液压传动课程任务书

一、设计目的

进一步加深学生对所学液压传动理论知识的理解，培养学生运用理论知识独立解决有关本课程实际问题的能力，使学生对液压系统工作原理图的设计有一完整和系统的概念；同时通过课程设计，培养学生计算，使用技术资料及绘制液压原理图的工程设计能力。

二、设计课题（任选一题）

项目1：

一卧式钻镗组合机床动力头要完成快进→工进→快退→原位停止的工作循环，最大切削力为F＝12000N，动力头自重F G＝20000N，工作进给要求能在0.02～1.2m/min范围内无级调速，快进、快退速度为6m/min，工进行程为100mm，快进行程为300mm，导轨型式为平导轨，其摩擦系数取f s＝0.2，f d＝0.1；往复运动的加速减速实践要求不大于0.5s。试设计该液压系统。

项目2：

设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统，动力滑台的工作循环时快进→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：切削力F t=20000N，移动部件总重量G＝10000N；快进行程l1＝100mm；工进行程l2＝50mm；快进、快退的速度为5m/min，工进速度为0.1m/min；加速减速实践△t＝0.15s，静摩擦系数f s＝0.2；动摩擦系数f d＝0.1。该动力滑台采用水平放置的平导轨，动力滑台可在任意位置停止。

项目3：

设计一台钻镗两用组合机床的液压系统。该系统的工作循环时快进→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：最大切削力18000N，移动部件总重量25000N；最大行程400mm（其中工进行程180mm）；快进、快退的速度为 4.5m/min，工进速度应在（20~120）mm/min范围内无级调速；启动换向时间△t＝0.05s，采用水平放置的导轨，静摩擦系数f s＝0.2；动摩擦系数f d＝0.1。机械效率取0.9。

项目4：

设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。要求实现的动作顺序为：启动→加速→快进→减速→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力总和F g=12700N，移动部件总重量G＝20000N；行程长度400mm（其中工进行程100mm）快进、快退的速度为7m/min，工进速度（20~1000）mm/min，其中20mm/min为粗加工，1000mm/min为精加工；启动换向时间△t≤0.15s；该动力滑台采用水平放置的平导轨；静摩擦系数f s＝0.2；动摩擦系数f d＝0.1。

项目5：

设计一台钻镗两用组合机床动力滑台的液压系统。要求实现的动作顺序为：快进→工进

→快退→原位停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力总和F=12000N，移动部件总重量G＝20000N；行程长度200mm（工进和快进行程均为100mm）快进、快退的速度为6m/ min，工进速度（20~1200）mm/ min范围内无级调节；往返运动加速减速时间△t=0.2s；该动力滑台采用水平放置的平导轨；静摩擦系数f s＝0.2；动摩擦系数f d＝0.1。

项目6：

设计一组合机的液压系统。组合机床切削过程要求实现：快进→工进→快退→停止，由动力滑台驱动工作台。最大切削力F=30000N，移动部件总重量G＝3000N；行程长度400mm （工进和快进行程均为200mm），快进、快退的速度均为4m/min，工作台的工进速度可调（50~1000）mm/min；启动、减速、制动时间△t=0.5s;该动力滑台采用水平放置的平导轨。静摩擦系数f s＝0.2；动摩擦系数f d＝0.1。

项目7：

设计一专用铣床的液压系统。工作台作往复直线运动，要求实现：快进→工进→快速退回。最大切削力F=9000N；铣床工作台重量3000N，工件及夹具最大重量为1000N；行程长度400mm（工进和快进行程均为200mm），快进、快退的速度均为4.5m/min，工作台的工进速度可调（60~1000）mm/min；启动、减速、制动时间△t=0.05s;该动力滑台采用水平放置的平导轨。静摩擦系数f s＝0.2；动摩擦系数f d＝0.1。

项目8：

设计组合机床动力滑台液压系统，该动力滑台为卧式单面多轴钻孔机床，以实现“快进→工进→快退→停止”的工作循环。已知：机床上设有16根主轴，加工φ13.9 mm的孔14个，加工φ8.5 mm的孔2个；选用刀具材料为高速钢，工件材料为铸铁，硬度为240HBS；机床工作部件总重量G=9810N；快进、快退速度υ1=υ3 =7 m/min，快进行程长度为l1 =100 mm，工进行程长度为l2 = 50 mm，往复运动的加速、减速时间不超过0.2s；动力滑台采用平导轨，其静摩擦因数为fs=0.2,动摩擦因数为fd=0.1；液压系统的执行元件使用液压缸。

1)工作负载由金属切削原理可知，高速钢钻头钻铸铁孔时的轴向切削力Ft与钻头直径D（mm）、每转进给量 f (mm/r)和铸件硬度HBS之间的经验算式为

Ft=25.5D f 0.8(HBS)0.6

式中Ft ——轴向切削力（N）；

D ——钻头直径D（mm）；

HBS——工件材料硬度；

f ——每转进给量，

对φ13.9mm的孔，可选n1=360r/min， f 1=0.147mm/r，

对φ8.5 mm的孔，可选n2=550r/min， f 2=0.096mm/r。

代入式(9-1)求得

Ft=14×25.5×13.9×0.1470.8×2400.6+2×25.5×8.5×0.0960.8×2400.6=30468N

项目9：

试设计一卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统。

动力头要完成快进→工进→快退→原位停止的工作循环，最大轴向切削力为F t＝25000N，往复运动加速、减速的惯性力F M＝500N，静摩擦阻力F fs＝1500N，静摩擦阻力F fd ＝850N，工作进给速度为0.1 m / min，快进、快退速度为6m/ min，工进行程为40mm，快进行程为100mm，导轨型式为平导轨。

项目10：

一卧式钻镗组合机床动力头要完成快进→工进→快退→原位停止的工作循环，最大轴向切削力为F＝30000N，动力头自重F G＝19600N，工作进给要求能在0.02～0.12m/min范围内无级调速，快进、快退速度为6m/min，工进行程为200mm，快进行程为200mm，导轨型式为平导轨，其摩擦系数取f s＝0.2，f d＝0.1；往复运动的加速减速实践要求不大于0.2s。试设计该液压系统。

三、设计任务

①对组合机床进行工况分析，绘制负载图、速度图、工况图；

②绘制液压系统工作原理图(列出动作循环表）；

③选择计算液压元件(列出液压元件一览表）；

④进行必要的性能估算；

四、上交材料

①液压传动课程设计说明书一份，要求内容完整，步骤清楚，文句通顺，书写工整，封面格式按学校标准，并打印，正文手写。

②液压系统工作原理图一张(3号图纸，手工绘制)，图上标明液压系统工作循环表，液压元件一览表。

五、参考资料

液压传动教材、机械设计手册第五分册、液压系统设计手册等。