专用钻床液压系统设计快进工进死档铁停留 快退 原位停止
蚌埠学院
任务要求
快进-工进-死档停留-快退-原位停止
机电工程学院
《液压与气压传动课程设计》
说明书
课题名称：专用钻床的液压系统设计
学生姓名：学号：20100607208
专业：机械设计制造及其自动化班级：10机电2 成绩：指导教师签字：
2013年6月20日
目录
1 设计题目及其要求................................ 错误！未定义书签。
2工况分析
2.1动作要求分析 (1)
2.2负载分析 (2)
2.3负载图和速度图的绘制 (5)
2.4液压缸主要参数确定 (6)
3 液压系统设计设计
3.1液压系统图的拟定..........................错误！未定义书签。0
3.2液压系统的工作原理........................错误！未定义书签。2
3.3液压元件的选择 (13)
4 验算性能完成设计 ..............................错误！未定义书签。6
5总结............................................错误！未定义书签。0
题目及要求
动作要求分析一，设计题目及要求：
试设计一专用钻床的液压系统，要求完成”快进-工作-快退-停止（卸荷）”的工作循环．
静摩擦系数fs 0.2
动摩擦系数fd 0.1
快进、快退速度V（m/min） 4.8
往复运动加减速时间?t（S）0.15
工进速度V2(m/min) 20
工进行程s1（mm）138
快进行程s2（mm）400
切削阻力N 14000
工作部件重量N 10000
机械效率ηm 0.95
二，工况分析
2.1动作要求分析
根据主机动作要求画出动作循环图如图1-1
图1-1 动作循环图
工作负载
摩擦负载
惯性负载2.2负载分析
（1）工作负载：
工作负载与设备的工作情况有关，在机床
上，与运动件的方向同轴的切削力的分量是工作
负载。
F L=13412N
（2）摩擦负载：
摩擦阻力是指运动部件与支撑面间的摩擦
力，它与支承面的形状，放置情况，润滑条件以
及运动状态有关。
静摩擦负载 F fs=fsG= (0.2*5390)=1078N
动摩擦负载 F fd=fdG = (0.1*5390)=539N
（3）惯性负载：
惯性负载是运动部件的速度变化是，由其
惯性而产生的负载，可用牛顿第二定律计算。
加速 F a1 =
m*a1=(5390/9.81)*(0.075/0.2)=206.04N
减速 F a2 =
m*a2=(5390/9.81)*(0.074/0.2)=203.29N
F L=134
12N
F fs=107
8N
F
F fd=539
N
F
a1
=
206.04N
F a2=203
.29N
设计内容计算说明结论制动 F a3 = m*a3
=(5390/9.81)*(0.001/0.2)=2.75N
反向加速 F a4 = Fa1 = 206.04N
反向制动 F a5 = Fa4 =206.04N
如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦里
的影响，并设液压缸的机械效率ηm=0.85，则液
压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，见表
工况
计算公
式总负载
F/N
缸推力
F/N
启动F fs1078 1268.23 加速F fd + F a1745 846.47 快进F fd539 634.12 减速F fd - F a2336 395.29 工进F L + F fd13951 16412.94 制动
F L+F fd–
F a3
13948.25 16409.7 反向
加速
-F fd - F a4745.04 876.52 快退-F fd 539 634.12 F
a3
=2.75 N
F a4=206 .04N
制动-F fd+ F a5332.96 391.72
设计内容计算说明结论
负载图和速度图的绘制2.3负载图和速度图的绘制
根据负载计算结果和已知的各个阶段的速度，由于行程是400mm，设定快进时的行程L1=300mm，工进时的行程L2=100mm。可绘出负载图（F-l）和速度图（v-l），见图1-2a、b。横坐标以上为液压缸活塞前进时的曲线，以下为液压缸退回时的曲线。
1-2a,b
液压缸主要参数确定
初选液压缸的工作压力
液压缸尺寸2.4、液压缸主要参数确定
（1）、初选液压缸的工作压力
按负载大小根据表2选择液压缸工作压力
表2 按负载选择执行元件工作压力
根据最大负载F=19412N, 初选液压缸的工作
压力为3MPa
（2）、计算液压缸尺寸
按最大负载Fmax计算缸筒面积A得
3MPa
2
4
6
max10
71
.
54
10
3
94
.
16412
A m
p
F
-
?
=
?
=
=
计算缸筒内径
D 得
按计算结果根据表3选择缸筒内径标准值。 表 3 液压缸内径和活塞杆直径标准系列（GB/T2348—1993） mm 按标准取D = 90mm(壁厚5mm ，单重11.17kg/m) 根据快进和快退速度相等要求，拟定液压系统在快进时采用差动连接。设活塞杆直径为d ，于是有 D 2/(D 2-d 2
) =1.3 d=43.23mm 按标准取 d = 45mm 则液压缸的有效作用面积为： 无杆腔的面积 A 1=1/4 *π*D 2
= 1/4*π
*92
=63.59cm
2
有杆腔的面积 A 2=1/4 *π*(D 2-d 2) = 1/4*π
*(92-4.52) =47.69cm 2
D=83mm
A 1=63.
59cm 2
A 2=47.
69cm 2
mm m A 83083.014159.31071.5444D 4
==??==-π)d D (q
4d q 42
22-π=π
活塞杆稳定性校核
流量计算压力计算
功率计算（3 ）活塞杆稳定性校核
活塞杆的总行程为400 mm , 而活塞杆的直
径为45mm , l/d =400/45=8.89<10
∴不用稳定性校核
（4）、计算液压缸流量、压力和功率
1）流量计算
2）压力计算
3）功率计算
不用稳
定性校
核
MPa
F
MPa
F
MPa
a
A
F
13
.0
Pa
10
13
.0
10
69
.
47
12
.
634
A
p
58
.2
Pa
10
58
.2
10
59
.
63
94
.
16412
A
p
4.0
P
10
40
.0
10
)
69
.
47
59
.
63
(
12
.
634
A
p
6
4
2
6
4
1
6
4
2
1
=
?
=
?
=
=
=
?
=
?
=
=
=
?
=
?
-
=
-
=
-
-
-
-
-
快退
快退
工进
工进
快进
快进
W
W
W
4.
46
60
10
4.
21
10
13
.0
q
p
P
3.
133
60
10
1.3
10
58
.2
q
p
P
7.
47
60
10
155
.7
10
4.0
q
p
P
3
6
3
6
3
6
=
?
?
?
=
=
=
?
?
?
=
=
=
?
?
?
=
=
-
-
-
快退
快退
快退
工进
工进
工进
快进
快进
快进
min
/
4.
21
/
m
10
5.3
60
5.4
10
59
.
47
v
A
q
min
/
1.3
/
m
10
3.5
60
5.0
10
59
.
63
v
A
q
min
/
155
.7
/
m
10
19
.1
60
5.4
10
)
69
.
47
59
.
63
(
v)
A
(
q
3
4
4
3
2
3
5
4
2
1
3
4
4
1
2
1
L
s
L
s
L
s
A
=
?
=
?
?
=
=
=
?
=
?
?
=
=
=
?
=
?
?
-
=
-
=
-
-
-
-
-
-
快退
工进
快进
工况图
4、绘制工况图
工作循环中液压缸各阶段压力、流量和功
率如表4所示。
由表绘制液压缸的工况图如图3所示。
设计内容
计算说明 结论
图 3 液压缸的工况图
t(s)
p(MPa )
2.58
0.4
0.13 q(L/min)
21.4
7.15
3.1
t(s)
P(W)
47.7
t(s)
46.4
133.3 快进 工进
快退
选用执行元件
确定供油方式
调速方式选择
三，液压系统设计
3.1、液压系统图的拟定
1、选用执行元件
由系统动作循环图，选定单活塞杆液压缸做
为执行元件。根据快进和快退速度相等的要求，
拟定在快进时采用差动连接，因此应使无杆腔有
效面积为有杆腔有效面积的两倍。
2、确定供油方式
由工况图分析可知，液压缸在快进、快退
时所需流量较大，但持续时间较短；而在工进时
所需流量较小，但持续时间较长。因此从提高系
统效率，节省能源的角度考虑，系统供油方式不
宜采用单个定量泵，而宜采用双泵或变量泵。因
此参考同类组合机床，选用双作用叶片泵双泵供
油方式。
3、调速方式选择
由工况图可知，快进和快退时有速度要求，
因此在有杆腔油口处统一采用调速阀调速。工进
时速度低，考虑到系统负载变化小，所以采用调
速阀进油节流调速回路。
采用差
动连接
双作用
叶片泵
双泵供
油
调速阀
进油节
流调速
回路。
速度换接
选择
换向方式选择
4、速度换接选择
快进和工进之间速度需要换接，为便于对换
接的位置进行适当的调整，因此采用二位二通行
程阀来实现速度的换接。另外采用液控顺序阀与
单向阀来切断差动回路。因此速度换接回路为行
程与压力联合控制形式。
5、换向方式选择
采用三位五通电磁阀进行换向，以满足系统
对换向的各种要求。选用三位阀的中位机能为M
型，以实现可以随时在中途停止运动的要求。为
提高换向的位置要求，拟采用止挡块和压力继电
器的行程终点返回控制。
6、其它选择
为便于观察调整压力，在液压泵的出口处
和液压缸的两接口处均设置测压点，并配置多
点压力表开关，以便利用一个压力表即能观测各
点压力。
完成以上各项选择后，作出拟定的液压系统
原理图和各电磁铁的动作顺序表如图4所示。
3.2、液压系统的工作原理
行程与
压力联
合控制
形式
挡块和
压力继
电器的
行程终
点返回
控制
快进工进
1、快进
按下起动按钮，电磁铁1YA通电，电磁换向阀8的阀芯右移，换向阀工作在左位，实现快进，油路为：
进油路：泵2→换向阀8左位→行程阀13下位→液压缸左腔；
回油路：液压缸右腔→调速阀14 →换向阀8左位→单向阀9→行程阀13下位→液压缸左腔，形成差动连接。
2、工进
当滑台快速运动到给定位置时，滑台上的撞块压下行程阀13阀芯，切断通道，使压力油经调速阀10进入液压缸左腔。由于油液流经调速阀，系统压力上升，打开液控顺序阀7，此时单向阀9关闭，切断液压缸差动回路，实现工进，油路为：
进油路：泵2→换向阀8左位→调速阀10→液压缸左腔；
回油路：液压缸右腔→调速阀14 →换向阀8左位→顺序阀7→背压阀6 →油箱。
快退
液压泵压力
3、快退
当滑台工进完毕之后，停留在止挡块处，系
统压力升高，直到压力继电器12的调整值时，
压力继电器动作，2YA通电，电磁换向阀8工作
在右位，滑台快退返回。快退油路为：
进油路：泵2 →调速阀14 →换向阀8右位
→液压缸右腔；
回油路：液压缸左腔→单向阀11→换向阀8
右位→油箱。
3.3、液压元件的选择
1、确定液压泵的型号及电动机功率
1）计算液压泵压力
估算压力损失经验数据：
一般节流调速和管路简单的系统取∑△
pl=0.2~0.5MPa，有调速阀和管路较复杂的系统
取∑△pl=0.5~1.5MPa。
液压缸在整个工作循环中最大工作压力为
2.58MPa，由于系统有调速阀，但管路简单，所
以取压力损失∑△pl=0.5MPa，计算液压泵的工
作压力为
pp=p+∑△pl=2.58+0.5=2.63MPa
2.63MP
a
所需液压泵流量
选用液压泵
2）计算所需液压泵流量
考虑泄漏的修正系数K：K=1.1~1.3。
液压缸在整个工作循环中最大流量为
21.4L/min。取回路泄漏修正系数K=1.1，计算
得所需两个液压泵的总流量为
qp=1.1×21.4=23.54L/min
由于溢流阀最小稳定流量为3L/min，工进
时液压缸所需流量为0.4L/min，所以高压泵的
流量不得少于3.4L/min。
3）选用液压泵
1、单泵Single pump
型号排量压力转速容积效率
YB1～4 4 6.3 960 ≧85
YB1～25 25 6.3 960 ≧90
2、双泵：Double Pump
L L1 L2 L3 B B1 H S D1 D2 d d1 12 255 106 38 144 45 20 145 110 90dc 128 20d 11
由[3]第5卷P158选用YB1—10/16型的双
联叶片泵。
液压泵额定压力为 6.3MPa，排量分别为
10mL/r和16mL/r，取容积效率ηpV=0.85，总
效率η=0.8，额定转速分别为1450r/min和
23.54L
/min
Y
B1—
10/16
型的双
联叶片
选用电动机
标准件
油管
油箱960r/min.
4）选用电动机
拟选Y系列三相异步电动机，满载转速
960r/min，按此计算液压泵实际输出流
qp=（10+16）×10﹣3 ×960 ×0.85=21.22L/min 计算所需电动机功率为
由[3]第4卷P569选用Y132S-6电动机。
电动机额定功率为3KW，满载转速为
960r/min。
2、选择阀类元件及辅助元件
1）标准件
根据系统的工作压力和通过各个阀类元件
和辅助元件的流量，由产品目录确定这些元件的
型号及规格如表5 所示。
2）非标件
a）油管
油管尺寸根据实际流量类比确定，采用内径
为16mm，外径为20mm的紫铜管。
b）油箱
油箱容积计算如下
泵。
Y132S
-6电动
机
内径为
16mm，
外径为
20mm
W
q
p
P
p
p
p
p
3
3
6
10
16
.1
8.0
60
10
22
.
21
10
63
.2
?
=
?
?
?
?
=
=
-
η
压力损失验算
V=（5~7）qp=（5~7）×21.22=106.1~148.54L
取V=150L。
表5 液压元件型号及规格
序号名称通过流量qmax(L/min) 型号及规格
1 滤油器24.96 XU-C32×100B
2 双联叶片泵21.22 YB1—10/16
3 溢流阀8.11 Y-10B
4 单向阀13.61 I-25B
5 顺序阀13.61 X-B25B
6 溢流阀8.3
7 Y-10B
7 顺序阀8.37 XB-25B
8 三位五通电磁换向阀21.22 35D-25BM
9 单向阀8.37 I-25B
10 调速阀16.20 Q-25B
11 单向阀16.80 I-25B
12 压力继电器DP-25B
13 二位二通行程阀24.57 22D-25B
14 调速阀21.22 Q-25B
15 压力表开关K-3B
16 压力表Y-100T
17 电动机Y132S-6
四，验算性能完成设计
4.1、液压系统的性能验算
1、压力损失验算
按液压泵的实际输出流量估算压力损失。
1）油液在油管中的流速
进油管流速v'
V=150
L
s/
m
52
.5
10
16
60
4
10
22
.
21
A
q
v'
6
2
3
p=
?
?
?
?
=
=
-
-
沿程压力损失△Pf
回油沿程压力损失
总沿程压回油管流速v"
2）沿程压力损失△Pf
设系统采用L-HM32液压油，室温为20℃时粘度为
ν=1.0×10﹣4 m2/s
a）进油沿程压力损失△Pf1
层流状态：λ1=75/Re1=75/552=0.14
取油液的密度为ρ=890kg/m3，进、回油管长度均为2m，得进油沿程压力损失为
b）回油沿程压力损失
层流状态：λ2=75/Re2=75/281=0.27
c）总沿程压力损失
s/
m
81
.2
52
.5
54
.
78
06
.
40
'v
A
A
v"
1
2=
?
=
=
2300
552
10
0.1
10
10
52
.5
'
Re
4
3
1
<
=
?
?
?
=
=
-
-
ν
d
v
层流状态：λ1=75/Re1=75/552=0.14
M Pa
38
.0
Pa
10
8.3
2
52
.5
890
10
10
2
14
.0
2
'v
d
l
p
5
2
3
2
1
f1
=
?
=
?
?
?
?
=
ρ
λ
=
?
-
2300
281
10
0.1
10
10
81
.2
d
"v
Re
4
3
2
<
=
?
?
?
=
ν
=
-
-
专用铣床液压系统设计开题报告
毕业设计(论文)开题报告 题目名称专用铣床液压系统设计 题目类别毕业设计 学院（系） 专业班级 学生姓名 指导教师 辅导老师 开题报告日期2011年3月26日 专用铣床液压系统设计 学生：
指导教师：汪建华长江大学机械工程学院 1 题目来源及题目类别 题目名称：专用铣床液压系统设计 题目来源：生产实际和老师的科学研究 题目类别：毕业设计 2 研究的目的及意义 液压系统设计是一个综合实践性教学环节，通过该毕业设计，要求达到以下目的： 1. 巩固和深化已学知识，掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题能力； 2. 正确合理地确定执行机构，选用标准液压元件；能熟练地运用液压基本回路、组合成满足基本性能要求的液压系统； 3. 熟悉并会运用有关的国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。对学生在计算、制图、运用设计资料以及经验估算、考虑技术决策、CAD 技术等方面的基本技能进行一次训练，以提高这些技能的水平。 3 阅读的主要文献及资料名称 [1] 张群声.液压与气压传动[M].北京：机械工业出版社，2002 [2] 俞启荣.机床液压传动[M]. 北京：机械工业出版社，1984 [3] 俞启荣.液压传动[M]. 北京：机械工业出版社，1990 [4] 丁树模，姚如一. 液压传动[M]. 北京：机械工业出版社，1992 [5] 章宏甲，周邦俊.金属切削机床液压传动[M].南京：江苏科学技术出版社，1997 [6] 龚曙光.ANSYS工程应用实例解析.北京：机械工业出版社，2003 [7] 章宏甲，黄谊. 机床液压传动[M]. 北京：机械工业出版社，1987 [8] 杨培元，朱福元.液压系统设计简明手册[M]. 北京：机械工业出版社，1991 [9] 王春行.液压伺服控制系统[M]. 北京：机械工业出版社，1987 [10] 陆元章.现代机械设备设计手册：第二卷[M].北京：机械工业出版社，
液压传动课程设计液压系统设计举例
液压系统设计计算举例 液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。 1 设计要求及工况分析 设计要求 要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进 → 工进 → 快退 → 停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力F L =30468N ；运动部件所受重力G =9800N ；快进、快退速度υ1= υ3=0.1m/s ，工进速度υ2=×10-3m/s ；快进行程L 1=100mm ，工进行程L 2=50mm ；往复运动的加速时间Δt =；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs =，动摩擦系数μd =。液压系统执行元件选为液压缸。 负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30468N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N 196098002.0s fs =?==G F μ 动摩擦阻力 N 98098001.0d fd =?==G F μ (3) 惯性负载 N 500N 2.01 .08.99800i =?=??= t g G F υ (4) 运动时间 快进 s 1s 1.0101003 11 1=?==-υL t 工进 s 8.56s 1088.010503 322 2=??==--υL t 快退 s 5.1s 1.010)50100(3 3 2 13=?+=+= -υL L t 设液压缸的机械效率ηcm =，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。
摇臂钻床电气控制系统课程设计
PLC课程设计 设计题目： 摇臂钻床电气控制系统课程设计
一摇臂钻床简单介绍 钻床是一种专门进行孔加工的机床，主要用于钻孔，扩孔，铰孔和攻丝等。钻床得主要类型有台式钻床，立式钻床，卧式钻床，深孔钻床和多轴钻床等。摇臂钻床是立式钻床中的一种，具有操作方便灵活，应用范围广的特点，特别适用于单件或批量生产中带有多孔大型零件的孔加工，是一般机械加工车间常见的机床。 图1 摇臂钻床示意图 1—内外立柱；2—主轴箱；3—摇臂；4—主轴；5—工作台；6—底座；SB1—主电动机停止按钮；SB2—主电动机启动按钮；SB3—摇臂上升按钮；SB4—摇臂下降按钮；SB5—松开按钮；SB6—夹紧按钮 二电气控制要求 (1) 主要控制电器为四台电机：主电动机、摇臂升降电动机、液压泵电动机、冷却泵电机。 (2)主电动机和液压泵电机采用热继电器进行过载保护，摇臂升降电动机、冷却泵电机均为短时工作，不设过载保护。
(3)摇臂的升降，主轴箱、立柱的夹紧放松都要求拖动摇臂升降电动机、液压泵电动机能够正反转。 (4)摇臂的升降控制：按下摇臂上升起动按钮，液压泵电动机起动供给压力油，经分配阀体进入摇臂的松开油腔，推动活塞使摇臂松开。同时摇臂升降电动机旋转使摇臂上升。如果摇臂没有松开，摇臂升降电动机不能转动，必须保证了只有摇臂的可靠松开后方可使摇臂上升或下降，可使用限位开关控制。 当摇臂上升到所需要的位置时，松开摇臂上升起动按钮，升降电动机断电，摇臂停止上升。当持续1~3s后，液压泵电动机反转，使压力油经分配阀进入的夹紧液压腔，摇臂夹紧，同时液压泵电动机停止，完成了摇臂的松开—上升—夹紧动作。 (5)摇臂升降电动机的正转与反转不能同时进行，否则将造成电源两相间的短路。 (6)因为摇臂的上升或下降是短时的调整工作，所以应采用点动方式。 (7)摇臂的上升或下降要设立极限位置保护。 (8)立柱和主轴箱的松开与夹紧控制：主轴箱与立柱的松开及夹紧控制可以单独进行，也可以同时进行。由开关SA2和按钮SB5（或SB6）进行控制。SA2有三个位置：在中间位置（零位）时为松开及夹紧控制同时进行，扳到左边位置时为立柱的夹紧或放松，扳到右边位置时为主轴箱的夹紧或放松。SB5是主轴箱和立柱的松开按钮，SB6为主轴箱和立柱的夹紧按钮。 (9)主轴箱的松开和夹紧为的动作过程：首先将组合开关SA2扳向右侧。当要主轴箱松开时，按下按钮SB5，经1～3s后，液压泵电动机正转使压力油经分配阀进入主轴箱液压缸，推动活塞使主轴箱放松。主轴箱和立柱松开指示灯HL2亮。当要主轴箱夹紧时，按下按钮SB6，经1～3s后，液压泵电动机反转，压力油经分配阀进入主轴箱液压缸，推动活塞使主轴箱夹紧。同时指示灯HL3亮，HL2灭，指示主轴箱与立柱夹紧。 (10)当将SA2扳到左侧时，立柱松开或夹紧。SA2在中间位置按下SB5或SB6时，主轴箱和主柱同时进行夹紧或放松。其他动作过程和主轴箱松开和夹紧完全相同，不再重复。 (11)机床要有照明设施
液压传动课程设计参考题目
液压传动课程设计题目 （各班按点名册顺序确定） 1、设计一台专用铣床的液压系统，工作台要求完成快进——工作进给——快退——停止的自动工作循环。铣床工作台重量4000N，工件夹具重量为1500N，铣削阻力最大为9000N，工作台快进、快退速度为 4.5m/min，工作进给速度为0.06~1m/min，往复运动加、减速时间为0.05s。工作采用平导轨，静、动摩擦分别为fs=0.2，fd=0.1, 工作台快进行程为0.3m，工进行程为0.1m。 2、设计一台校正压装液压机的液压系统。要求工作循环是快速下行——慢速加压——快速返回——停止。压装工作速度不超过5mm/s，快速下行速度应为工作速度的8~10倍，工件压力不小于10×10＋3N。 3、设计液压绞车液压系统，绞车能实现正反向牵引与制动，最大牵引力14吨，最大牵引速度10m/min，牵引速度与牵引力均可无级调节，制动力矩不小于2倍的牵引力矩。 4、设计一饲草打包机液压控制系统，液压缸最大行程为800mm，可输出推力100t，实现四个工作程序：饲草压实、打包、回程、卸荷。 5、设计一液压牵引采煤机的液压系统，实现容积调速、高压保护、补油及热交换。采煤机的最大牵引力50吨，最大牵引速度15m/min。 6、设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统，要求完成工件的定位与夹紧，所需夹紧力不得超过6000N。该系统工作循环为：快进——工进——快退——停止。机床快进快退速度约为6m/min，工进速度可在30~120mm/min范围内无级调速，快进行程为200mm，工进行程为50mm，最大切削力为25kN，运动部件总重量为15kN，加速（减速）时间为0.1s，采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。 7、设计一台小型液压机的液压系统，要求实现快速空程下行——慢速加压——保压——快速回程——停止的工作循环。快速往返速度为3m/min，加压速度为40~250mm/min，压制力为200kN，运动部件总重量为20kN。 8、设计EBZ200掘进机的工作机构水平与上下摆动驱动装置的液压系统。 9、设计掩护式液压支架液压系统，实现升降、推移、侧护，工作阻力4600kN，支撑高度1.5-2.6m。
专用钻床液压系统设计54061
机电工程学院 《液压与气压传动课程设计》 说明书 课题名称：专用钻床的液压系统设计 学生姓名：蒋诗阳学号：20100607208 专业：机械设计制造及其自动化班级：10机电2 成绩：指导教师签字： 2013年6月20日
目录 1 设计题目及其要求................................ 错误!未定义书签。 2工况分析 2.1动作要求分析 (1) 2.2负载分析 (2) 2.3负载图和速度图的绘制 (5) 2.4液压缸主要参数确定 (6) 3 液压系统设计设计 3.1液压系统图的拟定..........................错误!未定义书签。0 3.2液压系统的工作原理........................错误!未定义书签。2 3.3液压元件的选择 (13) 4 验算性能完成设计 ..............................错误!未定义书签。6 5总结............................................错误!未定义书签。0
设计内容计算说明结论 题目及要求 动作要求分析一，设计题目及要求： 试设计一专用钻床的液压系统，要求完成”快进-工作-快退-停止（卸荷）”的工作循环．已知：切削阻力为13412N，运动部件自重为5390N，快进行程为300mm，工进行程为100mm，快进，快退运动速度为4.5m/min,工进速度为60-1000mm/min，加速和减速时间为△t=0.2sec,机床采用平导轨，摩擦系数为Fs=0.2,Fd=0.1 二，工况分析 2.1动作要求分析 根据主机动作要求画出动作循环图如图1-1 图1-1 动作循环图 设计内容计算说明结论
摇臂钻床控制
课程名称：机电控制技术大作业 题目：PLC在z3050型摇臂钻床电气控制系统中的应用 学生姓名：王玉君 学号201010301344 专业班级：机自103班 任课教师：李富玉 时间：2013年12月 昆明理工大学机电工程学院
目录 一、Z3050型摇臂钻床的结构与工作要求及应用 二、Z3050型摇臂钻床的电气传动特点及控制要求 1.主电路 2.控制电路、信号及照明电路 3.摇臂的升降和液压泵的控制 4.上升控制 5.上升控制的全过程 6.摇臂的下降控制 7.主轴箱和立柱放松与夹紧的控制 三、应用PLC实现z3050钻床电气控制图 1.plc选型、元件说明 （1）输入输出（I/O）点数的估算 （2）存储器容量的估算 （3）控制功能的选择 2.I/O分配和I/O连接图 （1）PLC的I/O端口分配表 （2）I/O连接图 3.梯形图设计 参考文献 附录
一、Z3050型摇臂钻床的结构与工作要求及应用 钻床是一种用途广泛的通用机床。它的结构型式很多，有立式钻床、卧式钻床、深孔钻床及多軸钻床等。摇臂钻床是一种立式钻床，在钻床中具有一定的典型性，主要用于对大、中型零件进行钻孔、扩孔。铰孔和攻螺纹等。适用于单件和成批生产时加工多种孔的大型零件，，是一般机械加工车间中常见的机床。 Z3050摇臂钻床的构造如图所示。主要由底座、内立柱、外立柱、摇臂、主轴箱、工作台等组成。内立柱固定在底座上，在它外面套着空心外立柱，而且外立柱上的摇臂可連同外立柱一起沿内立柱回转360度。摇臂一端的套筒部分与外立柱滑动配合，借助于丝杆摇臂可沿着外立柱上下移动，主轴箱可沿着摇臂上的水平导轨作径向移动。 运动形式： 主运动———主轴带动钻头的旋转运动。 进给运动——主轴的垂直移动。 辅助运动——摇臂沿外立柱的垂直动，主轴箱沿摇臂径向移动，摇臂与外立柱一起相对于内立柱的回转运动。 目前，我国的Z3040摇臂钻床的电气控制系统普遍采用的是传统的继电器—接触器控制方式。因其所要控制的电机较多所以电路较复杂，在日常的生产作业当中，经常发生电气故障，从而影响生产。另外，一些复杂的控制如：时间、计数控制用继电器—接触器控制方式较难实现，所以，有必要对传统电气控制系统进行改进设计。PLC电气控制系统可以有效的弥补上述系统的这一缺陷。 二、Z3050型摇臂钻床的电气传动特点及控制要求 （１）主电路:三相电源由三相电源转換开关ＱＳ1引入，由熔断器ＦＵ１作全电路
液压传动系统课程设计模板
液压传动系统课程 设计
液压传动控制系统课程设计 指 导 书 刘辉等编 江西理工大学应用科学学院
液压传动控制系统课程设计步骤 一、设计依据及参数的提出 1.根据生产或加工对象工作要求选择液压传动机构的结构形式和 规格； 2.分析机床或设备的工作循环和执行机构的工作范围； 3.对生产设备各种部件（电气、机械、液压）的工作顺序、转换 方式和互锁 要求等要详细说明或了解； 4.一些具体特殊要求的动作（如高速、高压、精度等）对液压传 动执行机构的 特殊要求； 5.液压执行机构的运动速度、载荷及变化范围（调节范围）； 6.对工作的可靠性、平稳性以及转换精度的要求； 7.其它要求（如检测、维修）。 二、负载分析 2.1负载特性 液压执行机构在运动或加工的过程中所承受的负载有工作阻力、摩擦力、惯性力、重力，密封阻力和背压力。可是从负载角度归纳为三种负载，即阻力负载、负值负载、惯性负载。 1.阻力负载（或正值负载）——负载方向与进给方向相反，即机 床切削力（如：铣、钻、镗等），摩擦力，背压力。
切削力+重力+惯性力 切削力+惯性力+摩擦力 图 2-1 切削力分析图 2.负值负载（或超越负载）——负载方向与执行机构运动方向相同 （如：顺铣、重力下降，制动减速等）。 3.惯性负载——机构运动转换过程中由惯性所形成的负载（如前冲 和后冲，系统的爬行）。 2.2 执行机构负载分析 1.液压缸机械负载计算 （1）液压缸机械负载计算 在设计选取功率匹配时，一般主要考虑工进阶段的驱动功率，即负载F 为： ()f t g m F F F F η=++（2-1） Ff —摩擦力 Ft —负载 Fg —惯性力 m η一般取0.9～0.95
机床夹紧、进给液压传动系统设计
液压传动课程设计 中国矿业大学机电学院 选修课
设计参数： 不计惯性负载 题目：在某专用机床上有一夹紧进给液压系统，完成工件的先夹紧后、后进给任务，工作原理如下： 夹紧油缸： 快进→慢进→达到夹紧力后启动进给油缸工作 进给油缸： 快进→慢进→达到进给终点→快速退回 夹紧油缸快速退回。 夹紧缸快进速度：0.05m/s 夹紧缸慢进速度：8mm/s 最大夹紧力：40KN 进给油缸快进速度：0.18m/s 进给油缸慢进速度：0.018m/s 最大切削力：120KN 夹紧缸行程：用行程开关调节（最大250mm） 进给缸行程：用行程开关调节（最大1000mm） 一、工况分析： 1．负载分析
已知最大夹紧力为40KN，则夹紧油缸工作最大负载 140 F KN = 已知最大切削力为120KN，则进给油缸工作最大负载 2120 F KN = 根据已知负载可画出负载循环图1(a) 根据已知快进、快退速度及工进时的速度范围可画出速度循环图1(b) 图1(a) 图1(b)
2.确定液压缸主要参数 根据系统工作原理可知系统最大负载约为120KN 参照负载选择执行元件工作压力和主机类型选择执行元件工作压力最大负载宜选取18p MPa =。动力滑台要求快进、快退速度相等，选用单杆液压缸。此时液压缸无缸腔面积1A 与有缸腔面积2A 之比为2，即用活塞杆直径d 与活塞直径D 有d=的关系。为防止液压缸冲击，回油路应有背压2P ，暂时取MPa P 6.02=。 从负载循环图上可知，工进时有最大负载，按此负载求液压缸尺寸。根据液压缸活塞力平衡关系可知： M e F A p A p η+= 2211 212A A = 其中，M η为液压缸效率，取95.0=M η 2 46 2 111046.8910)3.04(95.031448)2 (m p p F A M e -?=?-= - = η m A D 1067.014 .31046.894441 =??== -π m D d 075.0707.0== 将D 和d 按GB2348-30圆整就近取标准值，即
【精品】液压传动系统设计计算
液压传动系统设计计算 液压系统的设计步骤与设计要求 液压传动系统是液压机械的一个组成部分,液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行.着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点,力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 1.1设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序,各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。 1)确定液压执行元件的形式； 2）进行工况分析，确定系统的主要参数； 3）制定基本方案，拟定液压系统原理图； 4）选择液压元件； 5）液压系统的性能验算； 6)绘制工作图，编制技术文件。 1.2明确设计要求
设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等; 2）液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； 3）液压驱动机构的运动形式，运动速度； 4)各动作机构的载荷大小及其性质; 5）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求； 6)自动化程序、操作控制方式的要求； 7)对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求； 8）对效率、成本等方面的要求。 制定基本方案和绘制液压系统图 3。1制定基本方案 (1）制定调速方案 液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题.
方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现。 速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现.相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合——容积节流调速。 节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用闪流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。
摇臂钻床控制系统的设计毕业设计论文
新乡职业技术学院 毕业设计（论文）题目摇臂钻床控制系统的设计 系别机电工程系 学生姓名张庆伟 学号1010103115 专业名称机电一体化 指导教师李静 2013年4月23日
摇臂钻床控制系统的设计 摘要 本论文是研究机械加工中常用的Z3040摇臂钻床传统电气控制系统的改造问题,旨在解决传统继电器—接触器电气控制系统存在的线路复杂、可靠性稳定性差、故障诊断和排除困难等难题。由于PLC电气控制系统与继电器—接触器电气控制系统相比，具有结构简单，编程方便，调试周期短，可靠性高，抗干扰能力强，故障率低，对工作环境要求低等一系列优点。因此，本论文对Z3040摇臂钻床电气控制系统的改造，将把PLC控制技术应用到改造方案中去，从而大大提高摇臂钻床的工作性能。论文分析了摇臂钻床的控制原理，制定了可编程控制器改造Z3040摇臂钻床电气控制系统的设计方案，完成了电气控制系统硬件和软件的设计，其中包括PLC机型的选择、I/O端口的分配、I/O硬件接线图的绘制、PLC梯形图程序的设计。对PLC控制摇臂钻床的工作过程作了详细阐述，论述了采用PLC取代传统继电器—接触器电气控制系统从而提高机床工作性能的方法，给出了相应的控制原理图。 关键词：可编程控制器，摇臂钻床，梯形图，电气控制系统
前言 (1) 第一章. Z3040摇臂钻床的简介 (5) §1.1 Z3040摇臂钻床的简介 (5) 第二章．摇臂钻床电气控制................. 6彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 §2.1、电气控制线路图的设计 (6) §2.2主要线路的工作情况 (10) 第三章电气控制系统硬件部分的设计....... 13茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 §3.1基于PLC的Z3040摇臂钻床控制部分的设计13 §3.2 Z3040摇臂钻床电气控制系统软件部分的设计17 第四章 Z3040摇臂钻床液压系统的设计...... 21預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 §4.1液压系统的初步设计 (21) 结论................................ 24铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。参考文献................................ 25擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。致谢 (26)
卧式钻床动力滑台液压传动系统设计
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=16000N 2.导轨摩擦阻力 静摩擦力： fs F =W f S =0.2 ?20000 = 4000N 动摩擦力：fd F = W f d =0.1?20000 = 2000N 3.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 F m 14.720 .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 （m F F 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
液压传动系统的设计和计算word文档
10 液压传动系统的设计和计算 本章提要：本章介绍设计液压传动系统的基本步骤和方法，对于一般的液压系统，在设计过程中应遵循以下几个步骤：①明确设计要求，进行工况分析；②拟定液压系统原理图；③计算和选择液压元件；④发热及系统压力损失的验算；⑤绘制工作图，编写技术文件。上述工作大部分情况下要穿插、交叉进行，对于比较复杂的系统，需经过多次反复才能最后确定；在设计简单系统时，有些步骤可以合并或省略。通过本章学习，要求对液压系统设计的内容、步骤、方法有一个基本的了解。 教学内容： 本章介绍了液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。 教学重点： 1．液压元件的计算和选择； 2．液压系统技术性能的验算。 教学难点： 1．泵和阀以及辅件的计算和选择； 2．液压系统技术性能的验算。 教学方法： 课堂教学为主，充分利用网络课程中的多媒体素材来表示设计的步骤及方法。 教学要求： 初步掌握液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。
10.1 液压传动系统的设计步骤 液压传动系统的设计是整机设计的一部分，它除了应符合主机动作循环和静、动态性能等方面的要求外，还应当满足结构简单，工作安全可靠，效率高，经济性好，使用维护方便等条件。液压系统的设计，根据系统的繁简、借鉴的资料多少和设计人员经验的不同，在做法上有所差异。各部分的设计有时还要交替进行，甚至要经过多次反复才能完成。下面对液压系统的设计步骤予以介绍。 10.1.1 明确设计要求、工作环境，进行工况分析 10.1.1.1 明确设计要求及工作环境 液压系统的动作和性能要求主要有：运动方式、行程、速度范围、负载条件、运动平稳性、精度、工作循环和动作周期、同步或联锁等。就工作环境而言，有环境温度、湿度、尘埃、防火要求及安装空间的大小等。要使所设计的系统不仅能满足一般的性能要求，还应具有较高的可靠性、良好的空间布局及造型。 10.1.1.2 执行元件的工况分析 对执行元件的工况进行分析，就是查明每个执行元件在各自工作过程中的速度和负载的变化规律，通常是求出一个工作循环内各阶段的速度和负载值。必要时还应作出速度、负载随时间或位移变化的曲线图。下面以液压缸为例，液压马达可作类似处理。 就液压缸而言，承受的负载主要由六部分组成，即工作负载，导向摩擦负载，惯性负载，重力负载，密封负载和背压负载，现简述如下。 (1)工作负载w F 不同的机器有不同的工作负载，对于起重设备来说，为起吊重物的重量；对液压机来说，压制工件的轴向变形力为工作负载。工作负载与液压缸运动方向相反时为正值，方向相同时为负值。工作负载既可以为定值，也可以为变量，其大小及性质要根据具体情况加以分析。
典型液压传动系统实例分析
第四章典型液压传动系统实例分析 第一节液压系统的型式及其评价 一、液压系统的型式 通常可以把液压系统分成以下几种不同的型式。 1．按油液循环方式的不同分 按油液循环方式的不同，可将液压系统分为开式系统和闭式系统。 （1）开式系统 如图4.1所示，开式系统是指液压泵1从油 箱5吸油，通过换向阀2给液压缸3（或液压马 达）供油以驱动工作机构，液压缸3（或液压马 达）的回油再经换向阀回油箱。在泵出口处装溢 流阀4。这种系统结构较为简单。由于系统工作 完的油液回油箱，因此可以发挥油箱的散热、沉 淀杂质的作用。但因油液常与空气接触，使空气 易于渗入系统，导致工作机构运动的不平稳及其 它不良后果。为了保证工作机构运动的平稳性， 在系统的回油路上可设置背压阀，这将引起附加 的能量损失，使油温升高。 在开式系统中，采用的液压泵为定量泵或单 向变量泵，考虑到泵的自吸能力和避免产生吸空 现象，对自吸能力差的液压泵，通常将其工作转 速限制在额定转速的75％以内，或增设一个辅助 泵进行灌注。工作机构的换向则借助于换向阀。 换向阀换向时，除了产生液压冲击外，运动部件 的惯性能将转变为热能，而使液压油的温度升高。 图4.1 开式系统 但由于开式系统结构简单，因此仍为大多数工程 机械所采用。 （2）闭式系统 如图4.2所示。在闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相联，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。闭式直系统结构较为紧凑，和空气接触机会较少，空气不易渗入系统，故传动的平稳性好。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂，由于闭式系统工作完的油液不回油箱，油液的散热和过滤的条件较开式系统差。为了补偿系统中的泄漏，通常需要一个小容量的补油泵进行补油和散热，因此这种系统实际上是一个半
Z3050摇臂钻床电路分析
Z3050摇臂钻床电路分析 一、主电路：有四台电动机 各电动机的作用： 1、主轴电动机：拖动主轴及进给传动系统运转。 2、摇臂升降电动机：拖动摇臂上升或下降。 3、液压泵电动机：拖动油泵供给液压装置压力油，以实现摇 臂、立柱以及主轴箱的松开和夹紧。 4、冷却泵电动机：给刀具和工件提供冷却液。 二、各电动机的控制要求和保护： 1、主轴电机只要求单方向的旋转，主轴的正反转由机械手柄 操作。QF1、FR1 2、摇臂升降由单独电动机拖动，要求能实现正反转。因为该 电动机短时间工作，故不设过载保护。 3、摇臂的夹紧与放松以及立柱的夹紧与放松由一台异步电 动机配合液压装置来完成，要求这台电动机能正反转。FR2 4、冷却泵电动机功率很小，由开关直接启动和停止。QF2 三、控制电路分析： 1、主轴电动机的控制： 按下SB3，KM1获电自锁，M1启动运行。 按下SB2，KM1线圈失电，M1停止旋转。 2、摇臂升降控制：摇臂的松开—摇臂上升或下降——夹紧 摇臂上升时： 按下SB4—KT1线圈获电—KT1瞬时常开触头闭合—KM4线圈获电—液压泵电动机M3启动，供给压力油。 压力油经分配阀体进入摇臂的“松开油腔”，推动活塞移动，活塞推动菱形块，将摇臂松开。同时活塞杆通过弹簧片压下位置开关SQ2， SQ2常闭断开—KM4线圈失电—液压泵电动机M3停转 SQ2常开闭合—KM2线圈获电—KM2主触头闭合—摇臂升降电动机M2启动，带动摇臂上升。 （若此时摇臂尚未松开，则SQ2的常开触头则不能闭合，KM2的线圈不能获电，摇臂就不能上升。） 当摇臂上升到所需位置时，
松开SB4—KM2和KT1线圈同时失电—M2停止工作，摇臂停止上升。 经过延时后， KT1的常闭触头闭合—KM5线圈获电—液压泵电动机M3反向旋转，压力油经分配阀进入摇臂的“夹紧油腔”使摇臂加紧。 在摇臂夹紧后，活塞杆推动弹簧片压下位置开关SQ3， SQ3常闭断开—KM5线圈失电—液压泵电动机M3停转 摇臂下降时： 按下SB5—KT1获电—KM4获电，将摇臂松开—压下SQ2—KM4失电，KM3获电，带动摇臂下降—摇臂下降到所需位置时，松开SB5，KM3和KT1线圈同时失电，摇臂停止下降。经过延时后—KM5 获电，将摇臂夹紧—压下SQ3—KM5失电 组合开关SQ1a和SQ1b是摇臂升降的超程限位保护 当摇臂上升到极限位置时，压下SQ1a，KM2失电，上升停止当摇臂下降到极限位置时，压下SQ1b，KM3失电，下降停止3、立柱和主轴箱的夹紧与放松控制： 可以同时进行，也可以单独进行，由SA1、SB6、SB7控制SA1有三个位置，SB6是松开按钮，SB7是夹紧按钮。因为立柱和主轴箱的夹紧与松开是短时间的调整工作，所以采用点动控制。 ①立柱和主轴箱同时松开、夹紧： 将SA1扳到中间位置， 按下SB6——KT2线圈获电—KT2常开触头闭合—YA1、YA2 获电吸合—KT3线圈获电—经过延时后，KT3常开触头闭合—KM4线圈获电—液压泵电动机M3正转， 供出的压力油进入立柱和主轴箱的松开油腔， 使立柱和主轴箱同时松开。 松开SB6——KT3线圈失电—KT3常开触头瞬时断开—KM4 线圈失电—液压泵电动机M3停转—KT2线圈失电—KT2常开触头延时断开—YA1、 YA2同时失电，立柱和主轴箱同时松开的操作 结束。
卧式钻床液压系统
课程设计任务书 1．设计目的： 液压传动课程设计是机械设计制造及其自动化专业的主要专业基础课和必修课，是在完成《液压与气压传动》课程理论教学以后所进行的重要实践教学环节。 学生通过课程设计对所学内容能够灵活掌握，融会贯通，并获得综合运用所学知识进行液压系统设计的基本能力。通过课程设计，学生应达到以下目的： 1.巩固和深化已学的液压传动的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般方 法和步骤； 2.锻炼机械制图、结构设计和工程运算的能力； 3.熟悉液压缸的结构设计以及液压元件的选择方法； 4.学会使用有关国家标准、液压手册及产品样本等有关技术资料。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： 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。 工作台液压缸负载力（KN）：F L＝2.0 夹紧液压缸负载力（KN）：Fc ＝4.8 工作台液压缸移动件重力（KN）：G＝3.5 夹紧液压缸负移动件重力（N）：Gc ＝45 10
工作台快进、快退速度（m/min）：V1=V3＝6.5 夹紧液压缸行程（mm）：Lc＝ 工作台工进速度（mm/min）：V2＝48夹紧液压缸运动时间（S ）：tc ＝1 工作台液压缸快进行程（mm）：L1 ＝450导轨面静摩擦系数：μs=0.2 工作台液压缸工进行程（mm）：L2 ＝80导轨面动摩擦系数：μd=0.1工作台启动时间（S）：t=0.5 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书（论文）、图纸、实物样品等〕： （1）液压系统原理图 1 张； （2）设计计算说明书 1 份。
液压传动系统的设计与计算
液压传动系统的设计与计算 [原创2006-04-09 12:49:44 ] 发表者: yzc741229 液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。 第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 图9-1位移循环图 在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析
主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第一种如图9-2中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动， 图9-2 速度循环图 最后匀减速运动到终点；第二种，液压缸在总行程的前一半作匀加速运动，在另一半作匀减速运动，且加速度的数值相等；第三种，液压缸在总行程的一大半以上以较小的加速度作匀加速运动，然后匀减速至行程终点。v—t图的三条速度曲线，不仅清楚地表明了三种类型液压缸的运动规律，也间接地表明了三种工况的动力特性。 二、动力分析 动力分析，是研究机器在工作过程中，其执行机构的受力情况，对液压系统而言，就是研究液压缸或液压马达的负载情况。 1.液压缸的负载及负载循环图 (1)液压缸的负载力计算。工作机构作直线往复运动时，液压缸必须克服的负载由六部分组成： F=F c+F f+F i+F G+F m+F b (9-1) 式中：F c为切削阻力；F f为摩擦阻力；F i为惯性阻力；F G为重力；F m为密封阻力；F b为排油阻力。 图9-3导轨形式 ①切削阻力F c：为液压缸运动方向的工作阻力，对于机床来说就是沿工作部件运动方向的切削力，此作用力的方向如果与执行元件运动方向相反为正值，两者同向为负值。该作用力可能是恒定的，也可能是变化的，其值要根据具体情况计算或由实验测定。 ②摩擦阻力F f：
液压变速摇臂钻床传动故障排除法
液压变速摇臂钻床传动故障排除法 【摘要】本文根据对液压摇臂钻床的维修经验，对常见的传动链故障进行了总结与归纳得出了转速图诊断法。该办法通过逐级递推能够快速找出故障点，提高维修效率。 【关键词】液压摇臂钻；传动链故障；转速图诊断法 陕西法士特齿轮有限责任公司作为中国最大的重型变速箱生产基地，同时也作为一个典型的机加工企业，摇臂钻床特别是自动化程度较高的液压变速型摇臂钻床在我公司得到了广泛地的应用。在摇臂钻床的频繁使用过程中发生故障是不可避免的，而其中传动故障又是该系列机床比较典型、而且又比较高发的故障。本文就以我车间使用最多的Z3050为例，来浅析此类的故障的排除法。 Z3050摇臂钻床是由沈阳中捷机床厂自行设计的摇臂钻床系列的基本型产品。该机床主轴正、反转、空档、制动以及主轴转速和进给量变换均靠液压操纵实现。主传动和进给传动变速齿轮都采用了轴中心提拉式结构，变速油缸设在滑移齿轮所在轴的顶部，各传动齿轮与传动轴全封闭于主轴箱内。传动链一旦发生故障，其故障原因分析比较棘手，因为机床主轴传动和进给传动变速均为液压与机械联合实现。机床在工作中如出现：若干档转速突然没有，某几档转速会停等故障，这涉及到液压与机械两个方面。维修人员若对产生故障的原因分析不清，便盲目乱拆，不但修不好机床，还有可能造成新的故障，导致停机修理时间过长。 对该系列机床传动链故障的分析与思考方法会因人而异，大相径庭。总结我们的实践经验，在维修之前用转速图诊断法，颇感得心应手，该方法简单可靠易于掌握，针对性亦较强。 1 转速图诊断法原理 利用转速图诊断法的原理是：首先记录下所有发生故障的转速，再分别以这些转速为起点，在转速图上递推上去，并逐档标上箭头，然后再根据箭头的归结点来确定传动链故障发生在哪一对或几对传动齿轮上。由此寻找传动元件发生故障的最终原因是什么。 2 转速图诊断法应用举例 （1）故障症状 Z3050摇臂钻床主传动系统见图1，图2为主轴转速图。故障表现为：有下列8档转速起动后约1min就会自动停下来：25、63、80、160、200、400、500、1250，即使空转也会停。停下来之后，正、反转都没有，要重新压下操纵手柄变速，才会重新转起，片刻又停，如此反复。从主轴后玻璃窗向内观察，正、反转油缸拨叉上、下压紧摩擦片动作可靠。
液压传动课程设计题目
1.汽车板簧分选实验压力机（立式），液压缸对工件（汽车板簧）施加的最大压 力为3万N，动作为：快进→工进→加载→保压→慢退→快退，快进速度14mm/s，工进速度0.4mm/s，要求液压缸上位停止、下行时、保压后慢退不能失控。最大行程600mm。试完成： （1）系统工况分析； （2）液压缸主要参数确定； （3）拟定液压系统原理图； （4）选取液压元件； （5）邮箱设计（零件图）；* （6）邮箱盖板装配图、零件图；* （7）集成块零件图； 2.图示液压系统中，液压缸的直径D=70mm，活塞杆直径d=45mm，工作负载
F=16kN，液压缸的效率η=0.95，不计惯性力和导轨摩擦力。快速运动时速度为v1=7m/min，工作进给速度为v2=0.053m/min，系统总的压力损失为折合到进油管路∑?p l=0.5?106Pa。试求： 1）液压系统实现快进-工进-快退-原位停止的工作循环时电磁铁、行程阀、压力继电器的动作顺序表。 2）计算并选择系统所需要的元件，并在图上标明各元件的型号。 3.钻孔动力部件质量m=2000kg，液压缸的机械效率ηw=0.9，钻削力Fc=16000N 工作循环为：快进→工进→死挡铁停留→快退→原位停止。行程长度为150mm ,其中工进长度为50mm。快进、快退速度为75mm/s，工进速度为1.67 mm/s。导轨为矩形，启动、制动时间为0.5s。要求快进转工进平稳可靠，工作台能在任意位置停止。 4.单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统，要求设计的动力滑台实现的工作 循环是：快进——工进——快退——停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力FL=30468N；运动部件所受重力G=9800N；快进、快退速度1= 3=0.1m/s，工进速度2=0.88×10-3m/s；快进行程L1=100mm，工进行程 L2=50mm；往复运动的加速时间Δt=0.2s；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs=0.2，动摩擦系数μd=0.1。液压系统执行元件选为液压缸。 5.卧式钻孔组合机床液压系统设计：设计一台卧式钻孔组合机床的液压系统， 要求完成如下工作循环：快进→工进→快退→停止。机床的切削力为25×103 N，工作部件的重量为9.8×103 N，快进与快退速度均为7 m/min，工进速度为0.05 m/min，快进行程为150 mm，工进行程为40 mm，加速、减速时
专用卧式钻床液压设计
摘要 随着现代机械制造工业的快速发展，制造装备的改进显得尤为重要，尤其是金属切削设备的改造是提高生产力一项重要因素。专用卧式铣床液压系统的设计，除了满足主机在动作和性能方面规定的要求外，还必须符合体积小、重量轻、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普遍设计原则。铣床液压系统的设计主要是根据已知的条件，来确定液压工作方案、液压流量、压力和液压泵及其它元件的设计。通过对专用铣床进行改造实现液压夹紧和液压进给，使其在生产过程中据有降低成本、工作可靠平稳，易于实现过载保护等优点。 关键词:液压系统，液压夹紧，液压进给
目录 摘要 (1) 1、明确液压系统的设计要求 (3) 2、负载与运动分析 (4) 3、负载图和速度图的绘制.......................... 错误！未定义书签。 4、确定液压系统主要参数.......................... 错误！未定义书签。 4.1确定液压缸工作压力 (7) 4.2计算液压缸主要结构参数 (7) 4.3绘制液压缸工况图............................ 错误！未定义书签。 5、液压系统方案设计 (9) 5.1确定调速方式及供油形式 (9) 5.2快速运动回路和速度换接方式的选择 (10) 5.3换向回路的选择 (10) 5.4调压和卸荷回路的选择 (10) 5.5组成液压系统原理图 (11) 5.6系统图的原理 (12) 6、液压元件的选择 (14) 6.1确定液压泵的规格和电动机功率 (14) 6.2确定其它元件及辅件 (15) 6.3主要零件强度校核 (17) 7、液压系统性能验算 (19) 7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (19) 7.2油液温升验算 (21) 设计小结 (23) 参考文献 (24)