钻镗两用机床动力滑台的机电液控制系统.doc

《机电液设计和综合实验》 钻镗两用机床动力滑台的机电液控制系统 设 计 说 明 书 题 目 机电液设计和综合实验(设计部分） 学 院 机械工程学院 年 级 XX 专 业 XX 班 级 X 学 号 XX 学生姓名 XX 指导教师 XX 提交日期 XX TOC \o "1-3" \h \z \u 1 机电液控制系统的总体设计 1 1.1 设计任务 1 1.2控制要求 1 1.3设计参数 1 2 工况分析 2 2.1确定执行元件 2 2.2分析系统工况 2 2.3负载循环图和速度图的绘制 3 2.4确定各执行元件主要参数 5 2.5 计算最大流量需求 7 2.6设计液压系统方案和拟定液压系统原理图 9 2.7 油源的选择和能耗控制 11 2.8 压力控制回路的选择 13 2.9 液压元件的选择 14 2.10 确定液压泵和电机规格 15 2.11 阀类元件和辅助元件的选择 16 2.12 油管的选择 19 2.13 油箱的设计 20 2.14液压系统性能的验算 22 2.14.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 22 2.15油液温升验算 24 2.16液压缸的设计 25 2.16.1液压缸的主要尺寸设计 25 2.16.2活塞杆的设计计算 26 2.16.3液压缸工作行程的确定 26 2.16.4导向套的设计与计算 27 2.16.5端盖和缸底的设计与计算 28 2.16.6缸体长度的确定 29 2.16.7其他装置的设计 30 3集成块设计 30 3.1液压装置结构形式的选择 30 3.2液压元件的连接方式概述 31 3.3集成块组液压装置的设计 32 3.3.1集成块 32 3.3.2底板 32 3.3.3顶盖 32 3.3.4过渡板 32 3.4绘制集成单元回路 33 4 PLC控制 34 4.1液压系统的PLC设计概述 34 4.2软件设计的步骤思考 34 4.3软件结构设计 36 4.3.1 PLC外部接线图的设计 36 4.3.2　继电器梯形图的设计 37 5设计总结 39 6参考文献 40 PAGE PAGE 41 1 机电液控制系统的总体设计 设计任务 1) 明确任务的设计方案； 2) 确定液压执行元件的形式； 3)对系统进行工况分析e（含负载分析、速度循环分析、负载循环分析等）； 4)按要求计算和设计液压系统，并且绘制液压系统图； 5) 根据液压系统来选择合适的液压元件； 6) 液压系统的性能验算； 7)PLC控制系统的设计； 8)绘制机械系统和控制系统设计图纸绘制； 9)编写任务说明书（含液压系统设计、控制线路设计等）。 1.2 控制要求 系统完成的工作循环是： 快进一工进二工进死档块停留快退原位停止 1.3 设计参数 快进快退速度约为7.3m/min，工进速度应能在6.6~660mm/min范围内无极调速，最大行程为400mm（其中一工进为100mm，二共进为80mm），最大切削力为18kN，运动部件的总重量为25kN，采用平面导轨，往复运动加、减时间均为0.05s。 2 工况分析 2.1确定执行元件 钻镗两用组合机床的工作特性是要求液压系统完成的主要是直线运动，因此该系统的执行元件应为液压缸。 2.2分析系统工况 设计该系统时，考虑到该钻镗两用机床的动力滑台主要是受到工作负载、惯性负载和机械阻力负载。由于动力滑台运用的是平面导轨机构，其静摩擦因数fs=0.2，动摩擦因数fd=0.1。 （1）工作负载Ft 对于金属切削机床液压系统来说，沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载，即Ft= QUOTE 在此处键入公式。 为工作负载，所以根据设计参数中给出，Fw=18000N。 （2）惯性负载 最大惯性负载取决于移动部件的质量和最大加速度，其中最大加速度可通过工作台最大移动速度和加速时间进行计算。机床总质量m=1000kg,取 QUOTE ????????℉<<tt????????????????????????????? △t=0.05s，工作台最大移动速度即快退速度为7.3m/min QUOTE 在此处键入公式。 因此惯性负载为 Fm=m?V/?t=(25000×7.3)/(9.8×60×0.05)