加工垂直孔和水平孔的專(zhuān)用組合機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、專(zhuān)用組合機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一章11.1 前言11.2 課題的意義、背景及現(xiàn)狀11.3 液壓系統(tǒng)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用21.4 液壓系統(tǒng)的基本組成3第二章確定液壓系統(tǒng)方案，擬定液壓系統(tǒng)圖42.1 調(diào)速方案42.2 換向，換節(jié)方式42.2.1 泵源的選擇52.3 液壓系統(tǒng)的組合62.3.1 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)62.4 繪制液壓系統(tǒng)圖7第三章液壓滑臺(tái)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)83.1 運(yùn)動(dòng)負(fù)載分析計(jì)算93.2 確定執(zhí)行元件類(lèi)型及基本參數(shù)103.3 確定液壓控制方案113.4 確定液壓控制元件123.5 校核13第四章液壓系統(tǒng)的計(jì)算和元件選型144.1 選擇油泵154.2 選擇電動(dòng)機(jī)164.3 選擇控制閥174.4

2、確定油管尺寸184.5 確定油箱容量194.6 液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定204.7 液壓缸實(shí)際所需流量計(jì)算214.8 確定液壓泵規(guī)格和驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率214.9 閥類(lèi)元件及輔助元件的選擇234.10 管道尺寸的確定244.11 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算264.12 系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算26第五章動(dòng)力滑臺(tái)油缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)265.1 動(dòng)力滑臺(tái)油缸的主要尺寸285.2 液壓元件參數(shù)的計(jì)算及選擇295.3 液壓閥的選擇31個(gè)人總結(jié)32參考文獻(xiàn)33摘要作為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)與控制的重要技術(shù)手段，液壓技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與其他傳動(dòng)控制技術(shù)相比，液壓技術(shù)具有能量密度高、配置靈活方便、調(diào)速范圍大、工作平

3、穩(wěn)且快速性好、易于控制并過(guò)載保護(hù)、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)電液一體化整合、系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造和使用維護(hù)方便等多種顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因而使其成為現(xiàn)代機(jī)械工程的基本技術(shù)構(gòu)成和現(xiàn)代控制工程的基本技術(shù)要素。液壓壓力機(jī)是壓縮成型和壓注成型的主要設(shè)備，適用于可塑性材料的壓制工藝。如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。也可以從事校正、壓裝、砂輪成型、冷擠金屬零件成型、塑料制品及粉末制品的壓制成型。本文根液壓系統(tǒng)的用途、特點(diǎn)和要求，利用液壓傳動(dòng)的基本原理，擬定出合理的液壓系統(tǒng)圖，再經(jīng)過(guò)必要的計(jì)算來(lái)確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來(lái)選用液壓元件的規(guī)格和進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。液壓壓力機(jī)的液壓系統(tǒng)呈長(zhǎng)方形布置，外形新穎美觀，動(dòng)力系統(tǒng)

4、采用液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、動(dòng)作靈敏可靠。該機(jī)并設(shè)有腳踏開(kāi)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)工藝動(dòng)作的循環(huán)。目前，我國(guó)的液壓件已從低壓到高壓形成系列，并生產(chǎn)出許多新型元件，如插裝式錐閥、電液比例閥、電液伺服閥、電業(yè)數(shù)字控制閥等。我國(guó)機(jī)械工業(yè)在認(rèn)真消化、推廣國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)液壓技術(shù)的同時(shí)，大力研制、開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)液壓件新產(chǎn)品，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和新技術(shù)應(yīng)用的研究，積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，合理調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)一些性能差而且不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的液壓件產(chǎn)品，采用逐步淘汰的措施。由此可見(jiàn)，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，液壓技術(shù)將獲得進(jìn)一步發(fā)展，在各種機(jī)械設(shè)備上的應(yīng)用將更加廣泛。關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)過(guò)載保護(hù)壓縮成型液壓系統(tǒng)ABSTRACTAsone

5、ofthemodernmachineryequipmentransmissionandcontrolimportanttechnicalmeans,hydraulictechnologyinthefieldofnationaleconomyhasbeenwidelyused.Comparedwithothertransmissioncontroltechnology,hydraulictechnologyhashighenergydensity,flexibleandconvenientconfiguration,largespeedrange,rapidandsmoothworkabilit

6、y,easytobecontrolledandoverloadprotection,easilyrintegration,systemintegrationdesign,easymaintenanceinmanufacturingoperationandothersignificantadvantagesntechnologywhichmakeitbecomethebasictechnologyofmodernmechanicalengineeringandthebasictechnologyofmoderncontrolengineering.Thehydraulicpressandpres

7、suremachineisthemainequipmentformoldingplasticinjectionandrepressingmaterialformation,suchasstamping,bending,metalsheetdrawing,etc.Alsoitcanbeengagedintheadjustment,themountingindentation,thegrindingwheelformation,theswagingmetalpartsformation,theplasticproductsandthepowderproductssuppressedformatio

8、n.includingthechoiceofmotor,acrankconnectingrodtransmissiondesign,shaftdesign,bearingdesign,selectionofthekeyandthedesignoftheframe,tryingtothroughthedesign,sothatthetransportmechanismofwalnutissimple,andcanimprovetheefficiency,andalsocanreducetheenergyconsumption.Vibratingconveyeristheeccentricwhee

9、ldrivesaconnectingrodtogeneratecentrifugalforce,thematerialscanbeseparated.Thispaperisdividedintoseveralpartsto川ustratethedesignprocess,soIdidaboutgraduationdesignwalnutvibrationconveyingequipment.Animportantcomponentofvibratingconveyoriswalnutprocessingprocessmentionedinthisdesign.Thisarticleaccord

10、ingtotheusage,characteristicsandrequirementsofthepurposesoftheYB32-150typehydraulicpressurepressmachineusesthebasicprincipleofhydraulicransmission,drawsupareasonablehydraulicsystemandundergoesthenecessarycalculationtodeterminetheparametersofhydraulicsystemwhichdeterminetochoosehydrauliccomponentsand

11、systemstructureofspecification.ThehydraulicsystemofYB32-150hydraulicpressurepressMachineisrectangulararrangement.its'externaltechnicalmeans,hydraulictechnologyinthefieldofnationaleconomyhasbeenwidelyused.Comparedwithothertransmissioncontroltechnology,hydraulictechnologyhashighenergydensity,flexi

12、bleandconvenientconfiguration,largespeedrange,rapidandsmoothworkability,easytobecontrolledandoverloadprotection,easilyrealizedintegration,systemintegrationdesign,easymaintenanceinmanufacturingoperationandothersappearanceisnewandoriginalbeautiful,thedrivingforcesystemadoptshydraulicpressuresystemthat

13、makesthestructuresimpleandcompact,theactionquickandreliable.Thismachineisequippedwiththefootswitchwhichcanrealizethesemiautomaticcraftmovementcirculation.Keywords:hydraulicsystemoverloadprotectionelectromechanicalintegration.Keywords:enery,operationintergrtin,design,modern.1.2 課題的意義、背景及現(xiàn)狀動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床用以

14、實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的通用部件，具運(yùn)動(dòng)由液壓缸驅(qū)動(dòng)。在滑臺(tái)上可根據(jù)加工工藝要求安裝各類(lèi)動(dòng)力箱和切削頭，以完成車(chē)、銃、鏈、鉆、擴(kuò)、較、攻螺紋等加工工序，并能按多種進(jìn)給方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作循環(huán)。液壓動(dòng)力滑臺(tái)應(yīng)滿足進(jìn)給速度穩(wěn)定、速度換接平穩(wěn)、系統(tǒng)效率高、發(fā)熱小等要求。液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)稱(chēng)為流體傳動(dòng)，是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門(mén)技術(shù)。如今，流體傳動(dòng)技術(shù)水平的高低已成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。第一個(gè)使用液壓原理的是1795年英國(guó)約瑟夫布拉曼(JodsephBraman,1749-1814),在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于

15、工業(yè)上，誕生了界上第一臺(tái)水壓機(jī)。1905年他又將工作介質(zhì)水改為油，進(jìn)一步得到改善。第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動(dòng)廣泛應(yīng)用，特別是1920年以后，發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在19世紀(jì)末20世紀(jì)初的20年間，才開(kāi)始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925年維克斯(F.Vkes)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵，為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動(dòng)的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)初康斯坦丁尼斯克(GConstantimsco)對(duì)能量波動(dòng)傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究;1910年對(duì)液力傳動(dòng)(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。我國(guó)的液壓工業(yè)開(kāi)始于20世紀(jì)50年代，液壓元件最初應(yīng)用于機(jī)床和鍛

16、壓設(shè)備。60年代獲得較大發(fā)展，已滲透到各個(gè)工業(yè)部門(mén)，在機(jī)床、工程機(jī)械、冶金、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車(chē)、船舶、航空、石油以及軍工等工業(yè)中都得到了普遍的應(yīng)用。當(dāng)前液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、長(zhǎng)壽命、高度集成化等方向發(fā)展。同時(shí)，新元件的應(yīng)用、系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化、微機(jī)控制等工作，也取得了顯著成果。目前，我國(guó)的液壓件已從低壓到高壓形成系列，并生產(chǎn)出許多新型元件，如插裝式錐閥、電液比例閥、電液伺服閥、電業(yè)數(shù)字控制閥等。我國(guó)機(jī)械工業(yè)在認(rèn)真消化、推廣國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)液壓技術(shù)的同時(shí)，大力研制、開(kāi)發(fā)國(guó)產(chǎn)液壓件新產(chǎn)品，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和新技術(shù)應(yīng)用的研究，積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，合理調(diào)整

17、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)一些性能差而且不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的液壓件產(chǎn)品，采用逐步淘汰的措施。由此可見(jiàn)，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，液壓技術(shù)將獲得進(jìn)一步發(fā)展，在各種機(jī)械設(shè)備上的應(yīng)用將更加廣泛。工程機(jī)械主要配套件有動(dòng)力元件、傳動(dòng)元件、液壓元件及電氣元件等。目前工程機(jī)械動(dòng)力元件基本上都用內(nèi)燃式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)柴油機(jī)）；傳動(dòng)分機(jī)械傳動(dòng)、液力機(jī)械傳動(dòng)、靜液壓傳動(dòng)、電傳動(dòng)等。但目前工程機(jī)械用得最多、最普遍的為液力機(jī)械傳動(dòng)及靜液壓傳動(dòng)。整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)還包括傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋等。靜液壓傳動(dòng)有多種結(jié)構(gòu)形式，有的有傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)橋，有的沒(méi)有，視情況而定；液壓元件主要有缸、泵、閥、密封件及液壓附件等。靜液壓元件的泵（主要是變量泵）、馬達(dá)（變量與

18、定量），以及相應(yīng)的減速機(jī)等；電氣元件以前對(duì)工程機(jī)械的影響還并不大，最早的工程機(jī)械電氣系統(tǒng)，主要是起動(dòng)電路及照明電路，系統(tǒng)及元件都非常簡(jiǎn)單，起動(dòng)可以用拖起動(dòng)，白天干活不用照明，因此，這兩個(gè)電路系統(tǒng)出了故障也能勉強(qiáng)維持工作。但工程機(jī)械發(fā)展到今天，電氣系統(tǒng)及電氣元件已經(jīng)成了工程機(jī)械一個(gè)非常關(guān)鍵的部分，可以說(shuō)今天的絕大多數(shù)工程機(jī)械，電氣系統(tǒng)出了故障根本就不能工作，有的甚至寸步難行，等于一堆廢鋼鐵。因此電氣系統(tǒng)、電器元件目前也是工程機(jī)械最關(guān)鍵最主要的配套件之一。主要電器元件除傳統(tǒng)的元件外，還有各種傳感器，各種控制元件及微處理機(jī)等等。1.3 液壓傳動(dòng)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用1）能源裝置一一液壓泵。它將動(dòng)力部分（

19、電動(dòng)機(jī)或其它遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)）所輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。2）執(zhí)行裝置一一液壓機(jī)（液壓缸、液壓馬達(dá)）。通過(guò)它將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，推動(dòng)負(fù)載做功。3）控制裝置一一液壓閥。通過(guò)它們的控制和調(diào)節(jié)，使液流的壓力、流速和方向得以改變，從而改變執(zhí)行元件的力（或力矩）、速度和方向，根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥（安全閥）、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開(kāi)關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。4）輔助裝置一一油箱、管路、

20、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開(kāi)關(guān)等.通過(guò)這些元件把系統(tǒng)聯(lián)接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)各種工作循環(huán)。5）工作介質(zhì)一一液壓油。絕大多數(shù)液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它來(lái)傳遞能量或信息。第二章確定液壓系統(tǒng)方案，擬定液壓系統(tǒng)圖2.1 調(diào)速方案由工況要求所知，執(zhí)行元件采用油缸實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)：組合機(jī)床進(jìn)給功率較小，同時(shí)為了增加進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，因此采用回油路節(jié)流調(diào)速方案。為保證切削過(guò)程速度穩(wěn)定，選用調(diào)速閥調(diào)速。2.2 換向，換節(jié)方式本機(jī)床的動(dòng)力滑臺(tái)在調(diào)整時(shí)，需停在任意位置上，故采用三位五通換向閥進(jìn)行換向。當(dāng)動(dòng)力滑臺(tái)由差動(dòng)快進(jìn)換接為工進(jìn)時(shí)，與調(diào)速閥并聯(lián)的二為二通電磁閥關(guān)閉，泵壓升高，使液控順序閥逐漸打開(kāi)，使差動(dòng)油路斷開(kāi)，油缸回

21、油經(jīng)調(diào)速閥，三位五通電磁閥和液控順序閥流回油箱。這樣可使速度換接平穩(wěn)。采用回路見(jiàn)圖6-36,6-37。2.2.1 泵源的選擇工況特點(diǎn)是快速時(shí)低壓大流量，時(shí)間短；工進(jìn)是中壓升秒度小流量，時(shí)間長(zhǎng)。目前多數(shù)采用雙聯(lián)定量葉片泵（圖6-38a,b）或限壓式變量葉片泵（圖6-38c）,僅在功率較小時(shí)，才用定量泵（圖3-38d）。為了減少功率損失，可選用限壓式變量葉片泵，快速時(shí)全流量供油，工進(jìn)時(shí)限壓變量，與油缸所需流量相適應(yīng)。電磁鐵快進(jìn)工進(jìn)快退1DT+-2DT+-+3DT-+圖6-36臥置滑臺(tái)液壓回路電磁鐵快進(jìn)IX進(jìn)n工進(jìn)快退1DT+-2DT+-+3DT+-+4DT-+圖6-37立置滑臺(tái)液壓回路圖6-38泵

22、源選擇2.3 液壓系統(tǒng)的組合立置與臥置滑臺(tái)的負(fù)載不同，速度要求也不同，要保證同時(shí)動(dòng)作，又不相互干擾，兩回路組合時(shí)，在各自進(jìn)油油路上串接一個(gè)節(jié)流閥，變量泵的調(diào)節(jié)流量應(yīng)大于兩個(gè)動(dòng)力滑臺(tái)同時(shí)快進(jìn)時(shí)通過(guò)兩個(gè)節(jié)流閥的流量。測(cè)壓點(diǎn)布置在泵源出口和節(jié)流閥后，便于調(diào)整油泵液控順序閥的壓力。本機(jī)床液壓系統(tǒng)，過(guò)濾精度要求不高，故在泵進(jìn)口處安裝網(wǎng)式濾油器即可。2.3.1 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)表6-16滑臺(tái)名稱(chēng)切削力R（公斤力）移動(dòng)件重（公斤力）速度V（米/分）行程S（毫米）啟動(dòng)制動(dòng)時(shí)間/tIX進(jìn)n工進(jìn)快速I(mǎi)X進(jìn)n工進(jìn)快進(jìn)1工進(jìn)丑工進(jìn)快退滑臺(tái)120004000250004.50.0450.0282073582500.2臥置

23、滑臺(tái)3000320060.025162402020.2立置滑臺(tái)寬為320毫米，采用平導(dǎo)軌。臥置滑臺(tái)寬為200毫米，采用平面和V型（=90）導(dǎo)軌組合方式，靜摩擦系數(shù)U=0.2,動(dòng)摩擦?xí)rU=0.1。自動(dòng)化程度采用液壓與電氣配合，實(shí)現(xiàn)工作自動(dòng)循環(huán)。為提高生產(chǎn)效率，要求二滑臺(tái)同時(shí)實(shí)現(xiàn)工作循環(huán)，但要防止相互干擾。確定外負(fù)載，作工況循環(huán)圖立制動(dòng)力力滑臺(tái)外負(fù)載計(jì)算見(jiàn)表6-17,切削負(fù)載圖，速度循環(huán)圖見(jiàn)圖6-32,外負(fù)載循環(huán)圖見(jiàn)圖6-33。6-臥置動(dòng)力滑臺(tái)外負(fù)載計(jì)算見(jiàn)表6-18,切削負(fù)載圖，速度循環(huán)圖見(jiàn)圖34,外負(fù)載循環(huán)圖見(jiàn)圖6-35工況公式計(jì)算結(jié)果P（公斤力）啟動(dòng)加速lGAVFj=ma=-xg&匚匚

24、2x25000x(4.6-0)Fj=Faj9.81父0.2父601950I工進(jìn)Ph=R=1200PhI=RI=1200012000H工進(jìn)Rii=Rn=745PhII=RII=745745反響啟動(dòng)clGAVPj-Fa-Xg8cL25000M(4.50)Pj-Fa-9.81父0.2父60980制動(dòng)_GM(0-V)Pji_Fa-g父&l2x25000x(0-4.5)Pji=-Fa=j9.81X0.2X60-1950表6-17注：1.立置動(dòng)力滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)部件重量用鋼通過(guò)滑座頂端的話輪富副重錘平衡，故不計(jì)靜止?fàn)顟B(tài)重量的作用力；2 .導(dǎo)軌的磨榛力和滑輪副的磨榛咯去不計(jì)；3 .第n工進(jìn)的速度很低，故不

25、考虜制動(dòng)過(guò)程的慣性力。表6-18工況公式計(jì)算結(jié)果P（公斤力）啟動(dòng)加速GmRGxAVPj=Fd+Fa=u.N+.agxAtsin-a2一3201L陛上）J地.810.1X6°J115快進(jìn)G父RnPh=Fd=uasin2PhFd°'1l2l!+sin45JJ39工進(jìn)R=R=294PhI=Fd+R=39+255294返向啟動(dòng)GmRG3P=Fd+Fa=u.-.agx4sin-¥2PT+F-平及喘。:心。上）Jg810.1X60J115快退Ph=R=6.4Ph=Fd=°.lj%1。；）I21sin45!6.4制動(dòng)_llGmRnG3PFd-Fa-u.-.ag

26、MAtsin-"232°|,Z11|'32°7-0、'Pj=FdFaH.2'1+0-X12Isin45力皎.81°.16°J31.6Kgf1210745速度循環(huán)圖（v-s）I工進(jìn)II工進(jìn)m/min月動(dòng)快進(jìn)Kgf快進(jìn)啟動(dòng)1210I工進(jìn)II工進(jìn)切削負(fù)載圖（R-S）745209242一S2552092424.67是m/min制動(dòng)快退反向啟動(dòng)圖6-32立置滑臺(tái)切削負(fù)載，速度循環(huán)圖195255(mm)制動(dòng)快退P遮098195Kgf圖6-33PKgf0739P遮Kgf立置動(dòng)力滑臺(tái)外負(fù)載循環(huán)圖快進(jìn)啟動(dòng)工進(jìn)294115制?？焱?64_S

27、204(mm)圖6-34臥置動(dòng)力滑臺(tái)切削負(fù)載，速度循環(huán)圖圖6-35臥置動(dòng)力滑臺(tái)外負(fù)載循環(huán)圖2.4繪制液壓系統(tǒng)圖根據(jù)上述所選回路液壓系統(tǒng)，并繪制液壓系統(tǒng)圖（如圖6-39）。圖中附有油缸的工作循環(huán)圖和電磁鐵動(dòng)作表。I7VQT-10Bp3、,，1-25B1DT3DT立置滑臺(tái)電磁鐵動(dòng)作循序表臥置滑臺(tái)電磁鐵動(dòng)作循序工況4DT5DT6DT7DT快進(jìn)+-+I工進(jìn)+-+口工進(jìn)+-停留+-快退-+原位-+工況1DT2DT3DT快進(jìn)+-工進(jìn)+-停留+-快退-+原位-6-39液壓系統(tǒng)圖工況油缸壓力計(jì)算式外負(fù)載Ph（公斤力）壓力值P一一.一.2（公斤力/厘米）速度V時(shí)間T行程S缸流量Q缸功率N說(shuō)明P2力PmP2P1P

28、h+zPmA=0.10萬(wàn)印2=(ZP1+/9快進(jìn)P1A1-P2A4.62.8120914.1P3+2ZP2).P1=P2-EzP22(12.7/25)1工進(jìn)R=R/A1+/Pm+AVAR12105250.04647.3360.20.012工進(jìn)同上7451.55170.031790.140.004快退Pl=R/A2+A/A2(ZPm-£*)01.51.574.63.425514.10.14快進(jìn)R+zPmA=P1A1-EzP2=(ZP1+P2+/R).P2A2371.6416460.07(7.5/25)2P1=P2-EZP2工進(jìn)p=Ph/A1+/

29、Pm29416.0.0080.0262+A/A1P2598500.05快退P1=Ph/A1+A1/A2z/P2=P2=ZPl.（/Pm直期）372.0420450540.06(13.4/25)2注:1.立置滑臺(tái)油缸A1=56.7厘米2,A2=28.3厘米2;臥置滑臺(tái)油缸A1=23,74厘米2,A2=11.2厘米2;2 .快進(jìn)時(shí)為差動(dòng)聯(lián)接，回油腔至進(jìn)油腔的油路上各閥實(shí)際通過(guò)量時(shí)壓損失為P2,其中公稱(chēng)流量下各K壓力損失；三位P1=1.5公斤力/米2,單向閥/P3=2公斤力/厘米2;差動(dòng)回油腔壓力為P2=P1+-ENP2;3 .工進(jìn)時(shí)，回油腔壓力P2只計(jì)調(diào)速閥的壓力損失/P4=5

30、公斤力/厘米2;4 .啟動(dòng)制動(dòng)階段的過(guò)程很難確定，故不另外計(jì)算，油缸動(dòng)作時(shí)最底摩擦阻力的壓力取/Pm=1.5公斤力/厘米2。計(jì)算兩動(dòng)力滑臺(tái)油缸各工作階段實(shí)際所需壓力，流量和功率（見(jiàn)表6-21）,并作出工況圖（見(jiàn)圖6-40）。第三章液壓滑臺(tái)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 運(yùn)動(dòng)負(fù)載分析計(jì)算專(zhuān)用組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)參數(shù)：工作循環(huán)為，快進(jìn)一一工進(jìn)一一快退，快進(jìn)、快退的速度均為5cm/s,工進(jìn)速度為0.45cm/s,工進(jìn)時(shí)最大切削力為N31035,動(dòng)力滑臺(tái)的總重量為400Kg,行程為300mm滑動(dòng)軌道靜摩擦系數(shù)0.2,動(dòng)摩擦系數(shù)0.1,啟動(dòng)加速和制動(dòng)減速的時(shí)間為0.08s。動(dòng)力滑臺(tái)工作原理圖快進(jìn)工進(jìn)快退液壓缸在工

31、作過(guò)程各階段的負(fù)載為:啟動(dòng)加速階段廠=(匕+=(4G+加5=(0.2x400x9.8+400x快進(jìn)、快退階段二436(")匕心G0.1x400x9.8/加09工進(jìn)階段35x10,0.1x400x9.80.9二3932仆)將液壓缸在各階段的速度和負(fù)載慢列于表I中.工作階段速度v/(m/s)負(fù)載F/N啟動(dòng)加速階段1149快進(jìn)、快退階段0,05436工進(jìn)階段0+4539324表1液壓缸各階段的速度和負(fù)載值3.2 確定執(zhí)行元件類(lèi)型及基本參數(shù)3.2.1 選液壓缸工作壓力由負(fù)載值大小查表、資料，參考同類(lèi)型機(jī)床，取液壓缸工作壓力為3.5Pa。3.2.2 確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)由表1鐘墩大蜴紗耳i

32、o獻(xiàn)鏘M.+*39324n；財(cái)查質(zhì)笄物艙7按液4-FA2Ay-a20.012-O.OOfj0.006-0.012壓缸內(nèi)¥捻那j|將以上計(jì)算值圓整為標(biāo)準(zhǔn)徑，取D=125mm為了實(shí)現(xiàn)快進(jìn)速度與快退速度相等，采用差動(dòng)連接，則d=0.7D,所以)(088.01257.0m同樣卜，439324CQ06八八$_切5八仙、圓整成棕準(zhǔn)扇網(wǎng)油普桿直旃1效o,odf'mmr彷zD=i25mmd=70mm®出液壓缸無(wú)桿腔直患停！面積為221012.04mDA,有桿腔有效作用面積為2222006.0)(4mdDA工進(jìn)若采用調(diào)速閥調(diào)速，查產(chǎn)品樣本，調(diào)速閥最小穩(wěn)定±_A4360Q12

33、丁、流量mft/0510mi*qv=則(論6+8006/)5=322667,0(2)計(jì)算液壓缸的輸入流量因快進(jìn)、快退速度匕=0.。新小，工進(jìn)速度4=045m餐，則液壓缸各階段的輸入流量需為:快進(jìn)階段3.2.3 計(jì)算液壓缸的工作壓力、流量和功率班三(4,一4)也二0°!21°，0?；?#176;，°5=0.0003滸/5),一一_(1)復(fù)算工作壓力查表暫定背壓為MPapb5.0。減壓缸在工作循環(huán)各階段的工作成建叫號(hào)計(jì)算：差動(dòng)快進(jìn)階段則有：q吃=4嗅=6012x0,0045=0,0000544第四章液壓系統(tǒng)的計(jì)算和元件選型4.1 選擇油泵由上述計(jì)算和工況循環(huán)圖可知，油

34、缸工作壓力最高點(diǎn)是立置滑臺(tái)油缸I工進(jìn)階段。此時(shí)，P1=25公斤力/厘米2,泵最高壓力應(yīng)是P泵AP1+/P1NP1為泵至油缸的進(jìn)油壓力損失，由液壓系統(tǒng)圖6-39所示。由于進(jìn)油路中元件較少，可取/P1=5公斤力/厘米2死擋鐵停留快退0looa）立置滑臺(tái)p-t工況圖0194t(kgf/cm2)快進(jìn)泵=30公斤力/厘米2Pi泵最大流量是兩滑臺(tái)油缸同時(shí)快進(jìn)時(shí)流量之和，考慮總泄露量，則Q=K(Q立+QWE卜)=1.21(14.1+6)=24.32升/分取泵流量Q=25升/分由產(chǎn)品樣本中查得限壓式葉片變量泵規(guī)格為YBP-25。4.2 選擇電動(dòng)機(jī)由表6-21計(jì)算可知，油缸最大驅(qū)動(dòng)功率在快退工作階段。此時(shí)，臥置

35、滑臺(tái)油缸在快退時(shí)壓力為7.5公斤力/厘米2,又計(jì)入進(jìn)由路上節(jié)流閥，換向閥的壓力損失約710公斤力/厘米2,若取P泵=15公斤力/厘米2,廁電動(dòng)機(jī)功率N=P泵Q/612刀=15X25/612X0.7=0.9千瓦選用電動(dòng)機(jī)N=1.1千瓦，n=960轉(zhuǎn)/分。4.3 選擇控制閥根據(jù)回路中最高壓力和最大通過(guò)流量選取控制閥。選用控制閥公稱(chēng)壓力均為63公斤力/厘米2,流量均為25升/分（僅調(diào)速閥取（Q-10B）,具體規(guī)格型號(hào)，見(jiàn)壓力系統(tǒng)圖639。4.4 確定油管尺寸設(shè)油泵吸油管流速V=1.0米/秒；泵出油管流速V=2米/秒；壓油管流速V=3.54米/秒。油泵吸油管管徑d=4.6.口=4.625=21.922

36、選用28乂24毫米銅管V.1.1油泵出油管管徑d=15.816選用18X16毫米銅管立置滑臺(tái)油缸差動(dòng)連接油管管徑2Q2父14.1d=4.6-4.6-13、V'3.5選用14X12毫米銅管臥置滑臺(tái)油缸差動(dòng)連接油管管徑d=4.627.6=9.63.5選用12X10毫米銅管為便于選購(gòu)，立置滑臺(tái)油缸連接管道，均選用12X10毫米銅管，臥置滑臺(tái)油缸連接管道，均選用12X10毫米銅管?？刂朴凸芗皽y(cè)油管，均選用4X3毫米銅管管接頭選用中低壓口薄管式，具規(guī)格按油管通徑選取。4.5 確定油箱容量油箱有效容積V»(57)Q取V=6XQ=7X25=175升油箱有效容積取150升。4.6 液壓缸內(nèi)徑

37、D和活塞桿直徑d的確定以單活塞桿液壓缸為例來(lái)說(shuō)明其計(jì)算過(guò)程。1P液壓缸工作腔的壓力Pa2P液壓缸回油腔的壓力Pa圖5:單活塞桿液壓缸計(jì)算示意圖由此求得液壓缸面積4.7 液壓缸實(shí)際所需流量計(jì)算工作快速空程時(shí)所需流量液壓缸的容積效率，取工作缸壓制時(shí)所需流量工作缸回程時(shí)所需流量，液壓元件的選擇2.1確定液壓泵規(guī)格和驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率由前面工況分析，由最大壓制力和液壓主機(jī)類(lèi)型，初定上液壓泵的工作壓力取為125Mpa,考慮到進(jìn)出油路上閥和管道的壓力損失為1MPa(含回油路上的壓力損失折算到進(jìn)油腔)，則液壓泵的最高工作壓力為上述計(jì)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(guò)渡階段出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過(guò)

38、靜態(tài)壓力，另外考慮到一定壓力貯備量，并確保泵的壽命，其正常工作壓力為泵的額定壓力的80%左右因此選泵的額定壓力nP應(yīng)滿足：/0.826/0.831.25液壓泵的最大流量應(yīng)為：液壓泵的最大流量同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行所需流量之和的最大值，如果這時(shí)的溢流閥正進(jìn)行工作，尚須加溢流閥的最小溢流量系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取.選擇液壓泵的規(guī)格由于液壓系統(tǒng)的工作壓力高，負(fù)載壓力大，功率大。大流量。所以選軸向柱塞變量泵。柱塞變量泵適用于負(fù)載大、功率大的機(jī)械設(shè)備（如龍門(mén)刨床、拉床、液壓機(jī)），柱塞式變量泵有以下的特點(diǎn)：工作壓力高。因?yàn)橹c缸孔加工容易，尺寸精度及表面質(zhì)量可以達(dá)到很高的要求，油液泄漏小，容積效率高，能達(dá)到的工作

39、壓力，一般是（200400）最高可以達(dá)到5100010Pa流量范圍較大。因?yàn)橹灰m當(dāng)加大柱塞直徑或增加柱塞數(shù)目，流量變?cè)龃蟆８淖冎男谐叹湍芨淖兞髁?，容易制成各種變量型。柱塞油泵主要零件均受壓，使材料強(qiáng)度得到充分利用，壽命長(zhǎng)，單位功率重量小。但柱塞式變量泵的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。材料及加工精度要求高，加工量大，價(jià)格昂貴。根據(jù)以上算得的pq和pP在查閱相關(guān)手冊(cè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)P20-195得：現(xiàn)選用63141,排量:63ml/r,額定壓力：32Mpa,額定轉(zhuǎn)速:1500r/min,驅(qū)功率:59.2KN,容積效率92%重量71kg,容積效率達(dá)92%4.8 確定液壓泵規(guī)格和驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)的選定由

40、前面得知，本液壓系統(tǒng)最大功率出現(xiàn)在工作缸壓制階段，這時(shí)液壓泵的供油壓力值26Mpa,流量為已選定泵的流量值。p（液壓泵的總效率。柱塞泵為0.800.85,取p（0.82。選1000r/min的電動(dòng)機(jī)，則驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為：YB32-150型液壓壓力機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)選擇電動(dòng)1804Y。第五章動(dòng)力滑臺(tái)油缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1動(dòng)力滑臺(tái)油缸的主要尺寸由表6-17,6-18和負(fù)載循環(huán)圖得知，滑臺(tái)最大外負(fù)載P立二25公斤力/厘米nf。臥置滑臺(tái)的外負(fù)載較小，取P臥=16公斤力/厘米nf。由于油缸都是差動(dòng)聯(lián)接，故A2=1/2A1。油缸采用O形密封圈，運(yùn)動(dòng)時(shí)/Pm=1.5公斤力/厘米nf。采用回油路調(diào)速時(shí)，被壓力取P2=

41、5公斤力/厘米nf,由式6-10及6-13得：P1A1-P2A2=P+/PmA1A1（P1-P2/2-/Pm）=PD立二1.12I；立=1.1211250二=8.51厘米；p1-j-"m25-2-1.5同理得：D臥1.12294=5.54厘米V16-1-1.5取D立=85.1毫米；D臥=55.4毫米。所以d立=0.7D立=0.7X85.1=59.57毫米，取d立60毫米。d臥=0.7X55.4=38.78毫米，取d臥=40毫米。（二）動(dòng)力滑臺(tái)油缸所需流量計(jì)算油缸主要尺寸后，根據(jù)各工作階段速度一行程循環(huán)圖便可算得各工作階段所需流量。立置滑臺(tái)油缸的流量見(jiàn)表6-19,臥置的見(jiàn)表6-20。表

42、6-19工計(jì)算結(jié)果（升備注況式/分）快進(jìn)=，_2八H,2,314M7Q進(jìn)=d立V快=父46405014.1差動(dòng)聯(lián)接I工進(jìn)Q1=3-14x8512x0046500.2無(wú)活塞桿腔進(jìn)油n工進(jìn)3.142Q11=黑8.51黑0.03500.14同止快退一31422Q退=x(8.51-72)x4.65014.1有活塞桿腔進(jìn)油表6-20工況計(jì)算式結(jié)果（升/分）備注快進(jìn)一n，23.14,2八Q進(jìn)=d臥父V快=父4M650506差動(dòng)聯(lián)接工進(jìn)3.149QI=父5.542父0.026500.05無(wú)活塞桿腔進(jìn)油快退3.1422Q退=父(5.54-4p<6505.54有活塞桿腔進(jìn)油驗(yàn)算立置動(dòng)力滑臺(tái)是否能滿足最小穩(wěn)

43、定速度的要求:由式6-15得知，A應(yīng)大于或等于Qmin/Vmin。在此取調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量為50毫升/分，代入該式得Qmin=50=16.7厘米23A-D2=H48.512=56.8厘米2ttAm人，w又44由此Vm驗(yàn)算說(shuō)明能滿足油缸最小穩(wěn)定速度要求，臥置的驗(yàn)算從略。5.2 液壓元件參數(shù)計(jì)算及選擇液壓泵及電機(jī)選擇選液壓泵泵的額定壓力計(jì)算P額=(1.25-1.6)PI=23-30MPa泵的流量計(jì)算q=(1.1-1.3)qmax=43.12-51L/min查手冊(cè)，泵的型號(hào)為SCY14-1B手動(dòng)變量柱塞泵，具額定壓力31.5MPa,容積效率A92,總效率為0.75,所以驅(qū)動(dòng)該泵的電動(dòng)機(jī)的功率可由泵的

44、工作壓力(18.89MPa)和輸出流量(當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r/min)qp=31.5x1500x0.92x10-3L/min=43.47L/min求出P功=Pqp/刀P=(18.89x106x43.47X10-3)/(60X0.75)=18247W=18.25KW查手冊(cè)，電機(jī)型號(hào)Y180M-4.5.3 液壓閥的選用調(diào)速閥2FRM10-20/50L14二位二通電磁換向閥型號(hào)：3WE6B6/AW220-50N單向閥型號(hào)：S6P222三位四通電磁換向閥。個(gè)人總結(jié)大學(xué)最后階段最重要的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于結(jié)束了，將近一個(gè)學(xué)期，自己付出的努力，體現(xiàn)在幾張薄薄的圖紙上。從老師給我們一個(gè)完全陌生課題，到自己動(dòng)手把

45、它設(shè)計(jì)出來(lái)，這幾個(gè)月的時(shí)間，我感覺(jué)到從未有過(guò)的充實(shí)。想想課題剛定下來(lái)的時(shí)候，除了陌生還是陌生，將擔(dān)心說(shuō)給老師聽(tīng)，她安慰我們別擔(dān)心，只要認(rèn)真著手去做，一切問(wèn)題都會(huì)解決的。于是著手去做，調(diào)研、查閱資料、定方案、計(jì)算、設(shè)計(jì)，在整個(gè)過(guò)程中，一個(gè)一個(gè)的問(wèn)題接踵而至，查資料，通過(guò)借書(shū)，網(wǎng)上查閱，聽(tīng)老師講解等各種方式，一個(gè)一個(gè)的問(wèn)題最后都得到了我自認(rèn)為完美的解決。終于，隨著時(shí)間的推移，我的設(shè)計(jì)也漸漸地接近尾聲。回想起這幾個(gè)月來(lái)自己所做的一切，結(jié)果不僅僅是這幾張圖紙所能反映的。通過(guò)獨(dú)立完成一臺(tái)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)，使我掌握了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的基本方法，也懂得了機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程，增強(qiáng)了自己的設(shè)計(jì)能力。調(diào)研也使我大大地開(kāi)闊了眼界，增長(zhǎng)了知識(shí)和能力，也看到了目前國(guó)內(nèi)外糧食機(jī)械行業(yè)的差別，也使我增加了對(duì)糧油機(jī)械的興趣。我們學(xué)校是一個(gè)以糧食行業(yè)為特色的高等院校。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我了解到我國(guó)在固定式帶式輸送機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備是比較落后的，與國(guó)外相比有很大的差距。只靠從國(guó)外引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備是不合理的，（1）、我國(guó)的國(guó)力不允許；（2）、引進(jìn)的技術(shù)不能很好的消化和吸收，這對(duì)提高我國(guó)在此方面的水平是不利的。面對(duì)我國(guó)現(xiàn)在的狀況使得我們要努力的完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，并在以后的工作中為提高我國(guó)機(jī)械制造業(yè)水平而努力。在此次設(shè)計(jì)的過(guò)程中，很多料想不到的問(wèn)題一個(gè)一個(gè)都要認(rèn)真地解決。有的學(xué)過(guò)的知識(shí)也忘地差不多了，于是再一