液压实训报告.doc

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1、液压与气动课程设计常州轻工职业技术学院学生实训报告实训名称：液压与气动课程设计指导教师：周兰美班级：14机制332姓名：刘奔学号：1453713211学期:2016～2017学年短学期报告时间:2016年7月21日～7月30日液压与气动课程设计钻床组合机床液压系统设计计算一．明确技术要求某型汽车发动机机箱加工自动线上的一台单面多轴钻孔组合机床，其卧式动力平台（导轨为水平导轨，其静摩擦因数µs＝0.2，动摩擦因数µd＝0.1），拟采用液压缸驱动，一完成工件钻削加工时的进给运动；工件的定位和夹紧均采用液压方式，以保证自动化要求。液压与电气配合实现的自动

2、循环为：定位（插定位销）→夹紧→快进→工进→快退→原位停止→夹具松→开拔定位销。工作部件终点定位精度无特殊要求。工进情况及动力滑台的已知参数如下：表1工件情况及动力滑台的已知参数工件情况动力滑台钻孔直径D/mm数量切削用量工况行程L/mm速度υ/(m/s)运动部件重力G/N启动制动时间Δt/s主轴转速n/(r/mm)进给量S/(mm/r)D1:13.914n1:360S1:0.147快进L1:100υ1:待定98000.2D2:8.52n2:550S2:0.096工进L2:50υ2:待定箱体材料：HT200,硬度：240HB快退L3：150υ3:待

3、定二．执行元件的配置根据上述技术要求，选择杆固定的单杆活塞缸作为驱动滑台实现切削进给运动的液压系统执行元件，定位和夹紧控制则选用缸筒固定的单杆活塞缸作为液压执行元件。三．运动分析和动力分析以下着重对动力滑台液压缸进行。①运动分析a．运动速度。与相近金属切削机床所类比，确定滑台液压缸的的快速进，退的速度相等，且υ1=υ3=0.1m/s。按D1=13.9mm孔的切削用量计算缸的工进速度为υ2=n1×S1=360×0.147/60m/s=0.88(mm/s)=0.88×10-3m/s。b．各工况的工作持续时间。由行程和运动速度易算得各工况的动作持续时间为

4、快进t1=L1/υ1=100×10-3/0.1=1s工进t2=L2/υ2=50×10-3/(0.88×10-3)=56.6s快退t3=（L1+L2）/υ3=(100+50)×10-3/0.1=1.5s11液压与气动课程设计由表1及上述分析计算结果可画出滑台液压缸的行程-时间循环图（L-t图）和速度循环图（v-t图），如下图所示。图1组合机床液压缸的，和图图2组合机床液压缸的工况图②动力分析。动力滑台液压缸在快速进给，退阶段，启动时的外负载是导轨静摩擦阻力加速时外负载是导轨动摩擦阻力和惯性力，恒速时是动摩擦阻力；在工进阶段，外负载是工作负载即钻削阻力

5、负载及动摩擦阻力。计算静摩擦阻力：Ffs=µs(G+Fn)=0.2×(9800+0)=1960(N)计算动摩擦阻力：Ffd=µd(G+Fn)=0.1×(9800+0)=980(N)计算惯性负载：利用铸铁工作钻孔的轴向钻削阻力经验公式Fe=25.5DS0.8HB0.6算的工作负载：Fe=14.2×25.5D1S10.8HB0.6+2×25.5D2S20.8HB0.6=14.2×25.5×13.9×0.1470.8×2400.6+2×25.5×8.5×0.0960.82400.6=30903(N)式中：Fe---轴向钻削阻力，N；D---钻孔孔径，mm

6、；S---进给量，mm/r；HB---铸件硬度。滑台液压缸各工况下的外负载计算结果列于表2，绘制出的负载循环图（F-t图），见图1。11液压与气动课程设计表2动力滑台液压缸外负载计算结果工况外负载F/N计算公式结果快进启动F=Ffs1960加速1480恒速F=Fd980工进F=Ffs31448快退启动1960加速1480恒速F=Fd980四.液压系统主要参数计算和工况图的编制①预选系统设计压力。本钻孔组合机床属于半精加工机床，在和最大时为慢速工进阶段，其他工况时载荷都不大，预选液压缸的设计压力P1＝4MPa。②计算液压缸主要结构尺寸，为了满足滑台快

7、速进退速度相等，并减小液压泵的流量，将液压缸的无杆腔作为主工作腔，并在快速进时差动连接，则液压缸无杆腔与有杆腔的有效面积A1与A2应满足A1＝2A2，即活塞杆直径d和液压缸内径D的关系应为d＝0.71D。为防止工进结束时发生前冲，液压缸需保持一定回油背压。暂取背压0.6MPa，并取液压缸机械效率，则可算的液压缸无杆腔的有效面积为液压缸内径为按GB/T2348－1993，将液压缸内径圆整为D=110mm＝11cm。因A1＝2A2，故活塞杆直径为d=0.71D=0.71×110=78.1(m)按GB/T2348－1993，将液压缸内径圆整为d＝80mm

8、＝8cm。则液压缸实际有效面积为11液压与气动课程设计差动连接快进时，液压缸有杆腔压力P2必须大于无杆腔压力P1，其差值估