文档介绍：卧式双面铣削组合机床的液压系统设计
1 设计的主要技术参数
设计卧式铣削组合机床的液压系统。机床的加工对象为铸铁变速箱体,动作损血为夹紧缸夹紧——工作台快速趋近工件——工作台进给——工作台快退——夹紧缸松开——原位停止。工作台移动部件的总质量为500Kg, 加、,采用平导轨,,,夹紧缸行程为30mm,夹紧力为700N。工作台快进行程为100mm,,工进行程为200mm,工进速度为80~300mm/min,轴向工作负载为13000N,。快退速度为6m/min,要求工作台运动平稳,夹紧力可调并保压。
2液压传动系统的设计与计算
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
如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响,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,见表2-1。
表2-1 液压缸各运动阶段负载表
运动阶段
负载组成
负载F/N
推力/N
快进
启动
980
1089
加速
636
707
匀速
490
544
工进
13490
14989
快退
490
544
根据负载计算结果和已知的各阶段的速度,可绘制出负载图(F-l)和速度图(F-2)
图2-1负载图和速度图
初定液压缸的工作压力
组合机床液压系统的最大负载约为13000N,查表9-1初选液压缸所设计的动力滑台在工进时负载最大,参考表2和表3,初选液压缸的工作压力p1=. 为了满足工作台快速进退要求,并减小液压泵的流量,这里的液压缸课选用单杆式的,为防止铣削后工件突然前冲,液压缸需保持一定的回油背压,查表暂取背压为P
2=,并取液压缸机械效率=。
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
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
d/D
注:1—无杆腔进油时活塞运动速度;
2—有杆腔进油时活塞运动速度。
液压缸主要参数的确定
工作台液压缸
单杆式活塞液压缸工作原理
速比V2/v1=6/=
F1=A1P1-A2P2=π/4((P1-P2)D^2+P2d^2)
F2=a2p2-a1p2=π/4((P1-P2)D^2-P1d^2)
速比v2/v1=1/(1-(d/D)^2)=
d=
由P1A1 = P2A2 + F
则D=
液压缸内径:
按GB/T2348-1993,
取标准值D=80mm;因d=,故活塞杆直径d==50mm(标准直径)
则液压缸有效面积为:
快进时,液压缸有杆腔压力P2必须大于无杆腔压力P1,其差值估取P2-P1=,并注意到启动瞬间液压缸尚未移动,此时△P=0;。,并可绘出其工况图
表3—1液压缸在不同工作阶段的压力、流量和功率值
工作阶段
推力
F(N)
回油腔压力
P2(MPa)
工作腔压力
P1(MPa)
输入流量