成型銑刀在加工件上加工出成型面的液壓專用銑床的課程設計.doc

湖南農(nóng)業(yè)大學工學院課程設計說明書 課程名稱： 液壓與氣壓傳動 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： 級 _ 專業(yè) 班姓 名： 學 號： _指導教師: _評定成績：教師評語： 指導老師簽名： 20 年 月 日目 錄一、設計的目的和要求3二、設計的內(nèi)容及步驟3三、進度安排5四、設計課題51.負載與運動分析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. 計算和選擇液壓件115. 驗算液壓系統(tǒng)的性能146. 結(jié)論17參考文獻17液壓傳動課程設計指導書一、設計的目的和要求：設計的目的液壓傳動課程設計是本課程的一個綜合實踐性教學環(huán)節(jié)，通過該教學環(huán)節(jié)，要求達到以下目的：1.鞏固和深化已學知識，掌握液壓系統(tǒng)設計計算的一般方法和步驟，培養(yǎng)學生工程設計能力和綜合分析問題、解決問題能力；2.正確合理地確定執(zhí)行機構(gòu)，選用標準液壓元件；能熟練地運用液壓基本回路，組合成滿足基本性能要求的液壓系統(tǒng)；3.熟悉并會運用有關的國家標準、部頒標準、設計手冊和產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料。對學生在計算、制圖、運用設計資料以及經(jīng)驗估算、考慮技術(shù)決策、CAD技術(shù)等方面的基本技能進行一次訓練，以提高這些技能的水平。設計的要求1.設計時必須從實際出發(fā)，綜合考慮實用性、經(jīng)濟性、先進性及操作維修方便。如果可以用簡單的回路實現(xiàn)系統(tǒng)的要求，就不必過分強調(diào)先進性。并非是越先進越好。同樣，在安全性、方便性要求較高的地方，應不惜多用一些元件或采用性能較好的元件，不能單獨考慮簡單、經(jīng)濟；2.獨立完成設計。設計時可以收集、參考同類機械的資料，但必須深入理解，消化后再借鑒。不能簡單地抄襲；3.在課程設計的過程中，要隨時復習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.液壓傳動課程設計的題目均為中等復雜程度液壓設備的液壓傳動裝置設計。具體題目由指導老師分配，題目附后；5.液壓傳動課程設計要求學生完成以下工作：設計計算說明書一份； 液壓傳動系統(tǒng)原理圖一張（3號圖紙，包括工作循環(huán)圖和電磁鐵動作順序表）。二、設計的內(nèi)容及步驟設計內(nèi)容1. 液壓系統(tǒng)的工況分析，繪制負載和速度循環(huán)圖；2. 進行方案設計和擬定液壓系統(tǒng)原理圖；3. 計算和選擇液壓元件；4. 驗算液壓系統(tǒng)性能；5. 繪制正式工作圖，編制設計計算說明書。設計步驟以一般常規(guī)設計為例，課程設計可分為以下幾個階段進行。1.明確設計要求閱讀和研究設計任務書，明確設計任務與要求；分析設計題目，了解原始數(shù)據(jù)和工作條件。參閱本書有關內(nèi)容，明確并擬訂設計過程和進度計劃。2.進行工況分析做速度-位移曲線，以便找出最大速度點；做負載-位移曲線，以便找出最大負載點。液壓缸在各階段所受的負載需要計算，為簡單明了起見，可列表計算；計算公式見教材表9-2。工況計算公式缸的負載F缸的推力F/m啟動加速快進工進快退注：m缸的機械效率，取m=0.9確定液壓缸尺寸確定液壓缸尺寸前應參照教材選擇液壓缸的類型，根據(jù)設備的速度要求確定d/D的比值、選取液壓缸的工作壓力，然后計算活塞的有效面積，經(jīng)計算確定的液壓缸和活塞桿直徑必須按照直徑標準系列進行圓整。計算時應注意考慮液壓缸的背壓力，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、最大流量點和最大功率點。計算過程可列表計算。液壓缸工作循環(huán)各階段壓力、流量和功率值工況計算公式負載F（KN）回油腔壓力p2流入流量進油腔壓力p1輸入功率P快進（差動）啟動加速恒速工進快退啟動加速恒速3.進行方案設計和擬定液壓系統(tǒng)原理圖方案設計包括供油方式、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）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。應考慮回路的調(diào)速范圍、低速穩(wěn)定性、效率等問題，同時盡量做到結(jié)構(gòu)簡單、成本低。4.計算和選擇液壓組件計算液壓泵的工作壓力；計算液壓泵的流量；選擇液壓泵的規(guī)格；計算功率，選擇原動機；選擇控制閥；選擇液壓輔助元件；5.驗算液壓系統(tǒng)性能；驗算液壓系統(tǒng)的效率；驗算液壓系統(tǒng)的溫升6.繪制正式工作圖，編制課程設計計算說明書液壓傳動系統(tǒng)原理圖一張（3號圖紙，包括工作循環(huán)圖和電磁鐵動作順序表）整理課程設計計算說明書三、進度安排按教學計劃安排，液壓傳動課程設計總學時數(shù)為1周，其進度及時間大致分配如下：序號設計內(nèi)容天數(shù)（約占比例1設計準備0.5（約占10%）2液壓系統(tǒng)的工況分析，繪制負載和速度循環(huán)圖0.5（約占10%）3進行方案設計和擬定液壓系統(tǒng)原理圖1.5（約占30%）4計算和選擇液壓組件1（約占20%）5驗算液壓系統(tǒng)性能0.5（約占10%）6繪制液壓系統(tǒng)原理圖，編制課程設計說明書0.5（約占10%）7設計總結(jié)與答辯0.5（約占10%）四、設計課題設計一臺用成型銑刀在加工件上加工出成型面的液壓專用銑床，工作循環(huán)：手工上料自動夾緊工作臺快進銑削進給工作臺快退夾具松開手工卸料。設計參數(shù)見下表。其中：工作臺液壓缸負載力（KN）：FL=2.2 夾緊液壓缸負載力（KN）：Fc=4.4工作臺液壓缸移動件重力（KN）：G=1.5 夾緊液壓缸負移動件重力（N）：Gc=80工作臺快進、快退速度（m/min）：V1=V3=6.0 夾緊液壓缸行程（mm）：Lc=15工作臺工進速度（mm/min）：V2=35 夾緊液壓缸運動時間（S）：tc=1工作臺液壓缸快進行程（mm）：L1=300 導軌面靜摩擦系數(shù)：s=0.2工作臺液壓缸工進行程（mm）：L2=80 導軌面動摩擦系數(shù)：d=0.1工作臺啟動時間（S）：t=0.51. 負載與運動分析1.1 工作負載 即為切削阻力 FL=2200N1.2 摩擦負載 即為導軌的摩擦阻力： 靜摩擦阻力 動摩擦阻力 1.3 慣性負載 1.4 運動時間快進： 工進： 快退： 設液壓缸的機械效率，得出液壓缸在各工作階段的負載和推力，如表1所列 表1 液壓缸在各工作階段的負載和推力工 況負載組成液壓缸負載F/N液壓缸推力F=F/N啟 動F=300333.33加 速F= +226.53251.70快 進F= 150166.67工 進F= + FL23502611.11反向啟動F=300333.33加 速F=+226.53251.70快 退F=150166.67根據(jù)液壓缸在上述各階段內(nèi)的負載和運動時間，即可繪制出負載循環(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 所設計的動力滑臺在工進時負載最大，其他工況負載都不太高，參考表2和表3，初選液壓缸的工作壓力2.2 計算液壓缸主要尺寸鑒于動力滑臺快進和快退速度相等，這里的液壓缸可選單活塞桿式差動液壓缸（），快進時液壓缸差動連接，工進時為防止孔鉆通時突然消失發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸的回油腔應有背壓，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算公式負載F（N）回油腔壓力p/MP流入流量qx10/m/s進油腔壓力p1/MP輸入功率P/kw快進（差動）啟動333.330.44加速251.700.75恒速166.670.50.650.325工進2611.110.60.76x102.850.022快退啟動333.330.46加速251.700.51.40恒速166.670.50.441.290.57注：1. 為液壓缸差動連接時，回油口到進油口之間的壓力損失，取=0.5 P 2. 快退時，液壓缸有桿腔進油，壓力為p1，無桿腔回油，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.計算和選擇液壓件4.1確定液壓泵的規(guī)格和電動機功率4.2 確定其他元件及輔件5. 驗算液壓系統(tǒng)的性能5.1驗算系統(tǒng)壓力損失5.2 驗算系統(tǒng)發(fā)熱