专用铣床液压系统课程设计.

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专用机床液压系统课程设计

专用机床液压系统课程设计

专用机床液压系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解专用机床液压系统的基本组成、工作原理及功能。

2. 学生能掌握专用机床液压系统的主要参数计算方法及其在实际应用中的选用原则。

3. 学生能了解专用机床液压系统的设计流程,包括系统方案设计、元件选型、系统仿真等。

技能目标:1. 学生具备分析机床液压系统需求的能力,能根据具体工况设计合适的液压系统。

2. 学生能运用相关软件对机床液压系统进行仿真分析,优化系统性能。

3. 学生具备一定的机床液压系统故障诊断与维修能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队协作精神,激发学生对液压技术的学习兴趣。

2. 增强学生对我国机床行业发展的信心,提高学生的社会责任感和使命感。

3. 引导学生关注环保和节能,培养绿色设计理念。

课程性质:本课程为专业核心课程,以实践性、应用性为主,结合理论教学,培养学生的实际操作能力和设计能力。

学生特点:学生具有一定的液压基础,具有较强的学习能力和动手能力,对实际应用有较高的兴趣。

教学要求:注重理论与实践相结合,强调实际操作和设计能力的培养,提高学生的综合素质。

将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 机床液压系统概述:包括机床液压系统的基本组成、工作原理、功能及在机床行业中的应用。

参考教材章节:第一章 液压与气压传动概述2. 机床液压系统主要参数计算:涉及压力、流量、功率等参数的计算方法及选用原则。

参考教材章节:第二章 液压系统的基本参数与计算3. 机床液压系统设计流程:讲解系统方案设计、元件选型、系统仿真等步骤。

参考教材章节:第三章 液压系统设计4. 液压元件的选用与性能分析:学习各类液压元件的原理、性能及选型方法。

参考教材章节:第四章 液压元件5. 液压系统仿真与优化:运用相关软件对机床液压系统进行仿真分析,优化系统性能。

参考教材章节:第五章 液压系统仿真与优化6. 机床液压系统故障诊断与维修:介绍故障诊断方法、维修技巧及注意事项。

专用铣床液压系统课程设计(word文档良心出品)

专用铣床液压系统课程设计(word文档良心出品)

《液压与气压传动》课程设计任务书3授课班号专业年级指导教师学号姓名1.课程设计题目3一台专用铣床,铣头驱动电机的功率为7.5KW,铣刀直径为150mm,转速为300r/min,工作台重量为4*103N,工件和夹具最大重量为1.8*103N,试设计此专用铣床液压系统。

2.课程设计的目的和要求通过设计液压传动系统,使学生获得独立设计能力,分析思考能力,全面了解液压系统的组成原理。

明确系统设计要求;分析工况确定主要参数;拟订液压系统草图;选择液压元件;验算系统性能。

3.课程设计内容和教师参数(各人所取参数应有不同)工作台行程为500mm(快进300mm,工进150mm),快进速度为5m/min,工进速度为50~800mm/min,往返加速、减速时间为0.1s,工作台用平导轨,静摩擦系数f j=0.2,动摩擦系数f d=0.1。

4. 设计参考资料(包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等)●章宏甲《液压传动》机械工业出版社 2006.1●章宏甲《液压与气压传动》机械工业出版社 2005.4●黎启柏《液压元件手册》冶金工业出版社 2002.8●榆次液压有限公司《榆次液压产品》 2002.3课程设计任务明确系统设计要求;分析工况确定主要参数;拟订液压系统草图;选择液压元件;验算系统性能。

5.1设计说明书(或报告)分析工况确定主要参数;拟订液压系统草图;选择液压元件;验算系统性能。

5.2技术附件(图纸、源程序、测量记录、硬件制作)5.3图样、字数要求系统图一张(3号图),设计说明书一份(2000~3000字)。

4.设计方式手工5.设计地点、指导答疑时间待定9.备注目录一、设计任务书二、负载工况分析1.工作负载2.摩擦阻力3.惯性负荷三、负载图和速度图四、确定液压缸参数1.液压缸的工作压力2.液压缸尺寸计算3.液压缸各工作阶段的压力、流量和功率计算4.绘制液压缸的工况图五、拟定液压系统图1.选择液压基本回路2.组成系统图六、选择液压元件1.确定液压泵的容量及电机功率2.控制阀的选择3.确定油管直径4.确定油箱容积七、液压系统的性能验算1.液压系统的压力损失计算2.液压系统的热量温升计算附:液压系统图第二章工作状况分析1.工作负载F l=4000 N2.摩擦阻力静摩擦阻力F fj=f j(G1+G2)=0.2×(1900+200) N=420 N动摩擦阻力F fd=f d(G1+G2)=0.1×(1900+200) N=210 NG1-工作台重量G2-工件和夹具最大重量3.惯性负荷F m=(1900+200)×5/0.1×50 N=2100 N4.负载图和速度图取液压缸的机械效率η=0.9,计算液压缸各工作阶段的负载情况启动:F=F fj=420 NF‵=F/η=420/0.9 N=467 N加速:F=F fd+F g=2392 NF‵=F/η=2392/0.9=2658 N快进:F=F fd=210NF‵=F/η=210/0.9=234 N工进:F=F fd+F w=4410 NF‵=F/η=4410/0.9=4900 N快退:F=F fd=210 NF‵=F/η=210/0.9=234 N液压缸各阶段负载情况根据工况负载F及行程S,绘制负载图:根据快进速度ν1、工进速度v2和行程S,绘制速度图:5.确定液压缸参数(1).液压缸的工作压力根据负载并查表,初选工作压力P1=2MPa(2).计算液压缸尺寸鉴于动力滑台要求快进、快退速度相等,可选用单杆式差动液压缸。

液压专用铣床课程设计

液压专用铣床课程设计

液压专用铣床课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解液压原理在铣床中的应用,掌握液压系统的基本组成及功能;2. 学习并掌握液压专用铣床的操作流程、加工工艺及安全注意事项;3. 了解液压专用铣床的维护保养知识,提高设备使用寿命。

技能目标:1. 学会使用液压专用铣床进行工件加工,掌握铣削加工的基本技巧;2. 能够根据工件要求,选择合适的刀具、切削参数和加工路径,独立完成铣床操作;3. 培养学生分析、解决铣床加工过程中遇到的问题,提高实际操作能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对液压专用铣床加工的兴趣,激发学习热情,提高学习积极性;2. 增强学生的团队合作意识,培养沟通协调能力,提高课堂互动效果;3. 强化学生的安全意识,养成良好的操作习惯,树立正确的价值观。

本课程针对高年级学生,结合液压专用铣床的实用性,注重理论知识与实际操作相结合。

课程目标旨在使学生掌握液压铣床的基本知识、操作技能和安全意识,培养具备实际操作能力的高素质技能型人才。

通过课程学习,学生能够将所学知识运用到实际工作中,为我国制造业的发展贡献力量。

二、教学内容1. 液压原理在铣床中的应用:介绍液压系统的基本组成、工作原理及在铣床中的功能,对应教材第3章第1节;2. 液压专用铣床操作流程:详细讲解铣床的操作步骤、加工工艺及安全注意事项,对应教材第4章第2节;3. 铣削加工技巧:教授铣削加工的基本技巧,包括刀具选择、切削参数设置、加工路径规划等,对应教材第5章;4. 液压专用铣床的维护保养:介绍铣床的日常维护、保养方法及故障排除,对应教材第6章;5. 实际操作训练:安排学生进行液压专用铣床的实操练习,巩固所学知识,提高操作技能。

教学内容根据课程目标进行科学、系统地组织,确保理论与实践相结合。

教学大纲明确教学内容、进度安排及教材章节,旨在帮助学生全面掌握液压专用铣床的知识与技能。

在教学过程中,教师应关注学生的实际操作能力培养,确保教学内容与实际工作需求紧密结合。

专用铣床液压系统设计课程设计

专用铣床液压系统设计课程设计

专用铣床液压系统设计课程设计专用铣床液压系统设计课程设计一、引言在现代机械加工领域,铣床是一种常用的机床设备。

为了提高铣床的运行效率和精度,液压系统被广泛应用于铣床中。

本课程设计旨在通过对专用铣床液压系统的设计,使学生掌握液压系统的原理和设计方法。

二、液压系统基础知识1. 液压系统概述液压系统是利用流体传递能量的一种动力传动系统。

它由液压泵、执行元件、控制元件和辅助元件等组成。

2. 液压传动基本原理液体在容器中形成封闭的流体传递介质,通过液压泵产生的高压油将能量传递到执行元件上,从而实现工作机构的运动。

3. 液压执行元件常见的液压执行元件包括油缸、马达和阀门等。

油缸通过受力面积差异实现线性运动,马达则通过转子与定子之间的摩擦力实现旋转运动。

三、专用铣床液压系统设计1. 设计目标专用铣床液压系统的设计目标是实现铣床的高效率、高精度和安全稳定的运行。

2. 系统组成专用铣床液压系统主要由液压泵、油缸、控制阀和辅助元件等组成。

液压泵负责产生高压油,油缸负责驱动工作台进行运动,控制阀则用于控制油液的流向和压力。

3. 液压系统参数选择根据铣床的工作要求和性能指标,选择合适的液压元件参数。

包括液压泵的流量、工作台的移动速度和承载能力等。

4. 液压系统布局设计根据铣床结构和工作台运动方式,合理布局液压元件。

保证油路畅通,减小能量损失和泄漏。

5. 液压系统控制策略设计根据铣床的工作过程,确定合理的控制策略。

可以采用手动控制或自动控制方式,实现对工作台运动的精确控制。

6. 液压系统安全保护设计在液压系统中添加安全保护装置,如过载保护阀、压力传感器和液压缸的行程限位装置等,以确保铣床的安全运行。

四、课程设计步骤1. 确定课程设计内容和目标明确课程设计的具体内容和目标,包括液压系统的基本原理、专用铣床液压系统的设计要求等。

2. 学习液压系统基础知识学生需要通过自学或教师讲解等方式,掌握液压系统的基本原理、执行元件和控制元件等知识。

液压传动课程设计--专用铣床液压系统设计

液压传动课程设计--专用铣床液压系统设计

新疆工程学院课程设计题目:专用铣床液压系统设计系部:专业:班级:姓名:学号:指导老师:完成日期:新疆工程学院机械工程系课程设计任务书学年下学期年月日新疆工程学院机械工程系课程设计成绩表一、前言作为一种高效率的专用铣床,在日常生活中,广泛在大批量机械加工生产中应用。

本次课程设计是以专用铣床工作台液压系统为例,介绍该组合机床液压系统的设计方法及设计步骤,其中包括工作台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等。

«液压传动»课程设计是整个教学过程中最后一个综合性教学环节,通过课程设计可以让我们了解液压传动系统设计的基本方法和设计要求,提高我们运用所学理论知识解决具体工程技术问题的能力。

能根据设计任务要求,按照正确的设计步骤,拟定出液压系统。

整个主要设计过程分成七个部分:(一)机床设计方案,机床液压传动方案的分析与液压原理的拟定;(二)主要液压元件的设计计算和选型;(三)液压辅助装置的计算、设计或选择;(四)机床液压传动系统的验算和校核;(五)机床液压系统图的绘制;(六)机床液压部件(液压缸)装配图、零件工作图的绘制一、设计流程图液压系统设计与整机设计是紧密联系的,设计步骤的一般流程如图下面将按照这一流程图来进行本次液压课程设计。

二、设计依据:专用铣床工作台重量G1=3200N,工件及夹具重量G2=1000N,切削力最大为8500N,工作台的快进速度为 4.8m/min,工进速度为80-900mm/min,行程为L=330mm(工进行程可调),工作台往复加速、减速时间的时间t=0.05s,假定工作台用平导轨,静摩擦系数fj =0.2,动摩擦系数f d =0.1。

设计此专用铣床液压系统。

三、工况分析液压系统的工况分析是指对液压执行元件进行运动分析和负载分析,目的是查明每个执行元件在各自工作过程中的流量、压力、功率的变化规律,作为拟定液压系统方案,确定系统主要参数(压力和流量)的依据。

机电液压课程设计专用铣床

机电液压课程设计专用铣床

机电液压课程设计专用铣床一、课程目标知识目标:1. 学生能理解液压系统在铣床中的应用及其重要性。

2. 学生能掌握机电液压课程中涉及的铣床基本结构和工作原理。

3. 学生能描述并解释铣床液压系统的各个组成部分及其功能。

4. 学生能运用相关公式和知识进行铣床液压系统的简单计算。

技能目标:1. 学生能够运用CAD软件设计简单的铣床液压系统图。

2. 学生能够通过实际操作,完成铣床液压系统的基本调试和故障排查。

3. 学生能够结合理论知识,分析并解决铣床液压系统中的实际问题。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对机械工程和液压技术的兴趣,增强对工程实践的认识。

2. 学生通过团队协作完成课程设计,培养沟通、合作能力和团队精神。

3. 学生在课程实践中,培养严谨、细致、负责的工作态度,增强安全意识。

4. 学生能够关注液压技术的发展趋势,认识到液压技术在工业生产中的重要性。

课程性质:本课程为专业实践课程,要求学生将所学的理论知识运用到实际设计中,培养解决实际问题的能力。

学生特点:高年级学生,已具备一定的机电液压理论基础,具有一定的实践操作能力和问题分析能力。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新能力。

通过课程目标的分解,使学生在完成设计任务的同时,达到知识、技能和情感态度价值观的全面提升。

二、教学内容1. 理论知识:- 液压基础知识:液压原理、流体力学基础、液压油性质等。

- 铣床液压系统组成:液压泵、液压缸、控制阀、油箱、管路等。

- 液压系统设计原理:系统压力、流量计算,元件选型,系统布局等。

2. 实践操作:- 铣床液压系统图设计:利用CAD软件绘制铣床液压系统图。

- 液压系统组装与调试:动手实践,完成铣床液压系统的组装、调试和故障排查。

3. 教学案例:- 分析典型铣床液压系统案例,理解液压系统在实际应用中的设计要点和优化方法。

4. 教学进度安排:- 理论知识学习:2课时。

- 液压系统图设计:3课时。

设计一台专用铣床液压系统.doc

设计一台专用铣床液压系统.doc

攀枝花学院本科课程设计(论文)专用铣床液压系统学生姓名: ****学生学号: ******院(系):机械工程学院年级专业: 09级机制一班指导教师: ***** 副教授二〇一二年六月攀枝花学院本科学生课程设计任务书课程设计(论文)指导教师成绩评定表摘要现代机械一般多是机械、电气、液压三者紧密联系,结合的一个综合体。

液压传动与机械传动、电气传动并列为三大传动形式,液压传动的设计在现代机械的设计工作中占有重要的地位。

因此,《液压传动》课程是工科机械类各专业都开设的一门重要课程。

它既是一门理论课,也与生产实际有着密切的联系。

为了学好这样一门重要课程,除了在教学中系统讲授以为,还应设置课程设计教学环节,使学生理论联系实际,掌握液压传动系统设计的技能和方法。

液压传动课程设计的目的主要有以下几点:1、综合运用液压传动课程及其他有关选修课程的理论知识和生产实际知识,进行液压传动设计实践,是理论知识和生产实践机密结合起来,从而使这些知识得到进一步的巩固、加深提高和扩展。

2、在设计实践中学习和掌握通用液压元件,尤其是各类标准元件的选用原则和回路的组合方法,培养设计技能,提高学生分析和嫁接生产实际问题的能力,为今后的设计工作打下良好的基础。

3、通过设计,学生应在计算、绘图、运用和熟悉设计资料(包括设计手册、产品样本、标准和规范)以及进行估算方面得到实际训练。

关键词现代机械,液压传动系统,液压传动课程设计ABSTRACTModern machinery is generally more mechanical, electrical, hydraulic three closely linked, combined with a complex. Hydraulic and mechanical drive, electrical drive listed as the three traditional forms, the design of hydraulic system design in modern machinery occupies an important position. Therefore, the "hydraulic transmission" program is the professional engineering machinery set up an all important course. It is a theory course, also closely linked to actual production. To learn that an important course, in addition to teaching in teaching the system outside the teaching process should be to set curriculum to enable students to integrate theory with practice, master the hydraulic system design skills and methods.Hydraulic transmission program is designed to mainly the following:1, integrated use of hydraulic transmission programs and other pre-production of curriculum theory and practice is to conduct hydraulic design practice, is the theoretical knowledge and practical production secrets combine to make this knowledge be further consolidated and deepened to improve and expand.2, in the design of learning and master the common hydraulic components, in particular the selection of components of various Biaozhun principles and loop combination method Pei Yang design skills, improve student Fenxi and graft Shengchan practical problems, for the future design lay a sound basis.3, by design, students should be in the computing graphics, and familiar with the use of design information (including design manuals, product samples, standards and specifications) as well as estimates for the practical training.Keywords modern machinery, hydraulic system, hydraulic drive course design目录摘要 (Ⅰ)ABSTARCT (Ⅱ)1、设计题目 (5)2、工况分析 (5)2.1 负载分析 (5)2.2 运动分析 (7)3、确定液压缸参数 (8)3.1 初选液压缸的工作压力 (8)3.2 确定液压缸尺寸 (8)3.3 液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率计算值 (9)3.4 绘制液压缸工况图 (11)4、拟定液压系统图 (13)4.1 选择液压回路 (13)4.2 液压系统合成 (15)5、选择液压元件 (16)5.1 选择液压泵和驱动电机 (16)5.2 选择控制元件 (16)5.3 选用辅助元件 (17)6、液压系统性能验算 (17)6.1 回路中压力损失 (17)6.1.1 工进时压力损失 (17)6.1.2 快退时压力损失 (18)6.2 确定液压泵工作压力 (20)6.3 液压系统的效率 (20)6.4 液压系统的发热温升验算 (20)7、油箱的设计 (21)7.1 壁厚、箱顶及箱顶元件的设计 (22)7.2 箱壁、清洗孔、吊耳、液位计的设计 (22)7.3 箱底、放油塞及支架的设计 (22)7.4 油箱内隔板及除气网的设置 (23)参考文献 (24)总结 (24)致谢 (24)1 设计题目1.1设计题目设计一台专用铣床,铣头驱动电机的功率为6.78千瓦,铣刀直径为120mm ,转速350转/分,如工作台质量为485公斤,工件和夹具的质量为146公斤,工作台的行程为438mm ,工进行程为145mm ,快进快退速度为4.25米/分,工进速度为60~1000毫米/分,其往复运动的加速(减速)时间为0.05秒,工作台用平导轨静摩擦系数0.2s f =,动摩擦系数0.1d f =,试设计该机床的液压系统。

铣床液压课程设计

铣床液压课程设计

铣床液压课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解铣床液压系统的基本原理和组成部分;2. 掌握铣床液压系统的主要参数及其对铣削加工的影响;3. 了解不同铣床液压系统的特点及其适用场景。

技能目标:1. 能够正确操作铣床液压系统,并进行基本的调试和故障排除;2. 能够根据加工需求,合理选择和调整铣床液压系统的参数;3. 能够运用铣床液压系统进行简单的铣削加工,并确保加工质量和效率。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械加工和液压技术的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践操作的安全性和准确性;3. 培养学生的团队合作意识,学会在铣床液压系统操作中相互协作和沟通。

课程性质:本课程为实践性较强的技术学科,结合铣床液压系统的基础知识和操作技能,培养学生实际应用能力。

学生特点:学生为高年级中职或高职机械类相关专业的学生,具备一定的机械基础知识和动手能力。

教学要求:注重理论与实践相结合,强调操作技能的培养,同时关注学生情感态度价值观的引导。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 铣床液压系统原理:讲解液压系统的基本工作原理,包括液压泵、液压缸、控制阀等主要组成部分的功能和相互关系。

教材章节:第二章“液压系统基本原理”2. 铣床液压系统参数:学习液压系统的主要参数,如压力、流量、油温等,探讨这些参数对铣削加工的影响。

教材章节:第三章“液压系统参数及其调整”3. 铣床液压系统操作与调试:介绍铣床液压系统的操作方法,包括启动、停止、调整等,以及系统调试的基本步骤和注意事项。

教材章节:第四章“铣床液压系统的操作与维护”4. 铣床液压系统故障排除:分析常见的铣床液压系统故障现象,学习故障诊断和排除方法。

教材章节:第五章“液压系统的故障诊断与排除”5. 铣床液压系统在实际应用中的选择与调整:根据加工需求,指导学生如何选择合适的铣床液压系统,并进行参数调整,以提高加工质量和效率。

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芜湖广播电视大学机械设计制造及其自动化专业(本科)《液压气动控制技术》课程设计班级: 15机械(春)学号: *************姓名:***日期: 2016-11-13目录一、题目 (3)专用铣床动力滑台的设计 (3)二、液压系统设计计算 (3)(一)设计要求及工况分析 (3)1、设计要求 (3)2、负载与运动分析 (3)(1)工作负载 (1)(2)摩擦负载 (1)(3)惯性负载 (4)(4)液压缸在工作过程中各阶段的负载 (4)( 5 ) 运动时间 (4)(二)确定液压系统主要参数 (6)1、初选液压缸工作压力 (6)2、计算液压缸主要尺寸 (6)(三)拟定液压系统原理图 (10)1、选择基本回路 (10)(1)选择调速回路 (10)(2)选择油源形式 (11)(3)选择快速运动和换向回路 (11)(4)选择速度换接回路 (11)(5)选择调压和卸荷回路 (11)2、组成液压系统 (12)(四)计算和选择液压元件 (13)1、确定液压泵的规格和电动机功率 (13)(1)计算液压泵的最大工作压力 (13)(2)计算液压泵的流量 (14)(3)确定液压泵的规格和电动机功率 (14)一、题目要求设计一专用铣床,工作台要求完成快进→工作进给→快退→停止的自动工作循环。

铣床工作台总重量为4000N ,工件夹具重量为1500N ,铣削阻力最大为9000N ,工作台快进、快退速度为4.5m/min 、工进速度为0.06~1m/min ,往复运动加、减速时间为0.05s ,工作台采用平导轨、静摩擦分别为 fs =0.2,fd =0.1,工作台快进行程为0.3m 。

工进行程为0.1m ,试设计该机床的液压系统。

二、液压系统设计计算 (一)、设计要求及工况分析 1.设计要求其动力滑台实现的工作循环是:快进→工进→快退→停止。

主要参数与性能要求如下:切削阻力FL=9000N ;运动部件所受重力G=5500N ;快进、快退速度υ1= υ3 =0.075m/min ,工进速度υ2 =1000mm/min ;快进行程L1=0.3mm ,工进行程L2=0.1mm ;往复运动的加速、减速时间Δt=0.05s ;工作台采用平导轨,静摩擦系数μs =0.2,动摩擦系数μd =0.1。

液压系统执行元件选为液压缸。

2.负载与运动分析(1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =9000N 。

(2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力: 静摩擦阻力N G F S FS 110055002.0=⨯==μ 动摩擦阻力N G F d fd 55055001.0=⨯==μ (3) 惯性负载(4) 运动时间 快进 s v L t 4075.03.0111=== 工进 s v L t 100001.01.0222===快退 s v L L t 3.560/5.41040033213=⨯=+=-设液压缸的机械效率ηcm =0.9,得出液压缸在各工作阶段的负载和推力,如表1所列。

表1液压缸各阶段的负载和推力N 842 N 05×60. 0 8 . 9 5500 i ⨯ = ∆ ∆ =t g G F υ 4.5 =加 速 i fd F F F += 1392 1547 快 退 fd F F =550611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 -t 和速度循环图υ-t ,如下图所示。

液压缸的负载图液压缸的速度图(二)确定液压系统主要参数1.初选液压缸工作压力所设计的动力滑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=3MPa。

2.计算液压缸主要尺寸鉴于动力滑台快进和快退速度相等,这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸(A1=2A2),快进时液压缸差动连接。

工进时为防止车铣时负载突然消失发生前冲现象,液压缸的回油腔应有背压,参考表4选此背压为p2=0.6MPa。

表2 负载和工作压力之间的关系表3 各种机械常用的系统工作压力表4 执行元件背压力的估计值表5 按工作压力选取d/D表6 按速比要求确定d/D注:υ1—无杆腔进油时活塞运动速度;υ2—有杆腔进油时活塞运动速度。

由式cm2211ηFA p A p =-得则活塞直径参考表5及表6,得d ≈0.5D =35.35mm ,圆整后取标准数值得 D =71mm ,d =36mm 。

由此求得液压缸两腔的实际有效面积为:A 1=πD 2/4=3.96×10-3m 2A 2=π(D 2-d 2)/4=2.94×10-3m2根据计算出的液压缸的尺寸,可估算出液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量和功率,如表7所列,由此绘制的液压缸工况图如图2所示。

2 3 2 6 2 1 cm 1 m 103.9 m 10) 26 . 0 3 ( 9 . 0 9550 ) 2( - ⨯ = ⨯ - ⨯ =- =p p FA η mm70.7 m 707 . 0 m 10 3.9 4 4 3 1= = ⨯ ⨯ ==-ππA D表7液压缸在各阶段的压力、流量和功率值注:1. Δp为液压缸差动连接时,回油口到进油口之间的压力损失,取Δp=0.5MPa。

2.快退时,液压缸有杆腔进油,压力为p1,无杆腔回油,压力为p2。

(三)拟定液压系统原理图1.选择基本回路图1(1) 选择调速回路由图1可知,这台机床液压系统功率较小,滑台运动速度低,工作负载为阻力负载且工作中变化小,故可选用进口节流调速回路。

为防止铣完工件时负载突然消失引起运动部件前冲,在回油路上加背压阀。

由于系统选用节流调速方式,系统必然为开式循环系统。

(2) 选择油源形式从工况图可以清楚看出,在工作循环内,液压缸要求油源提供快进、快退行程的低压大流量和工进行程的高压小流量的油液。

最大流量与最小流量之比q max/q min=0.22/(0.396×10-2)≈56;其相应的时间之比(t1+t3)/t2=(4+5.33)/100=0.0933。

这表明在一个工作循环中的大部分时间都处于高压小流量工作。

从提高系统效率、节省能量角度来看,选用单定量泵油源显然是不合理的,为此可选用限压式变量泵或双联叶片泵作为油源。

考虑到前者流量突变时液压冲击较大,工作平稳性差,且后者可双泵同时向液压缸供油实现快速运动,最后确定选用双联叶片泵方案,如图2a所示。

(3) 选择快速运动和换向回路本系统已选定液压缸差动连接和双泵供油两种快速运动回路实现快速运动。

考虑到从工进转快退时回油路流量较大,故选用换向时间可调的电液换向阀式换向回路,以减小液压冲击。

由于要实现液压缸差动连接,所以选用三位五通电液换向阀,如图2b所示。

(4) 选择速度换接回路由于本系统滑台由快进转为工进时,速度变化大(υ1/υ2=0.075/0.001≈75),为减少速度换接时的液压冲击,选用行程阀控制的换接回路,如图2c所示。

(5) 选择调压和卸荷回路在双泵供油的油源形式确定后,调压和卸荷问题都已基本解决。

即滑台工进时,高压小流量泵的出口压力由油源中的溢流阀调定,无需另设调压回路。

在滑台工进和停止时,低压大流量泵通过液控顺序阀卸荷,高压小流量泵在滑台停止时虽未卸荷,但功率损失较小,故可不需再设卸荷回路。

图3 整理后的液压系统原理图2.组成液压系统将上面选出的液压基本回路组合在一起,并经修改和完善,就可得到完整的液压系统工作原理图,如图3所示。

在图3中,为了解决滑台工进时进、回油路串通使系统压力无法建立的问题,增设了单向阀6。

为了避免机床停止工作时回路中的油液流回油箱,导致空气进入系统,影响滑台运动的平稳性,图中添置了一个单向阀13。

图中增设了一个压力继电器14。

当滑台碰上死挡块后,系统压力升高,它发出快退信号,操纵电液换向阀换向。

(四)计算和选择液压件1.确定液压泵的规格和电动机功率(1) 计算液压泵的最大工作压力小流量泵在快进和工进时都向液压缸供油,由表7可知,液压缸在工进时工作压力最大,最大工作压力为p1=2.68MPa,如在调速阀进口节流调速回路中,选取进油路上的总压力损失∑∆p=0.6MPa,考虑到压力继电器的可靠动作要求压差 p e=0.5MPa,则小流量泵的最高工作压力估算为+∑△p+△=2.68+0.6+0.5=3.78 MPa≧p1大流量泵只在快进和快退时向液压缸供油,由表7可见,快退时液压缸的工作压力为p1=2.7MPa,比快进时大。

考虑到快退时进油不通过调速阀,故其进油路压力损失比前者小,现取进油路上的总压力损失∑∆p=0.3MPa,则大流量泵的最高工作压力估算为≧p+∑△p=2.7+0.3=3 MPa1(2) 计算液压泵的流量由表7可知,油源向液压缸输入的最大流量为0.4×10-3 m 3/s ,若取回路泄漏系数K =1.1,则两个泵的总流量为≧K=1.1×0.2×10-3m 3/s =0.22×10-3m 3/s =13.2L/min考虑到溢流阀的最小稳定流量为3L/min ,工进时的流量为0.396×10-5 m 3/s =0.2L/min ,则小流量泵的流量最少应为3.2L/min 。

(3) 确定液压泵的规格和电动机功率根据以上压力和流量数值查阅产品样本,并考虑液压泵存在容积损失,最后确定选取PV2R12-6/33型双联叶片泵。

其小流量泵和大流量泵的排量分别为6mL/r 和33mL/r ,当液压泵的转速n p =940r/min 时,其理论流量分别为 5.6 L/min 和31L/min ,若取液压泵容积效率ηv =0.9,则液压泵的实际输出流量为()()L/min33L/min 9.271.5L/min 1000/9.0940331000/9.094062p 1p p =+=⨯⨯+⨯⨯=+=q q q由于液压缸在快退时输入功率最大,若取液压泵总效率ηp =0.8,这时液压泵的驱动电动机功率为KW 19.1KW 108.06010331073.1336ppp =⨯⨯⨯⨯⨯=≥-ηq p P根据此数值查阅产品样本,选用规格相近的Y100L —6型电动机,其额定功率为1.5KW ,额定转速为940r/min 。

2.确定其他元件及辅件(1)确定阀类元件及辅件根据系统的最高工作压力和通过各阀类元件及辅件的实际流量,查阅产品样本,选出的阀类元件和辅件规格如表8所列。

其中,溢流阀9按小流量泵的额定流量选取,调速阀4选用Q-6B型,其最小稳定流量为0.03L/min,小于本系统工进时的流量0.5L/min。

表8液压元件规格及型号*此为电动机额定转速为940时的流量r/min(2)确定油管在选定了液压泵后,液压缸在实际快进、工进和快退运动阶段的运动速度、时间以及进入和流出液压缸的流量,与原定数值不同,重新计算的结果如表9所列。

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