立式组合机床的液压系统设计

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组合机床液压调速新回路及其控制系统设计

组合机床液压调速新回路及其控制系统设计

针对原 回路存在的缺陷 , 设计了一种两工进速度 换 接 新 回路 。图 l 双 面单 工 位组 合 机 床 改进 后 的 b为
两 工进 速度换 接 的动 力滑 台液 压 系统 图 。图 2为 双面
作者 简介 : 何永玲 ( 9 7 )女 , 16 一 , 广西钦 州人, 高级讲 师, 在职 硕士生, 主要从事工程训练中心管理和机 电一体化 、 机械设计及 制造等教学工作。
装 维修 困难 。 2 双面 单工 位组 合机 床动 力滑 台两工 进速 度 新 回路
阀 1 ,换 向阀 8右 位 接人 系统 。减 压 阀 1 1 0和节流 阀
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收 稿 1期 :0 8 0 - 8 3 20- 30
S Q4
图 2 双 面组 合 机 床 工 作 循 环 示 意 图
维普资讯
20 0 8年第 8 期
液压 与 气 动

组 合 机 床 液 压 调 速新 回路 及 其 控 制 系统 设 计
何 永玲 ’李 尚平 ’岑 , , 杰 Th s n o w d a lcS e d Cic i a d IsCo to y tm e De g f Ne Hy r u i p e r ut n t n r lS se frt e Mo u a c i e o h d l rMa h n
接 回路 , 回路使 动 力滑 台调速 范 围更 广 , 新 突破 了原 回路 中只 有 一 个 工进 速度 的 限制 , 两工进 速 度换 接 时 , 且 互 不受干 涉 。采用 P C设计 其 控制 系统 , 高机 床 智 能化 程度 。 L 提
关键 词: 力滑 台; 制 系统 ; L ; 压 回路 动 控 P C液 中图 分类号 : H 1 73 文献 标 i 5 B 文 章编号 :0 04 5 (0 8 80 0 —3 T 3 . I ̄ : 1 0 —8 82 0 ) .0 70 0

组合机床动力滑台液压系统设计

组合机床动力滑台液压系统设计

组合机床动力滑台液压系统设计(1) 组合机床动力滑台液压系统设计液压系统是组合机床的重要组成部分,它为机床提供动力和润滑。

本文将介绍一种组合机床动力滑台液压系统的设计。

一、概述液压系统是一种利用液体压力能为主要驱动力的传动方式。

在组合机床中,液压系统主要用于驱动动力滑台,实现工件的加工操作。

本次设计的液压系统主要包括液压泵、油缸、油路和电气控制系统等部分。

二、液压泵液压泵是液压系统的核心部件,它把机械能转化为液压能,为液压系统提供压力油。

本设计选用变量叶片泵作为液压泵,其主要特点包括负载能力强、运行稳定、寿命长、效率高等。

三、油缸油缸是液压系统的执行元件,它将液压能转化为机械能,驱动动力滑台进行运动。

根据本次设计要求,选用双作用活塞式油缸。

这种油缸具有较大的推力和较高的速度,能够满足动力滑台在加工过程中对驱动力和速度的需求。

四、油路油路是液压系统中压力油流动的通道。

本设计采用较为简单的并联油路,即液压泵输出的压力油通过两个分油路分别进入两个油缸,推动活塞运动,实现动力滑台的往复运动。

在油路中设置溢流阀和节流阀,分别用于调节系统的压力和流量。

五、电气控制系统电气控制系统是液压系统的控制中心,它控制液压泵的运行和电磁阀的通断,从而实现液压系统的自动化控制。

本设计选用可编程控制器(PLC)作为控制系统的主要元件,根据加工工艺的要求,PLC控制液压泵和电磁阀的动作,保证动力滑台按要求的程序进行加工操作。

同时,PLC还可以实时检测系统的运行状态,保证系统的稳定性和安全性。

六、系统调试与优化完成液压系统的设计后,需要对系统进行调试和优化,以保证其性能和可靠性。

首先进行空载调试,检查系统是否存在泄漏或异常噪声等问题;然后进行负载调试,在一定的负载条件下测试系统的性能;最后进行加工试验,以检验液压系统在真实加工条件下的性能。

根据试验结果对系统进行优化调整,以使液压系统的性能达到最佳状态。

七、结论本文对组合机床动力滑台液压系统进行了设计。

组合机床动力滑台液压系统工作原理

组合机床动力滑台液压系统工作原理

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组合机床动力滑台液压系统液压课程设计

组合机床动力滑台液压系统液压课程设计

湖南科技大学课程设计说明书课程名称:专业模块课程设计题目名称:组合机床动力滑台液压系统专业:机械设计制造及其自动化姓名:泮一平学号:指导教师:刘长鸣2015年 1月 8日目录一、液压传动的工作原理和组成............................二、设计要求...........................................三、液压系统的工况分析..................................四、确定液压系统主要参数................................五、液压元件的选择......................................六、验算液压系统性能....................................七、设计小结...........................................一、液压传动的工作原理和组成液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。

液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能,通过液体压力能的变化来传递能量,经过各种控制阀和管路的传递,借助于液压执行元件(缸或马达)把液体压力能转换为机械能,从而驱动工作机构,实现直线往复运动和回转运动。

驱动机床工作台的液压系统是由邮箱、过滤器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。

1、工作原理(1)电动机驱动液压泵经滤油器从邮箱中吸油,油液被加压后,从泵的输出口输入管路。

油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸,推动活塞而使工作台左右移动。

液压缸里的油液经换向阀和回油管排回邮箱。

(2)工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。

当节流阀开大时,进入液压缸的油量增多,工作台的移动速度增大;当节流阀关小时,进入液压缸的油量减少,工作台的移动速度减少。

由此可见,速度是油量决定的。

组合机床液压系统设计

组合机床液压系统设计

组合机床液压系统设计1 方案的确定1.1整体性分析要求此液压系统实现的工作循环是:工件夹紧工作台快进工作台1工进工作台2工进工作台快退工件松开。

运动部件重5800N,工作台快进、快退的速度 4.8m/min,工进的速度60—960mm/min,最大行程640mm,工进行程240mm。

最大切削力8000N。

夹紧缸行程30mm,夹紧力35000N。

对于铣削专用机床的液压系统而言,加工的零件需要精度高,定位准确。

所以整个系统的设计要求定位精度高,换向速度快。

在设计阀的时候,考虑这些方面变的尤其重要,要考虑到工作在最低速度时调速阀的最小调节流量能否满足要求。

在行程方面,应该比要求的工作行程大点,包括工作行程、最大行程和夹紧缸行程,主要是考虑到在安全方面和实际运用中。

在压力方面也要考虑到满足最大负载要求。

而且在液压系统能满足要求的前提下,使液压系统的成本较低。

1.2 拟定方案由上述分析可得以下两种方案:方案一液压系统中工作台的执行元件为伸缩缸,工件的夹紧用单杆活塞缸;工作台采用节流阀实现出油口节流调速,用行程阀实现工作台从快进到工进的转换,压力继电器控制一工进与二工进的转换,在工进回路上串接个背压阀;为了防止工件在加工过程中松动,在夹紧进油路上串接个单向阀;工作台的进、退采用电磁换向阀;夹紧缸的夹紧与放松用电磁阀控制。

方案二液压系统中工作台的执行元件为单杆活塞缸,工件的夹紧也采用单杆活塞缸;工作台采用调速阀实现进油口节流调速,也采用行程阀实现工作台从快进到工进的转换,压力继电器控制一工进与二工进的转换,工进时,为了避免前冲现象,在回路上串接个背压阀;夹紧缸上串接个蓄能器和单向阀,避免工件在加工过程中松动;工作台的进、退换向采用电液换向阀,工作台快进时,采用差动连接;夹紧缸的夹紧与放松用电磁阀控制。

方案比较:单杆活塞缸比伸缩缸结构简单,价格便宜,易维护,而且也能满足要求;调速阀的性能比节流阀稳定,调速较好,用于负载变化大而运动要求稳定的系统中;采用出油口调速回路中油液通过节流阀产生的热量直接排回油箱散热;夹紧缸进油口处串接蓄能器,更好的保证工件的夹紧力,使工件在加工过程中始终在夹紧状态。

组合机床液压系统设计

组合机床液压系统设计

组合机床液压系统设计摘要:机床的发展由来已久,伴随着科技的创新和进步,机床在现在社会的发展已经处于一个相当高的水平。

机床技术已经趋于成熟和完善,机床的种类也日益增多,许多先进的技术手段也与机床生产相结合。

组合机床是一种专门为了某些专业构件而研究的,它在机床通用部分的基础上,加入专用的设备或者工艺的专用机床[1]。

液压技术在组合机床中逐渐应用,使组合机床的效率更高,较以前更为先进。

文章对组合机床及组合机床的液压系统进行分析,提出组合机床液压系统的优化设计。

关键字:机床;组合机床;液压系统;生产;发展中图分类号:tg502.120 前言机床有着悠久的发展历史,随着时代的变迁,资源的开发和利用,机床也不断的在改进和晚上。

机床被誉为是“生产机器的机器”,它的出现和发展方便了生产和生活,使许多构件和细小零件能够被大量的生产,并且质量较好,符合生产和生活的使用要求[2]。

到现在机床技术已经发展相对成熟,各种各样的机床被发明如,组合机床、数控机床等。

而且机床技术也和许多的先进技术相互结合如,计算机技术、液压技术、编程技术、电磁技术、艺术加工等。

有了这些技术的促进,机床发展更加成熟和完善,在精度和加工速度上都有显著的提高,使机床生产逐渐渗透到各个领域中,是人们必不可少的生产设备。

文章对组合机床中的液压系统设计进行研究和探讨,并且对其设计的优化措施进行总结[3]。

1 组合机床及组合机床液压系统组合机床是在机床通用构件的基础之上,加入制作指定零件和加工技术的其他专用构件和模具的专用机床。

组合机床有两种即为半自动机床和自动机床,这种机床的生产对象比较单一,是专门为某种特殊零件而产生的,但是这种机床往往是采用更加专业的刀具、转轴,多种工序同时进行加工制作,效率极高,产品的生产质量也非常好[4]。

液压技术是近代在组合机床中的一项重要技术,组合机床的液压系统能够通过液压来增强机床工作时的作用力,让机床的工作效率和质量都有进一步的提高。

PLC控制组合机床动力滑台液压系统设计解析

PLC控制组合机床动力滑台液压系统设计解析

目录第1章绪论 (1)1.1组合机床发展背景 (1)1.1.1组合机床发展现状 (1)1.1.2组合机床发展趋势 (1)1.2液压技术和PLC在其中的应用 (3)1.2.1液压技术在其中的应用 (3)1.2.2 PLC在本课题中的重要意义 (3)第2章液压系统设计 (4)2.1设计内容和方案确定 (4)2.1.1设计内容 (4)2.1.2 液压传动方案确定 (4)2.2工况分析 (7)2.2.1动力分析 (7)2.2.2 速度和负载循环图 (8)2.3液压缸主要参数计算 (9)2.3.1确定液压缸主要尺寸 (9)2.4液压元件选择 (11)2.4.1泵和电动机选择 (11)2.4.2阀类元件选取和辅助元件选择 (12)2.4.3油管和油箱确定 (13)2.5验算液压系统性能 (15)2.5.1压力损失验算及液压阀调整值的确定 (15)2.5.2油液温度验算 (16)第3章PLC控制 (18)3.1液压系统的PLC设计概述 (18)3.2软件设计的步骤思考 (18)3.3软件结构设计 (20)3.3.1 PLC外部接线图的设计 (20)3.2.2 继电器梯形图的设计 (20)第4章集成块设计 (22)4.1液压装置结构形式的选择 (22)4.2液压元件的连接方式概述 (22)4.3集成块组液压装置的设计 (23)4.3.1集成块 (23)4.3.2底板 (23)4.3.3顶盖 (23)4.3.4过渡板 (24)4.4绘制集成单元回路 (24)第5章液压站的设计 (25)5.1液压站的介绍 (25)5.1.1液压系统的组成 (25)5.1.2液压站的构成和功用 (25)5.1.3工作原理及设计思路 (26)5.2液压动力源装置的结构选择 (26)5.2.1动力源布局方式选择 (26)5.2.2 按泵装置的机构形式、安装位置布局 (26)5.3液压站的冷却方式选择 (27)5.4油箱形式 (27)第6章系统使用与维护 (28)6.1 安全操作 (28)6.2 常见的故障处理 (28)结论 (29)致谢 ................................................. 错误!未定义书签。

组合机床的液压系统设计

组合机床的液压系统设计

课题名称组合机床的液压系统设计摘要液压系统通常都是由液压元件(包括能源元件、执行元件、控制元件、辅助元件)和工作介质两大部分组成。

而本文对液压系统设计中进行了系统的分析、系统图的拟定、元件的选择以及系统的性能验算等一系列的设计。

利用CAD软件绘出了液压缸简图及运动循环图,在负载分析中进行了液压缸的外部负载计算计算。

确定了液压系统的主要参数以及液压元件的选择,还进行了性能验算。

而本文着重在液压系统图,先画出了各液压回图,然后合成液压系统图,在合成液压系统时有相应的比较,选择更符合的液压系统图。

液压系统是按照这样的工作循环工作的:定位→夹紧→快进→工进→止挡块停留→快退→原位停止→松开→拔销。

关键字:液压系统;CAD;负载;液压回路目录1 液压系统的背景及发展 (1)1.1液压系统的背景 (1)1.2液压系统的发展 (1)1.2.1 国外液压系统的发展 (1)2 液压系统设计的概述 (1)2.1液压系统的组成与表示 (1)2.1.1 液压系统的组成 (1)2.1.2 液压系统的表示 (2)2.2液压系统的原理及分类 (2)2.2.1 液压系统的原理 (2)2.2.2 液压系统的分类 (2)2.3液压传动的优缺点 (3)2.3.1 液压传动的优点 (3)2.3.2 液压传动的缺点 (4)3 液压系统的工况分析 (4)3.1负载分析的计算 (5)3.1.1 液压缸的外部负载计算 (5)3.2运动分析 (7)4 确定液压系统的主要参数 (7)4.1确定液压缸的工作压力 (7)4.2确定缸筒内径D,活塞杆直径D (7)4.3液压缸实际有效面积 (8)5 液压系统图的拟定 (8)5.1制定液压回路方案 (8)5.2拟定液压系统图 (11)5.2.1 液压系统图的比较 (11)5.2.2 钻孔的组合机床液压系统图 (13)6 元件选择 (16)6.1选择液压泵 (17)6.1.1 液压泵的最高工作压力 (17)6.1.2 液压泵的最大流量 (17)6.2选择电机 (18)6.3液压控制阀的选择 (19)7 液压系统性能验算 (19)7.1液压系统压力损失验算 (20)7.2估算液压系统的效率、发热和温升 (21)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)1 液压系统的背景及发展1.1 液压系统的背景液压技术作为实现现代传动与控制的关键基础技术之一,已成为工业机械、工程建设机械及国际尖端产品不可缺少的重要技术基础,是它们向自动化、高精度、高效率、高速度、小型化、轻量化方向发展的关键技术。

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攀枝花学院本科学生课程设计任务书注:任务书由指导教师填写。

摘要目前,液压系统被广泛应用在机械、建筑、航空等领域中,成为一种新型的动力源。

由于液压元件的制造精度越来越高,再配合电信号的控制,使液压系统在换向方面可以达到较高的频率。

不管是在重型机械和精密设备上都能满足要求。

液压系统本身有较多的优点,比如:在同等的体积下,液压装置产生的动力更大;由于它的质量和惯性小、反映快,使液压装置工作比较平稳;能够实现无级调速,特别是在运动中进行调速;液压装置自身能实现过载保护;实现直线运动远比机械传动简单。

但是液压传动对温度的变化比较敏感,不宜在很高或很低的温度下工作。

液压系统应用在机床上,实现对工作台和夹紧工件的循环控制起着重要的作用。

对铣削类组合机床,运用液压来控制运动循环,结构简单,所占空间小,而且能满足较大的切削负载要求。

关键词液压系统,组合机床,运用AbstractHydraulic system itself has many advantages, such as: under the same volume, the hydraulic equipment have more power; Due to it's quality and inertia small, reflect fast, make the hydraulic equipment work smoothly; Can realize stepless speed regulation, especially in motion control of motor speed; Hydraulic device itself can achieve overload protection; To achieve linear motion than simple mechanical transmission. Hydraulic transmission is more sensitive to changes in temperature,however, should not work at very high or very low temperatures.Application on the machine tool hydraulic system, to implement the workbench and clamping workpiece cycle control plays an important role. To use milling combination machine tools, hydraulic loop to control the movement, simple structure, take up little space, and can satisfy the requirement of larger cutting load. Keywords hydraulic system, a combination of tools, use of目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1方案的确定 (4)1.1整体性分析 (4)1.2拟定方案 (4)1.3比较方案并确定方案 (4)2工况分析 (5)2.1运动参数分析 (5)2.2动力参数分析 (5)2.3负载图和速度图的绘制 (7)3液压缸尺寸和所需流量 (8)3.1液压缸尺寸计算 (8)3.2确定液压缸所需流量 (8)3.3夹紧缸的有效面积、工作压力和流量的确定 (9)4拟定液压系统图 (10)4.1确定液压传动系统的类型 (10)4.2液压回路的选择 (10)4.2.1调压回路 (11)4.2.2调速回路 (11)4.2.3平衡回路 (12)4.2.4换向回路 (13)4.2.5卸荷回路 (13)4.3确定执行元件类型 (14)4.4换向方式确定 (14)4.5调速方式的选择 (14)4.6快进转工进、一工进转二工进控制方式的选择 (14)4.7终点转位控制方式 (14)4.8快速运动的实现和供油部分的设计 (14)5选择液压元件的确定辅助装置 (17)5.1选择液压泵 (17)5.2电机的选择 (17)5.3选择阀类元件 (17)5.4确定油管尺寸 (18)6油箱设计 (19)6.1油箱容量的确定 (19)6.2估算油箱的长、宽、高 (19)6.3确定油箱壁厚 (19)6.4确定液位计的安装尺寸 (19)6.5隔板尺寸的计算 (19)6.6油箱其他附件的选择 (19)7液压系统的性能验算 (20)7.1回路中压力损失 (20)7.2确定泵的工作压力 (23)7.3液压系统的效率 (23)7.4液压系统的发热温升验算 (24)结论 (25)参考文献 (26)题目五:组合机床液压系统设计试设计立式组合机床的液压系统,已知切削负载为33000N,滑台工作速度为50mm/min,快进和快退速度为6m/min,滑台(包括动力头)的重量为135000N,往复运动的加速(减速)的时间为t =0.05 S,滑台用平面导轨,静摩擦系数fs=0.2,动摩擦系数fd=0.1,快进行程为100mm,工进行程为50mm。

1 方案的确定1.1整体性分析要求此液压系统实现的工作循环是:工作快进工作台工进工作台快退工作台原位停止。

滑台的重量为135000N,快进快退的速度6m/min,滑台工进速度50 mm/s,快进行程100mm,工进行程50mm ,切削负载为33000N。

对于立式组合机床的液压系统而言,加工的零件需要精度高,定位准确。

所以整个系统的设计要求定位精度高,换向速度快。

在设计阀的时候,考虑这些方面变的尤其重要,要考虑到工作在最低速度时调速阀的最小调节流量能否满足要求。

在行程方面,应该比要求的工作行程大点,包括工作行程、最大行程和夹紧缸行程,主要是考虑到在安全方面和实际运用中。

在压力方面也要考虑到满足最大负载要求。

而且在液压系统能满足要求的前提下,使液压系统的成本较低。

1.2 拟定方案方案一液压系统中工作台的执行元件为伸缩缸,工件的夹紧用单杆活塞缸;工作台采用节流阀实现出油口节流调速,用行程阀实现工作台从快进到工进的转换,在工进回路上串接个背压阀;为了防止工件在加工过程中松动,在夹紧进油路上串接个单向阀;工作台的进、退采用电磁换向阀;夹紧缸的夹紧与放松用电磁阀控制。

方案二液压系统中工作台的执行元件为单杆活塞缸,工件的夹紧也采用单杆活塞缸;工作台采用调速阀实现进油口节流调速,也采用行程阀实现工作台从快进到工进的转换,工进时,为了避免前冲现象,在回路上串接个背压阀;夹紧缸上串接个蓄能器和单向阀,避免工件在加工过程中松动;工作台的进、退换向采用电液换向阀,工作台快进时,采用差动连接;夹紧缸的夹紧与放松用电磁阀控制。

1.3比较方案并确定方案单杆活塞缸比伸缩缸结构简单,价格便宜,易维护,而且也能满足要求;调速阀的性能比节流阀稳定,调速较好,用于负载变化大而运动要求稳定的系统中;采用出油口调速回路中油液通过节流阀产生的热量直接排回油箱散热;夹紧缸进油口处串接蓄能器,更好的保证工件的夹紧力,使工件在加工过程中始终在夹紧状态。

电液换向阀的信号传递快,配合液压动力的输出力大、惯性小、反映快的优点使控制灵活、精度高、快速性好。

综上比较选择方案二较好。

2 工况分析2.1运动参数分析首先根据主机要求画出动作循环图(图一)。

图一2.2动力参数分析计算各阶段的负载工作负载:由已知条件可知切削力tF =33000N 。

惯性负载:m F =t V g G ∆∆⨯=6005.068.9135000⨯⨯=27551.02N (参考机床的工作台加速时间,取t ∆=0.05s )阻力负载:静摩擦阻力N F fs 270001350002.0=⨯= 动摩擦阻力N F fd 135001350001.0=⨯=(滑动导轨:铸铁对铸铁—启动低速时0.1~0.20u =,v<0.16m/s )快进快退表1 液压缸在各个工作阶段的负载值其中mη=0.92.3负载图和速度图的绘制负载图按上面的数值绘制,如图2所示。

速度图按已知数值min/631m v v ==,工进的速度m in /502mm v =。

3 液压缸尺寸和所需流量3.1液压缸尺寸计算3.1.1工作压力的确定:工作压力可根据负载和主机类型确定,由(书)表11—3得出: 4ap MP =3.1.2计算液压缸尺寸:由于立式组合机床工作台快进和快退速度相同,因此选用单杆活塞式液压缸,并使122A A =,快进时采用差动连接,因管路中有压力损失,快进时回油路压力损失取5510p ∆=⨯Pa ,快退时回油路压力损失亦取5510p ∆=⨯Pa 。

工进时,为使运动平稳,在液压缸回路油路上须加背压阀,背压力值一般为a P 510)10~5(⨯,选取背压52610p =⨯Pa 。

根据11220p A p A F =+,可求出液压缸大腔面积1A 为)(036.01065.010********.02562101m P P F A =⨯⨯-⨯=-=)(216.014.3036486.0441m A D =⨯==π根据GB2348-80圆整成就近的标准值,得D=220mm ,液压缸活塞杆直径mmD d 56.15522202==,根据GB2348-80就近圆整成标准值d=160mm 。

3.1.3缸径、杆径取标准值后的有效工作面积:无杆腔有效面积 2213801322022044mm D A ≈⨯⨯==ππ活塞杆面积2232010616016044mm d A ≈⨯⨯==ππ有杆腔有效面积2312179072010638013mm A A A =-=-=3.2确定液压缸所需流量min/08.228min /1022807861038013366快1快进L m V A Q =⨯=⨯⨯==--min/44.107min /1010744261017907366快2快退L m V A Q =⨯=⨯⨯==--min/90.1min /1065.190005.010********工进1工进L m V A Q =⨯=⨯⨯==--3.3液压缸的工作压力、流量、功率确定液压缸回油路上有背压P2 ,保证速度平稳。

根据《现代机械设备设计手册》中推荐值,取P2=0.8MPa ,快进时液压缸虽做差动连接,但油管中有压降p ,取p =0.5MPa 。

快退市油腔中有被压,这时可取P2=0.6MPa根据上述计算数据,可估算液压缸在各个工作段中的压力、流量和功率,如下表所示:1min -P — )— 120.6364 拟定液压系统图液压传动系统的草图是从液压系统的工作原理和结构组成上来具体体现设计任务所提出的各项要求,它包括三项内容:确定液压传动系统的类型、选择液压回路和组成液压系统。

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