液压传动课程设计设计说明书

镗床液压系统设计

一、绪论

为了满足机床对液压系统的工作要求，液压系统中采用双泵供油、多缸动作互不干扰回路，综合考虑选用液压元件、管件、标准紧固件，及电动机、油箱等。同时在设计液压站时考虑到结构上的合理布置，以便于安装与维护。绘制液压站装配图时，应用CAD 软件进行操作。

镗床液压系统设计，被加工零件是缸体，机床循环时间为5分钟，机床要完成的动作为：装入工件，按启动按钮，油泵工作，定位夹紧后，右头镗杆快进，工进，同时立头和左头快进，工进、快退到原位，右头工进后，慢退20,快退300,夹紧松开，同时定位缸复位，卸工件，一个循环完成。各头能单独调整，先定位，后夹紧，工件不夹紧时不能工作。本设计中共有六个油缸，分别为两个夹紧油缸，立头油缸、左头油缸、右头油缸、定位油缸各一个。

在镗床液压系统设计时，首先要明确镗床对液压系统要求，对液压系统的工作进行分析，拟定液压系统原理图，并计算和合理选择液压元件，其目的是为了选择液压泵、控制阀、液压辅件等

二、镗床液压系统设计

（一）明确对镗床液压系统设计要求及工作环境

镗床液压系统的动作和性能要求主要有：运动方式、行程、速度范围、负载条件、运动平稳性、精度、工作循环和动作周期、同步等等。对于工作环境而言，有环境温度、湿度、尘埃、防火要求及安装空间的大小等。所设计镗床液压系统不仅能满足“定位—夹紧—快进—工进—快退—停止”工作循环要求，还要有较高的可靠性、良好的空间布置。为了实现上述工作循环，并保证零件一定的加工长度，采用行程开关及电磁换向阀实现顺序动作。拟采用液压缸作为执行元件。 （二）液压缸的负载分析

取静摩擦系数为s f =0.2,动摩擦系数为d f =0.1。取液压缸重G=4900N ，液压缸的机械效率取ηm=0.9。

1．夹紧油缸负载分析

⑴ 工作负载L F ： L F = 3700N

⑵静摩擦阻力s f F ： s f F = s f N F = 0.2×4900N=980N ⑶动摩擦阻力d f F ： d f F = d f N F = 0.1×4900N=490N

⑷ 惯性负载a F △v 取0.045m/s, △t 取0.5s, a F =ma=﹙g

G

﹚×﹙ t v ∆∆﹚=﹙8.94900﹚×

﹙

5

.0045

.0﹚N=45N 2．立头油缸负载分析 取滑台的重量为1000N 。

⑴ 工作负载L F ： L F = 13000N

⑵ 静摩擦阻力s f F ： s f F = s f ﹙G+n F ﹚=0.2×﹙4900+1000﹚N=1180N ⑶动摩擦阻力 d f F ： d f F = d f ﹙G+n F ﹚= 0.1×﹙4900+1000﹚=590N

⑷ 惯性负载 a F △v 取0.045m/s,△t 取0.5s, a F = ma=﹙

g

G

﹚×﹙ t v ∆∆﹚=﹙8.94900﹚

×﹙

5

.0045

.0﹚=45N 立头油缸在各工作阶段的负载表如表1

表1 立头油缸在各工作阶段的负载值

3．左头油缸负载分析

⑴工作负载 L F ： L F = 18000N

⑵ 静摩擦阻力s f F ： s f F =s f N F = 0.2×4900N=980N ⑶ 动摩擦阻力d f F ： d f F =d f N F = 0.1×4900N=490N

⑷惯性负载 a F △v 取0.055m/s,△t 取0.5s, a F =ma=﹙

g

G

﹚×﹙t v ∆∆﹚=49009.8×

0.055

0.5

N=55N 左头油缸在各工作阶段的负载表如表2

表2 左头油缸在各工作阶段的负载值

4．右头油缸负载分析

⑴工作负载为L F ： L F = 28000N

⑵静摩擦阻力s f F ： s f F =s f N F = 0.2×4900N=980N ⑶动摩擦阻力d f F ： d f F =d f N F = 0.1×4900N=590N

⑷惯性负载 a F △v 取0.1m/s,△t 取0.2s ，a F = ma=﹙G

g

﹚×﹙v t ∆∆﹚=49009.8×0.10.2N=250N

右头油缸在各工作阶段的负载表如表3

表3 右头油缸在各工作阶段的负载值

⑴ 工作负载L F ： L F = 3500N

⑵静摩擦阻力s f F ： s f F =s f N F = 0.2×4900N=980N ⑶动摩擦阻力d f F ： d f F =d f N F = 0.1×4900N=490N ⑷ 惯性负载 a F △v 取0.045m/s,△t 取0.5s,

a F =ma=﹙

g

G

﹚×( t v ∆∆﹚=﹙8.94900﹚×﹙5.0045.0﹚N=45N

6．负载图和速度图的绘制

负载图按上面的数据绘制，速度图按右头油缸v1=v3=0.1m/s,v2=0.0008m/s,立头油缸v1=v3=0.045m/s ，v2=0.0004m/s,左头油缸v1=v3=0.055m/s ，v2=0.0004m/s ，各缸行程由液压设计任务书可以知道。

F(N)

1088.89

图1 右头油缸 速度 负载随位移变化的曲线图

图2 立头油缸速度、负载随位移变化的曲线图

图3 左头油缸速度、负载随位移变化的曲线图

由以上图可以看出，右头油缸在快进和快退时速度是一样，工进时所受负载最大，速度在整个过程中最小，保证运动平稳。立头油缸和左头油缸也是相同情况。