文档介绍：液压课程设计
设计题目:组合机床动力滑台液压系统
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设计日期: 2011年6月18日
引言
本设计主要是为设计组合机床动力滑台液压传动系统。液压系统应用在机床中,可以实现机床自动进给。而且可以使机床的运动更平衡,加工精度更高,效率更高,从而实现机床的自动化。钻孔组合机床是以系列化,标准化的通用部件为基础,配以少量的专用部件组成的专用机床,适于对产品大批大量,一面或多面同时成组多加工的高效机加工设备。液压动力滑台是其重要组成部件。通过本题目设计训练,使我们全面熟悉加工工艺,***,切削用量,组合机床,液压动力滑台组成和工作原理。在此基础上,完成给定参数的动力滑台液压系统设计。
钻孔组合机床动力滑台液压系统
一、设计要求及工况分析
一台卧式单面多轮钻孔组合机床,动力滑台的工作循环是:快进—工进—快退—停止。液压系统的主要性能参数要求如下,轴向切削力为27000N;滑台移动部件总质量为510kg;加、;采用平导轨,,,;快进行程为200mm,工进行程为100mm,快进与快退速度相等,均为 ,工进速度为 30~40mm/min。工作时要求运动平稳,且可随时停止运动。试设计动力滑台的液压系统。
工作负载轴向切削阻力FL=Ft=27000 N
摩擦负载摩擦负载即为导轨的摩擦阻力
静摩擦阻力 Fs=1300 N
动摩擦阻力 Fd=850 N
惯性力 Fa=480 N
根据上述计算,可确定工作循环中的负载力如下:
滑台的启动负载 F=Fs=1300 N
滑台的加速负载 F= Fd+ Fa=850 N+480 N=1330 N
滑台的快进负载 F= Fa=850 N
滑台的工进负载 F= Fd+ Ft=850 N+27000 N
滑台的快退负载 F= Fd=850 N
设液压缸的机械效率ηcm=,得出液压缸在各工作阶段的负载和推力,如
表1所列。
表1液压缸各阶段的负载和推力
工况
负载组成
液压缸负载F/N
液压缸推力F0=F/ηcm/N
启动
加速
快进
工进
反向启动
加速
快退
F=Fs
F= Fd+ Fa
F= Fa
F= Fd+ Ft
F=Fs
F= Fd+ Fa
F= Fa
1300
1330
850
27850
1300
1330
850
1378
1478
945
30944
1378
1478
945
根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间,即可绘制出负载循环图F-t 和速度循环图-t,如图1和图2所示。
图1
1
图2
二、液压系统主要参数确定
根据要求可确定液压缸为差动式液压缸。
经负载分析和计算可知液压缸驱动的最大负载是在工进阶段为27850N由参考表2和表3,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),快进时液压缸差动连接。工进时为防止孔钻通时负载突然消失发生前冲现象,液压缸的回油腔应有背压,参考表4选此背压为p2=1MPa。
表2 按负载选择工作压力
负载/ KN
<5
5~10
10~20
20~30
30~50
>50
工作压力/MPa
<~1
~2
~3
3~4
4~5
≥5
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
组合机床
龙门刨床
拉床
工作压力/MPa
~2
3~5
2~8
8~10
10~18
20~32
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
~
回油路带调速阀的系统
~
回油路设置有背压阀的系统
~
用补油泵的闭式回路
~
回油路较复杂的工程机械
~3
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/MPa
≤
~
≥
d/D
~
~
表6 按速比要求确定d/D
2/1
2
d/D
注:1—无杆腔进油时