湖北文理学院理工学院《液压与气压传动课程设计》说明书课题名称：专用钻床的液压传动学生姓名：殷红进学号：11316149专业：机械设计制造及其自动化班级：机械1111成绩：指导教师签字：2014年5月30日目录1设计题目及其要求................................12工况分析2.1动作要求分析...............................12.2负载分析...................................22.3负载图和速度图的绘制.......................52.4液压缸主要参数确定.........................63液压系统设计设计3.1液压系统图的拟定..........................103.2液压系统的工作原理........................123.3液压元件的选择...........................134验算性能完成设计..............................165总结............................................2023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15000N，运动部件自重为5000N，快进行程为220mm，工进行程为80mm，快进，快退运动速度为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1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。FL=15000N（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Ffs=fsG=(0.2*5000)=1000N动摩擦负载Ffd=fdG=(0.1*5000)=500N（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Fa1=m*a1=(5000/10)*(0.075/0.2)=187.5N减速Fa2=m*a2=(5000/10)*(0.074/0.2)=185NFL=15000NFfs=1000NFfd=500NFa1=187.5NFa2=185N设计内容计算说明结论2制动Fa3=m*a3=(5000/10)*(0.001/0.2)=2.5N反向加速Fa4=Fa1=187.5N反向制动Fa5=Fa4=185N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Fa3=2.5NFa4=187.5NFa5=185N3工况计算公式总负载F/N缸推力F/N启动Ffs10001176.47加速Ffd+Fa1687.5808.82快进Ffd500588.24减速Ffd-Fa2315370.59工进FL+Ffd1550018235.29制动FL+Ffd–Fa315597.518350反向加速Ffd-Fa4312.5367.65快退Ffd500588.24制动Ffd+Fa5685805.88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,b4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。3MPa5活塞杆稳定性校核流量计算压力计算功率计算表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D2/(D2-d2)=1.3d=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A1=1/4*π*D2=1/4*π*92=63.59cm2有杆腔的面积A2=1/4*π*(D2-d2)=1/4*π*(92-4.52)=47.69cm2（3）活塞杆稳定性校核活塞杆的总行程为400mm,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D=83mmA1=63.59cm2A2=47.69cm26工况图4、绘制工况图工作循环中液压缸各阶段...
