自動钻床液压传动系统课程设计.doc

《机电传动控制课程设计》报告 题 目 钻床液压传动系统设计 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 职 称 2012年 12 月 10 日 目录 1 自动加工钻床工作原理 1 2钻床的液压系统分析 2 3液压系统的设计 4 3.1供油方式 4 3.2调速方式的选择 4 3.3速度换接方式的选择 5 3.4夹紧回路的选择 5 3.5 液压原理图的拟定与设计 5 3.5.1送料缸液压回路 5 3.5.2夹紧缸液压回路 6 3.5.3加工缸液压回路 7 3.6绘制液压系统图 7 3.6.1绘图要求 7 3.6.2液压系统原理图 8 根据自动加工钻床的工作要求和结合上面对液压系统的分析，最后拟定出的液压系统的原理图如图3-4。 8 4液压系统的计算和液压元件的选择 9 4.1液压缸的选择 9 4.1.1液压缸主要尺寸的确定 9 4.1.2稳定速度的验算 12 4.2液压泵的选择 13 4.2.1液压泵的压力 13 4.2.2液压泵的流量 14 4.2.3液压泵规格的选择 14 4.3电动机的选择 15 4.4压马达的选择 16 4.4.1液压马达的负载计算 16 4.4.2马达规格的选择 17 4.5液压阀的选择 17 4.5.1方向控制阀的选择 17 4.5.2压力控制阀的选择 18 4.6液压缸的选择 18 4.7液压油管的设计 20 4.7.1油管类型的选择 21 4.7.2油管尺寸的确定 21 4.8油箱容量的选择 22 5 液压系统性能验算 23 6 电气控制原理图的设计 25 6.1 电气原理图设计中应注意的问题 25 6.2 电气控制原理图的拟定 25 结论 27 参考文献 28 1 自动加工床工作原理 床是应用液压技术较广泛的领域之一。采用液压传动技术与控制的机床，可在较宽范围内进行无级调速，具有良好的换向及速度换接性能，易于实现自动工作循环，对提高生产效率，改进产品质量和改善劳动条件，都起着十分重要的作用。作为床来说，送料、装夹、加工部分采用液压传动与控制仍然是它自动化的重要途径，本论文针对的液压系统进行设计。自动加工床具有五个工作阶段，各个阶段运动情况分析如下。 送料 液压油出来经过油管进入送料缸推动活塞杆，从而实现送料。 装夹 当送料过程中遇到行程开关时，阻碍工件继续前行，使工件定位。 在定位的同时，行程开关给电气液压联合控制系统一个信号，使夹紧缸进入工作状态实现夹紧。 （4） 在夹紧液压缸夹紧工件碰到行程开关后，行程开关直接给电气、液压控制系统一个信号，控制液压缸实行，送料液压缸进行复位。 图2-1 速度循环图 然后计算各阶段的外负载并绘制负载图。 液压缸所受外负载F包括三种类型，即： (2-1) 式中 —工作负载，对于金属切削机床来说，即为沿活塞运动方向的切削力，在本设计中为13412； —运动部件速度变化时的惯性负载； —导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力，对于平导轨可由下式得： (2-2) 式中 —运动部件重力； —垂直于导轨的工作负载，本设计中为零； —导轨摩擦系数，在本设计中取静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。 则求得： 式中 —静摩擦阻力； —动摩擦阻力。 (2-3) 式中 —重力加速度； —加速和减速时间，△t=0.2sec； —速度差， —时间差。 在本设计中 根据上述计算结果，列出各工作阶段所受的外负载，见表2-1，并画出如图2-2所示的负载循环图 图2-2负载循环图 表 2-1 工作循环各阶段的外负载 工作循环 外负载 工作循环 外负载 启动、加速 1210.3 工进 13951 快进 539 快退 539 3液压系统的设计 3.1供油方式 考虑到该机床在工作进给时负载较大，速度较低；而在快进、快退时负载较小，速度较高。从节省能量、减少发热考虑，泵源系统宜选用双泵供油或变量泵供油。现采用带压力反馈的限压式变量叶片泵。 3.2调速方式的选择 调速方案对的性能起到决定性的作用。调速方案包括节流调速、容积调速和容积－节流调速三种。选择调速方案时，应根据液压执行元件的负载特性和调速范围以及经济性能因素，最后选出合适的调速方案。考虑到系统本身的性能要求和一些使用要求以及负载特性，参照表3表3- 各