2263 半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì),半自動(dòng),液壓,專用,銑床,系統(tǒng),設(shè)計(jì) 編號(hào)____畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)無錫技師 學(xué)院（系） 數(shù)控 專業(yè)學(xué) 號(hào)： 23 學(xué)生姓名： 張鵬 指導(dǎo)教師： 孫亞波 （職稱： ）范峰 （職稱： ） 年 月設(shè)計(jì)任務(wù)書一、 機(jī)床對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的具體參數(shù)要求（速度 M/min）液壓缸名稱負(fù)載力（N）移動(dòng)件重力（N） 快進(jìn) 工進(jìn) 快退行程（MM） 啟動(dòng)時(shí)間（S）定位夾緊缸運(yùn)動(dòng)時(shí)間 （S）定位液壓缸200 20 10 1夾緊液壓缸4000 40 15 1快進(jìn) 工進(jìn)進(jìn)給液壓缸2000 1500 6 0.35 6300 800.5 二.機(jī)床類型及動(dòng)作循環(huán)要求：設(shè)計(jì)一臺(tái)用成型銑刀在工件上加工出成型面的液壓專用銑床，要求機(jī)床工作臺(tái)一次可安裝兩只工件，并能同時(shí)加工。機(jī)床工作循環(huán)為：手工上料 → 按電鈕 → 自動(dòng)定位夾緊 → 工作臺(tái)快進(jìn) →銑削進(jìn)給 → 工作臺(tái)快退 → 夾具松開 → 手工卸料。摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的是半自動(dòng)液壓專用銑床的液壓設(shè)計(jì)，專用銑床是根據(jù)工件加工需要，以液壓傳動(dòng)為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種機(jī)床。在生產(chǎn)中液壓專用銑床有著較大實(shí)用性，可以以液壓傳動(dòng)的大小產(chǎn)生不同性質(zhì)的銑床。此次設(shè)計(jì)主要是將自己所學(xué)的知識(shí)結(jié)合輔助材料運(yùn)用到設(shè)計(jì)中，尤其是一些計(jì)算、繪圖等細(xì)小方面。在設(shè)計(jì)過程中最主要的是圖紙的繪制，這不僅可以清楚的將所設(shè)計(jì)的內(nèi)容完整的顯示出來，還能看出所學(xué)知識(shí)是否已完全掌握了。整個(gè)主要設(shè)計(jì)過程分成六個(gè)部分：參數(shù)的選擇、方案的制定、圖卡的編制、專用銑床的設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及最后有關(guān)的驗(yàn)算。主體部分基本在圖的編制和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)兩部分中完成的。工序分為：手工上料 → 按電鈕 → 自動(dòng)定位夾緊 → 工作臺(tái)快進(jìn) →銑削進(jìn)給 → 工作臺(tái)快退 → 夾具松開 → 手工卸料。關(guān)鍵詞：銑削進(jìn)給，液壓傳動(dòng)，夾具目 錄第一章、緒論 ------------------------------------------------------------------------1 1.1 設(shè)計(jì)目的----------------------------------------------------------11.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1.2.1 機(jī)床類型及動(dòng)作循環(huán)要求1.2.2 機(jī)床對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的具體參數(shù)要求第二章、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1.1 分析工況及設(shè)計(jì)要求,繪制液壓系統(tǒng)草圖2.1.2 液壓缸的負(fù)載計(jì)算2.1.3 確定系統(tǒng)的工作壓力2.1.4 確定液壓缸的幾何參數(shù)2.2 確定液壓泵規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率及型號(hào)2.2.1 確定液壓泵規(guī)格2.2.2 確定油液的壓力 2.3 確定各類控制閥2.4 確定油箱容積與結(jié)構(gòu)2.5 選取液壓油第三章、液壓缸及液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 確定液壓缸的結(jié)構(gòu)形式3.2 計(jì)算液壓缸主要零件的強(qiáng)度和鋼度3.3 完成液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和部分零件圖。第四章、管路系統(tǒng)壓力損失的計(jì)算第五章、系統(tǒng)熱平衡計(jì)算與油箱容積的計(jì)算第六章、結(jié)論致謝參考文獻(xiàn)附錄附錄 A 液壓元件的規(guī)格附錄 B 液壓系統(tǒng)圖第一章 緒論1.1 設(shè)計(jì)目的畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)理論知識(shí)，獨(dú)立解決機(jī)床設(shè)計(jì)問題的能力的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。因此，通過設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到下述目的。a 初步掌握正確的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)的基本方法\步驟,鞏固\深化和擴(kuò)大所學(xué)的知識(shí),培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的工作方法和獨(dú)立工作能力。b 獲得機(jī)床總體設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，零件計(jì)算，編寫說明書。繪制部件總裝圖（展開圖，裝配圖）和零件工作圖等方面的基本訓(xùn)練及基本技能。c 熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格、手冊(cè)和資料的應(yīng)用。d 對(duì)專用機(jī)床的夜壓系統(tǒng)初具分析能力和改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力。1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1.2.1 機(jī)床類型及動(dòng)作循環(huán)要求：設(shè)計(jì)一臺(tái)用成型銑刀在工件上加工出成型面的夜壓專用銑床，要求機(jī)床工作臺(tái)一次可安裝兩只工件，并能同時(shí)加工。機(jī)床工作循環(huán)為：手工上料 → 按電鈕 → 自動(dòng)定位夾緊 → 工作臺(tái)快進(jìn) →銑削進(jìn)給 → 工作臺(tái)快退 → 夾具松開 → 手工卸料。1.2.2 機(jī)床對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的具體參數(shù)要求液壓系統(tǒng)參數(shù) 圖 （速度 M/min）液壓缸名稱負(fù)載力（N）移動(dòng)件重力（N ） 快進(jìn) 工進(jìn) 快退行程（MM）啟動(dòng)時(shí)間（S）定位夾緊缸運(yùn)動(dòng)時(shí)間（S）定位液壓缸200 20 10 1夾緊液壓缸4000 40 15 1快進(jìn) 工進(jìn)進(jìn)給液壓缸2000 1500 6 0.35 6300 800.5工作臺(tái)采用半導(dǎo)軌，導(dǎo)軌面的靜摩擦系數(shù) f=0.2 動(dòng)摩擦系數(shù) f=.0.1 第二章 設(shè)計(jì)步驟2.1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1.1 分析工況及設(shè)計(jì)要求,繪制液壓系統(tǒng)草圖機(jī)床工況由題可知為: 定位液壓缸 夾緊液壓缸 工作臺(tái)進(jìn)給液壓缸定 位 夾 松 快進(jìn) 工進(jìn)拔銷 緊 開 按設(shè)計(jì)要求希望系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,估計(jì)到系統(tǒng)的功率不會(huì)很大,且連續(xù)工作,所以決定采用單個(gè)定量泵、非卸荷式供油系統(tǒng).考慮到銑銷時(shí)可能有負(fù)的負(fù)載力產(chǎn)生,故采用回油節(jié)流調(diào)速的方法,為了提高夾緊缸的穩(wěn)定性與可靠性,夾緊系統(tǒng)采用單向閥與蓄能器的保壓回路,并能不用減壓閥,使夾緊油源壓力與系統(tǒng)的調(diào)節(jié)一致,以減少液壓元件的數(shù)量,簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),定位后通過行程開控制二位四通電磁閥通點(diǎn)工作控制夾緊缸工作,并采用壓力繼電器,發(fā)訊使工作臺(tái)液壓工作以簡(jiǎn)化電氣發(fā)訊與控制系統(tǒng),提高系統(tǒng)的可靠性.綜合上面考慮,可繪制出液壓系統(tǒng)圖. (見附頁)2.1.2 液壓缸的負(fù)載計(jì)算:(1)定位液壓缸 已知負(fù)載力 R=200N (慣性力與摩擦力可以忽略不計(jì))(2)夾緊液壓缸已知負(fù)載力 R=4000N (慣性力與摩擦力可以忽略不計(jì))(3)工作臺(tái)液壓缸有效負(fù)載力 R=200N (已知)慣性力 Rm=ma=1500/9.8/[(6/60-0)/0.5]=30.6N(按等加速處理)摩擦力由液壓缸的密封阻力與滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)的摩擦力組成,當(dāng)密阻力按 5%有效作用力估算時(shí),總的摩擦阻力:Rf=0.05Rw+Fc=0.05*2000+0.2*1500=4000N故負(fù)載力:R=Rw+Rm+Rf=2000+30.6+400=2430.6N2.1.3 確定系統(tǒng)的工作壓力因?yàn)閵A緊液壓缸的作用很大,所以可以按其工作負(fù)載來選定系統(tǒng)的壓力由設(shè)計(jì)參考資料可以初定系統(tǒng)的壓力為 0.8 ～ 1MPa,為使液壓缸體積緊湊,可以取系統(tǒng)的壓力為 P1=1.5MPa2.1.4 確定夜壓缸的幾何參數(shù)(1) 定位液壓缸的D= mPR130.15.43/20/461 ?????考慮到液壓缸的結(jié)構(gòu)與制造的方便性,以及插銷的結(jié)構(gòu)尺寸等因素,參考手冊(cè)---可以取 D=32mm,d=16mm(2)夾緊液壓缸D= mPR 580.15.43/0/461 ?????實(shí)取 D=63mm, d=32mm(3)進(jìn)給液壓缸因采用雙出桿液壓缸,所以D = 21(/4dPR???按工作壓力,可以選桿徑 d=0.3D 代入上上式得:D= )(9.0/421一般可取背壓 P2=0.5MPa(對(duì)低壓系統(tǒng)而言),代入上式有:D= m580.1)5.0(4.390/6.46?????取進(jìn)給液壓缸系列化的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為:D=63mm, d=20mm2.2 確定液壓泵規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率及型號(hào)2.2.1 確定液壓泵規(guī)格(a)確定理論流量定位液壓缸最大的流量:Q1=A1v=πD /4·L/Δt=3.14×0.032 /4×10×10 /1=8.04×10 m /s=0.4824L/min 2 23?6?3夾緊液壓缸最大流量Q2=A1v=πD /4·L/Δt=3.14×0.063 /4×15×10 /1=4.68×10 m /s=2.8L/min2 23?5?3因?yàn)橛袃蓚€(gè)夾緊缸同時(shí)工作，所以Q2=2 Q2′=2×2.8=5.6L/min進(jìn)給液壓缸最大流量Q3=A2v=πD -d )/4·v=3.14×0.063 -0.02 )/4×6=0.0168m /s=1008L/min2 223（b）確定液壓泵流量由于定位,夾緊,進(jìn)給液壓缸是分時(shí)工作的,所以其中液壓缸的最大流量既是系統(tǒng)的最大理論流量,另外考慮到泄漏和益流閥的益流流量 ,可以取液壓泵流量為系統(tǒng)最大流量的 1.1 ～ 1.3 倍,現(xiàn)取 1.2 倍計(jì)算則有 :Q 泵=1.2Q3=1.2×16.8=20.16L/min采用低壓齒輪泵,則可選取 CB-B25 為系統(tǒng)的供油泵,其額定流量為 25L/min,額定壓力為 2.5Mpa,額定轉(zhuǎn)速為 24.17r/s(1450r/min)(C)確定電動(dòng)機(jī)功率及型號(hào)電動(dòng)機(jī)功率 N=PQ/612η=25×25/612×0.8=1.28KW 按 CB-B*型齒輪泵技術(shù)規(guī)格,查得驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率為 1.3KW,或取電動(dòng)機(jī)功率略大一點(diǎn)的交流電機(jī)動(dòng)機(jī)型號(hào)為 JQ2 – 22 – 4 額定功率為 1.5KW,轉(zhuǎn)速為 1450r/min2.2.2 確定油液的壓力 (a)定位缸油液的壓力已知 F=200N D=32mm d=16mm Q=0.4824L/min求:P1因?yàn)?F = A1 P =π D P=3.14/4×0.032 P122所以 P1 = 2.488×10 Pa5(b)夾緊缸油液的壓力已知 F=4000N D=63mm d=32mm Q=5.6L/min求:P2因?yàn)?F = A1 P =πD P=3.14/4×0.063 P122所以 P2 = 1.283835×10 Pa62.3 確定各類控制閥系統(tǒng)工作壓力為 1.5MPa,油泵額定最高壓力為 2.5MPa,所以可以選取額定壓力大于或等于 2.5MPa 的各種元件,起流量按實(shí)際情況分別選取.目前,中低壓系統(tǒng)的液壓元件,多按 6.3MPa 系列的元件選取,所以可以選取.溢流閥的型號(hào)為: Y-25B 工作臺(tái)液壓缸換向型號(hào)為:34D-25BY,快進(jìn)二位二通電磁閥型號(hào) Q – 10B;背壓閥型號(hào)為:B - 25B 定位,夾緊系統(tǒng)的最大流量為 2.8L/min,所以可以選取.單向閥型號(hào)為 I – 10B;換向閥型號(hào) 24D-10B 23D-10B;單向順序閥型號(hào)為 XI-B10B.蓄能器供油量?jī)H作定位夾緊系統(tǒng)在工作臺(tái)快進(jìn),工進(jìn)與快退時(shí),補(bǔ)充泄漏和保持壓力之用,其補(bǔ)油量極其有限,所以可以按各種最小的規(guī)格選取，現(xiàn)取 N × Q – 0.6/10 – 型膠囊式蓄能器，當(dāng)△P=15%時(shí)，其有效補(bǔ)油體積為△V=0.07L。濾油器可選用型號(hào)為 wv -25 - × 180J 的網(wǎng)式濾油器,過濾精度為 180um壓力表可選用 Y – 60 型量程 6.3MPa 的普通精度等級(jí)的量表,選用量程較高的壓力表可以避免在系統(tǒng)有壓力沖擊時(shí)經(jīng)常損壞,但量程選得過大會(huì)使觀察和調(diào)整的精度降低.管道通徑與材料:閥類一徑選定,管道的通徑基本上已經(jīng)決定,既管道的通徑同于閥類進(jìn)出油口的通徑,只有在有特殊需要時(shí)才按管內(nèi)平均要求計(jì)算管道通徑.按標(biāo)準(zhǔn):(1) 通徑25L/min 流量處, 選用 Φ１２通徑的管道10L/min 流量處, 選用 Φ８通徑的管道為便于安裝,可以采取紫銅管,擴(kuò)口接頭安裝方式.(2) 壁厚按強(qiáng)度公式有:　δ≥p.d/2[σ]其中,紫銅的[δ]=250kgf/cm2 為安全起見,可取P=2.5MPa 來計(jì)算:δΦ12≥2.5 × 12/2 × 25 =0.6mmδΦ8≥2.5 × 8/2 × 25 =0.4mm所以可取 12,壁厚 1mm 和 8,壁厚 0.8mm 的紫銅管，考慮到擴(kuò)口處管子的強(qiáng)度,壁厚??可以略有增加，一般按常用紫銅管的規(guī)格選取即可(對(duì)低壓系統(tǒng)而言),對(duì)高壓系統(tǒng)必須進(jìn)行計(jì)算。2.4 確定油箱容積與結(jié)構(gòu) 因?yàn)槭堑蛪合到y(tǒng),油箱容積按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:油箱容積 V= ( ２ – ４)Q現(xiàn)取 V= ４Ｑ = ４ ×２５ = 100L結(jié)構(gòu)可以采用開式，分力，電動(dòng)機(jī)垂直安置式標(biāo)準(zhǔn)油箱。2.5.選取液壓油該系統(tǒng)為一般金屬切削機(jī)床液壓傳動(dòng),所以在環(huán)境溫度為-５℃～３５℃之間時(shí),一般可選用２０號(hào)或３０號(hào)機(jī)械油。冷天氣用２０號(hào)機(jī)械油，熱天氣用３０號(hào)機(jī)械油。第三章 液壓缸及液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 確定液壓缸的結(jié)構(gòu)形式液壓缸的結(jié)構(gòu)形式是指他的類型,安裝方法,密封形式,緩沖結(jié)構(gòu),排氣等.定位與夾緊液壓缸均采用單出桿,缸體固定形式,為減少缸體與活塞體積,簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),采用“Ｏ”型密封圈;由于行程很短,運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量很小,速度也不大,不必考慮緩沖結(jié)構(gòu);排氣螺塞也可以由油塞接頭來代替.工作臺(tái)液壓缸采用裝配活塞,雙出桿,缸體固定定形式,采用雙出桿可以使活塞桿在工作時(shí)處于受拉伸應(yīng)力狀態(tài),有利于提高活塞桿的穩(wěn)定性,并且可以減小活塞桿的直徑,活塞上才用單個(gè)“Ｏ”型密封圈,另外,由于工作材料為鑄鐵,加工時(shí)粉塵及小片狀或針狀的鐵銷較多,所以有加上了一個(gè)防塵圈,夾緊液壓缸的的防塵圈也是鑒于同樣原因安放的.由于機(jī)床工作臺(tái)作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)方向上沒有嚴(yán)格的定位要求（這一點(diǎn)與一般鉆銷動(dòng)頭液壓缸的要求有所區(qū)別） ，不必采用機(jī)構(gòu)。快退事，可以采用電氣行程開關(guān)預(yù)先發(fā)訊，使三位四通換向閥切至中位，工作臺(tái)停住，避免剛性沖擊；排氣也采用松開油管進(jìn)油螺塞的方法進(jìn)行，而不設(shè)專門的放棄螺塞。3.2 計(jì)算液壓缸主要零件的強(qiáng)度和鋼度定位夾緊油缸的內(nèi)油和長(zhǎng)度較小，一般可以按厚壁筒強(qiáng)度計(jì)算公式來估計(jì)必須的厚壁，有公式：δ=Ｄ/２（ -１）pP1.3-]/0.4][??當(dāng)額定壓力 Pn＜6.3MPa 時(shí),取[σ]鋼=σb/n=4500/6=750kgf/cm2=75MPaPp = Pn ×150% = 2.5 × 150% =3.75MPa將[σ]鋼,Pp 的值及定位,夾緊液壓缸的直徑 D 代入計(jì)算公式可得:δ 定≥3.2/2( -1)＝0.072cm=0. 72mm1075.30/175.340????δ 夾≥3.2/2( -1)＝0.142cm=1. 42mm./.工作臺(tái)液壓缸壁厚用薄壁筒計(jì)算公式來求:δ 工 ≥ Pp D/2 [σ] = 3.75 × 6.3/2× 75 = 0.158cm = 1.58mm從以上計(jì)算可以看出,對(duì)與小型底壓 ( D ＜ 100mm, Pn ＜ 2.5MPa ) 液壓缸按強(qiáng)度條件計(jì)算出來的缸壁厚度尺寸是很小的,因此,在設(shè)計(jì)這類液壓鋼事,可以先不計(jì)算,而直接按機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸的需要,主要是缸體與缸蓋的連接出的尺寸,及考慮到缸體缸度所需的基本厚度尺寸,直接設(shè)計(jì)制圖,然后進(jìn)行強(qiáng)度校核.這樣做在一般的情況下,均可滿足強(qiáng)度要求.而對(duì)于高壓的液壓缸或鑄鐵材料的缸體、缸壁的強(qiáng)度估算是必要的這樣可以避免結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖的返工和修改。對(duì)于缸蓋，活塞桿聯(lián)接件，鑒于與上相同的原因，強(qiáng)度計(jì)算一般可以放在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后的強(qiáng)度校核中進(jìn)行。3.3 完成液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和部分零件圖。液壓缸的活塞寬度，一般可取 b≥ 0.4D ,同時(shí)應(yīng)該考慮密封圈安裝時(shí)的必要幾何尺寸,缸蓋應(yīng)該考慮到進(jìn)油及加工工藝要求,缸體連接處應(yīng)考慮必要的導(dǎo)向與支撐的結(jié)構(gòu)尺寸。小型定位， 夾緊傳動(dòng)液壓缸與傳動(dòng)液壓缸在結(jié)構(gòu)與安裝方法上不盡相同,總之要使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、安裝方便、取材便利、強(qiáng)度足夠、要求輸出力、位移和功率,也要能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。根據(jù)上述液壓缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及內(nèi)徑、桿徑、行程等要求，液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如圖A——1） 。第四章 管路系統(tǒng)壓力損失的計(jì)算由于定位、夾緊、回路在夾緊后的流量幾乎為零，即管路系統(tǒng)的壓力損失，主要應(yīng)在工作臺(tái)液壓缸回路中進(jìn)行計(jì)算。按快進(jìn)時(shí)，最大流量來估計(jì)壓力損失 Q3 = 16.8L/ min 來考慮(因泵的額定流量Q=25L/min)?？倝毫p失 ∑△p=∑△p 沿+∑△p 局其中:∑△p 沿---管路中沿程阻力+損失之和∑△p 局---管路中局部阻力損失系各閥類元件的阻力之和一般,簡(jiǎn)單的低壓金屬切削機(jī)床液壓系統(tǒng)中∑△p 值可取(0.1～0.3) Pn(Pn 為系統(tǒng)調(diào)整壓力)。壓力閥調(diào)整壓力的確定:Py=1.1Pn=1.1 * 1.5 =1.65MPa 由于系統(tǒng)壓力在初步設(shè)計(jì)時(shí)一般取泵的額定壓力的 50%～70%目的是為了延長(zhǎng)泵的壽命或減少噪音。所以泵源總有一定的壓力儲(chǔ)備，系統(tǒng)的調(diào)整壓力可在試車階段進(jìn)一步調(diào)節(jié)。順序閥的控制壓力可以選擇為先動(dòng)液壓缸最大起動(dòng)壓值的 150%～200%，而必須比系統(tǒng)調(diào)整壓力低，順序閥的控制壓力可調(diào)節(jié)為 0.6～0.7MPa。壓力蓄電器發(fā)訊時(shí)壓力必須比系統(tǒng)額定壓力值稍小一些 ，可調(diào)節(jié) 1.4～1.5MPa。第五章 系統(tǒng)熱平衡計(jì)算與油箱容積的計(jì)算系統(tǒng)發(fā)熱量可以由功能守恒平均有效功率的概念，本設(shè)計(jì)中定位夾緊液壓泵功率很小，所以略去不計(jì)。第六章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使自己有了更深層次地了解了設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)的一些方法及過程以及繪制有關(guān)零件時(shí)應(yīng)注意的一些細(xì)小環(huán)節(jié)。本次設(shè)計(jì)不算太好，只可以說大致完成了指導(dǎo)老師所提出的要求，畢竟在設(shè)計(jì)過程中對(duì)一些參數(shù)的選擇上還存在一些不太全面、不合理的選擇（選擇的參數(shù)有些太靠近極限） 。在今后遇到類似的情況將重點(diǎn)對(duì)待參數(shù)的選擇以及計(jì)算。致謝:在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我始終感覺到指導(dǎo)老師范老師和孫老師那種誨人不倦的高風(fēng)亮節(jié)，這將永遠(yuǎn)激勵(lì)著我。在我遇到困難的時(shí)候，孫老師總是耐心的引導(dǎo)我將困難解決并指出我在設(shè)計(jì)過程中存在的一些細(xì)小的問題以及制圖中存在的問題。在此，我感謝孫老師和范老師在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中予以我的極大幫助。參考文獻(xiàn)1. 季名善,齊人光主編.液氣壓傳動(dòng).上海:機(jī)械工業(yè)出版社,20012. 王之櫟,王大康主編.機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì).北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,20033. 胡荊生主編.公差配合與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ).北京:中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.20004. 陳?？骶?機(jī)械制造工藝基礎(chǔ). 北京:中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.20005. 陳?？骶?機(jī)械基礎(chǔ). 北京:中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.20016. 趙家齊主編.機(jī)械制造工藝書. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,20007. 孫麗媛主編.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo). 治金工業(yè)出版社,2003液壓元件型號(hào)規(guī)格序 號(hào) 元 件 名 稱 通 過 流 量q(L.min )1?型 號(hào) 規(guī) 格1 低壓齒輪泵 25 CB-B252 溢流閥 25 Y-253 單向閥 2.8 I-10B4 單向閥 20.16 B-25B5 三位四通閥 25 34D-25BY6 快進(jìn)二位二通電磁閥 25 22D-25B7 調(diào)速閥 ＜1 Q-10B8 二位四通換向閥 2.8 24D-10B9 單向閥 2.8 XI-B10B10 壓力蓄電器 DP1-63B11 蓄能器 NXQ-0.6/1012 電動(dòng)機(jī) JQ2-22-413 壓力表 Y-6014 濾油器 25 WU-25×180J15 二位三通換向閥 10 23D-10B 液 壓 系 統(tǒng) 圖 編號(hào)____畢業(yè)設(shè)計(jì)題目:半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)繼續(xù)教育 學(xué)院（系） 數(shù)控技術(shù) 專業(yè)學(xué) 號(hào)： 23 學(xué)生姓名： 張鵬 指導(dǎo)教師： 孫亞波 （職稱： ）范 豐 （職稱： ） 年 月設(shè)計(jì)任務(wù)書一、 機(jī)床對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的具體參數(shù)要求（速度 M/min）液壓缸名稱負(fù)載力（N）移動(dòng)件重力（N） 快進(jìn) 工進(jìn) 快退行程（MM） 啟動(dòng)時(shí)間（S）定位夾緊缸運(yùn)動(dòng)時(shí)間 （S）定位液壓缸200 20 10 1夾緊液壓缸4000 40 15 1快進(jìn) 工進(jìn)進(jìn)給液壓缸2000 1500 6 0.35 6300 800.5 二.機(jī)床類型及動(dòng)作循環(huán)要求：設(shè)計(jì)一臺(tái)用成型銑刀在工件上加工出成型面的液壓專用銑床，要求機(jī)床工作臺(tái)一次可安裝兩只工件，并能同時(shí)加工。機(jī)床工作循環(huán)為：手工上料 → 按電鈕 → 自動(dòng)定位夾緊 → 工作臺(tái)快進(jìn) →銑削進(jìn)給 → 工作臺(tái)快退 → 夾具松開 → 手工卸料。摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的是半自動(dòng)液壓專用銑床的液壓設(shè)計(jì)，專用銑床是根據(jù)工件加工需要，以液壓傳動(dòng)為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種機(jī)床。在生產(chǎn)中液壓專用銑床有著較大實(shí)用性，可以以液壓傳動(dòng)的大小產(chǎn)生不同性質(zhì)的銑床。此次設(shè)計(jì)主要是將自己所學(xué)的知識(shí)結(jié)合輔助材料運(yùn)用到設(shè)計(jì)中，尤其是一些計(jì)算、繪圖等細(xì)小方面。在設(shè)計(jì)過程中最主要的是圖紙的繪制，這不僅可以清楚的將所設(shè)計(jì)的內(nèi)容完整的顯示出來，還能看出所學(xué)知識(shí)是否已完全掌握了。整個(gè)主要設(shè)計(jì)過程分成六個(gè)部分：參數(shù)的選擇、方案的制定、圖卡的編制、專用銑床的設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及最后有關(guān)的驗(yàn)算。主體部分基本在圖的編制和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)兩部分中完成的。工序分為：手工上料 → 按電鈕 → 自動(dòng)定位夾緊 → 工作臺(tái)快進(jìn) →銑削進(jìn)給 → 工作臺(tái)快退 → 夾具松開 → 手工卸料。關(guān)鍵詞：銑削進(jìn)給，液壓傳動(dòng)，夾具目 錄第一章、緒論………………………………………………………………………… 1 1.1 設(shè)計(jì)目的………………………………………………………………………… 11.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求………………………………………………………………… 11.2.1 機(jī)床類型及動(dòng)作循環(huán)要求…………………………………………………… 11.2.2 機(jī)床對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的具體參數(shù)要求……………………………………… 1第二章、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………… 22.1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算……………………………………………………… 22.1.1 分析工況及設(shè)計(jì)要求,繪制液壓系統(tǒng)草圖………………………………… 22.1.2 液壓缸的負(fù)載計(jì)算…………………………………………………………… 22.1.3 確定系統(tǒng)的工作壓力………………………………………………………… 32.1.4 確定液壓缸的幾何參數(shù)……………………………………………………… 32.2 確定液壓泵規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率及型號(hào)………………………………………… 32.2.1 確定液壓泵規(guī)格……………………………………………………………… 32.2.2 確定油液的壓力……………………………………………………………… 42.3 確定各類控制閥………………………………………………………………… 52.4 確定油箱容積與結(jié)構(gòu)…………………………………………………………… 62.5 選取液壓油……………………………………………………………………… 6第三章、液壓缸及液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………… 73.1 確定液壓缸的結(jié)構(gòu)形式………………………………………………………… 73.2 計(jì)算液壓缸主要零件的強(qiáng)度和鋼度…………………………………………… 73.3 完成液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和部分零件圖………………………………………… 8第四章、管路系統(tǒng)壓力損失的計(jì)算…………………………………………… 9第五章、系統(tǒng)熱平衡計(jì)算與油箱容積的計(jì)算……………………………… 105.1 液壓系統(tǒng)的性能估算………………………………………………………… 105.1.1 液壓系統(tǒng)的效率…………………………………………………………… 105.1.2 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升…………………………………………………… 10第六章、結(jié)論……………………………………………………………………… 11致謝…………………………………………………………………………………… 12參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………… 13附錄 A 液壓元件的規(guī)格…………………………………………………………14附錄 B 液壓系統(tǒng)圖……………………………………………………………… 15半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1第一章 緒論1.1 設(shè)計(jì)目的畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)理論知識(shí)，獨(dú)立解決機(jī)床設(shè)計(jì)問題的能力的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。因此，通過設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到下述目的。a 初步掌握正確的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)的基本方法\步驟,鞏固\深化和擴(kuò)大所學(xué)的知識(shí),培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的工作方法和獨(dú)立工作能力。b 獲得機(jī)床總體設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，零件計(jì)算，編寫說明書。繪制部件總裝圖（展開圖，裝配圖）和零件工作圖等方面的基本訓(xùn)練及基本技能。c 熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格、手冊(cè)和資料的應(yīng)用。d 對(duì)專用機(jī)床的液壓系統(tǒng)初具分析能力和改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力。1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1.2.1 機(jī)床類型及動(dòng)作循環(huán)要求：設(shè)計(jì)一臺(tái)用成型銑刀在工件上加工出成型面的液壓專用銑床，要求機(jī)床工作臺(tái)一次可安裝兩只工件，并能同時(shí)加工。機(jī)床工作循環(huán)為：手工上料 → 按電鈕 → 自動(dòng)定位夾緊 → 工作臺(tái)快進(jìn) →銑削進(jìn)給 → 工作臺(tái)快退 → 夾具松開 → 手工卸料。1.2.2 機(jī)床對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的具體參數(shù)要求表 1-1 液壓系統(tǒng)參數(shù) （速度 M/min）液壓缸名稱負(fù)載力（N）移動(dòng)件重力（N ） 快進(jìn) 工進(jìn) 快退行程（MM）啟動(dòng)時(shí)間（S）定位夾緊缸運(yùn)動(dòng)時(shí)間（S）定位液壓缸200 20 10 1夾緊液壓缸4000 40 15 1快進(jìn) 工進(jìn)進(jìn)給液壓缸2000 1500 6 0.35 6300 800.5工作臺(tái)采用半導(dǎo)軌，導(dǎo)軌面的靜摩擦系數(shù) f=0.2 動(dòng)摩擦系數(shù) f=.0.1 江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2第二章 設(shè)計(jì)步驟2.1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算2.1.1 分析工況及設(shè)計(jì)要求,繪制液壓系統(tǒng)草圖機(jī)床工況由題可知為:定 位 夾 松 快進(jìn) 工進(jìn)拔銷 緊 開 定位液壓缸 夾緊液壓缸 工作臺(tái)進(jìn)給液壓缸按設(shè)計(jì)要求希望系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,估計(jì)到系統(tǒng)的功率不會(huì)很大,且連續(xù)工作,所以決定采用單個(gè)定量泵、非卸荷式供油系統(tǒng).考慮到銑銷時(shí)可能有負(fù)的負(fù)載力產(chǎn)生,故采用回油節(jié)流調(diào)速的方法,為了提高夾緊缸的穩(wěn)定性與可靠性,夾緊系統(tǒng)采用單向閥與蓄能器的保壓回路,并能不用減壓閥,使夾緊油源壓力與系統(tǒng)的調(diào)節(jié)一致,以減少液壓元件的數(shù)量,簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),定位后通過行程開控制二位四通電磁閥通點(diǎn)工作控制夾緊缸工作,并采用壓力繼電器,發(fā)訊使工作臺(tái)液壓工作以簡(jiǎn)化電氣發(fā)訊與控制系統(tǒng),提高系統(tǒng)的可靠性.綜合上面考慮,可繪制出液壓系統(tǒng)圖. (見附頁)2.1.2 液壓缸的負(fù)載計(jì)算:(1)定位液壓缸 已知負(fù)載力 F=200N (慣性力與摩擦力可以忽略不計(jì))(2)夾緊液壓缸已知負(fù)載力 F=4000N (慣性力與摩擦力可以忽略不計(jì))(3)工作臺(tái)液壓缸有效負(fù)載力 F=200N (已知)慣性力 Fm=ma=1500/9.8/[(6/60-0)/0.5]=30.6N(按等加速處理)摩擦力由液壓缸的密封阻力與滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)的摩擦力組成,當(dāng)密阻力按 5%有效作用力估算時(shí),總的摩擦阻力:Ff=0.05Rw+Fc=0.05*2000+0.2*1500=4000N故負(fù)載力:F=Fw+Fm+Ff=2000+30.6+400=2430.6N半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)32.1.3 確定系統(tǒng)的工作壓力因?yàn)閵A緊液壓缸的作用很大,所以可以按其工作負(fù)載來選定系統(tǒng)的壓力由設(shè)計(jì)參考資料可以初定系統(tǒng)的壓力為 0.8 ～ 1MPa,為使液壓缸體積緊湊,可以取系統(tǒng)的壓力為 p1=1.5MPa2.1.4 確定夜壓缸的幾何參數(shù)(1) 定位液壓缸/桿的直徑D= mPR130.15.43/20461 ?????考慮到液壓缸的結(jié)構(gòu)與制造的方便性,以及插銷的結(jié)構(gòu)尺寸等因素,見文獻(xiàn)[1]可以取D=32mm,d=16mm(2)夾緊液壓缸/桿的直徑D= mPR 580.15.43/0461 ?????實(shí)取 D=63mm, d=32mm(3)進(jìn)給液壓缸/桿的直徑因采用雙出桿液壓缸,所以D = )(/421dPR???按工作壓力,可以選桿徑 d=0.3D 代入上上式得:D= )(9.0/421一般可取背壓 P2=0.5MPa(對(duì)低壓系統(tǒng)而言),代入上式有:D= m580.1)5.0(4.390/6.46?????取進(jìn)給液壓缸系列化的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為:D=63mm, d=20mm2.2 確定液壓泵規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率及型號(hào)2.2.1 確定液壓泵規(guī)格(a)確定理論流量定位液壓缸最大的流量:Q1=A1v=（πD /4）·L/Δt=（3.14×0.032 ）2 2江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4/4×10×10 /1=8.04×10 m /s=0.4824L/min 3?6?3夾緊液壓缸最大流量Q2=A1v=（πD /4）·L/Δt=（3.14×0.063 /4）2 2×15×10 /1=4.68×10 m /s=2.8L/min3?5?3因?yàn)橛袃蓚€(gè)夾緊缸同時(shí)工作，所以Q2=2 Q2′=2×2.8=5.6L/min進(jìn)給液壓缸最大流量Q3=A2v=π（D -d )/4·v=3.14×（0.063 -0.02 )/4×6=0.0168m /s=1008L/min2 223（b）確定液壓泵流量由于定位,夾緊,進(jìn)給液壓缸是分時(shí)工作的,所以其中液壓缸的最大流量既是系統(tǒng)的最大理論流量,另外考慮到泄漏和益流閥的益流流量 ,見文獻(xiàn)[1]可以取液壓泵流量為系統(tǒng)最大流量的 1.1 ～ 1.3 倍,現(xiàn)取 1.2 倍計(jì)算則有:Q 泵=1.2Q3=1.2×16.8=20.16L/min采用低壓齒輪泵,則可選取 CB-B25 為系統(tǒng)的供油泵,其額定流量為 25L/min,額定壓力為 2.5Mpa,額定轉(zhuǎn)速為 24.17r/s(1450r/min)(C)確定電動(dòng)機(jī)功率及型號(hào)電動(dòng)機(jī)功率 P=pQ/612η=25×25/612×0.8=1.28KW 按 CB-B25 型齒輪泵技術(shù)規(guī)格,查得驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率為 1.3KW,或取電動(dòng)機(jī)功率略大一點(diǎn)的交流電機(jī)現(xiàn)取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 JQ2 – 22 – 4 額定功率為 1.5KW,轉(zhuǎn)速為 1450r/min2.2.2 確定油液的壓力 (a)定位缸油液的壓力已知 F=200N D=32mm d=16mm Q=0.4824L/min求:P1因?yàn)?F = A1 P =π D P=3.14/4×0.032 P122所以 P1 = 2.488×10 Pa5(b)夾緊缸油液的壓力已知 F=4000N D=63mm d=32mm Q=5.6L/min求:P2因?yàn)?F = A1 P =πD P=3.14/4×0.063 P122半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5所以 P2 = 1.28×10 Pa62.3 確定各類控制閥系統(tǒng)工作壓力為 1.5MPa,油泵額定最高壓力為 2.5MPa,所以可以選取額定壓力大于或等于 2.5MPa 的各種元件,起流量按實(shí)際情況分別選取.目前,中低壓系統(tǒng)的液壓元件多按 6.3MPa 系列的元件選取,所以可以選取.見文獻(xiàn)[1]溢流閥的型號(hào)為: Y-25B 工作臺(tái)液壓缸換向型號(hào)為:34D-25BY,快進(jìn)二位二通電磁閥型號(hào) Q – 10B;背壓閥型號(hào)為:B - 25B 定位,夾緊系統(tǒng)的最大流量為 2.8L/min,所以可以選取.單向閥型號(hào)為 I – 10B;換向閥型號(hào) 24D-10B 23D-10B;單向順序閥型號(hào)為 XI-B10B.蓄能器供油量?jī)H作定位夾緊系統(tǒng)在工作臺(tái)快進(jìn),工進(jìn)與快退時(shí),補(bǔ)充泄漏和保持壓力之用,其補(bǔ)油量極其有限,所以可以按各種最小的規(guī)格選取，現(xiàn)取 N × Q – 0.6/10 – 型膠囊式蓄能器，當(dāng)△P=15%時(shí)，其有效補(bǔ)油體積為△V=0.07L。濾油器可選用型號(hào)為 wv -25 - × 180J 的網(wǎng)式濾油器,過濾精度為 180um壓力表可選用 Y – 60 型量程 6.3MPa 的普通精度等級(jí)的量表,選用量程較高的壓力表可以避免在系統(tǒng)有壓力沖擊時(shí)經(jīng)常損壞,但量程選得過大會(huì)使觀察和調(diào)整的精度降低.管道通徑與材料:閥類一經(jīng)選定,管道的通徑基本上已經(jīng)決定,既管道的通徑同于閥類進(jìn)出油口的通徑,只有在有特殊需要時(shí)才按管內(nèi)平均要求計(jì)算管道通徑.按標(biāo)準(zhǔn):(1) 通徑25L/min 流量處, 選用 Φ１２通徑的管道10L/min 流量處, 選用 Φ８通徑的管道為便于安裝,可以采取紫銅管,擴(kuò)口接頭安裝方式.(2) 壁厚按強(qiáng)度公式有:　δ≥p.d/2[σ]其中,紫銅的[δ]=250kgf/cm 2為安全起見,可取P=2.5MPa 來計(jì)算:δ Φ12 ≥2.5 × 12/2 × 25 =0.6mmδ Φ8 ≥2.5 × 8/2 × 25 =0.4mm所以可取 12,壁厚 1mm 和 8,壁厚 0.8mm 的紫銅管，考慮到擴(kuò)口處管子的強(qiáng)度,壁厚??可以略有增加，一般按常用紫銅管的規(guī)格選取即可(對(duì)低壓系統(tǒng)而言),對(duì)高壓系統(tǒng)必須進(jìn)行計(jì)算。江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）62.4 確定油箱容積與結(jié)構(gòu) 因?yàn)槭堑蛪合到y(tǒng),油箱容積按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:油箱容積 V= ( ２ – ４)Q現(xiàn)取 V= ４Ｑ = ４ ×２５ = 100L結(jié)構(gòu)可以采用開式、分立，電動(dòng)機(jī)垂直安置式標(biāo)準(zhǔn)油箱。2.5.選取液壓油該系統(tǒng)為一般金屬切削機(jī)床液壓傳動(dòng),所以在環(huán)境溫度為-５℃～３５℃之間時(shí),一般可選用２０號(hào)或３０號(hào)機(jī)械油。冷天氣用２０號(hào)機(jī)械油，熱天氣用３０號(hào)機(jī)械油。半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7第三章 液壓缸及液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 確定液壓缸的結(jié)構(gòu)形式液壓缸的結(jié)構(gòu)形式是指他的類型,安裝方法,密封形式,緩沖結(jié)構(gòu),排氣等.定位與夾緊液壓缸均采用單出桿,缸體固定形式,為減少缸體與活塞體積,簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),采用“Ｏ”型密封圈;由于行程很短,運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量很小,速度也不大,不必考慮緩沖結(jié)構(gòu);排氣螺塞也可以由油塞接頭來代替.工作臺(tái)液壓缸采用裝配活塞,雙出桿,缸體固定定形式,采用雙出桿可以使活塞桿在工作時(shí)處于受拉伸應(yīng)力狀態(tài),有利于提高活塞桿的穩(wěn)定性,并且可以減小活塞桿的直徑,活塞上才用單個(gè)“Ｏ”型密封圈,另外,由于工作材料為鑄鐵,加工時(shí)粉塵及小片狀或針狀的鐵銷較多,所以有加上了一個(gè)防塵圈,夾緊液壓缸的的防塵圈也是鑒于同樣原因安放的.由于機(jī)床工作臺(tái)作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)方向上沒有嚴(yán)格的定位要求（這一點(diǎn)與一般鉆銷動(dòng)頭液壓缸的要求有所區(qū)別） ，不必采用機(jī)構(gòu)?？焱耸?，可以采用電氣行程開關(guān)預(yù)先發(fā)訊，使三位四通換向閥切至中位，工作臺(tái)停住，避免剛性沖擊；排氣也采用松開油管進(jìn)油螺塞的方法進(jìn)行，而不設(shè)專門的放棄螺塞。3.2 計(jì)算液壓缸主要零件的強(qiáng)度和鋼度定位夾緊油缸的內(nèi)油和長(zhǎng)度較小，一般可以按厚壁筒強(qiáng)度計(jì)算公式來估計(jì)必須的厚壁，有公式：δ=Ｄ/２（ -１）pP1.3-]/0.4][??當(dāng)額定壓力 Pn＜6.3MPa 時(shí),取[σ]鋼=σb/n=4500/6=750kgf/cm 2=75MPaPp = Pn ×150% = 2.5 × 150% =3.75MPa將[σ]鋼,Pp 的值及定位,夾緊液壓缸的直徑 D 代入計(jì)算公式可得:δ 定≥3.2/2( -1)＝0.072cm=0. 72mm105.30/175.340????δ 夾≥3.2/2( -1)＝0.142cm=1. 42mm./.江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8工作臺(tái)液壓缸壁厚用薄壁筒計(jì)算公式來求:δ 工 ≥ Pp D/2 [σ] = 3.75 × 6.3/2× 75 = 0.158cm = 1.58mm從以上計(jì)算可以看出,對(duì)與小型底壓 ( D ＜ 100mm, Pn ＜ 2.5MPa ) 液壓缸按強(qiáng)度條件計(jì)算出來的缸壁厚度尺寸是很小的,因此,在設(shè)計(jì)這類液壓鋼事,可以先不計(jì)算,而直接按機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸的需要,主要是缸體與缸蓋的連接出的尺寸,及考慮到缸體缸度所需的基本厚度尺寸,直接設(shè)計(jì)制圖,然后進(jìn)行強(qiáng)度校核.這樣做在一般的情況下,均可滿足強(qiáng)度要求.而對(duì)于高壓的液壓缸或鑄鐵材料的缸體、缸壁的強(qiáng)度估算是必要的這樣可以避免結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖的返工和修改。對(duì)于缸蓋，活塞桿聯(lián)接件，鑒于與上相同的原因，強(qiáng)度計(jì)算一般可以放在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后的強(qiáng)度校核中進(jìn)行。3.3 完成液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和部分零件圖。液壓缸的活塞厚度，一般可取 b≥ 0.4D ,同時(shí)應(yīng)該考慮密封圈安裝時(shí)的必要幾何尺寸,缸蓋應(yīng)該考慮到進(jìn)油及加工工藝要求,缸體連接處應(yīng)考慮必要的導(dǎo)向與支撐的結(jié)構(gòu)尺寸。小型定位， 夾緊傳動(dòng)液壓缸與傳動(dòng)液壓缸在結(jié)構(gòu)與安裝方法上不盡相同,總之要使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、安裝方便、取材便利、強(qiáng)度足夠、要求輸出力、位移和功率,也要能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。根據(jù)上述液壓缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及內(nèi)徑、桿徑、行程等要求，液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（見附錄B） 。半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)9第四章 管路系統(tǒng)壓力損失的計(jì)算由于定位、夾緊、回路在夾緊后的流量幾乎為零，即管路系統(tǒng)的壓力損失，主要應(yīng)在工作臺(tái)液壓缸回路中進(jìn)行計(jì)算。按快進(jìn)時(shí)，最大流量來估計(jì)壓力損失 Q3 = 16.8L/ min 來考慮(因泵的額定流量Q=25L/min)?？倝毫p失 ∑△p=∑△p 沿 +∑△p 局其中:∑△p 沿 ---管路中沿程阻力+損失之和∑△p 局 ---管路中局部阻力損失系各閥類元件的阻力之和一般,簡(jiǎn)單的低壓金屬切削機(jī)床液壓系統(tǒng)中∑△p 值可取(0.1～0.3) Pn(Pn為系統(tǒng)調(diào)整壓力)見文獻(xiàn)[1]。壓力閥調(diào)整壓力的確定:P y=1.1Pn=1.1 * 1.5 =1.65MPa 由于系統(tǒng)壓力在初步設(shè)計(jì)時(shí)一般取泵的額定壓力的 50%～70%目的是為了延長(zhǎng)泵的壽命或減少噪音。所以泵源總有一定的壓力儲(chǔ)備，系統(tǒng)的調(diào)整壓力可在試車階段進(jìn)一步調(diào)節(jié)。順序閥的控制壓力可以選擇為先動(dòng)液壓缸最大起動(dòng)壓值的 150%～200%，而必須比系統(tǒng)調(diào)整壓力低，順序閥的控制壓力可調(diào)節(jié)為 0.6～0.7MPa。壓力蓄電器發(fā)訊時(shí)壓力必須比系統(tǒng)額定壓力值稍小一些 ，可調(diào)節(jié) 1.4～1.5MPa。江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10第五章 系統(tǒng)熱平衡計(jì)算與油箱容積的計(jì)算5.1 液壓系統(tǒng)的性能估算5.1.1 液壓系統(tǒng)的效率取泵的效率 ηB=0.75,液壓缸的機(jī)械效率 ηG=0.9,回路效率為:當(dāng)工進(jìn)速度為 1m/min。η C=(1.96×2.488×105)/(6×1.28×106)=0.29 當(dāng)工進(jìn)速度為 60mm/min 時(shí)，η C=（0.12×24×10 5)/(6×1.28×106)=0.0178η=0.75×0.9×（0.29～0.0178）=0.196～0.0125.1.2 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升只驗(yàn)算系統(tǒng)在工進(jìn)時(shí)發(fā)熱和溫升。定量泵的輸入功率為：Pλ =(pyQb)/ η=(1.28×10 6×6)/(0.75×60×103)kw=0.36kw工進(jìn)時(shí)系統(tǒng)的效率 η=0.012，系統(tǒng)發(fā)熱量為：H= Pλ （1-η）=0.036（1-0.012）kw=0.356kw取散熱系數(shù) K=15×10-3kw/m2·℃,油箱散熱面積 A=0.0653 m2時(shí)，溫升的近似值為：V△ T=H/KA=（0.356×10 3）/（15×0.065 ）℃=33.5℃﹤50～55℃326半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)11第六章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)為期 10 個(gè)星期的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束，也就意味著我的大學(xué)生活即將結(jié)束，但在這 10個(gè)星期的時(shí)間里我學(xué)到了很多知識(shí)和技能。作為一名數(shù)控專業(yè)的大專生，我在大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活中，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了數(shù)控及其相關(guān)專業(yè)的各門課程。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過這次設(shè)計(jì)我更深入的復(fù)習(xí)和理解了大學(xué)所學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。半自動(dòng)液壓專用銑床能夠一次可安裝兩只工件，而且又能同時(shí)加工。機(jī)床的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,估計(jì)到系統(tǒng)的功率不會(huì)很大,且連續(xù)工作,所以決定采用單個(gè)定量泵、非卸荷式供油系統(tǒng).考慮到銑銷時(shí)可能有負(fù)的負(fù)載力產(chǎn)生,故采用回油節(jié)流調(diào)速的方法,為了提高夾緊缸的穩(wěn)定性與可靠性,夾緊系統(tǒng)采用單向閥與蓄能器的保壓回路,并能不用減壓閥,使夾緊油源壓力與系統(tǒng)的調(diào)節(jié)一致,以減少液壓元件的數(shù)量,簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),定位后通過行程開控制二位四通電磁閥通點(diǎn)工作控制夾緊缸工作，并可以采用壓力蓄電器發(fā)訊使工作臺(tái)液壓工作以簡(jiǎn)化電氣發(fā)訊與控制系統(tǒng),提高系統(tǒng)的可靠性。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我掌握了做機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和思路，為今后的工作打下了基礎(chǔ)，現(xiàn)將感受總結(jié)如下：首先，我學(xué)會(huì)了對(duì)相關(guān)機(jī)床的檢索，一切機(jī)械設(shè)計(jì)研究都是建立在前人研究的基礎(chǔ)之上的。因此，對(duì)于相關(guān)數(shù)據(jù)資料的檢索顯得尤為重要。在現(xiàn)代社會(huì)中，隨著計(jì)算機(jī)的普及以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于各種機(jī)床的數(shù)據(jù)資料的檢索已經(jīng)從圖書館的紙質(zhì)資料轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)下的電子文檔。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我詳細(xì)的學(xué)習(xí)并掌握了 IEEE、中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)庫的檢索與使用。其次，在對(duì)半自動(dòng)液壓專用銑床基本概念與基本理論的熟練掌握的基礎(chǔ)之上的。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題就是對(duì)液壓缸的負(fù)載、流量、直徑等一些簡(jiǎn)化計(jì)算的。而這恰恰是建立在我對(duì)液壓缸、液壓泵和液壓閥的基本問題的深入理解的基礎(chǔ)之上的。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)強(qiáng)化了我對(duì)大學(xué)期間所學(xué)的基礎(chǔ)課以及江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12專業(yè)課的認(rèn)識(shí)和理解，鞏固了我的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，為今后的工作打下了理論基礎(chǔ)。最后，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)還使我了解了科技論文的寫作規(guī)范，熟悉了 offic 系列軟件在文字處理與排版等方面的使用。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的完成了一個(gè)課題，練習(xí)了我的畫圖能力，鍛煉了我分析解決問題的能力，為今后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。致謝感謝孫老師他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。在此次半自動(dòng)液壓專用銑床的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，通過對(duì)組合機(jī)床的分析，對(duì)其進(jìn)行了許多改進(jìn)，解決了一些關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)：1.完成了機(jī)械設(shè)計(jì)的全過程；2.、熟悉裝配工藝過程；3.取得了對(duì)機(jī)械、液壓傳動(dòng)知識(shí)的理解與應(yīng)用。在設(shè)計(jì)過程中我遇到了很多的難題，在指導(dǎo)老師孫老師和范老師不遺余力的幫助指導(dǎo)下我順利完成了該銑床的主體、下床身、液壓系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)。使我把所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)性的使用，通過這一課題的實(shí)施可以使我們把所學(xué)知識(shí)學(xué)以至用。范老師以他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和豐富的理論知識(shí)為我糾正了設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，為我解答了設(shè)計(jì)中的疑問，為我的說明書的編寫提出了許多寶貴性的意見，付出了很多心血。而我始終感覺到范老師那種誨人不倦的高風(fēng)亮節(jié)，這將在我遇到困難的時(shí)候永遠(yuǎn)激勵(lì)著我。另外，范老師定期檢查設(shè)計(jì)完成情況，確保了質(zhì)量和進(jìn)度。在此，我感謝范老師在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中予以我的極大幫助。同時(shí)向多年來關(guān)心過我的老師表示我最真摯的感謝，也感謝學(xué)校對(duì)我 6 年來的培養(yǎng)！最后，對(duì)各位專家、老師審閱我的論文深表感謝，并渴望給予批評(píng)指正！半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)13參考文獻(xiàn)[1].季名善主編.液氣壓傳動(dòng).上海:機(jī)械工業(yè)出版社,2001[2].王之櫟,王大康主編.機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì).北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2003[3].胡荊生主編.公差配合與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ).北京:中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.2000[4].陳?？骶?機(jī)械制造工藝基礎(chǔ). 北京:中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.2000[5].陳海魁主編.機(jī)械基礎(chǔ). 北京:中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社.2001[6].趙家齊主編.機(jī)械制造工藝書. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,2000[7].孫麗媛主編.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo). 治金工業(yè)出版社,2003江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14附錄 A 液壓元件型號(hào)規(guī)格序 號(hào) 元 件 名 稱 通 過 流 量q(L.min )1?型 號(hào) 規(guī) 格1 低壓齒輪泵 25 CB-B252 溢流閥 25 Y-253 單向閥 2.8 I-10B4 單向閥 20.16 B-25B5 三位四通閥 25 34D-25BY6 快進(jìn)二位二通電磁閥 25 22D-25B7 調(diào)速閥 ＜1 Q-10B8 二位四通換向閥 2.8 24D-10B9 單向閥 2.8 XI-B10B10 壓力蓄電器 DP1-63B11 蓄能器 NXQ-0.6/1012 電動(dòng)機(jī) JQ2-22-413 壓力表 Y-6014 濾油器 25 WU-25×180J15 二位三通換向閥 10 23D-10B半自動(dòng)液壓專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)15附錄 B 液壓系統(tǒng)圖江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16