3.1 调速回路的选择 …………………… ………… …..4 3.2 油源及其压力控制回路的选择…………………… …..4 3.3 快速运动与换向回路 ……………………………… ..4 3.4 速度换接回路 ………………………………… …..4 3.5 压力控制回路 ………………………………… …..5 3.6 行程终点的控制方式 ……………………………… ..5 3.7 拟定液压系统原理图 …………………………… …..5

　　………………………………………………… …...5 ………………………………….. . 6

　　4.2 阀类元件及辅助元件的选择 4.3 油管的选择 4.4 油箱的选择

　　…………………………………………………………....7 ………………………………………………… ………...8

　　试设计卧式双面铣削组合机床的液压系统。 机床的加工对象为铸铁变速箱箱 体， 动作顺序为夹紧缸夹紧→工作台快速趋近工件→工作台进给→工作台快退→ 夹紧缸松开→原位停止。工作台移动部件的总重力为 4000N，加、减速时间为 0.2s，采用平导轨，静、动摩擦因数μ s=0.2，μ d=0.1。夹紧缸行程为 30mm，夹 紧力为 800N，工作台快进行程为 100mm，快进速度为 3.5m/min，工进行程为 200mm，工进速度为 80～300mm/min，轴向工作负载为 12000N，快退速度为 6m/min。要求工作台运动平稳，夹紧力可调并保压。

　　2.1 负载分析 负载分析中， 暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力 在机械效率中加以考虑。因工作部件是卧式放置，重力的的水平分力为零，这样 需要考虑的力有：切削力，导轨摩擦力和惯性力。导轨的正压力等于动力部件的 重力，设导轨的静摩擦力为 Ffs ，动摩擦力为 Ffd ,则

　　如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响， 并设液压缸的机械效 率 m  0.9 ，则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，见表 2-1。

　　根据负载计算结果和已知的各阶段的速度，可绘制出负载图（F-l）和 速度图（F-2）

　　2.2 液压缸参数计算 组合机床液压系统的最大负载约为 14000N ，初选液压缸的设计压力 P1=3MPa，为了满足工作台快速进退速度要求，并减小液压泵的流量，这里的 液压缸课选用单杆式的，并在快进时差动连接，则液压缸无杆腔与有杆腔的等 效面积 A1 与 A2 应满足 A1=0.37A2（即液压缸内径 D 和活塞杆直径 d 应满足： d=0.607D。为防止铣削后工件突然前冲，液压缸需保持一定的回油背压，暂取 背压为 0.5MPa，并取液压缸机械效率 m =0.9。则液压缸上的平衡方程

　　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 估取 P2－P1=0.5MPa，并注意到启动瞬间液压缸尚未移动，此时△P=0；另外 取快退时的回油压力损失为 0.5MPa。根据假定条件经计算得到液压缸工作循 环中各阶段的压力.流量和功率，并可绘出其工况图

　　3.1 调速回路的选择 该机床液压系统的功率小（1kw）,速度较低；钻镗加工时连续切削，切 削力变化小，故采用节流调速的开式回路是合适的，为了增加运动的平稳性， 防止钻孔时工件突然前冲，系统采用调速阀的进油节流调速回路，并在回油路 中加背压阀。 3.2 油源及其压力控制回路的选择 该系统为了节能，考虑采用变量叶片泵油源供油。 3.3 快速运动与换向回路 由于系统要求快进与快退的速度相同，因此在双泵供油的基础上，快进时 采用液压缸差动连接快速运动回路，快退时采用液压缸有杆腔进油，无杆腔回 油的快速运动回路。 3.4 速度换接回路

　　当动力头部件从快进转为工进时滑台速度变化较大， 可选用行程阀来控制快 进转工进的速度换接，以减少液压冲击。 3.5 压力控制回路 在泵出口并联一先导式溢流阀，实现系统的定压溢流，同时在该溢流阀的远 程控制口连接一个二位二通电磁换向阀，以便一个工作循环结束后，等待装卸工 件时，液压泵卸载，并便于液压泵空载下迅速启动。 3.6 行程终点的控制方式 这台机床用于钻、镗孔（通孔与不通孔）加工，因此要求行程终点的定位精 度高因此在行程终点采用死挡铁停留的控制方式。 3.7 组成液压系统绘原理图 将上述所选定的液压回路进行组合，并根据要求作必要的修改补充，即组成 如下图 1-3 所示的液压系统图。为便于观察调整压力，在液压泵的进口处、背压 阀和液压缸无腔进口处设置测压点，并设置多点压力表开关。这样只需一个压力 表即能观测各点压力。见附图 液压系统中各电磁铁的动作顺序如表 3-2 所示。 动作名称 1YA 2YA 3YA 工作台快进 工作台工进 工作台快退 液压泵卸载 3-2 电磁铁动作顺序表

　　4.1 液压泵的选择 液压缸在整个工作循环中的最大工作压力为 3.228MPa,如取进油路上的压 力损失为 0.8MPa,压力继电器调整压力高出系统最大工作压力之值为 0.5MPa， 则 变量泵的最大工作压力应为 Pp=(3.2280.80.5)MPa=4.528MPa 由工况图可知，液压泵应向液压缸提供的最大流量为 18.378L/min，若回路 中 的 泄 漏 按 液 压 缸 输 入 流 量 的 10% 估 计 ， 则 液 压 泵 的 总 流 量 应 为 。 由于要求工作平稳，选取最大工作压力为液压泵额定压力的 70%，则液压泵 的额定压力为: P=Pp/0.7=6.47Mpa 根据以上压力和流量的数值查阅产品样本，最后确定选取 YBX-B※L 型变量 叶片泵，其最大排量为 25mL/r，压力调节范围为 2.0—7.0Mpa，若取液压泵的容

　　由于液压缸在快退时输入功率最大，这时液压泵工作压力为 0.634MPa,进油 路压力损失 0.3Mpa,流量为 20.22L/min,取泵的总效率为 0.75，则液压泵驱动电 动机输出所需的功率为 根据此数值按 JB/T10391-2002,，查阅电动机产品样本选取 Y90L-4 型电动 机，其额定功率 Pn  1.5KW ，额定转速 。

　　4.2 阀类元件及辅助元件的选择 根据阀类及辅助元件所在油路的最大工作压力和通过该元件的最大实际流 量，可以选出这些液压元件的型号及规格见表 3—3

　　4.3 油管的选择 各元件间连接管道的规格按元件接口处尺寸决定，液压缸进、出油管则按输 入、输出的最大流量计算。由于液压泵的具体选定之后液压缸在各阶段的进、出 流量已与原定数值不同，所以要重新计算如表 3—4 所示

　　由表中的数据可知所选液压泵的型号、规格适合。 由表 3—4 可知，该系统中最大压力小于 3MPa，油管中的流速取 3m/s。所以

　　油箱容积按《液压传动》式（7-8）估算，当取  为 7 时，求得其容积

　　按 JB/T7938-1999 规定，取标准值 V=250L。 五、液压系统性能验算 5.1 验算系统压力损失并确定压力阀的调整值

　　（1）快进 滑台快进时，液压缸差动连接，进油路上油液通过单向阀 10 的流量是 22L/MIN，通过电液换向阀 2 的流量是 20.22L/MIN，然后与液压缸的有杆腔的回 油汇合，以流量 51.80L/min 通过行程阀 3 并进入无杆腔。因此进油路上的总压 降为

　　此值不大，不会使压力阀开启，故能确保两个泵的流量全部进入液压缸。 回油路上，液压缸有杆腔中的油液通过电液换向阀 2 和单向阀 6 的流量都是

　　28.2L/min，然后与液压泵的供油合并，经行程阀 3 流入无杆腔。由此可算出快 进时有杆腔压力 P2 和无杆腔压力 P1 之差。

　　此值小于原估计值 0.5Mpa,所以是偏安全的。 （2）工进 工进时，油液在进油路上通过电液换向阀 2 的流量为 0.4~1.5L/min，在调 速 阀 4 处的压力损失为 0.5Mpa; 油液在回油路上通过换向阀 2 的流量为 0.20~0.76L/min，在背压阀 8 处的压力损失为 0.5MPa,通过顺序阀 7 的流量为 22.2~22.76L/min，因此这时液压缸回油腔压力 p2 为

　　, 与原计算数值 3.761MPa 相近。 考虑到压力继电器可靠动作需要压差 pe  0.5MPa ，故溢流阀 9 的调压

　　（3）快退 快退时，油液在进油路上通过单向阀 5 的流量为 22L/min，通过换向阀 2 的 流量为 20.22L/MIN；油液在回路上通过单向阀 5、换向阀 2 和单向阀 13 的流量 都是 33.17L/min。一次进油路上的总压降为：

　　7 调压应大于 0.862Mpa. 5.2 油液温升计算 工进在整个工作循环中所占的时间比例达 95%，所以系统发热和油液温升可 用工进的情况来计算。 工进时液压缸的有效功率为：

　　[1]左健民.液压与气压传动.第 2 版.北京：机械工业出版社，2004. [2]章宏甲.液压与气压传动.第 2 版.北京：机械工业出版社，2001. [3]许福玲. 液压与气压传动. 武汉：华中科技大学出版社，2001. [4]液压系统设计简明手册.北京：机械工业出版社，2000.

　　一步进行设计，慢慢的做好每一步，终于在预计的时间内完成了设计。 在这不到一周的课程设计中，能学到的东西真的很有限，但是不能说一点收 获都没有， 我想我知道了一般机床液压系统的设计框架而且我也掌握了设计一个 液压系统的步骤， 我想本次课程设计是我们对所学知识运用的一次尝试，是我们 在液压知识学习方面的一次有意义的实践。 在本次课程设计中，我独立完成了自己的设计任务，通过这次设计，弄懂了 一些以前书本中难以理解的内容，加深了对以前所学知识的巩固。在设计中，通 过老师的指导， 使自己在设计思想、设计方法和设计技能等方面都得到了一次良 好的训练。