湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)

1、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 課程名稱： 液壓與氣壓傳動(dòng) 題目名稱：成型銑刀在加工件上加工出成型面的液壓專用銑床班 級(jí)：11級(jí) 機(jī)制 _ 專業(yè) 1 班姓 名： 劍 學(xué) 號(hào)： 201141914107 _指導(dǎo)教師: 莫亞武 _評(píng)定成績(jī)：教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)老師簽名： 20 年 月 日目 錄一、設(shè)計(jì)的目的和要求3二、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟3三、進(jìn)度安排5四、設(shè)計(jì)課題51.負(fù)載與運(yùn)動(dòng)分析62.確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)73. 擬定液壓系統(tǒng)原理圖104. 計(jì)算和選擇液壓件115. 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)的性能146. 結(jié)論17參考文獻(xiàn)17液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、設(shè)計(jì)的目的和要求：設(shè)計(jì)的目的液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)是本課程的一個(gè)綜合實(shí)

2、踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)該教學(xué)環(huán)節(jié)，要求達(dá)到以下目的：1.鞏固和深化已學(xué)知識(shí)，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的一般方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和綜合分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力；2.正確合理地確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)，選用標(biāo)準(zhǔn)液壓元件；能熟練地運(yùn)用液壓基本回路，組合成滿足基本性能要求的液壓系統(tǒng)；3.熟悉并會(huì)運(yùn)用有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)手冊(cè)和產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料。對(duì)學(xué)生在計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料以及經(jīng)驗(yàn)估算、考慮技術(shù)決策、CAD技術(shù)等方面的基本技能進(jìn)行一次訓(xùn)練，以提高這些技能的水平。設(shè)計(jì)的要求1.設(shè)計(jì)時(shí)必須從實(shí)際出發(fā)，綜合考慮實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性及操作維修方便。如果可以用簡(jiǎn)單的回路實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的要求，就不必過(guò)分強(qiáng)調(diào)先進(jìn)性。

3、并非是越先進(jìn)越好。同樣，在安全性、方便性要求較高的地方，應(yīng)不惜多用一些元件或采用性能較好的元件，不能單獨(dú)考慮簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)；2.獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)可以收集、參考同類機(jī)械的資料，但必須深入理解，消化后再借鑒。不能簡(jiǎn)單地抄襲；3.在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要隨時(shí)復(fù)習(xí)液壓元件的工作原理、基本回路及典型系統(tǒng)的組成，積極思考；4.液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)的題目均為中等復(fù)雜程度液壓設(shè)備的液壓傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)。具體題目由指導(dǎo)老師分配，題目附后；5.液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生完成以下工作：設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份； 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖一張（3號(hào)圖紙，包括工作循環(huán)圖和電磁鐵動(dòng)作順序表）。二、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 液壓系統(tǒng)的工況分析

4、，繪制負(fù)載和速度循環(huán)圖；2. 進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和擬定液壓系統(tǒng)原理圖；3. 計(jì)算和選擇液壓元件；4. 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能；5. 繪制正式工作圖，編制設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。設(shè)計(jì)步驟以一般常規(guī)設(shè)計(jì)為例，課程設(shè)計(jì)可分為以下幾個(gè)階段進(jìn)行。1.明確設(shè)計(jì)要求閱讀和研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)任務(wù)與要求；分析設(shè)計(jì)題目，了解原始數(shù)據(jù)和工作條件。參閱本書有關(guān)內(nèi)容，明確并擬訂設(shè)計(jì)過(guò)程和進(jìn)度計(jì)劃。2.進(jìn)行工況分析做速度-位移曲線，以便找出最大速度點(diǎn)；做負(fù)載-位移曲線，以便找出最大負(fù)載點(diǎn)。液壓缸在各階段所受的負(fù)載需要計(jì)算，為簡(jiǎn)單明了起見，可列表計(jì)算；計(jì)算公式見教材表9-2。工    況計(jì)

5、0; 算  公  式缸的負(fù)載F缸的推力F/m啟    動(dòng)加    速快    進(jìn)工    進(jìn)快    退注：m缸的機(jī)械效率，取m=0.9確定液壓缸尺寸確定液壓缸尺寸前應(yīng)參照教材選擇液壓缸的類型，根據(jù)設(shè)備的速度要求確定d/D的比值、選取液壓缸的工作壓力，然后計(jì)算活塞的有效面積，經(jīng)計(jì)算確定的液壓缸和活塞桿直徑必須按照直徑標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行圓整。計(jì)算時(shí)應(yīng)注意考

6、慮液壓缸的背壓力，背壓力可參考教材表9-1選取。繪制液壓缸工況圖液壓缸工況圖包括壓力循環(huán)圖（p-s）、流量循環(huán)圖（q-s）和功率循環(huán)圖（P-s），繪制目的是為了方便地找出最大壓力點(diǎn)、最大流量點(diǎn)和最大功率點(diǎn)。計(jì)算過(guò)程可列表計(jì)算。液壓缸工作循環(huán)各階段壓力、流量和功率值工  況計(jì)  算  公  式負(fù)載F（KN）回油腔壓力p2流入流量進(jìn)油腔壓力p1輸入功率 P快進(jìn)（差動(dòng)）啟動(dòng)加速恒速工進(jìn)快退啟動(dòng)加速恒速3.進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和擬定液壓系統(tǒng)原理圖方案設(shè)計(jì)包括供油方式、調(diào)速回路、速度換接控制方式、系統(tǒng)安全可靠性（平衡、鎖緊

7、）及節(jié)約能量等性能的方案比較，根據(jù)工況分析選擇出合理的基本回路，并將這些回路組合成液壓系統(tǒng)，初步擬定液壓系統(tǒng)原理圖。選擇液壓基本回路，最主要的就是確定調(diào)速回路。應(yīng)考慮回路的調(diào)速范圍、低速穩(wěn)定性、效率等問(wèn)題，同時(shí)盡量做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。4.計(jì)算和選擇液壓組件計(jì)算液壓泵的工作壓力；計(jì)算液壓泵的流量；選擇液壓泵的規(guī)格；計(jì)算功率，選擇原動(dòng)機(jī)；選擇控制閥；選擇液壓輔助元件；5.驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能；驗(yàn)算液壓系統(tǒng)的效率；驗(yàn)算液壓系統(tǒng)的溫升6.繪制正式工作圖，編制課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書液壓傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖一張（3號(hào)圖紙，包括工作循環(huán)圖和電磁鐵動(dòng)作順序表）整理課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書三、進(jìn)度安排按教學(xué)計(jì)劃安排，液壓傳動(dòng)課程

8、設(shè)計(jì)總學(xué)時(shí)數(shù)為1周，其進(jìn)度及時(shí)間大致分配如下：序號(hào)設(shè)    計(jì)    內(nèi)    容天數(shù)（約占比例1設(shè)計(jì)準(zhǔn)備0.5（約占10%）2液壓系統(tǒng)的工況分析，繪制負(fù)載和速度循環(huán)圖0.5（約占10%）3進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和擬定液壓系統(tǒng)原理圖1.5（約占30%）4計(jì)算和選擇液壓組件1（約占20%）5驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能0.5（約占10%）6繪制液壓系統(tǒng)原理圖，編制課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 0.5（約占10%）7設(shè)計(jì)總結(jié)與答辯0.5（約占10%）四、設(shè)計(jì)課題設(shè)計(jì)一臺(tái)用成型銑刀在加工件上加工出成型面的液

9、壓專用銑床，工作循環(huán)：手工上料自動(dòng)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。設(shè)計(jì)參數(shù)見下表。其中：工作臺(tái)液壓缸負(fù)載力（KN）：FL =2.2            夾緊液壓缸負(fù)載力（KN）：Fc =4.4工作臺(tái)液壓缸移動(dòng)件重力（KN）：G=1.5         夾緊液壓缸負(fù)移動(dòng)件重力（N）：Gc =80工作臺(tái)快進(jìn)、快退速度（m/min）：V1=V3=6.0 夾緊液壓缸行程（mm

10、）：Lc=15工作臺(tái)工進(jìn)速度（mm/min）：V2 =35          夾緊液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)間（S）：tc=1工作臺(tái)液壓缸快進(jìn)行程（mm）：L1=300        導(dǎo)軌面靜摩擦系數(shù)：s=0.2工作臺(tái)液壓缸工進(jìn)行程（mm）：L2=80           導(dǎo)軌面動(dòng)摩擦系數(shù)：d=0.1工作臺(tái)啟動(dòng)時(shí)間（S）：t=0.5 

11、; 1. 負(fù)載與運(yùn)動(dòng)分析1.1 工作負(fù)載 即為切削阻力 FL =2200N 1.2 摩擦負(fù)載 即為導(dǎo)軌的摩擦阻力： 靜摩擦阻力 動(dòng)摩擦阻力 1.3 慣性負(fù)載 1.4 運(yùn)動(dòng)時(shí)間快進(jìn)： 工進(jìn)： 快退： 設(shè)液壓缸的機(jī)械效率，得出液壓缸在各工作階段的負(fù)載和推力，如表1所列 表1 液壓缸在各工作階段的負(fù)載和推力工 況負(fù)載組成液壓缸負(fù)載F/N液壓缸推力F=F/N啟 動(dòng)F=300333.33加 速F= +226.53251.70快 進(jìn)F= 150166.67工 進(jìn)F= + FL 23502611.11反向啟動(dòng)F=300333.33加 速F=+226.53251.70快

12、 退F=150166.67根據(jù)液壓缸在上述各階段內(nèi)的負(fù)載和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，即可繪制出負(fù)載循環(huán)圖F-t和速度循環(huán)圖V=t，如圖1所示。 2. 確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)2.1 初選液壓缸工作壓力 所設(shè)計(jì)的動(dòng)力滑臺(tái)在工進(jìn)時(shí)負(fù)載最大，其他工況負(fù)載都不太高，參考表2和表3，初選液壓缸的工作壓力2.2 計(jì)算液壓缸主要尺寸鑒于動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)和快退速度相等，這里的液壓缸可選單活塞桿式差動(dòng)液壓缸（），快進(jìn)時(shí)液壓缸差動(dòng)連接，工進(jìn)時(shí)為防止孔鉆通時(shí)突然消失發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸的回油腔應(yīng)有背壓，參考表4，選背壓力 表7 液壓缸在各階段的壓力、流量和功率值工  況計(jì)  算 

13、0;公  式負(fù)載F（N）回油腔壓力p/MP流入流量qx10/m/s進(jìn)油腔壓力p1/MP輸入功率 P/kw快進(jìn)（差動(dòng)）啟動(dòng)333.330.44加速251.700.75恒速166.670.50.650.325工進(jìn)2611.110.60.76x102.850.022快退啟動(dòng)333.330.46加速251.700.51.40恒速166.670.50.441.290.57注：1. 為液壓缸差動(dòng)連接時(shí)，回油口到進(jìn)油口之間的壓力損失，取=0.5 P 2. 快退時(shí)，液壓缸有桿腔進(jìn)油，壓力為p1，無(wú)桿腔回油，壓力為p3.擬定液壓系統(tǒng)原理圖3.1 選擇基本回路 3.2 組成液壓系統(tǒng) 4.計(jì)算和選擇液壓件4.1確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率4.2 確定其他元件