文档介绍：设计题目卧式双面铣削组合机床的液压系统设计
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400Kg,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12000N,加、。采用平导轨,,,夹紧缸行程为30mm,夹紧力为800N。快退速度为6m/min,要求工作台运动平稳,夹紧力可调并保压。
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
784
871
加速
509
566
匀速
392
436
工进
12392
13769
快退
392
436
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14000N,查表9-2初选液压缸的设计压力。
液压缸主要参数的确定
为了满足工作台快速进退速度相等,并减小液压泵的流量,这里的液压缸课选用单杆式的,并在快进时差动连接,则液压缸无杆腔与有杆腔的等效面积A1与A2应满足A1=2A2(即液压缸内径D和活塞杆直径d应满足:d=。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9-4暂取背压为P
2=,并取液压缸机械效率=。则液压缸上的平衡方程
故液压缸无杆腔的有效面积:
液压缸内径:
按GB/T2348-1980,取标准值D=80mm;因A1=2A2,故活塞杆直径d==56mm(标准直径)
则液压缸有效面积为:
差动连接快进时,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
q(L/min)
输入功率
P(KW)
快进启动
871
0
——
——
快进加速
566
——
——
快进恒速
436
工进
13769
~
~
快退启动
871
0
——
——
快退加速
566
——
——
快退恒速
436
注:,液压缸的回油口到进油口之间的压力损失
.
,液压缸有杆腔进油,压力为,无杆腔回油,压力为
液压缸的工况图:
图3-1工况图
该机床液压系统的功率小(<1kw),速度较低;钻镗加工时连续切削,切削力变化小,故采用节流调速的开式回路是合适的,为了增加运动的平稳性,防止钻孔时工件突然前冲,系统采用调速阀的进油节流调速回路,并在回油路中加背压阀。
该系统由低压大流量和高压小流量两个阶段组成,因此为了节能,考虑采用双联叶片泵油源供油。
由于系统要求快进与快退的速度相同,因此在双泵供油的基础上,快进时采用液压缸差动连接快速运动回路,快退时采用液压缸有杆腔进油,无杆腔回油的快速运动回路。
由工况图可以看出,当动力头部件从快进转为工进时滑台速度变化较大,可选用行程阀来控制快进转工进的速度换接,以减少液压冲击。
在泵出口并联一先导式溢流阀,实现系统的定