件时铣逆铣两种工作状态选单调速阀回油节流调速回路（见图311）已选节流调速回路系统必然开式循环
③换回路快速运动回路换接方式 换回路选三位四通O型中位机电磁换阀实现液压缸进退停止（见图312）采二位三通电磁换阀实现液压缸快进时差动连接（见图313）
机床工作部件终点定位精度特殊求采行程控制方式活动挡块压电气行程开关控制换阀电磁铁通断电死挡铁实现动换速度换接
④辅助回路 液压泵进口设置滤器保证吸入液压泵油液清洁出口设单阀保护液压泵该单阀液压泵间设压力表开关便液压阀调压观测（见图314）
62拟定液压系统图
制定液压回路方案基础整理组成液压系统原理图图315示电磁铁动作序表（图中附表）容易解系统工作原理工况油液流动路线图315 专铣床液压系统原理图
附表 系统电磁铁动作序表
工况
电磁铁状态
1YA
2YA
3YA
快进
┼
┼
工进
┼
快退
┼
工作台原停止
1滤器2单定量泵3电动机4溢流阀5压力表开关6单阀7三位四通电磁换阀8单调速阀9二位三通电磁换阀10液压缸
7 计算选择液压元件
71液压泵计算选定
①液压泵高工作压力计算
工况32查液压缸高工作压力出现工进阶段p1227MPa 进油路原件较少泵缸间进油路压力损失取Δp03MPa液压泵高工作压力pp：
pp227+03257（MPa）
②液压泵流量计算
泵供油量qp液压缸快进（恒速时）阶段流量q653Lmin进行估算系统流量较取泄漏系数K13液压泵供油量qp应：
qp≥qvKqlmax13×653849（Lmin）
③确定液压泵规格
根系统需流量拟初选液压泵转速n11450rmin泵容积效率ηv08根式（237）算泵排量参考值：
Vg732（mLr）
根计算结果查阅产品样选规格相YB16型叶片泵泵额定压力pn63MPa泵额定转速n1450rmin容积效z率ηp080倒推算泵额定流量：
q pVnηv6×1450×080696（Lmin）系统流量稍
④确定液压泵驱动功率功率循环图39知功率出现快退阶段已知泵总效率ηp080液压泵快退需驱动功率：
Pp0319（KW）
72电机选定
查表选Y系列（IP44）中规格相Y8014型卧式三相异步电动机额定功率055kw转速1390rmin转速驱动液压泵时泵实际输出流量667Lmin满足系统工况流量求
表38 专铣床液压系统中控制阀部分辅助原件型号规格
序号
名称
通流量(Lmin）
额定流量(Lmin）
额定压力MPa
型号
1
滤器
667
16
25
XUB16×100
2
定量叶片泵
667
6
63
YB6
3
交流异步电动机
Y8014
4
溢流阀
667
63
63
YF310B
5
压力表开关
——
——
63
AF6EP30Y63
6
单阀
667
80
16
AF3Ea10B
7
三位四通电磁换阀
458
6
16
34DF3E4B
8
单调速阀
426
63
63
AQF36aB
9
二位三通电磁换阀
426
10
63
23D10B
10
液压缸
行设计
说明
单调速阀8中调速阀稳定流量001Lmin系统工进速度时回油量qminA2vg1451×60×10 V×1060079（Lmin）
73液压控制阀液压辅助原件选定
根系统工作压力通液压控制阀部分辅助原件流量查产品样选择原件型号规格见表38中液压缸需行设计
件尺寸选定标准件油口尺寸确定
系统属中低压系统取验系数α5油箱容量：
Vapq5×667L3335≈33L
8 验算
81液压系统效率
（计算）取泵效率液压缸机械效率回路效率：
工进速度时
工进速度时
82液压系统温升
（验算系统工进时发热温升）定量泵输入功率：
工进时系统效率系统发热量：
取散热系数油箱散热面积时
计算出油液温升似值：
合理
设计总结
次液压系统课程设计第次较全面液压知识综合运通次练液压基础知识较系统全面认识加深学知识理解运原较抽象容实现具体化初步掊养理联系实际设计思想训练综合运相关课程理结合生产实际分析解决工程实际问题力巩固加深扩展关液压系统设计方面知识
通制订设计方案合理选择液压零件类型正确计算零件工作力针课程设计中出现问题查阅资料扩展知识面培养学科方面兴趣实际动手力方面发展起重作次课程设计学知识运次尝试液压知识学方面次意义实践
次课程设计中独立完成设计务通次设计弄懂前书中难理解容加深前学知识巩固设计中通老师指导设计思想设计方法设计技等方面次良训练
考文献
1 张利编著 液压传动系统设计 化学工业出版社
2 张利编著 液压传动设计指南 化学工业出版社
3 丁树模丁问司 液压传动（第三版） 机械工业出版社
4 杨慧敏 液压气压传动 西北工业学出版社
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流体传动课程设计
说明书
设计题目：组合机床动力滑台液压系统设计
班 级：机制
姓 名：XX
学 号：XX
指导教师：XX
提交日期：2017
目录
1 前言 1
2 设计技术求参数 1
3 确定执行元件 1
4 系统工况分析 1
41动力分析 1
42运动分析 3
5 计算液压系统参数编制工况图 3
51预选系统设计压力 3
52计算液压缸结构尺寸 3
53编制液压缸工况图 4
6 制定液压回路方案拟定液压系统原理图 7
61制订液压回路方案 7
62拟定液压系统图 9
7 计算选择液压元件 10
71液压泵计算选定 10
72电机选定 10
73液压控制阀液压辅助原件选定 11
8 验算 11
81液压系统效率 11
82液压系统温升 12
设计总结 13
参考文献 14
专铣床工作台液压系统设计
1 前言
作种高效率专铣床日常生活中广泛批量机械加工生产中应次课程设计专铣床工作台液压系统例介绍该组合机床液压系统设计方法设计步骤中包括工作台液压系统工况分析参数确定液压系统原理图拟定液压元件选择系统性验算等
«液压传动»课程设计整教学程中综合性教学环节通课程设计解液压传动系统设计基方法设计求提高运学理知识解决具体工程技术问题力根设计务求正确设计步骤拟定出液压系统
2 设计技术求参数
台专铣床工作台拟采单杆液压缸驱动已知条件：铣刀驱动电机功率P75KW铣刀直径De100mm转速n300rmin工作台质量m1400kg工件夹具质量m2150kg工作总行程Lz400mm中工进行程Lg100mm快进快退速度均vk45mmin工进速度范围vg60~1000mmmin复运动时加减速时间均Δt005s工作台水放置导轨静摩擦系数μs02动摩擦系数μd01该铣床工作台进运动半动液压系统设计
3 确定执行元件
液压系统动力原件定量叶片泵执行元件确定液压缸（运动复直线运动）
4 系统工况分析
41动力分析
铣床工作台液压缸快进阶段启动时外负载导轨静摩擦阻力加速外负载导轨动摩擦阻力惯性力恒速时动摩擦阻力快退阶段外负载动摩擦阻力图34知：
铣床工作台液压缸工进阶段外负载工作负载刀具铣削力动摩擦阻力
静摩擦负载 Ffsμ（m1+m2）g02x（400+150）g1078(N)
动摩擦负载 Ffsμ（m1+m2）g01x（400+150）g539（N）
惯性负载 Fi（m1+m2）x825（N）
利铣削力计算公式：
Fi（中T负载转矩T）算工作负载
Fe N·m 4777N·m
取液压缸机械效率ηm09算工作台液压缸工况外负载推力见图表：
表37 铣床工作台液压缸外负载推力计算结果
工况
外负载FN
推力（Fηm）N
计算公式
结果
快进
启动
FFst
1078
1198
加速
FFfd+Fi
1364
1515
恒速
FFfd
539
599
工进
FFe+Ffd
5316
5907
快退
启动
FFst
1078
1198
加速
FFfd+Fi
1364
1515
恒速
FFfd
539
599
42运动分析
根设计求直接画出液压缸速度循环图（vl图）图36
5 计算液压系统参数编制工况图
51预选系统设计压力
专铣床属半精加工机床参考表1预选液压缸设计压力P13MPa
52计算液压缸结构尺寸
设计求工作台快速进退速度相等选单杆差动连接液压缸缸杆腔杆腔效面积保持关系2杆d缸径D满足d0707D查表3取背压08MPa
满足推力出发算液压缸杆腔效面积：
液压缸径：
GBT23481993（表2）液压缸径圆整D60mm6cm
径圆整d43mm43cm液压缸实际效面积：
（）
（）
1451（）
53编制液压缸工况图
根述条件计算液压缸工作循环中阶段压力流量功率：
①压力
a快进阶段液压缸压力
启动时
加速时 (般取压05Mp)
恒速时
b工进阶段液压缸力
c快退阶段液压缸压力
启动时
加速时
恒速时
②流量
a快进（恒速时）阶段流量
qvk1451x45xx653（Lmin）
b工进阶段流量
qmax vg2826x1000x286（Lmin）
qmin vg2826x60x017（Lmin）
c快退（恒速时）阶段流量
q vk1374x45xx618（Lmin）
③功率
a快进（恒速时）阶段功率
P q105x653x601143（W）
b．工进（高速度时）阶段功率
P q262x286x601249（W）
c．快退（恒速时）阶段功率
P q167x618x601720（W）
述计算结果编制出液压缸工况图37~39
6 制定液压回路方案拟定液压系统原理图
61制订液压回路方案
①油源型式压力控制 工况图表明系统压力流量均较采电动机驱动单定量泵供油油源溢油阀调压方案图310示
②调速回路 铣床加工零件时铣逆铣两种工作状态选单调速阀回油节流调速回路（见图311）已选节流调速回路系统必然开式循环
③换回路快速运动回路换接方式 换回路选三位四通O型中位机电磁换阀实现液压缸进退停止（见图312）采二位三通电磁换阀实现液压缸快进时差动连接（见图313）
机床工作部件终点定位精度特殊求采行程控制方式活动挡块压电气行程开关控制换阀电磁铁通断电死挡铁实现动换速度换接
④辅助回路 液压泵进口设置滤器保证吸入液压泵油液清洁出口设单阀保护液压泵该单阀液压泵间设压力表开关便液压阀调压观测（见图314）
62拟定液压系统图
制定液压回路方案基础整理组成液压系统原理图图315示电磁铁动作序表（图中附表）容易解系统工作原理工况油液流动路线图315 专铣床液压系统原理图
附表 系统电磁铁动作序表
工况
电磁铁状态
1YA
2YA
3YA
快进
┼
┼
工进
┼
快退
┼
工作台原停止
1滤器2单定量泵3电动机4溢流阀5压力表开关6单阀7三位四通电磁换阀8单调速阀9二位三通电磁换阀10液压缸
7 计算选择液压元件
71液压泵计算选定
①液压泵高工作压力计算
工况32查液压缸高工作压力出现工进阶段p1227MPa 进油路原件较少泵缸间进油路压力损失取Δp03MPa液压泵高工作压力pp：
pp227+03257（MPa）
②液压泵流量计算
泵供油量qp液压缸快进（恒速时）阶段流量q653Lmin进行估算系统流量较取泄漏系数K13液压泵供油量qp应：
qp≥qvKqlmax13×653849（Lmin）
③确定液压泵规格
根系统需流量拟初选液压泵转速n11450rmin泵容积效率ηv08根式（237）算泵排量参考值：
Vg732（mLr）
根计算结果查阅产品样选规格相YB16型叶片泵泵额定压力pn63MPa泵额定转速n1450rmin容积效z率ηp080倒推算泵额定流量：
q pVnηv6×1450×080696（Lmin）系统流量稍
④确定液压泵驱动功率功率循环图39知功率出现快退阶段已知泵总效率ηp080液压泵快退需驱动功率：
Pp0319（KW）
72电机选定
查表选Y系列（IP44）中规格相Y8014型卧式三相异步电动机额定功率055kw转速1390rmin转速驱动液压泵时泵实际输出流量667Lmin满足系统工况流量求
表38 专铣床液压系统中控制阀部分辅助原件型号规格
序号
名称
通流量(Lmin）
额定流量(Lmin）
额定压力MPa
型号
1
滤器
667
16
25
XUB16×100
2
定量叶片泵
667
6
63
YB6
3
交流异步电动机
Y8014
4
溢流阀
667
63
63
YF310B
5
压力表开关
——
——
63
AF6EP30Y63
6
单阀
667
80
16
AF3Ea10B
7
三位四通电磁换阀
458
6
16
34DF3E4B
8
单调速阀
426
63
63
AQF36aB
9
二位三通电磁换阀
426
10
63
23D10B
10
液压缸
行设计
说明
单调速阀8中调速阀稳定流量001Lmin系统工进速度时回油量qminA2vg1451×60×10 V×1060079（Lmin）
73液压控制阀液压辅助原件选定
根系统工作压力通液压控制阀部分辅助原件流量查产品样选择原件型号规格见表38中液压缸需行设计
件尺寸选定标准件油口尺寸确定
系统属中低压系统取验系数α5油箱容量：
Vapq5×667L3335≈33L
8 验算
81液压系统效率
（计算）取泵效率液压缸机械效率回路效率：
工进速度时
工进速度时
82液压系统温升
（验算系统工进时发热温升）定量泵输入功率：
工进时系统效率系统发热量：
取散热系数油箱散热面积时
计算出油液温升似值：
合理
设计总结
次液压系统课程设计第次较全面液压知识综合运通次练液压基础知识较系统全面认识加深学知识理解运原较抽象容实现具体化初步掊养理联系实际设计思想训练综合运相关课程理结合生产实际分析解决工程实际问题力巩固加深扩展关液压系统设计方面知识
通制订设计方案合理选择液压零件类型正确计算零件工作力针课程设计中出现问题查阅资料扩展知识面培养学科方面兴趣实际动手力方面发展起重作次课程设计学知识运次尝试液压知识学方面次意义实践
次课程设计中独立完成设计务通次设计弄懂前书中难理解容加深前学知识巩固设计中通老师指导设计思想设计方法设计技等方面次良训练
考文献
1 张利编著 液压传动系统设计 化学工业出版社
2 张利编著 液压传动设计指南 化学工业出版社
3 丁树模丁问司 液压传动（第三版） 机械工业出版社
4 杨慧敏 液压气压传动 西北工业学出版社
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