平面磨床液压系统设计说明书

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机床液压系统设计 液压与气压传动课程设计说明书

机床液压系统设计 液压与气压传动课程设计说明书

机床液压系统设计液压与气压传动课程设计说明书《液压与气动》课程设计说明书设计题目:机床液压系统设计专业:班级:学号:设计人:指导老师:完成日期:2011年1月11日一、负载——工况分析机床工作台液压缸负载分析中,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fs F ,动摩擦力为fd F ,则:NN F f F N s fs 5880294002.0=⨯==N N F f F N d fd 2940294001.0=⨯==而惯性力m v G F m t g ∆==∆N t 14702.01060/629400=⨯⨯=∆∆ν 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95.0=m η,则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出,见下表表1-1液压缸各运动阶段负载表运动阶段 计算公式 总机械负载F/N起动 m fs F F η/= 6189 加速 ()m m fd F F F η/+=4642 快进 m fd F F η/= 3095 工进 ()/w fd m F F F η=+23726 快退m fd F F η/=3095根据负载计算结果和已知的各阶段的速度,可绘出负载图(F-l)和速度图(v-l),见图8-a,b。

横坐标以上为液压缸活塞前进时的曲线,以下为液压缸活塞退回时的曲线。

图8-5 负载速度图 a) 负载图 b) 速度图二、液压系统方案设计1. 确定液压泵类型及调速方式组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效,专用,自动化程度较高的机床,它能完成钻、扩、铰、镗、铣、攻螺纹等加工工序。

动力滑台是组合机床的通用部件,它要求空载时速度快、推力小;工进时速度慢、推力大,速度稳定;速度换接平稳;功率利用合理、效率高、发热小。

液压系统说明书

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…………………………………………装………………订………………线……………………………………………………摘要珩磨是一项要求严格的操作,往往涉及多级中断的表面形成,它受磨粒类型的影响很大。

当珩磨在其发展的50年前,它基本上被用作一个整理的操作,但是现在,珩磨是响应朝着更高的生产力的挑战。

珩磨的原理是:在一定压力下,珩磨头上的油石与工件加工表面之间产生复杂的的相对运动,珩磨头上的磨粒起切削、刮擦和挤压作用,从加工表面上切下极薄的金属层。

本论文主要研究珩磨机工作液压系统的工作原理及系统的组成。

通过对珩磨机液压组成部分的分析、计算和设计,从而掌握珩磨机的基本设计过程,并在原有的基础上加以改进,以适应各种不同加工的需求。

关键词:液压系统;珩磨;泵站;…………………………………………装………………订………………线……………………………………………………AbstractHoning is a demanding operation, often involving a great deal of interrupted multistage surface formation which is decisively influenced by the abrasive grain types.When honing technology was developed 50 years ago, it was primary used as a finishing operation.But now, honing is responding towards the challenge of higher productivity .The principle of honing is that under a certain pressure, honing stones of the tool make complex relative motion between the workpiece surface.The head of the honing tool play the role of cutting, scraping, extruding, and cut off thin metal layer form the workpiece surface.In this thesis, the main is to study the working principle of hydraulic systems and system components.Through analysising, calculating and designing to the honing hydraulic component, in ord to grasp the basic design process of honing machine.And make improvement on the original to meet the needs of different processing.Keywords: Hydraulic System;Honing;Pumping Station…………………………………………装………………订………………线……………………………………………………目录第一章绪论........................................................ - 1 -1.1概述 .................................................................................................................... - 1 -1.2发展趋势 ............................................................................................................ - 2 -1.3课题主要研究设计内容 .................................................................................... - 2 -第二章液压系统方案设计............................................ - 3 -2.1工作原理 ............................................................................................................ - 3 -2.2 珩磨加工工艺相关参数 ................................................................................... - 4 -2.3液压系统方案的拟定 ........................................................................................ - 7 -2.4液压系统原理图 ................................................................................................ - 9 -第三章液压元件的设计计算选择..................................... - 10 -3.1系统主要参数 .................................................................................................. - 10 -3.2液压缸的计算 .................................................................................................. - 10 -3.3 液压缸回路中液压泵及电机的计算与选择 ................................................. - 13 -3.4 液压马达回路中泵、电机及液压马达计算与选择 ..................................... - 15 -3.5 油箱容积的计算 ............................................................................................. - 16 -3.6 油路冷却器的计算及选择 ............................................................................. - 18 -3.7 油管内径和壁厚设计 ..................................................................................... - 19 -3.8 油箱附属零件的选择 ..................................................................................... - 21 -3.9 液压阀及零件的选择 ..................................................................................... - 22 -第四章珩磨头切屑液系统设计....................................... - 23 -4.1切屑液的作用 .................................................................................................. - 23 -4.2 冷却液油箱计算 ............................................................................................. - 23 -第五章液压系统性能的验算......................................... - 25 -5.1液压系统发热功率计算 .................................................................................. - 25 -5.2液压系统的效率计算 ...................................................................................... - 25 -第六章系统的安装调试与维护....................................... - 26 -6.1系统的安装 ...................................................................................................... - 26 -6.2系统的调试 ...................................................................................................... - 27 -6.3系统的维护 ...................................................................................................... - 27 -第七章总结....................................................... - 30 -致谢.............................................................. - 31 -参考文献.......................................................... - 32 -┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章绪论1.1概述珩磨是磨削加工的一种特殊形式,属于光整加工。

1-3 磨床工作台的液压传动.

1-3 磨床工作台的液压传动.

情境一 简单机械的液压传动 任务3 磨床工作台的液压传动一、结构与工作情况 1、结构平面磨床,应用于机械加工行业,对机械零件进行精度较高的加工。

磨床工作时,要求其工作台水平往复运动。

外形图:实现工作台水平往复运动控制的是一套液压控制系统。

以下是液压控制系统的半结构原理图。

图3-2 磨床工作台的半结构原理图3-1 磨床工作台 1-床身 2-工作台 3-砂轮架 4-滑鞍 5-立柱液压传动系统由油箱、滤油器、液压泵、压力表、溢流阀、换向阀、液压缸、活塞、工作台、挡铁和行程开关组成。

2、传动系统图:液压缸固定在床身上,活塞连同活塞杆带动工作台作往复运动,液压泵由电动机驱动,从油箱中吸油并把压力油输入管路,经节流阀至换向阀。

当换向阀两端的电磁铁均不通电,其阀芯在两端弹簧力作用下处于中间位置时,管路中,P 、A 、B 、T 均不相通,液压缸两腔油路被封闭,活塞及工作台停止不动。

若换向阀左端的电磁铁通电,衔铁吸合,将其阀芯推至右端,使管路P 和A 通,B 和T 通,此时液压缸进油路为:泵3→节流阀6→换向阀(P →A )→液压缸左腔。

回油路为:液压缸右腔→换向阀(B →T)→油箱,这时,活塞9连同工作台10在左腔液压力推动下向右移动。

当工作台上的挡铁11与行程开关12相碰时,触发左则电磁铁断电,右侧电磁铁通电,换向阀芯移至左端,使管路P 和B 通,A 和T 通。

液压缸进油路为: 泵3→节流阀6→换向阀(P →B) →液压缸右腔;回油路为:液压缸左腔→换向阀(A →T) →油箱。

这时,活塞带动工作台向左移动。

当挡块13再碰到行程开关时,又可控制电磁铁通断,使换向阀芯换位,从而实现工作台自动往复运动。

工作台的移动速度通过节流阀6调节。

当阀6开口大时,进入液压缸的流量大,工作台移动速度较高。

关小节流阀,工作台的运动速度即减慢。

泵输出油液的压力由负载(如切削力、摩擦力等)决定;另外,泵输出的压力油多于液压缸所需要的油,因此,多余的油应能及时排回油箱。

平面磨床磨头横向进给液压系统改造

平面磨床磨头横向进给液压系统改造

平面磨床磨头横向进给液压系统改造摘要:本文以改造平面磨床磨头横向进给速度慢的故障为例,介绍了平面磨床磨头横向进给液压系统的改进方案,弥补了液压系统流量不足的问题。

关键词:平面磨床:液压系统:故障平面磨床是一种机械加工常用机床,其磨头横向进给为间歇式运动,他对进给平稳性、进给精度、进给频率都有较高的要求。

可现有的平面磨床磨头横向进给时,不能够快速间歇进给,在磨削零件时,由于磨头横向定位进给速度与纵向工作台往复运动动作不协调,造成零件挤飞现象。

1工作原理此机床的液压传动系统采用25升/分叶片油泵供油,油液为32号机械油。

油液经网式滤油器吸入油泵后,输入各液压部件,在油路系统中有溢流阀装置,可防止工作时的负荷过载,以保证各部件的正常工作。

如系统中的油液因堵塞而引起油路系统中压力的升高,当压力超过溢流阀所规定的压力时,溢流阀打开,油液经回油管回至油池,以保证整个系统的安全。

系统压力可调至1.4~1.6MPa即可。

磨头横向进给靠工作台操纵箱中的进刀滑阀、进刀操纵控制手扭、和三位四通电液换向阀联合控制进行运动。

三位四通电液换向阀换向的快慢可用其控制油路中的单向节流阀来调节,实现换向的缓行,避免液压系统的换向冲击。

油液由叶片泵进入工作台操纵箱,通过磨头体进刀操纵控制手扭的油液,经三位四通电液换向阀,可作磨头体液压缸传动之用。

磨头体液压缸的左右运动由三位四通电液换向阀左端或右端电磁铁的得电状况控制。

进刀操纵控制手扭有三档位置,在第一档位置时为连续进刀油液流动反向,如果回转进刀操纵控制手扭至第二档位置时,通往磨头的油液通路关断,油液停止进入换向阀,则磨头体停止进刀。

如果回转进刀操纵控制手扭至第三档位置时,连续进油通路被关断,油液经先导阀(工作台每次换向一次即可进行一次断续进刀,其进刀量由进刀操纵控制手扭来调整)断续供油,磨头体进行断续进刀。

回转进刀操纵控制手扭在第一档与第二档位置之间,可使连续进刀得到无极变速,其调整范围为0.5~1.8米/分。

液压系统设计1说明书

液压系统设计1说明书

液压系统设计1说明书课程设计任务书⼀、课程设计(论⽂)题⽬JDY500混凝⼟搅拌机设计-----液压系统I⼆、课程设计(论⽂)应达到的⽬的⑴培养个⼈独⽴分析问题、解决问题的能⼒,并初步建⽴“系统设计”的思想;⑵训练学⽣应⽤⼿册和标准、查阅⽂献资料及撰写科技论⽂的能⼒;⑶了解并掌握UG软件的建模、⼯程制图、运动仿真等模块;⑷学习混凝⼟机械的主要零部件的功能及设计计算⽅法。

三、课程设计内容⑴上料部分、倾翻部分的设计计算⑵液压缸的设计计算⑶液压泵,电机,液压阀,液压管件,液压油箱的选择四、主要技术参数⑴出料容量 500 L⑵进料容量 800 L⑶⼯作周期≤72 s摘要JDY500型单卧轴式强制式搅拌机是随着混凝⼟施⼯⼯艺的改进⽽发展起来的新型机。

强制式单卧轴搅拌机兼有⾃落式和强制式两种机型的特点,即搅拌质量好、⽣产效率⾼耗能低,不仅能搅拌⼲硬性、塑性或低流动性混凝⼟,还可以搅拌轻⾻料混凝⼟、砂浆或硅酸盐等物料。

上料系统采⽤液压缸及增速滑轮组机构,它是以液压缸活塞的伸缩,通过滑轮组牵引联结在料⽃上的钢丝绳来实现的,料⽃沿上料架上升的⾼度有液压缸活塞的⾏程决定。

该系统结构简单、操作⾃由⽅便,减少了机械上料系统带来的冲击,使料⽃运⾏平稳,并解决了料⽃上下限位问题.卸料系统采⽤液压倾翻卸料机构。

利⽤卸料液压缸活塞的伸缩倾翻搅拌筒卸料,搅拌筒的倾翻⾓度由液压缸的⾏程来决定。

该机构具有机械式倾翻所⽆法⽐拟的良好使⽤性能,可针对不同混凝⼟的运输⼯具,完成⼀次卸料或分批卸料,操作⾃如⽅便,并解决了搅拌筒卸料时的限位问题。

关键词:混凝⼟搅拌机;液压系统;液压缸;油箱;AbstractWith the improvement and construction technology to develop a new type of aircraft.JDY500single spot Coaxial compulsory concrete mixer come forth. Compulsory single horizontal axis mixer-style have both compulsory and the characteristics of the two models, namely mixing good quality and high production efficiency of low energy-consuming,can not only stir dry hard, plastic or low mobility of concrete, can also stir light Aggregate concrete, mortar or Portland, and other materials.Coaxial-lying mainly compose by mixing concrete mixer device, stirring drive system, feeding system, discharge systems, electrical control system and the water supply system. Transmission system is divided into two parts which are stirring drive and hydraulic transmission, Stirring drive which is motor torque output through belt drive, and then after two gear reducer which reached to the stirring shaft couplings, stirring rotation axis achieve concrete mixing. Hydraulic transmission is the use of hydraulic systems to achieve carrying materials and unloading materials,to achieve workers lower operating in labor intensity. JDY500-mixer that is taking stirring drive system, hydraulic systems and other devices installed in a certain location on the mixer rack, and realization of the purpose of mixing machines in the ultimate.Keywords:Concrete mixer;Hydraulic system;Hydraulic cylinder;tank⽬录第5章JDY500搅拌机液压系统的设计 (4)5.1上料部分计算 (5)5.1.1计算上料料重 (5)5.1.2料⽃重 (5)5.1.3上料部分受⼒分析 (6)5.2倾翻部分计算 (6)5.3液压系统的优化改进 (7)5.3.1液压系统的⼯作原理 (8)5.3.2上料回程时⼯作状况分析计算 (8)5.3.3液压系统的改进 (9)5.4液压泵的选择 (10)5.5液压电机的选择 (11)5.6液压缸的设计计算 (12)5.6.1提升液压缸的设计计算: (12)5.6.2倾翻液压缸设计及计算: (13)5.6.3液压缸的选取 (13)5.7液压管件的选择 (14)5.7.1提升液压管件的选择 (15)5.7.2倾翻液压缸管件选择 (16)5.8液压油箱的选择 (17)5.9液压阀的选择 (18)6.致谢 (19)7.参考⽂献 (20)8.结论 (21)5.1上料部分计算5.1.1上料料重计算进料容量1800V L =,出料容量2500V L =上料料重()3312 2.4510500109.812005G V g N ρ-=??==混其中式中:ρ混——混凝⼟密度 g ——重⼒加速度ρ混=31.8 2.45/t m -,取ρ混=2.453/t m5.1.2料⽃重这⾥采⽤近似计算()()23131105355215105251021022S ??=??+??++??++()()2221505025 4.3315 4.3310373.210S cm =++?+??=?设上料⽃的壁厚h=0.5cm()373.20.57.8145.55M S h kg ρ=??=??=钢钢其中:ρ钢——钢材的密度,取37.8/g cm ρ=钢从安全⾓度考虑取 200M kg =钢()2009.81960G N =?=钢所以料⽃和料总重G 总: ()112005196013965G G G N =+=+=总钢5.1.3上料部分受⼒分析()N 111530.813965sina GF s=?==总)(83796.013965cos G F N N a =?==总)(摩擦N 27930.213965f F FN =?==其中:f ——摩擦系数,查《机械设计课程设计》表 4.2-6,0.15f =,但由于料⽃与上料导轨相对运动是滚动形式,摩擦系数不⼤,考虑到⼯作情况,取0.2f =。

液压传动系统设计与计算 说明书

液压传动系统设计与计算 说明书

1明确液压系统的设计要求设计卧式双面铣削组合机床的液压系统。

机床的加工对象为铸铁变速箱箱体,动作顺序为夹紧缸夹紧——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 ,快进、快退速度为 3.5m /min ,工进行程为 200mm ,工进速度为 80~300mm /min ,轴向工作负载为14000N ,加、减速时间为0.2s 。

采用平导轨,静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1,夹紧缸行程为30mm ,夹紧力为 800N ,夹紧时间为1s 。

要求工作台运动平稳,夹紧力可调并保压。

2 负载与运动分析负载分析中,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:夹紧力,导轨摩擦力,惯性力。

在对液压系统进行工况分析时,本设计实例只考虑组合机床动力滑台所受到的工作负载、惯性负载和机械摩擦阻力负载,其他负载可忽略。

(1)工作负载F WFw=14000(2)阻力负载f F阻力负载主要是工作台的机械摩擦阻力,分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部分。

导轨的正压力等于动力部件的重力,设导轨的静摩擦力为f F ,则 静摩擦阻力N G fs F 800fs =⨯=(G=1000N)动摩擦阻力 N N G fd F 400040001.0fd =⨯=⨯=(3)惯性负载最大惯性负载取决于移动部件的质量和最大加速度,其中最大加速度可通过工作台最大移动速度和加速时间进行计算。

已知加速减速时间为0.2s ,工作台最大移动速度,即快进、快退速度为3.5m/min ,因此惯性负载可表示为Na F 67.116m m =⨯=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w η=0.9,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,如表1所示。

液压系统设计说明书

液压系统设计说明书

液压传动课程设计计算说明书设计题目:专用铣床液压系统设计学院: 机电工程学院专业:机械设计制造及其自动化班级: 11机三姓名:张敏指导老师:徐建方2013年12月28日目录摘要————-———————-———-—-—————-———3一.设计目的、要求及题目-—-——-—————-—————--—5(一)设计的目的-——-————---———-————--—5(二)设计的要求--——-——————————————--—5(三)设计题目—---———-——————-—--—————6二.负载—-工况分析——————-——————————-———-71、工作负载———-——-———---——-———————-—72、摩擦阻力——--——-—————————-——--——-—73、惯性负荷——————-----——-——-—-——-——-7三.绘制负载图和速度图—————-—-—-————-—-—-——8四.初步确定液压缸的参数-—-———----——————————101、初选液压缸的工作压力—--——-——————————-—112、计算液压缸尺寸-—————————-———-—————-123、液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率的计算值如下表-134、绘制液压缸的工况图(图3)—-—--————-———-——145、液压缸工况分析-—-————-—————-——-—-—-15五.拟定液压系统图———-————-——————————-———161、选择液压基本回路——————-—-——-———-————162、组成系统图-———-———-——-———————————错误!未定义书签。

六.选择液压元件———---————————--———--———221、确定液压泵的容量及电动机功率———--——————-——222、控制阀的选择-—---—-——-———-—---————233、确定油管直径--——-———-——--————-———-244、确定油箱容积————--————————————————25七.液压系统的性能验算-——-————————————————261、液压系统的效率——-——-——-———-————-—-—28小结-—————-———--———-———--——-—-——-29参考文献—————-—-—-———-—————————————错误!未定义书签。

普通平面磨床工作台换向控制回路的液压设计

普通平面磨床工作台换向控制回路的液压设计
学 习进度 缓慢 的学生来说 , 完成基础性 的练习 , 掌 性化 内容具体包括以下 三方 面:一是要促进学生的个性健康充分 对于基础 较差 、 对于基础较好 、 学 习能力强 的学生 除了基础 的发展 , 灵 活使 用物理教学 的方式 , 根据个体 的不同因材施教 , 达 握基础性的知识即可, 还可 以从教师那里拿到更高层次的练习 , 更加深入 地学 到促进每个学生个性化发展 的 目的。二是要满足在教学过程 中学 作业 以外 , 最后 , 注重学生 与学生之间 、 学生和教师之间的相互交流 。 教师 生的不 同需求 。 学生在学 习的过程中针对 自己的弱势进行训练 , 善 习。
关键词 : 物理教学 ; 实施 ; 个 性化
文/ 李春
初 中的新课程理念要求物理课程教学全面培养学生的科学素 更好地安排教学进度和教学的具体 内容 。 同时, 为了个性化教学 的 养, 提倡 以学生 为主体的学 习方式 , 充分发挥 学生学习 的积极性 , 正确运用 ,要 根据学生 的不同基础和学 习能力灵活调整每个人 的 因势利导 , 促进学生 自己学习 以及个性 的形成 和发展 。 引进新 的教学观念 , 营造 自由良好的学习气氛 , 尽量满足每个学生 学 习内容 ,
锁紧 。考虑这些 因素 , 应 该选 择中位机能为 0型 的三位 四通换 向
阀。而电磁换 向阀在如今 自动化程度要求较高 的组合机床液压系 统 中已被普遍使用 , 便捷而经济 , 代替 了原来 手动扳手式换 向阀。 二、 液压缸的选择 综上各种考虑 ,所 以我最终选用 了三位四通 电磁换 向阀来控制平 普通平面磨床 工作 台在工作 中 , 受力 面磨床工作台的换 向。
不是很大且受 力相对均匀 , 但要求 进给速
度( ) 平稳且无冲击 , 由此选用液压传动系
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1 引言磨床工作台的运动是一种连续往复直线运动,它对调速、运动平稳性、换向精度、换向频率都有较高的要求,因广泛采用液压传动。

磨床是一种精密加工机床,对液压系统有着较高的要求。

磨床中的平面磨床为精加工机床,磨削力及变化量不大,工作台往复速度较高,调速范围较广,要求换向灵敏迅速,冲击小,但对换向精度要求不高。

液压技术作为一门新兴应用学科,虽然历史较短,发展的速度却非常惊人。

液压设备能传递很大的力或力矩,单位功率重量轻,结构尺寸小,在同等功率下,其重量的尺寸仅为直流电机的10%~20%左右;反应速度快、准、稳;又能在大范围内方便地实现无级变速;易实现功率放大;易进行过载保护;能自动润滑,寿命长,制造成本较低。

因此,世界各国均已广泛地应用在锻压机械、工程机械、机床工业、汽车工业、冶金工业、农业机械、船舶交通、铁道车辆和飞机、坦克、导弹、火箭、雷达等国防工业中。

液压传动设备一般由四大元件组成,即动力元件——液压泵;执行元件——液压缸和液压马达;控制元件——各种液压阀;辅助元件——油箱、蓄能器等。

液压阀的功用是控制液压传动系统的油流方向,压力和流量;实现执行元件的设计动作以控制、实施整个液压系统及设备的全部工作功能。

1.1 液压系统的发展历史液压传动理论和液压技术发展的历史可追溯17世纪,当时的荷兰人史蒂文斯(Strvinus)研究指出,液体静压力随液体的深度变化,与容器的形状无关。

之后托里塞勒(Torricelli)也对流体的运动进行研究。

17世纪末,牛顿对液体的粘度以及浸入运动流动体中的物体所受的阻力进行了研究。

18世纪中叶,伯努利提出的流束传递能量理论及帕斯卡提出的静压传递原理,使液压理论有了关键性的进展。

1795年英国伦敦的约瑟夫.布拉默(Joseph Bramah 1749~1814)创造了世界上第一台水压机——棉花、羊毛液压打包机。

1905年,詹尼(Janney)设计了一台带轴向柱塞泵的油压传动与控制装置,并于1906年成功地应用在弗吉尼亚号战舰的炮塔俯仰、转动机构中。

1936年,哈里.威克斯(Harry Vikers)提出了包括先导式溢流阀在内的些液压控制元件有力地推动了液压技术的进步。

1958年美国麻萨诸塞州理工学院的布莱克本(Blackburn)、李诗颖创造了电液伺服阀,并于1960年发表了对液压技术有杰出贡献的论著——《流体动力控制》。

现在由于微型计算机与液压技术日益密切的结合,对液压控制阀提出了更高、更新的要求,液压控制已开始形成了一个分支学科,继续不断不断地向高、精、尖的方向发展。

1.2 液压系统的发展现状液压传动技术发展到今天已经拥有较为完善的理论和实践基础。

虽然液压传动还存在一些缺陷,但总体上优点还是盖过了缺点。

正因为液压传动具有很多机械传动所不具备的优点,液压传动技术在机械工业的各个领域得到了广泛的应用,如:矿山机械、工程机械、冶金机械、建筑机械、起重机械等。

液压技术的应用实现了从手动到半自动化、自动化的逐步发展,从而也推动了机械工业的向前发展。

在整个机械传动工程中,液压传动技术扮演了举足轻重的角色。

1.3 现今液压系统的优缺点液压传动的特点:液压传动技术与传统的机械传动相比,液压传动操作方便简单,调速范围广,很容易实现直线运动,具有自动过载保护功能。

液压传动容易实现自动化操作,采用电液联合控制后,可以实现更高程度的自动控制以及远程遥控。

液压传动系统可以灵活布置各个元件,由于工作介质为矿物油,良好的润滑条件延长了元件的使用寿命。

由于液压传动的工作介质是流体矿物油,因而沿程、局部阻力损失和泄漏较大,泄漏的矿物油将直接对环境造成污染,有时候还容易引发各种安全事故。

液压油受温度的影响很大,因而不能在很高或很低的温度条件下工作。

因为液压油存在一定的压缩性,所以液压传动的传动比不恒定,不能保证很高的传动精度。

密封状况的好坏对液压传动影响很大,因而液压元件必须具有较高的制造精度。

液压传动的故障排除不如机械传动、电气传动那样容易,因此对维护人员有较高的技术水平要求。

近年来,国内的平面磨床制造水平虽然有了明显的提高,但不可否认的是无论是高档的多轴联动数控、强力成形磨床、磨削加工中心和中档的数控平磨还是普通平磨或传统的手动平磨,与国外先进水平相比仍有不小的差距。

1.4 平面磨床液压系统发展潮流平面磨床相对于车床、铣床等采用数控技术较晚,是因为它对数控系统的特殊要求。

近十几年来,借助CNC技术磨床上砂轮的连续休整,自动补偿,自动交换砂轮,多工作台等操作功能得以实现。

数控磨床行业独特需求,机床生产厂也积极开发机械部分,提出独特控制要求:斜轴控制、主轴摆动、强化拱顶磨削方法。

同时液压元件也在将向高性能、高质量、高可靠性、系统成套法向发展,向低能耗、低噪声、无污染法向发展。

21世纪是一个高度自动化的社会,随着科技的发展和人类的新需要,大型智能型行走机器人将应运而生。

资料表明,液压技术作为能量传递或做功环节是其中必不可少的一部分。

故无论现在还是将来,液压技术在国民经济中都占有重要的一席之地,发挥着无法替代的作用。

现代液压技术与微电子技术、计算机控制技术、传感技术等为代表的新技术紧密结合,形成一个完善高效的控制中枢,成为包括传动、控制、检测、显示乃至校正、预报在内的综合自动化技术。

它是中大功率机械设备实现自动化不可缺少的基础技术,应用面极其广泛。

1.5 本课题的目的及研究范围该课题从分析研究平面磨床液压系统的角度入手,深度剖析了当代液压系统的优缺点。

旨在有针对性的提出对当代液压系统进行逐步完善的方法。

要求通过对各种机床液压系统的分析,设计出初步的MK7120A平面磨床的动作循环,并根据动作循环图了解了磨床液压系统的原理特点,对当代液压系统有清楚明了的认识。

2 液压系统分析与设计平面磨床是磨床的一种。

主要用砂轮旋转研磨工件以使其可达到要求的平整度,根据工作台形状可分为矩形工作台和圆形工作台两种,矩形工作台平面磨床的主参数为工作台宽度及长度,圆台平面磨床的主参数为工作台面直径。

根据轴类的不同可分为卧轴及立轴磨床之分。

2.1 MK7120A平面磨床主参数的确定MK7120A型平面磨床设计为卧轴矩台平面磨床,加工工件最大尺寸630mm×200mm×320mm,砂轮主轴中心到工作台距离:100~445mm。

工作台液动速度:1~18m/min 工作台纵向移动最大距离:780mm。

2.2 平面磨床动作循环分析一般的立式卧轴平面磨床,轴的线性运动具有:1、工作台的左右运动;2、砂轮座的上下运动;3、砂轮座得前后运动。

由于平面磨床的工作台左右移动一般要求高速运动以及平稳,因此大部分平面磨床此轴通常采用液压系统控制。

此处设计为MK7120A型平面磨床工作台采用液压系统传动,砂轮及砂轮座采用电动机带动丝杠传动,本设计中只研究平面磨床的液压系统,对后者不做研究。

因此,设计中只分析设计液压泵带动液压缸的左右运动。

MK7120A平面磨床工作台循环运动设计为:快进-工进-快退。

其中快进与快退均设计为13m/min,加速时间为0.13秒。

2.3 负载的分析计算2.3.1 导轨的选择与摩擦力的计算主要性能参数与性能要求如下:假设工件为45号钢:ρ=7.85g/cm³m=ρ×v=7.85×(630×200×320)=316.512kgG=m·g=3101.82N设工作台及夹具质量为500kg导轨摩擦系数为μs=0.2动摩擦系数μd=0.1静摩擦力:Ffs=μs·(m1+m2)=0.2×(500+316.5)=1600N动摩擦力:Ffd=μd·(m1+m2)=0.1×(500+316.5)=800N惯性负载:Fi=(m1+m2)ΔV/Δt=(500+316.5)×13/0.13×60=1360.8NFt=500NF′=T/(De/2)=P/n/(πDe·n)=170.6N·m2.3.2 循环阶段受力分析与计算a 快进阶段受力分析:启动:F=Ffs 1600N 推力:1778N加速:F=Ffd+Fi 2160.8N 推力:2400N恒速:F=Fd 800N 推力:889Nb 工进:F=F′+Ffd 970N 推力:1078Nc 快退阶段:启动:F=Ffs 1600N 推力:1778N加速:F=Ffd+Fi 2160.8N 推力:2400N恒速:F=Fd 800N 推力:889N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-L如图1所示。

图1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v-L如图2所示。

图22.4 计算液压系统主要参数并编制工况图2.4.1 预选系统设计压力平面磨床也归属精加工机床,所设计的工作台在工进时负载最大,在其它工况负载都不太高,参考表2和表3,初选液压缸的工作压力p1=2MPa。

2.4.2 计算液压缸主要结构尺寸由于设计要求工作台快速进退速度相等,故选用单杆差动连接液压缸,使缸的无杆腔与有杆腔的有效面积A1与A2保持关系A1=2A2,即杆d和缸径D满足d=0.707D.按设计手册取背压0.8MPa。

表1加速时, p1=(F+A2ΔP)/A=(2400+946×0.5)/1017=2.8MPa 恒速时, p1=(F+A2ΔP)/A=(889+946×0.5)/1017=1.33MPa 工进阶段的液压缸压力:工进时, p1=(F+A2ΔP)/A1=(1078+946×0.8)/1963=0.8MPa 快退阶段的液压缸压力:启动时, p1=(F+A1ΔP)/A2=1778÷946=1.8MPa加速时, p1=(F+A1ΔP)/A2=(2400+1963×0.5)/946=3.6Pa 恒速时, p1=(F+A1ΔP)/A2=(889+1963×0.5)/946=1.9MPab 快进阶段的液压缸流量:快进时, q=A·vk=1017×13/10³=13.2(L/min)工进阶段的液压缸流量:工进时, qmax=A1·vg=1963×6/10³=11.8(L/min)qmin=A1·vg=1963×1/10³=1.9(L/min)快退阶段的液压缸流量:快退时, q=A2·vk=946×13/10³=12.3(L/min)c 快进阶段液压缸功率:快进时, P=P1·q=1.33×13.2×10³/60=292W工进阶段液压缸功率:工进时, P=P1·q=0.8×11.8×10³/60=157W快退阶段的液压缸功率:快退时, P=P1·q=1.9×4.7×10³/60=148W由上述结果编制出的液压缸工况图:液压缸的p-L图液压缸的q-L图液压缸的P-L图3 制定液压回路方案,拟定液压系统原理图3.1 制定液压回路方案3.1.1油源形式及压力控制工况图表明,系统压力和流量均小,故可采用电动机驱动的单定量泵供油油源和溢流阀调压方案,如图3-1所示。

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