XXXX校名课程设计说明书学生姓名：学号：学院：专业：题目：卧式钻床动力滑台液压传动系统设计指导教师：职称:职称:20**年12月5日目录1.负载分析 (2)2.绘制液压工况（负载速度）图 (3)3.初步确定液压缸的参数 (3)3.1.初选液压缸的工作压力： (3)3.2.计算液压缸尺寸： (4)3.3.计算液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量及功率： (4)3.4.绘制液压缸工况图 (5)4.拟定液压系 (5)4.1.选择液压回路 (5)4.2.液压系统的组合 (5)5.液压元件的计算和选择 (7)5.1.确定液压泵的容量及驱动电机的功率： (7)5.2.液压泵的流量 (7)5.3.选择电动机 (7)5.4.元件选择 (8)5.5.确定管道尺寸 (8)5.6.确定油箱容积： (8)6.管路系统压力损失验算 (9)6.1.判断油流状态 (9)6.2.沿程压力损失 (9)6.3.局部压力损失 (10)7.液压系统的发热与温升验算 (11)7.1.液压泵的输入功率 (11)7.2.有效功率 (11)7.3.系统发热功率 (11)7.4.散热面积 (11)7.5.油液温升 (11)8.参考文献： (12)1. 负载分析1.切削力： Ft=16000N2.导轨摩擦阻力 静摩擦力：fsF =W f S =0.2 ⨯20000 = 4000N动摩擦力：fd F = W f d =0.1⨯20000 = 2000N3.惯性阻力（1）动力滑台快进惯性阻力m F ,动力滑台启动加速、反向启动加速和快退减速制动的加速度相等，s m v /15.0=∆，s t 20.0=∆N t v g w F m 153020.015.08.920000=⨯=∆∆=（2）动力滑台快进惯性阻力'm F ,动力滑台由于转换到制动是减速，取s m v /1074-⨯=∆，s t 20.0=∆N t v g w Fm14.720.01078.9200004'=⨯⨯=∆∆=- 液压缸各动作阶段负载列表如下： 工况 计算公式 液压缸负载F （N ） 液压缸推力（mFF η=） 启动 F= W f S 5000 5556 加速 F =W f d + m F 6326 7029 快进 F=W f d 2500 2778 工进 F=t F +W f d 18000 20000 制动 F =W f d — 'm F 2483 2759 快退 F=W f d 2500 2778 制动F =W f d — m F—1326—1473注：液压缸机械效率：0.9mη=。
2. 绘制液压工况（负载速度）图根据计算的液压负载和各阶段工作行程、速度，可绘制液压缸的F —T 与 V —t 图 快进t1=vL 11=0.1520.075s = 工进t m a x2=vL min22=40.154553.310s -=⨯ t m n2=vLmax22=30.15881.710s -=⨯ 快退t 3=vL 33=0.0340.75s =液压缸负载图和速度图3. 初步确定液压缸的参数3.1. 初选液压缸的工作压力：组合机床液压系统工作压力，一般为（30~50）⨯510Pa,这里选1P =44⨯510Pa,为防止钻通孔时动力滑台发生前冲，液压缸回油腔应有背压，背压2P =2⨯510Pa 。
初步定快进快退回油压力损失∆2P =5⨯510Pa 3.2. 计算液压缸尺寸：选定液压缸前、后腔有效面积比为2：1，则液压缸无杆腔工作面积1A1A =()21021P P F -= 4252000048.8106(44)102m -=⨯-⨯取A1=502410m -⨯液压内径 D=π14A =m 24100.810504--⨯=⨯⨯π取标准值 D=8.0⨯210-m活塞杆直径 d=0.7D ≈5.6⨯210-m液压缸尺寸取标准值之后的有效工作面积 无杆腔面积 1A =4π2D =4πx(8.0⨯210-)2=39⨯2410m -有杆腔面积 2A =4π )(22d D -=4π(8.0226.5-)244106.2510m --⨯=⨯活塞杆面积 3A = 1A -2A =13.42410m -⨯3.3. 计算液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量及功率： 表中0F 为液压缸的驱动力。
液压缸工作循环中各阶段的压力、流量及功率见下表 工况计算公式0F （N ）2P （510Pa ） 1P（510Pa ）Q （310-3m /s ）P(N)快进 启动加速 快进1P =3A F +∆2P Q=3A 1vP=1P Q5556 7029 27780 5 541.4 57.4 25.70.20.514510⨯工进1P =1A F +∆2P Q=1A 2vP=1P Q20000 657.20.120.686510⨯快退 启动 加速 快退制动 1P=20A F +22P 5556 7029 2778 -14730 521.7 27.4 15.8 -0.750.30.721510⨯3.4. 绘制液压缸工况图液压缸工况图4. 拟定液压系4.1. 选择液压回路 （1）调速方式的选择钻孔床工作时，要求低速运动平稳性好；速度负载性好，从图a 中可看出液压缸快进和工进时功率都较小，负载变化也较小，因此采用调速阀的的进油节流调速回路。
为防止工作负载突然消失（钻通孔）引起前冲现象，在回油路上加背压阀。
（2）快速回路和速度换接方式的选择我们选用差动液压缸实现“快，慢，快”的回路。
图b 进口节流一次进给回路。
（3）油源的选择：系统特点从图a 可看出快进时低压大流量时间短，工进时高压小流量时间长。
所以采用双联叶片泵或限压式变量泵。
4.2. 液压系统的组合选择基本回路后，按拟定液压系统图的几个注意点，可以组成一个完整的系统图。
图中为了使液压缸快进时实现差动连接，工进时主油路和回油路隔离，在系统中增设一个单向阀11及液控顺序阀8，在液压泵和电磁换向阀3的出口处，分别增设单向阀9和12，以免当液压系统较长时间不工作时，压力油流回油箱，形成真空。
为了过载保护或行程终了利用压力继电器13。
组合成液压系统图组合的液压系统图。
如图所示。
液压系统图5. 液压元件的计算和选择5.1. 确定液压泵的容量及驱动电机的功率： （1）、计算液压泵的工作压力与流量：进油压力损失为57.2⨯510Pa ，系统采用调速阀进油节流调速，选取进油管压力损失为8510⨯ Pa ，由于采用压力继电器，溢流阀的调整压力一般应比系统最高压力大5510⨯Pa ，所以泵的最高工作压力为551(57.285)1060.210p P Pa =++⨯=⨯这是小流量泵的最高工作压力（稳定），即溢流阀的调整工作压力 液压泵的公称工作压力n P 为511.25 1.2560.27510n p a P P p ==⨯=⨯大流量泵只在快进时向液压缸输出，液压缸快退时的工作压力比快进时大，这时压力油不通过调速阀，进油路较简单，但流经管道和阀的油流量较大，取进油路压力损失为5510⨯Pa ，所以快退时，泵的最高工作压力为552(15.85)1020.810p p Pa =+⨯=⨯这是大流量泵的最高工作压力，也是调整控顺序阀7和8的参考数据。
5.2. 液压泵的流量由图可知，最大流量在快进时，其值为330.210/m s -⨯333()max 1.150.2100.2310/p Q K Q m s --=∑=⨯⨯=⨯最小流量在工作时，其值为0.12⨯3310/m s -，为了保证工进时系统压力较稳定，应考虑溢流阀有一定的最小流量，取最小溢流量为0.077⨯3310/m s -，所以小流量泵应取0.197⨯3310/m s -。
根据以上计算数值，选用公称流量为0.2⨯3310/m s -，0.15⨯3310/m s -；公称压力为80510a p ⨯的双联叶片泵。
5.3. 选择电动机最大功率出现在快退阶段53212()20.810(0.20.15)109710.75p p PP Q Q P W η-+⨯⨯+⨯===最后选用功率为31.110W ⨯的标准型号电机。
5.4. 元件选择根据液压泵的工作压力和通过阀的实际流量，选择各液压元件和辅助元件的规格。
5.5. 确定管道尺寸由于系统采用液压缸的差动连接，油管内通油量较大，实际流量330.510/Q m s -=⨯，取允许流速5/v m s =，则主压力油管d 为311.310()d m -====⨯元整取d=12cm ，壁厚查表。
选用1412⨯的10号冷拔无缝钢管。
其它进油管、回油管和吸油管，按元件连接口尺寸，测压管选用43mm ⨯紫钢管。
5.6. 确定油箱容积：333(5~7)7151010510n V Q m --==⨯⨯=⨯所选液压元件的说明 编号元件名称 参数说明 型号 １ 叶片泵 Ｐ＝３０510⨯PaＰＶ２Ｒ１２ ２ 叶片泵Ｐ＝３０510⨯PaＰＶ２Ｒ１２ ３ 三位五通电磁阀 Ｑ＝２５L min３５ＤＹＦ３Ｙ－Ｅ１０Ｂ４ 调速阀 Ｑ＝２５LminA x Q F- E 1 0B ５ 溢流阀 Ｑ＝２５L min ＡＦ３—Ｅ１０Ｂ６ 背压阀 Ｑ＝２５L min ＡＦ３—Ｅ１０Ｂ７ 液动顺序阀 Ｑ＝２５L min ＡＦ３—Ｅ１０Ｂ８ 液动顺序阀Ｑ＝２５L minＡＦ３—Ｅ１０Ｂ９ 单向阀 Ｑ＝２５L min ＡＦ３—Ｅ１０Ｂ１０ 单向阀Ｑ＝２５L min ＡＦ３—Ｅ１０Ｂ１１ 单向阀 Ｑ＝２５L min ＡＦ３—Ｅ１０Ｂ１２ 单向阀 Ｑ＝２５LminＡＦ３—Ｅ１０Ｂ１３ 压力继电器 Ｐ＝３０510⨯Pa ＰＦ－Ｂ８Ｃ １４ 压力表开关 Ｐ＝３０510⨯Pa ＫＦ３－Ｅ３８ 1滤油器 公称流量２５LminＷＵ－２５Ｘ１８０Ｊ6. 管路系统压力损失验算由于同类液压系统的压力损失值可以参考，所以一般不必验算压力损失值。
下面仅验算工进时管路压力损失：进、回油管长均为L ＝1.5m ，油管内径d=31210m -⨯。
通过流量Q=0.12⨯310-3m /s ，选用20号机械油，考虑最低工作温度为15c ο，v=1.52cm /s 6.1. 判断油流状态e R =dvQ 273.1⨯310=85<2320流动状态为层流 6.2. 沿程压力损失 进油路上 4.8/min Q L =5144800800 1.5 1.5 4.80.42101.2vLQ P Pa d ⨯⨯⨯∆===⨯ 回油路上 2.4/min Q L =（液压缸122A A =）5244800800 1.5 1.5 2.40.21101.2vLQ P Pa d ⨯⨯⨯∆===⨯ （如果采用沿程损失公式，结果是一样的）但由于是差动油缸，所以回油路的压力损失只有一半折合到进油腔。