目錄1. 課程設計任務及設計要求1
2. 本液壓系統的工況分析、理論計算與液壓系統原理圖的確定………2
3. 液壓缸的設計與計算4
4. 本系統中液壓元件和附件的引數計算與產品選取……………………7
5. 本次課程設計總結14
1設計要求
設計一台鑽鏜專用工具機，要求孔的加工進度為ti6級。要求該工具機液壓系統要完成的工作迴圈是：工件定位、夾緊→動力頭快進→工進→→終點停留→動力頭快退→工件鬆開、拔銷。
該工具機運動部件的重量為30000n, 快進、快退速度為6m/min，工進的速度為20～120 mm/min可無級調速，工作台的最大行為400mm，其中工進的總行程為150mm，工進時的最大軸向切削力為20000n，工作台的導軌採用平導軌支撐方式；夾緊缸和拔銷缸的行程都為25mm，夾緊力在12000n－8000n之間可調，夾緊時間不大於1秒鐘。
2序言作為一種高效率的專用工具機，組合工具機在大批、大量機械加工生產中應用廣泛。本次課程設計將以組合工具機動力滑台液壓系統設計為例，介紹該組合工具機液壓系統的設計方法和設計步驟，其中包括組合工具機動力滑台液壓系統的工況分析、主要引數確定、液壓系統原理圖的擬定、液壓元件的選擇以及系統效能驗算等。
組合工具機是以通用部件為基礎，配以按工件特定外形和加工工藝設計的專用部件和夾具而組成的半自動或自動專用工具機。組合工具機一般採用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產效率比通用工具機高幾倍至幾十倍。組合工具機兼有低成本和高效率的優點，在大批、大量生產中得到廣泛應用，並可用以組成自動生產線。
組合工具機通常採用多軸、多刀、多面、多工位同時加工的方式，能完成鑽、擴、鉸、鏜孔、攻絲、車、銑、磨削及其他精加工工序，生產效率比通用工具機高幾倍至幾十倍。液壓系統由於具有結構簡單、動作靈活、操作方便、調速範圍大、可無級連讀調節等優點，在組合工具機中得到了廣泛應用。
液壓系統在組合工具機上主要是用於實現工作台的直線運動和迴轉運動，動力滑台要完成的動作迴圈通常包括：原位停止快進工進死擋鐵停留快退原位停止。
3設計步驟
系統原理圖
3.1工況分析
首先根據已知條件，繪製運動部件的速度迴圈圖，如圖3.1所示。然後計算個階段的外負載並繪製負載圖。
液壓工所受外負載f包括三種型別，即
3-1)
式中 ——工作負載，對於金屬切削工具機來說，即為沿活塞運動方向的切削力，在本設計中；
——運動部件速度變化時的慣性負載；
——導軌摩擦阻力負載，啟動時為靜摩擦阻力，啟動後為動摩擦阻力，對於平導軌可由下式求得
——運動部件重力；
——垂直於導軌的工作負載，本設計中為零；
——導軌摩擦係數，在本設計中去靜摩擦係數為0.2，動摩擦係數為0.1則求得
靜摩擦阻力 ffj = fj×n==0.2x30000=6000n3-2)
動摩擦阻力 ffd= fd×n==0.1x30000=3000n3-3)
3-4式中 ——重力加速度
——加速或減速時間，一般；
——時間內的速度變化量，一般取0.01-0.5s。
在本設計中
3-5)
根據上述計算結果，列出個工作階段所受的外負載（見表3.1），並畫出如圖3.2所示的負載迴圈圖。
表3.1 工作迴圈各階段的外負載
圖1.1速度迴圈圖圖2.2負載迴圈圖
3.2擬定液壓系統
3.2.1確定供油方式
考慮到該工具機在工作進給時負載較大，速度較低。而在快進、快退時負載較小，速度較高。從節省能量、減少放熱考慮，幫浦源系統宜選用雙幫浦供油或變數幫浦供油。
現採用帶壓力反饋的限壓式變數葉片幫浦。
3.2.2調速方式的選擇
在中小型專用工具機的液壓系統中，進給速度的控制一般採用節流閥或調速閥。根據銑削類專用工具機工作時對低速效能和速度負載特性都有一定要求的特點，決定採用限壓式變數幫浦和和調速閥組成的容積節流調速。這種調速迴路具有效率高、發熱小和速度剛性好的特點，並且調速閥裝在回路上，具有承受負切削力的能力。
3.2.3速度換接方式的選擇
本系統採用電磁閥的快慢速換接迴路，他的特點是結構簡單、調節行程比較方便，閥的安裝也較容易，但速度換接的平穩性較差。若要提高系統換接平穩性，則可改用行程閥切換的速度換接迴路。
3.2.4夾緊迴路的選擇
用二位四通電磁閥來控制夾緊、鬆開換向動作時，為了避免工作時突然失電而鬆開，應採用失電夾緊方式。考慮到夾緊時間可調節和當進油路壓力瞬時下降時仍能保持夾緊力，所以介入節流閥調速和單向閥保壓。在該迴路中還裝有減壓閥，用來調節夾緊力的大小和保持夾緊力的穩定。
3.3液壓系統的計算
3.3.1工作壓力p的確定
工作壓力p可以根據負載大小及機器的型別來初步確定，本液壓缸的工作壓力設為4mpa。
3.3.2計算液壓缸內徑d和活塞桿直接d
3-6)
式中——工作迴圈中最大的外負載。由負載圖知最大負載為22500n。
——液壓缸工作壓力
——按表2可取為0.5mpa,為0.95。
——液壓缸內徑與活塞桿直徑的關係。考慮到快進、快退速度相等，取為0.7。
——液壓缸的機械效率，一般取。在本設計中取。
在本設計中，
3-7)
根據液壓缸內徑尺寸系列，將液壓缸內徑圓整為標準系列直徑d=100mm；活塞桿直徑d按求得d=70mm。
按最低工進速度驗算液壓缸的最小穩定速度
3-8)
式中是由產品樣本查的ge系列調速閥aqf30-e10b的最小穩定流量為。
調速閥是安裝在回油路上，故液壓缸節流腔有效工作面積應選取液壓缸有桿腔的實際面積，即
3-9)
可見上述不等式能滿足，液壓缸能達到所需低速。
3.3.3計算在各個工作階段液壓缸所需的流量
3-10)
3-11)
3-13)
3-13)
3.3.4液壓缸壁厚和外徑的計算
液壓缸的壁厚由液壓缸的強度條件來計算。工程機械的液壓缸，一般是用無縫鋼管材料，大多屬於薄壁圓筒結構，其壁厚按薄壁圓筒公式計算
3-14)
式中 ——液壓缸壁厚(m)；
——液壓缸內徑(m)；
——試驗壓力，取最大工作壓力的1.5倍（mpa）；
——缸筒材料的許用應力。無縫鋼管。
3-15)
液壓缸壁厚算出後，可求出缸體的外徑
3-16)
按照工程機械標準液壓缸外徑尺寸系列[3]，所以取外徑為116mm
3.3.5液壓缸工作行程的確定
液壓缸工作行程長度，可根據執行機構實際工作的最大行程確定，參照液壓缸活塞行程引數系列選用工作行程為400mm。
3.3.6缸蓋厚度的確定
一般液壓缸多為平底缸蓋
有孔時3-17)
無孔時3-18)
式中 t——缸蓋有效厚度(m)；
——缸蓋止口內徑(m)；
——缸蓋孔的直徑(m)。
在本設計中有孔時
3-19)
無孔時 (3-20)
3.3.7最小導向長度的確定
3-21)
活塞寬度b取
3-22)
缸蓋滑動支承面的長度
3-23)
隔套的長度
3-24)
3.3.8缸體長度的確定
液壓缸剛體內部長度應等於活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長度還要考慮到兩短端蓋的厚度。一般液壓缸缸體長度不應大於內徑的20~30倍。
因此取缸體長度=448mm。
3.4液壓缸的結構設計
3.4.1缸體與缸蓋的連線形式
缸體端部與缸蓋的連線形式與工作壓力、缸體材料以及工作條件有關。主要連線形式有法蘭連線、螺紋連線、半環連線。
液壓設計說明書
目錄1 課程設計的目的和基本要求 1 1.1 課程設計的目的 1 1.2 課程設計的基本要求 1 2 課程設計的主要內容 1 2.1 課程設計題目 1 2.2 課程設計要完成的主要內容 2 3 工況分析 2 3.1 基本結構與動作順序 2 3.2 主要效能引數 2 3.3 負載分析 3 3.4負載圖...
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