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1、液壓傳動設計指導書1.概述1.1課程設計的目的本課程是機械設計制造及其自動化專業(yè)的主要專業(yè)基礎課和必修課,是在完成《液壓與氣壓傳動》課程理論教學以后所進行的重要實踐教學環(huán)節(jié)。本課程的學習目的在于使學生綜合運用《液壓與氣壓傳動》課程及其它先修課程的理論知識和生產實際知識,進行液壓傳動的設計實踐,使理論知識和生產實際知識緊密結合起來,從而使這些知識得到進一步的鞏固、加深和擴展。通過設計實際訓練,為后續(xù)專業(yè)課的學習、畢業(yè)設計及解決工程問題打下良好的基礎。1.2課程設計的要求(1)液壓傳動課程設計是一項全面的設計訓練,它不僅可以鞏固所學的理論知識,
2、也可以為以后的設計工作打好基礎。在設計過程中必須嚴肅認真,刻苦鉆研,一絲不茍,精益求精。(2)液壓傳動課程設計應在教師指導下獨立完成。教師的指導作用是指明設計思路,啟發(fā)學生獨立思考,解答疑難問題,按設計進度進行階段審查,學生必須發(fā)揮主觀能動性,積極思考問題,而不應被動地依賴教師查資料、給數據、定方案。(3)設計中要正確處理參考已有資料與創(chuàng)新的關系。任何設計都不能憑空想象出來,利用已有資料可以避免許多重復工作,加快設計進程,同時也是提高設計質量的保證。另外任何新的設計任務又總有其特定的設計要求和具體工作條件,因而不能盲目地抄襲資料,必須具體分
3、析,創(chuàng)造性地設計。(4)學生應按設計進程要求保質保量的完成設計任務。1.3課程設計的內容液壓傳動課程設計一般包括以下內容:(1)明確設計要求進行工況分析;(2)確定液壓系統(tǒng)主要參數;(3)擬定液壓系統(tǒng)原理圖;(4)計算和選擇液壓件;(5)驗算液壓系統(tǒng)性能;(6)結構設計及繪制零部件工作圖;(7)編制技術文件。學生應完成的工作量:(1)液壓系統(tǒng)原理圖1張;(2)部件工作圖和零件工作圖若干張;(3)設計計算說明書1份。液壓傳動課程設計的時間一般為2周。學生進行結構設計時,可根據時間安排,在液壓集成塊、液壓缸或液壓泵裝置中任選其一。1.4課程設計
4、的安排階段主要內容時間安排1.設計準備(1)閱讀、研究設計任務書,明確設計內容和要求,了解原始數據和工作條件;(2)收集有關資料并進一步熟悉課題。10%2.液壓系統(tǒng)設計計算(1)明確設計要求進行工況分析;(2)確定液壓系統(tǒng)主要參數;(3)擬定液壓系統(tǒng)原理圖;(4)計算和選擇液壓件;(5)驗算液壓系統(tǒng)性能;20%3.繪制工作圖(1)繪制零、部件圖;(2)繪制正式的液壓原理圖。40%4.編制技術文件(1)編寫設計計算說明書;(2)編寫零部件目錄表。20%5.答辯整理資料,答辯10%2.液壓系統(tǒng)設計計算舉例液壓系統(tǒng)設計計算是液壓傳動課程設計的主要
5、內容,包括明確設計要求進行工況分析、確定液壓系統(tǒng)主要參數、擬定液壓系統(tǒng)原理圖、計算和選擇液壓件以及驗算液壓系統(tǒng)性能等?,F以一臺臥式單面多軸鉆孔組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)為例,介紹液壓系統(tǒng)的設計計算方法。2.1設計要求及工況分析1.設計要求要求設計的動力滑臺實現的工作循環(huán)是:快進工進快退停止。主要性能參數與性能要求如下:切削阻力FL=30468N;運動部件所受重力G=9800N;快進、快退速度1=3=0.1m/s,工進速度2=0.88×10-3m/s;快進行程L1=100mm,工進行程L2=50mm;往復運動的加速時間Δt=0.2s;動力滑臺采
6、用平導軌,靜摩擦系數μs=0.2,動摩擦系數μd=0.1。液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件選為液壓缸。2.負載與運動分析(1)工作負載工作負載即為切削阻力FL=30468N。(2)摩擦負載摩擦負載即為導軌的摩擦阻力:靜摩擦阻力動摩擦阻力(3)慣性負載(4)運動時間快進工進快退設液壓缸的機械效率ηcm=0.9,得出液壓缸在各工作階段的負載和推力,如表1所列。表1液壓缸各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F0=F/ηcm/N啟動加速快進工進反向啟動加速快退1960148098031448196014809802180165010903494
7、2218016501090圖1F-t與-t圖根據液壓缸在上述各階段內的負載和運動時間,即可繪制出負載循環(huán)圖F-t和速度循環(huán)圖-t,如圖1所示。2.2確定液壓系統(tǒng)主要參數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,在其它工況負載都不太高,參考表2和表3,初選液壓缸的工作壓力p1=4MPa。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,這里的液壓缸可選用單活塞桿式差動液壓缸(A1=2A2),快進時液壓缸差動連接。工進時為防止孔鉆通時負載突然消失發(fā)生前沖現象,液壓缸的回油腔應有背壓,參考表4選此背壓為p2=0.6MPa。表2按
8、負載選擇工作壓力負載/KN<55~1010~2020~3030~50>50工作壓力/MPa<0.8~11.5~22.5~33~44~5≥5表3各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力機械類型機