文档介绍：设计
液压与气动传动课程设计
题目卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统
学院机能分院
专业机电
班级 092班
学号
学生姓名
完成日期 2012年5月23日
小组成员
目录
一、设计要求及工况分析 1
1
1
二、液压系统主要参数确定 3
3
3
、流量和功率 4
三、拟定液压系统原理图 5
5
5
5
6
6
6
7
7
8
四、计算和选择液压元件、辅件 10
10
10
10
10
11
11
12
13
五、验算系统发热与温升 14
六、设计小结 14
七、主要参考文献 15
一、设计要求及工况分析
设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统。
该系统工作循环为:快进—工进—快退—停止。基本参数如下:
要求完成工件的定位与夹紧,所需夹紧力不得超过6000N。机床快进快退速度约为6 m/min,工进速度可在30~120mm/min范围内无级调速, 快进行程为200mm,工进行程为50mm,最大切削力为25kN,运动部件总重量为G=15 kN,加速(减速),采用平导轨,,。
负载分析中,暂不考虑回油腔的背压力,液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。因工作部件是卧式放置,重力的水平分力为零,这样需要考虑的力有:切削力,导轨摩擦力和惯性力。导轨的正压力等于动力部件的重力,设导轨的静摩擦力为,动摩擦力为,则:
而惯性力
如果忽略切削力引起的倾覆力矩对导轨的摩擦力的影响,并设液压缸的机械效率,则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出,见下表1。
表1 液压缸各阶段负载表
运动阶段
计算公式
总机械负载F/N
起动
3158
加速
3190
快进
1579
工进
27895
快退
1579
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-s 和速度循环图-s,如图1和图2所示。
图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27895N由参考如下表2和表3,初选液压缸的工作压力p1=4MPa。
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
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,初选背压为pb=。
根据最大负载为27895N,计算,则:
液压缸直径
由A1=2A2可知活塞杆直径
按GB/T2348-1993将D与d分别圆整到标准直径,以便采用标准密封装置。圆整后得:
D=100mm;d=70mm。
按标准直径算出:
按最低工进速度验算液压缸尺寸,查产品样本,调速阀最小稳定流量,设计要求最低工进速度,经验算可知:
,本设计系统,满足最低速度的要求。
、流量和功率
根据液压缸负载和速度图以及液压缸的有效面积,可以算出液压缸工作过程各阶段的压力、流量和功率,在计算工进时背压按代入,快退时背压按代入计算公式。结果列于下表4中。
工作循环
计算公式
负载F/N
进油压力/Pa
回油压力/Pa
所需