液压课程设计说明书卧式单面多轴钻孔机床的液压系统设计.doc
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1、目 录一设计要求及工况分析31.1设计要求31.2负载与运动分析3二负载图和速度图的绘制4三确定液压系统主要参数53.1初选液压缸工作压力73.2计算液压缸主要尺寸7四拟定液压系统原理图94.1选择基本回路94.2组成液压系统10五计算和选择液压件115.1确定液压泵的容量及电动机功率115.1.1液压泵的选择115.1.2确定电机的功率,在快速时为最大功率115.2选择液压控制阀115. 3确定油管直径及管接头125. 4确定油箱流量13六验算液压系统性能136.1验算系统压力损失136.2验算系统发热与温升15七设计小结16八参考文献17一设计要求及工况分析1.1设计要求设计一卧式单面多轴
2、钻孔组合机床动力滑台的液压系统(含图)。动力滑台的工作循环是: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Ft=20000N,移动部件总重力G=10000N,快进行程L1=100mm,工进行程L2=50mm,快进快退的速度为4m/min,工进速度为0.05m/min;加速、减速时间t=0.2s,静摩擦系数fs=0.2,动摩擦系数fd=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。1.2负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力FL=20000N。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力:静摩擦阻力 动摩擦阻力 (3) 惯性负载 表1 液压缸各
3、阶段的负载和推力工况负载组成液压缸负载F/N液压缸推力启动20002223加速1333.31481.4快进10001112工进2100023333快退10001112注:1.液压缸的机械效率取 2.不考虑动力滑台上颠覆力矩的作用二负载图和速度图的绘制负载图按上面数值绘制,如下图a所示。速度图按已知数值和工进速度绘制,如下图b所示图a 负载图图b 速度图图1三确定液压系统主要参数 表2 按负载选择工作压力负载/KN50工作压力/MPa0.811.522.5334455 表3 各种机械常用的系统工作压力机械类型机床农业机械小型工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械磨床组合
4、机床龙门刨床拉床工作压力/MPa0.82352881010182032 表4 执行元件背压力系统类型背压力/MPa简单系统或轻载节流调速系统0.20.5回油路带调速阀的系统0.40.6回油路设置有背压阀的系统0.51.5用补油泵的闭式回路0.81.5回油路较复杂的工程机械1.23回油路较短且直接回油可忽略不计 表5 按工作压力选取d/D工作压力/MPa5.05.07.07.0d/D0.50.550.620.700.7 表6 按速比要求确定d/D2/11.151.251.331.461.612d/D0.30.40.50.550.620.71 注: 1无杆腔进油时活塞运动速度; 2有杆腔进油时活塞
5、运动速度。3.1初选液压缸工作压力参考表2和表3,所设计的动力滑台在工进时负载最大,在其它工况负载都不太高,初选液压缸的工作压力p1=4MPa。鉴于动力滑台快进和快退速度相等,这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸A1=2A2,即活塞杆直径d与缸筒直径D呈d = 0.707D的关系。快进时液压缸差动连接。工进过程中,当孔被钻通时,由于负载突然消失,液压缸有可能会发生前冲的现象,因此液压缸的回油腔应设置一定的背压(通过设置背压阀的方式),选取此背压值为p2=0.8MPa。快进时液压缸虽然作差动连接(即有杆腔与无杆腔均与液压泵的来油连接),但连接管路中不可避免地存在着压降,且有杆腔的压力必须大于无
6、杆腔,估算时取0.5MPa。快退时回油腔中也是有背压的,这时选取被压值=0.6MPa。3.2计算液压缸主要尺寸 由工进时的推力式(53)计算液压缸面积 故有 当按GB/T23482001和表5、表6将这些直径圆整成就进标准值时得:D=90mm,d=70mm。由此求得液压缸两腔的实际有效面积为: 经检验,活塞杆的强度和稳定性均符合要求。根据上述D和d的值,可估算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率,如表7所示,并据此绘出工况图如下图所示。图2表7液压缸在各阶段的压力、流量和功率值工况推力F/N回油腔压力进油腔压力输入流量输入功率P/KW计算公式快进启动222300.578加速1481.41.
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