（优秀毕业全套设计）数控车床尾座套筒液压装置设计（整套下载）

带入公式得切削力的计算根据本文设计要求要技术参数数控车床的切削用量切削速度为。

由于切削量越大，切削速度越大，其切削力越大，因此取切量为.，切削速度为的切削力，材料为不锈钢。

根据表.所示常见的工件材料的单位切削力值。

表.常见的工件材料的单位切削力值工件材料硬度材质粗略分类非合金钢类硬化调质根据公式其中为单位切削力，由表.取值为为背吃刀量，由表.取。

将上面参数带入公式，得切削力切削力将会在轴向上产生个轴向分力，这个就是尾座需要克服的反作用力，根据根据金属切削原理与刀具切削时产生的轴向分力为了安全，取为了满足加工后的工件的精度要求，在工件重量较大和切削力较大的情况下机床不发生共振，取轴向力。

因此尾座需要克服的最大反作用力为液压油缸计算由前面计算可得尾座最大轴向力为，因此尾座液压油缸需要克服这轴向力，因此，液压油缸的外作用力为，根表据.与.，取尾座液压系统加紧时的压力为，背压取.。

则液压油缸的内径为其中油缸内径输出力液压系统输出压力液压系统背压将以上数据带入公式可得，液压油缸的直径为元整选取液压油缸的，。

得出活塞杆直接。

如在计算液压缸尺寸时需要考虑背压，可初定参考数值，回路确定之后再修改，参考背压值见表.所示。

表.液压缸背压参考系统类型背压回油路上有节流阀的调速系统回油路上有调速阀的调速系统回油路上装有背压阀带补油泵的闭式回路.液压泵的设计液压泵是液压系统中的动力装置，也是能量转换元件，起着向系统提供动力源的作用。

原动机驱动偏心轮旋转时，柱塞将做往复运动。

使密封容积的大小发生周期性的交替变化。

当由小变大就行程部分真空，油箱中的油液在大气压作用下，经吸油管顶开单向阀进入邮箱而实现吸油当有大变小时，中吸满的油液将顶开单向阀流入系统而实现压油。

原动机驱动偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油和压油，这样液压泵就将原动机输入的机械能转换成液体的压力能输出。

原理图如图.所示。

液压泵为整个液压系统提供动力，能使液压缸稳定安全的工作，是整个液压系统中的最根本装置。

.偏心轮.柱塞.缸体.弹簧单向阀.油箱图.单柱塞液压泵的工作原理图液压泵工作压力的确定液压泵的工作压力是液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。

工作压力的大笑取决与外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。

液压泵工作压力计算公式是液压执行元件的最高工作压力，对于本系统，工作压力为取.安全系数，。

是泵到执行元件间总的管路压力损失。

由系统图可见，从泵到增压缸之间取。

具体压力损失见表.所示。

表.液压系统元件压力损失表元件名称额定压力损失单向阀电磁阀调速阀液压泵工作压力为当系统压力，选用柱塞泵。

液压泵流量的确定因为液压泵的流量由得出，由工况图看出，系统最大流量发生在顶紧油缸工作顶紧过程中，根据车床的通常参数，通常情况下取活塞杆的最大速度为。

其中为液压缸的直径，为液压的速度取泄漏系数为.，求得液压泵流量液压泵般分为齿轮泵，叶片泵，柱塞泵。

齿轮泵由于油压变化比较大，不适合作为精密仪器供给留量，柱塞泵通常用于高压系统，根据本文实际要求般油压系统，且系统工作精度高，因此本系统选择叶片泵，为了提高液压系统的寿命，选用双作用式。

根据液压泵的选型手册，确定液压泵的型号为型双联叶片泵，当压力为时，泵流量为。

双作用式叶片泵的组成同单作用式叶片泵样。

它分别有两个吸油口和两个压油口。

定子和转子的中心重合，定子内表面近似于长径为短径为的椭圆形，并有两对均布的配油窗口。

两个相对的窗口连通后分别接近出油口，构成两个吸油口和两个压油口。

转子每转周，每个密封工作空间完成考两次吸油和压油。

其工作原理如图.所示。

.定子.转子.叶片图.双作用式叶片泵的工作原理图般来说。

各种类型的液压泵由于其结构原理，运转方式和性能特点各有不同，因此应根据不同的使用场合选择合适的液压泵。

般在负载小功率小的机械设备中，选择齿轮泵双作用叶片泵精度较高的机械设备如磨床选择螺杆泵双作用叶片泵对于负载较大，并有快速和慢速工作的机械设备如组合机床选择限压式变量叶片泵对于负载大功率大的设备如龙门刨床拉床等选择柱塞泵般不太重要的液压系统机床辅助装置中的送料夹紧等选择齿轮泵。

各类液压泵的性能参数与比较见表.所示。

对于液压泵的选取具有定的参考作用及指导作用。

表.各类液压泵的性能比较齿轮泵单作用式叶片泵双作用式叶片泵轴向柱塞泵径向柱塞泵压力范围.排量范围.转速范围容积效率总效率流量脉动功率质量比中小中中大小噪声稍高中中大中耐污能力中等中中大中价格最低中中低高高电动机功率的确定液压尾座系统的压力和流量都是变化的，所需功率变化较大。

小泵供油压力为.，其流量，取泵的总效率.，泵的总驱动功率为其中为液压系统的压力，其最大压力为.，为泵的流量为为系统效率，带入公式得考虑顶紧过程时间短，不过，而电动机般允许短时间超载，这样电动机功率还可降低些，。

验算其他工况时，液压泵的驱动功率均小于或近于此值。

查产品样本，选用的电动机。

.液压元件的选择油管及管接头液压系统中的油管，主要分金属钢管和耐压软管，般使用硬管，它比软管安全可靠，而且经济。

软管则通常用于两个有相对运动的部件之间的连接。

所以本系统选用钢管。

钢管，分为无缝钢管和焊接钢管两大类。

压力大于.的场合可用无缝钢管，压力小于.的场合用焊接钢管，钢管的特点是耐高压，变形小，耐油性抗腐蚀性比较好，价格较低，弯曲与装配比较困难。

综上所述，本液压系统最大压力.，所以选用无缝钢管。

管接头是油管与油管油管与液压元件之间的连接件，它与满足连接牢固密封可靠，装配方便工艺性好外形尺大小通油能力强等性能要求，特别是管接头的密封性能是影响系统外泄的重要原因。

常用管接头的性能特点比较如表.所示。

表.常用管接头的性能特点比较类型特点应用许用压力扩口式管接头结构简单，造价低适用于铜管薄壁钢管尼龙管和塑料管的链接焊接式管接头结构简单制造方便耐高压和振动密封性能好适用于厚壁钢管的链接卡套式管接头不用密封件工作可靠，拆卸方便，抗振性好，应用广泛应用场合广泛扣压式管接头连接软管用，需要在专用设备上扣押而成适用于软管链接快换管接头不需要任何工具就能实现迅速连接和断开用于经常拆装的液压管路综上所述，液压系统压力为.，选用的是无缝钢管，因此管接头选用扩口式管接头。

过滤器的选择在液压系统中，由于系统内污染物的形成或外界污染物的侵入，液压油中难免会存在各种污染物，油液的污染能加速液压元件的磨损，卡死阀芯，堵塞工作间隙和小孔，使元件失效，导致液压系统不能正常工作，据统计，约的故障和液压油的污染有关，因此必须对油液中的杂质和污染物进行清理，目前，控制液压油的清洁程度的最有效的方法就是采用过滤器。

过滤器按过滤精度可分为四级粗过滤器普通过滤器精过滤器特精过滤器过滤精度只要取决于系统的压力。

表.所示为过滤精度推荐值。

系统类型润滑系统传动系统伺服系统压力过滤精度表.过滤精度推荐值系统压力小于，由表中得出选用普通过滤器网式过滤器。

网式过滤器的优点是通油能力大，压力损失小，容易清洗，但过滤精度不高，主要用于泵吸油口，本系统恰好用于泵吸油口，所以选用网式过滤器经济划算。

油箱的选择油箱主要用来储存油液，此外还起到散热溢出油液中的空气以及沉淀杂质的作用。

油箱有开式和闭式两种。

开式油箱中的油液具有与大气相同的自由液面，常用于各种固定设备，应用广泛。

开式油箱又分为整体式和分离式。

整体式油箱利用主机的底座内腔作为油箱，这种油箱结构紧凑，各处液压元件的漏油易于回收，但增加了设计和制造的复杂性，维修不便，散热条件不好，且会使主机产生热变形。

分离式油箱单独设置，与主机分开，减小了油箱发热的液压源振动对主机工作精度的影响，因此得到了普遍的应用，特别是在精密机械上。

闭式油箱完全封闭，油箱中的油液与大气是隔绝的，由空压机向气罐充气，再由充气罐经过滤清干燥减压后进入油箱使液面压力高于大气压，从而改善了泵的吸油性能减少了气蚀和噪声。

常应用于水下设备行走设备及车辆。

综上所述。

本课题选用开式整体式油箱。

油箱容积的确定从油箱的散热沉淀杂质等职能来看，油箱的容积越大越好，单容积过大会造成体积大，质量大，浪费材料又不节约空间。

因此要合理地确定油箱容积。

般来说，油箱的有效容积可以按液压泵的额定流量估计出来。

般容量可取最大流量的倍。

对于机床的估算公式为式中为油箱的有效容积，单位为为与系统有关的经验数字。

低压系统，中压系统，高压系统为液压泵的额定流量，单位为。

上面已经计算出，流量代入公式得油箱的有效容积般来说，油箱的有效容积指油面高度为油箱整体高度时的容积。

所以油箱的总容积油箱的选定应符合液压泵站油箱公称容量系列的规定，选取容量为.的油箱.液压系统的性能验算在前面的设计过程中，由于系统还没有完全计算完毕，很多参数都是粗略估算的。

液压系统设计完成后，需要在对其的技术性能进行验算，以便判断设计质量。

液压系统压力损失验算验算系统压力损失的目的之是为了正确确定泵的工作压力即系统的调整压力系统溢流阀的调整压力，当系统执行元件的工作压力已确定时，系统的调整压力可根据管路中的压力损失进行计算。

本系统选用的阀类元件有调速阀单向阀电磁阀。

系统总压力损失式中管路的沿程压力损失为局部压力损失。

油路压力损失经验值见下表.所示。

表.油路压力损失经验值系统结构情况总压力损失般节流调速及管路间单的系统进油路有调速阀及管路复杂的系统本系统进油路上存在调速阀，所以取其压力损失最大值.，即局部压力损失在本文中液压泵工作压力的确定中已经确定，.。

那么将代入公式得到液压泵应用定的压力储备量，如果计算出的系统调整压力大于液压泵额定压力的，则应该重新进行计算。

前面已计算液压泵的工作压力。

所以液压系统压力损失在允许范围之内。

液压系统发热温升的验算液压系统工作时，液压泵和执行元件存在着容积损失和机械损失，管路和各种阀类元件通过液流时要产生压力损失和泄露。

所有的这样损失所消耗的能量均转变成热能，使油温升高。

连续工作段时间后，系统所产生的热量与散发到空气中的热量相等即达到热平衡状态，此后温度不再