【文章內(nèi)容簡介】 圖，編制設(shè)計計算說明書。 （二）設(shè)計步驟 以一般 常規(guī)設(shè)計為例，課程設(shè)計可分為以下幾個階段進行。 ⑴閱讀和研究設(shè)計任務(wù)書，明確設(shè)計任務(wù)與要求；分析設(shè)計題目，了解原始數(shù)據(jù)和工作條件。 ⑵參閱與本課題相關(guān)內(nèi)容，明確并擬訂設(shè)計過程和進度計劃。 ⑴做速度 位移曲線，以便找出最大速度點； ⑵做負(fù)載 位移曲線，以便找出最大負(fù)載點。 ⑶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(biāo)準(zhǔn)系列進行圓整。計算時應(yīng)注意考慮液壓缸的背壓力，背壓力可參考表11 選取。 系 統(tǒng) 類 型 背 壓 力（ MPa） 回路上有節(jié)流閥的調(diào)速系統(tǒng) ～ 回路上有背壓閥或調(diào)速閥的進給系統(tǒng) ～ 采用輔助泵補油的閉式回路（拉床、龍門刨等） 1～ 表 11 系統(tǒng)類型背壓力表 ⑷繪制液壓缸工況圖 液壓缸工況圖包括壓力循環(huán)圖（ ps）、流量循環(huán)圖（ qs）和功率循環(huán)圖（ Ps），繪西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 3 頁 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。 方案設(shè)計包括供油方式、調(diào)速回路、速度轉(zhuǎn)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(yīng)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。 ⑴ 計算液壓泵的工作壓力 ⑵ 計算液壓泵的流量 ⑶ 選擇液壓泵的規(guī)格 ⑷ 計算功率，選擇原動機 ⑸ 選擇控制閥 ⑹ 選擇液壓輔助元件 ⑴ 驗算液壓系統(tǒng)的效率 ⑵ 驗算液壓系統(tǒng)的溫升 ⑴ 完成答辯前的準(zhǔn)備工作。 ⑵ 參加答辯。 設(shè)計任務(wù) 設(shè)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(shè)計參數(shù)如下。其中： 工作臺液壓缸負(fù)載力（ KN）： FL=28 夾緊液壓缸負(fù)載力（ KN）： Fc= 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 4 頁 工作臺液壓缸移動件重力（ KN）： G= 夾 緊液壓缸負(fù)移動件重力（ N）： Gc=55 工作臺快進、快退速度（ m/min）： V1=V3= 夾緊液壓缸行程（ mm）： Lc=10 工作臺工進速度（ mm/min）： V2=45 夾緊液壓缸運動時間（ S）： tc=1 工作臺液壓缸快進行程（ mm）： L1=250 工作臺液壓缸工進行程（ mm）： L2=70 導(dǎo)軌面靜摩擦系數(shù)： μs= 導(dǎo)軌面動摩擦系數(shù)： μd= 工作臺啟動時間（ S）： ?t= 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 頁 第二章 負(fù)載與工況分析 分析工況及設(shè)計要求 機床工況由題可知為 ： 圖 21 機床工況示意圖 按設(shè)計要求，希望系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，估計到系統(tǒng)的功率不會很大，且連續(xù)工作，所以決定采用單個定量泵，非卸荷式供油系統(tǒng)；考慮到銑削時可能有負(fù)的負(fù)載力產(chǎn)生，故采用回油節(jié)流調(diào)速的方法；為提高夾緊力的穩(wěn)定性與可靠性，夾緊系統(tǒng)采用單向閥與蓄能器的保壓回路，并且不用減壓閥，使夾緊油源壓力與系統(tǒng)的調(diào)整壓力一致，以減少液壓元件數(shù)量，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；定位液壓缸和夾緊液壓缸之間的動作次序采用單向順序閥來完成，并采用壓力繼電器發(fā)訊啟動工作，以簡化電氣發(fā)訊 與控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)可靠性。 工作負(fù)載 （ 1)定位液壓缸 已知負(fù)載力 R≈ 200N（慣性力與摩擦力可以忽略不計） （ 2)加緊液壓缸 已知負(fù)載力 R≈ 4000N（慣性力與摩擦力可以忽略不計） (3)工作液壓缸 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 頁 工作負(fù)載即為切削力 28000LFN? 摩擦負(fù)載 摩擦負(fù)載即為導(dǎo)軌的摩擦阻力 : 靜摩擦阻力 1500 300fs sF G N?? ? ? ? 動摩擦阻力 0 .1 1 5 0 0 1 5 0fd dF G N?? ? ? ? 慣性負(fù)載 i 1 5 0 0 0 .1 7 6 .5 3t 9 .8 0 .2GvF N Ng ?? ? ? ?? 運動時間 快進 311 1 2 5 0 1 0 0 . 0 4 4 65 . 3Lt s sv??? ? ? 工進 322 32 7 0 1 0 9 3 . 3 30 . 7 5 1 0Lt s sv???? ? ?? 快退 3123 3 ( 2 5 0 7 0 ) 1 0 3 . 4 40 . 0 9 3LLt s sv?? ? ?? ? ? 設(shè)液壓缸的機械效率 ? ? ，得出液壓缸在各個階段的負(fù)載 忽然推力如表 21所示 ： 工況 負(fù)載組成 液壓缸負(fù)載 F/N 液壓缸推力 =F/cm? /N 啟 動 fsFF? 300 337 加 速 ifdF F F?? 254 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 7 頁 快 進 fdFF? 150 169 工 進 fd LF F F?? 28150 31629 反向啟動 fsFF? 300 337 加 速 ifdF F F?? 254 快 退 fdFF? 150 169 表 21 液壓缸各階段的負(fù)載和推力 根據(jù)液壓缸在上述各階段內(nèi)的負(fù)載和運動時間，即可繪出負(fù)載循環(huán)圖 Ft 和速度循環(huán)圖。如圖 22 所示。 2381318232833F/KNt / s 圖 22a 負(fù)載循環(huán)圖 100 50050100v/(mm/s)t/ s 圖 22b 速度循環(huán)圖西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 8 頁 第三章 確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) 初選液壓缸工作壓力 所設(shè)計的動力滑臺在工進時負(fù)載最大，在其他工況負(fù)載都不太高，參考表 32和表 33，粗選液壓缸的工作壓力 1 4ap MP? 。 計算液壓缸的主要尺寸 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（ 122AA? ），快進時液壓缸差動連接。工進時為防止孔鉆通時負(fù)載突然消失發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸的回油腔應(yīng)有背壓，參考表 31選背壓力為 2 ap MP? 。 負(fù)載 /KN 5 5~10 10~20 20~30 30~50 50 工作壓力 /MPa ~1 ~2 ~3 3~4 4~5 =5 表 31 按負(fù)載選擇工作壓力 機械類型 機 床 農(nóng)業(yè)機械 小型工程機械 建筑機械 液壓鑿巖機 液壓機 大中型挖掘機 重型機械 起重運輸機械 磨床 組合機床 龍門刨床 拉床 工作壓力/MPa ~2 3~5 2~8 8~10 10~18 20~32 表 32 各種 機械常用的系統(tǒng)壓力 系統(tǒng)類型 背壓力 /MPa 簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) ~ 回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng) ~ 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 9 頁 回油路設(shè)置由背壓閥的系統(tǒng) ~ 用補油泵的閉式回路 ~ 回油路較復(fù)雜的工程機械 ~3 回油路較短且直接回油 可忽略不計 表 33 執(zhí)行元件背壓力 工作壓力 /MPa = ~ = d/D ~ ~ 表 34 按工作壓力選取 d/D 12v/v 2 d/D 表 35 按速比要求確定 d/D 注： 1v —— 無桿腔進油時活塞運動速度 ； 2v —— 有桿腔進油時活塞運動速度 。 由式1 1 2 2 cmFp A p A ???得 42162131448 94 ( 4 ) 10() 22cmFAmpp??? ? ? ?? ? ?? 則活塞直徑 414 4 9 4 1 0 0 . 1 0 9 1 0 9AD m m m m?????? ? ? ? 參考表 35表 36，得 d≈ ， D= D==80mm. 由此求得液壓缸兩腔的實際有效面積為 22 2 4 21 0 . 1 1 9 5 1 044DA m m?? ??? ? ? ? 2 2 2 2 2 4 22 ( ) ( 0 . 1 1 0 . 8 4 4 . 7 1 044DdA m m?? ?? ? ?? ? ? ?） 因為活塞桿總行程為 320mm，而活塞桿直徑為 110mm， l/d=320/110=10,不穩(wěn)定性西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 10 頁 校核需進行 根據(jù)計算出的液壓缸的尺寸，可估算出液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力﹑流量和功率，如表 36所列由此繪制的液壓缸工況圖如圖 31所示。 工況 推力0F/N 回 油 腔壓力2/MPpa 進油腔壓力1/MPpa 輸入流量3310 /10 /qs?? 輸入功率P/KW 計算公式 快 進 啟動 337 — — 021 F A pp n??? 1 2 1 1()q A A v p p q? ? ? 加速 254 1pp?? — 恒速 169 1pp?? 工進 31629 210? 0 2 211121FAqpApAvp p q???? 快進 啟動 337 — — — 0 2 112F ApAp ?? 加速 254 — — 231q Avp pq?? 恒速 169 表 36 液壓缸在各階段的壓力﹑流量和功率值 注： 1. p? 為液壓缸差動連接時，回油口到進油口之間的壓力損失，取 p? =。 ，壓力為 1p ，無桿腔回油，壓力為 2p 。 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 11 頁 圖 31 液壓缸工況圖西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 12 頁 第四章 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 選擇基本回路 選擇調(diào)速回 路 由圖 41可知這臺機床液壓系統(tǒng)功率較小，滑臺運動速度低，工作負(fù)載為阻力負(fù)載且工作中變化小，故可選用進口節(jié)流調(diào)速回