換向閥閥芯加工液壓系統(tǒng)

1、上法理工人號aHlVERSITY OF SHAKGHAI FCfl SCIENCE AHD TECHmOLOGf液壓系統(tǒng)課程設計換向閥閥芯專用加工設備液壓系統(tǒng)設計學院機械工程學院專業(yè)機械設計制造及其自動化學生姓名 顧正杰學 號1314410216指導教師 王蕾完成日期2015年12月、設計任務書 二、工況分析三、擬定液壓系統(tǒng)原理圖四、液壓缸的計算及選擇五、壓力和流量計算六、液壓閥的計算及選擇七、輔助元件的計算及選擇八、液壓泵及電動機的計算及選擇九、元件明細表十、參考資料目錄及附表十一、集成塊設計說明、設計任務書1.設計題目：教育資料換向閥閥芯專用加工設備液壓系統(tǒng)設計。二、工況分析1.運動分析1

2、）尾架頂緊（工進）3）縱刀架工進45）縱刀架快退67）后刀架工進89）尾架松開（快退）2.負載分析2）橫刀架快進）橫刀架快退）后刀架快進）后刀架快退10）停止，泵卸荷刀架自重G-1）=0.15*（符合7 ）油封取。型8 ）驗算液壓缸支撐長度Ls （1015） d時須考慮活塞桿彎曲穩(wěn)定性并進行 驗算。液壓缸支撐長度Ls是指活塞桿全部外伸時，液壓缸支撐點與活 塞桿前段連接處之間的距離；d為活塞桿直徑?，F(xiàn)Ls& 10d,故不需要驗算。b,橫刀架油缸的設計計算1 ）由切削力Py=2000N選用油缸工作壓力 P=3.0MPa中低壓系統(tǒng)中，回油路帶背壓閥，背壓范圍為0.51.5MPa,估止匕處取1MPa2

3、 ）缸徑DD=1.13（R/P） 5=1.13（2000/3000000） 0.5=29mm參照直徑系列圓整取D=32mm3 ）活塞桿直徑一般 d= （0.50.55 ） D取 d=16mm4 ）油缸工作行程的確定根據液壓缸活塞行程參數(shù)系列（GB2349-8。取 L=25mm5 ）油缸壁厚取 6 =10mm6 /D=10/30=0.33油缸壁厚的校核7 -1）=0.15*（符合6 ）最小導向長度H取 H=25mm7 ）活塞寬度BB=0.6D=0.6*32=19.2mm取 20mm8 ）缸蓋滑動支撐面長度ll=0.6D=19.2mm取 20mm9 ）缸體長度的確定內部長度l尸L+B=25+20=

4、45mm外部長度 l 2=L+B+6 +l=25+20+15+20=80mm10 ）驗算液壓缸支撐長度Ls （1015） d時須考慮活塞桿彎曲穩(wěn)定性并進行 驗算。液壓缸支撐長度Ls是指活塞桿全部外伸時，液壓缸支撐點與活 塞桿前段連接處之間的距離；d為活塞桿直徑?，F(xiàn)Ls& 10d,故不需要驗算。c.縱刀架油缸的設計計算1 ）由切削力px=2500N選用油缸工作壓力p=3.0MPa中低壓系統(tǒng)中，回油路帶背壓閥，背壓范圍為0.51.5MPa,估止匕處取1MPa2 ）油缸直徑DD=1.13 （R/P） 0.5=1.13（2500/3000000） 0.5=32.6mm參照直徑系列圓整取D=32mm3

5、）活塞桿直徑d一般 d= （0.50.55 ） D取 d=16mm4 ）活塞寬度BB=0.6D=0.6*32=19.2mm取 20mm5 ）油缸工作行程確定根據加工閥芯零件的總長，取 L=100mm6 ）油缸壁厚取 6 =10mm6 /D=10/30=0.33油缸壁厚的校核1)=0.15*(符合7 ）缸體長度的確定L=l+B+26 +z=100+20+2*15+10=160mm8 ）驗算無桿腔有效面積 A=兀D2/4=兀*322/4=804.25mm2有桿腔有效面積A=A-A=804.25-兀*162/4=603.19m而s=0.15mm/rn=500r/minv=ns=0.15*500=75

6、mm/min液壓缸支撐長度Ls （1015） d時須考慮活塞桿彎曲穩(wěn)定性并進行 驗算。液壓缸支撐長度Ls是指活塞桿全部外伸時，液壓缸支撐點與活 塞桿前段連接處之間的距離；d為活塞桿直徑?，F(xiàn)Ls& 10d,故不需要驗算。9 ）螺釘取6個M6的螺釘對稱分布在端蓋上d.后刀架油缸的設計計算1 ）由切槽切削力py=5000N選用油缸工作壓力p=3MPa中低壓系統(tǒng)中，回油路帶背壓閥，背壓范圍為0.51.5MPa,估止匕處取1MPa2 ）缸徑DD=1.13（R/P） 5=1.13（5000/3000000） 0.5=46mm取 D=50mm3 ）活塞桿直徑d一般 d= （0.50.55 ） D取 d=25

7、mm4 ）油缸工作行程的確定根據液壓缸活塞行程參數(shù)系列（GB2349-8。取 L=25mm5 ）活塞寬度BB=0.6D=0.6*50=30mm取 B=30mm6 ）缸體長度的確定xL+B+26 +z=25+30+15*2+10=95mm取 L 缸=100mm7 ）壁厚6取 6 =10mm6 /D=10/30=0.33油缸壁厚的校核6 -1）=0.15*（符合8）驗算無桿腔有效面積 A產九D/4=兀*502/4=1964.50mn2有桿腔有效面積 4=A-A=兀 *502/4-兀*252/4=1472.62mm由已知得s=0.1mm/rn=250m/minv=ns=25mm/min液壓缸支撐長度

8、Ls （1015） d時須考慮活塞桿彎曲穩(wěn)定性并進行 驗算。液壓缸支撐長度Ls是指活塞桿全部外伸時，液壓缸支撐點與活 塞桿前段連接處之間的距離；d為活塞桿直徑?，F(xiàn)Ls& 10d,故不需要驗算。五、壓力和流量計算1）壓力計算a .尾架油缸進油口壓力P=F/（ 兀 D/4）=2200/（兀 *322/4）=2.74MPa減壓閥調定壓力P=3MPab .橫刀架油缸進油口壓力P= F/（九 D2/4）=2000/（兀 *322/4）=2.49MPa減壓閥調定壓力P=3MPac. 縱刀架油缸進油口壓力P= F/（九 D2/4）=2500/（兀 *322/4）=3.10MPa減壓閥調定壓力P=3.5MPa

9、d. 后刀架油缸進油口壓力P= F/（九 D2/4）=5000/（兀 *502/4）=2.55MPa減壓閥調定壓力P=3MPa2）流量計算a .尾架缸流量無桿腔 有桿腔 -q工進=A1Vh =803.84 M200=0.965L/minq快 =A2 V 快退=2.746b .橫刀架缸流量無桿腔 A1= =803.84q快進=A1V快退=0.965有桿腔 A2= =602.88q快 =A2 V 快退=0.723c .縱刀架缸流量無桿腔 A1= =803.84q工進A1Vh =0.060有桿腔 A2= =602.88q快 =A2 V 快退=0.723d .后刀架缸流量無桿腔 A1=q工進=A1Vh

10、 =0.048q快 =A1V 快=2.35有桿腔A2=q快 =A2 雙工=1.767 2K1一系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取K1=1.11.3,小流量取大值，大流量取小值此處取K1=1.3“同時動作各液壓缸所需流量之和的最大值。此處,=2.7192L/minH3 2.7192=3.535L/min六、液壓閥的計算及選擇通過最大流量以及壓力選取閥，現(xiàn)采用廣州機床研究所系列的閥型號額定流量(L/min )額定壓力(MPa溢流閥Y-63B630.56.3減壓閥J-63B630.55.8順序閥X-62B630.56.3單向閥I-63B636.3二位四通電磁換向閥24E-63B636.3二位二通電磁換向閥22E-

11、63B636.3三位四通電磁換向閥34E-63B636.3調速閥Q-63B6316繼電器DP3-63B七、輔助元件的計算及選擇1 .油管和管接頭材料選用尼龍管。其特點是承壓能力強，價格低廉、耐油、抗腐蝕、剛度好, 目前應用最廣泛，且尼龍管適用于低壓系統(tǒng)。根據公式d24.16 -通過油管油液的流量 qmax=3.535L/min油管的推薦速度根據相關手冊取 v=4m/s . d m91mm因為閥口接連管道都為18mmH；!據經濟效益最好，取油管 d=18mm選擇擴口式管接頭。2 .蓄能器選用氣囊式蓄能器。氣囊式蓄能器反應靈敏，氣囊慣性校，安裝維修方便。3 .濾油器選用網式濾油器。具結構簡單，通流

12、能力大、清洗方便、壓力損失小。4 .密封件。型密封圈5 .油箱根據公式V=cqq一液壓泵的總額定流量（L/min）一經驗系數(shù)（min）,其數(shù)值為低壓系統(tǒng)，c=24min此處取3minV=19.2L止匕處取20L所以油箱容積為20L。八、液壓泵及電動機的計算及選擇1 .選擇液壓泵的規(guī)格根據以上計算得 和，再查閱有關手冊，現(xiàn)選用定量葉片泵YB型，該泵的 基本參數(shù)為q=6.4ml/r,泵的轉速為n=1000r/min,壓力p=7MPa容積效率 陰0.85,總效率t=0.7o2 .與液壓泵匹配的電動機的選定根據公式=3.535L/min=6.25MPa =0.526kw選Y90s-4型電動機，具額定功率為1.1kw,額定轉速為1400/min九、元件明細表序號元件名稱數(shù)量1單活塞液壓缸42定量葉片泵YB型13電動機Y90S-4型14溢流閥Y-63L15減壓閥J-63B16單向閥I-63B77二位四通電磁換向閥24E-63B18三位四通電磁換向閥