文档介绍:1
《液压与气压传动》
课程设计说明书
学 院、 系: 机械工程学院
专 业: 机械工程 6个, mm的孔14个,。刀具材料为高速钢,工件材料为铸铁,硬度为240HB,运动部件总质量G=10000N,切,工进行程长度=50 mm,往复运动的加速,,动力滑台采用平导轨,其静摩擦系数=,动摩擦系数=,液压系统中的执行元件使用液压缸。
工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载,对于金属切削机床液压系统来说,沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载。切削负载(确定切削负载应具备机械切削加工方面的知识)用高速钢钻头(单个)钻铸铁孔时的轴向切削力Ft(单位为N)为
式中:D——钻头直径,单位为mm;
s——每转进给量,单位为mm/r;
HBS——铸件硬度。
根据组合机床加工特点,钻孔时的主轴转速n和每转进给量s,按“组合机床设计手册”取:
:=360r/min,=/r;
  : =550r/min,=/r;
所以,系统总的切削负载Ft为:
工作负载即为切削阻力=30000N
往复运动的加速, ,
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因为采用的动力滑台是平导轨,因此机床工作部件对动力滑台导轨的法向力为:
静摩擦阻力:
动摩擦阻力:
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=,根据上述负载力计算结果,可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况由此得出液压缸在各工作阶段的负载如表1-1所列。
表1-1 液压缸在个工作阶段的负载值
工况
负载组成
负载值F(N)
推力F/(N)
启动
2021
2222
加速
1500
1667
快进
1000
1111
工进
30500
33889
快退
1000
1111
  
根据液压缸上述各阶段的负载可绘制如图1-1(a)所示的负载循环图F-t。速度图安已知数值,快进行程长度为,工进行程长度为,快退行程和工进速度等绘制,如图1-1(b)所示,其中由主轴转速及每转进给量求出,即。
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图1-1 组合机床液压缸的负载图和速度图
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2、主要参数的选定
所设计的动力滑台在工进时负载最大,在其他工况负载都不太高,参考表2-1和表2-2,初选液压缸的工作压力=4MPa。
表2-1按负载选择系统工作压力
负载力/KN
<5
5~10
10~20
20~30
30~50
>50
工作压力/MPa
~1
~2
~3
3~4
4~5
5~7
表2-2各种设备常用系统工作压力
设备类型
磨床
车、铣、镗床
组合机床
龙门刨床、拉床
汽车、矿山机械、农业机械
大中型挖掘机械、起重运输机械、液压机
工作压力/MPa
~2
2~4
3~5
≤10
10~16
20~30
由于工作进给速度与快速运动速度差别较大,且快进、快退速度要求相等,从降低总流量需求考虑,应确定采用单杆双作用液压缸的差动连接方式。通常利用差动液压缸活塞杆较粗、可以在活塞杆中设置通油孔的有利条件,最好采用活塞杆固定,而液压缸缸体随滑台运动的常用典型安装形式。这种情况下,应把液压缸设计成无杆腔工作面积A1是有杆腔工作面积A2两倍的形式,即活塞杆直径d与缸筒直径D呈d = 。
工进过程中,当孔被钻通时,由于负载突然消失,液压缸有可能会发生前冲的现象,因此液压缸的回油腔应设置一定的背压