液壓設計資料

1、、分析負載1外負載對于金屬切削機床來說，即為沿著活塞運動方向的切削力為Fg=12000N2. 慣性負載取：t=0.2sG Z180005Fm -XN :765Ng加9.860 0.23.阻力負載靜摩擦阻力F = f FFSs 1 n= 0.2 18000 = 3600N動摩擦阻力F = f FFdd n-0.1 18000 =1800N由此得出液壓缸在各工作階段的負載如下表1-1所示表1液壓缸在各工作階段的負載F（單位：N）工況負載組成負載值F工況負載組成負載值F啟動F = Fn fs3600工進F = Fn fd + Fg13800加速vF =Fn fd +m =t2565快退F = Fn

2、fd1800快進F = Fn fd1800注：不考慮動力滑臺上顛復力矩的作用。由于 v1 =v3 =5m/min、l1 =200mm l2 =200mm 快退行程 l3=400mm 工進速度V2 =20120mm/min按上表數(shù)值繪制負載圖、速度圖如下所示1&M .1.3800200100 1,-18M 一.nn一匚=_二二、確定執(zhí)行元件主要參數(shù)由表8-7和8-8可知，組合機床在最大負載約為1200ON時液壓系統(tǒng)宜取壓力 p1 =3MPa鑒于動力滑臺要求快進、快退速度相等，這里的液壓缸可選用單活塞桿式的， 并在快進時作差動連接，通常利用差動連接液壓缸活塞桿較粗，可以在活塞桿中設置通油孔的有利條

3、件，最好采用活塞桿固定，而液壓缸缸體隨滑臺運動的常用 典型安裝形式這種情況下，液壓缸無桿腔的工作面積.-.1應為有桿腔工作面積.-.2 的兩倍，即 二/厶2=2,而活塞桿直徑d與缸筒直徑D成d=0.707D的關系。在工進過程中，當被加工件上的孔被鉆通時，由于負載突然消失，液壓缸有可能會發(fā)生前沖的現(xiàn)象，因此液壓缸回油路上必須有背壓P2，參考表8-3取P2=0.6MPa快進時液壓缸作差動連接，管路中有壓力損失，有桿腔壓力應略大 于無桿腔，但其差值較小，可選取 0.3MPa,考慮快退時回油腔中也是具有背壓 的這是p2也可按0.6MPa估算。由一工進時的負載值按表8-9中的公式計算液壓缸面積-2 =F

4、m（P- P2）1380060.96（3 2 -0.6） 10m2 =26.62 10 m2丄產(chǎn)=2=24=2 26.62 10, =53.24 10，m2D=2 53.24 104= 0.08 mJId=0.707D=0.058m將這些直徑按GB/T2348-2001圓整成就近標準值得D=0.08md=0.063 m（液壓系統(tǒng)設計手冊表2-4、2-5）由此求得液壓缸兩腔的實際有效面積為A “d2/4 =50.27 10，m2，二（D2 -d2）/4 =19.09 10，m2。經(jīng)驗算，活塞桿的強度和穩(wěn)定性均符合要求。根據(jù)上述D和d值，可估算出液壓缸在各個工作階段中的壓力、 流量和功率,如表下圖

5、,工況負載F/N回油腔壓力p2 / MPa進油腔壓力p1 / MPa輸入流量q0/m3 s輸入功率 P/kW計算公式快進（差動）起動360001.20P1 = #F/J)+ 直 2心1航)加速2565P1 p1.04q = (A1 A2)W恒速1800也 p =0.3MPa0.790.260.205P= P2工進138000.63.090.010.0309P1 = kF /J)+九 2P2/九 1 q = A_ 1V2p= P1q起動360001.96P1 =畀/5）+爸卩2仏2快退快加速25650.62.97q = A2V3恒速18002.560.160.41p= P1q并根據(jù)繪出工況圖:彥

6、/吏匕(2)1A15, 6L/min 3. 09-i xzu0.790. 03040.0111么56丿1.960.412.970.205QV-P0.26CL 169. 5L niin注：液壓缸的機械效率取0.96圖3三、設計液壓系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)原理圖設計液壓系統(tǒng)方案由于該機床是固定機械，且不存在外負載對系統(tǒng)作功的工況。 并由圖知，這臺機床液壓系統(tǒng)的功率小，滑臺運動速度低，工作負載變化小。根據(jù)表8-5、表8-6該液壓系統(tǒng)以采用回油節(jié)流調(diào)速回路。為了解決鏜孔是按滑臺突然前沖，回 油路設置背壓閥。1. 確定供油方式考慮到該機床在工作進給時負載較大，速度較低。而在快進、快退時負載較 小，速度較高

7、。從節(jié)省能量、減小發(fā)熱考慮，泵源系統(tǒng)宜選用雙泵供油或變量泵 供油?，F(xiàn)采用帶壓力反饋的限壓式變量葉片保泵。2. 調(diào)速回路的選擇在中小型專用機床的液壓系統(tǒng)中，進給速度的控制一般采用節(jié)流閥或調(diào)速閥。根據(jù)該類專用機床工作時對低速性能和速度負載特性都有一定要求的特點,決定采用限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速。這種調(diào)速回路具有效率高、發(fā)熱小和速度剛性好的特點，并且調(diào)速閥裝在回油路上，具有承受負切削力 的能力。3. 速度換接回路的選擇本系統(tǒng)采用電磁閥在快慢速換接回路，它在特點是結(jié)構簡單是、調(diào)節(jié)行程比 較方便，閥的安裝也較容易，但速度熱換接的平穩(wěn)性較差。進給液壓缸在快進時 采用差動連接圖54. 夾緊回路

8、的選擇用二位四通電磁閥來控制夾緊、松開換向動作時，為了避免工作時突然失電 而松開，應失電夾緊方式。在該該回路中還裝有裝有減壓閥，用來調(diào)節(jié)夾緊力的 大小和保持夾緊力的穩(wěn)定。圖65. 快速移動和換向回路采用三位四通0型中位機能的電磁換向閥，實現(xiàn)工作臺的快進快退。圖7液壓系統(tǒng)原理圖如下圖:圖8電磁鐵動作順序表如下表所示:動作1YA2YA3YA4YA快進+工進+快退+停止+表2電磁鐵動作順序表四. 液壓系統(tǒng)的計算和選擇液壓元件1. 確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格1）泵的工作壓力的確定?？紤]到正常工作中進油管路有一定的壓力損失, 所以泵的工作壓力為Pp =Pi p式中Pp一液壓泵最大工作壓力;p1

9、執(zhí)行元件最大工作壓力；p 進油管路中的壓力損失，本例取、中為0.5MPa,貝UpP =（3.09 0.5）MPa =3.59MPa上述計算所得的pp是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過渡階段出現(xiàn)的動態(tài)壓力往往超過靜態(tài)壓力。另外考慮到一定的壓力貯備量，并保證泵的壽命，因此選泵的額定壓力 Pn應滿足一（1.25至1.6 ） Pp。本例中，取Pn =1.3pp =4.67MPa。2）泵的流量確定。液壓泵的最大流量應為 qq ZKl（送q）max，取K l = 1.2 ,則qq =Kl（ q） max =1.2 15.6L/ min = 18.72L/min3） 選擇液壓泵的規(guī)格。根據(jù)以上算得的

10、pP和qP再查閱有關手冊，現(xiàn)選用YBX-25限壓式變量葉片泵，該泵的基本參數(shù)為：每轉(zhuǎn)排量q0 =25L/r,泵的額定壓力pn = 6.3MPa，電動機轉(zhuǎn)速nH =1450r/min,容積效率0.85,總效率 =0.7。2. 與液壓泵匹配的電動機的選定P= Pnqq/ n =4.67 X 18.72/0.75 X 60=1.9KW查閱電動機產(chǎn)品樣本，選用 丫90S-4型電動機，其額定功率為1.9kW,額定轉(zhuǎn)速為 1400r/min。3. 液壓元件的選擇表3液壓兀件明細表序號元件名稱方案通過流量(L/min)1濾油器XU J25x8018.722液壓泵YBX-2518.723壓力表開關KF3-E3

11、B4三位四通換向閥34EF30-E10B15.65調(diào)速閥AQF3-E10B15.66單向閥AF3-EA10B8.47二位三通換向閥23EF3B-E10B15.68減壓閥JF3-10B8.49壓力表開關KF3-E3B10二位四通換向閥24DF3B-E10B-B8.411壓力繼電器DP1-63B8.412單向閥AF3-EA10B8.413單向閥AF3-EA10B8.44. 油管的計算和選擇油管內(nèi)徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可以按管路允許流速進行計算，流量q=30.18/min，壓油管的允許流速取v=3m/s。外徑：d=2 qTv“ 2(30-18 10 3 60)= 14.6mm

12、飛(3X103)內(nèi)徑：d =2喬)=2 J。8.720 ：60)=11.5mmV(兀漢 30)可選內(nèi)徑為d=24mm勺油管。5. 油箱的確定該方案為中壓系統(tǒng)，液壓油箱的有效容量按泵的流量57倍來確定，油箱V=（57） q 泵=（5 7） X 18.72=（93.6 131.04）L按油箱公稱容量系列JB/T79381995,且考慮散熱因素，取靠近的標準值V=140L。五結(jié)論 通過這次的課程設計，加深了我對液壓各個元件的了解和對各工作原理的 理解，也加深了我對液壓各個元件的設計計算和選擇， 讓我明白了液壓系統(tǒng)的工 作原理，在設計過程中， 讓我明白到查閱相關的設計手冊的重要性， 最后讓我再 次熟悉CAD軟件的操作。本系統(tǒng)采用了限壓式變量葉片泵和液壓缸差動連接，得到了較快的進給速 度，能量也能合理利用。本次課程設計時間緊張，時間不太