专用铣床工作台液压系统设计

专用铣床工作台液压系

统设计

TPMK standardization office TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18

目录

1 前言 (1)

2 设计技术要求及参数 (2)

3 确定执行元件 (2)

4 系统工况分析 (2)

4.1动力分析 (2)

4.2运动分析 (4)

5 计算液压系统主要参数并编制工况图 (4)

5.1预选系统设计压力 (4)

5.2计算液压缸主要结构尺寸 (4)

5.3编制液压缸(de)工况图 (5)

6 制定液压回路(de)方案,拟定液压系统原理图 (7)

6.1制订液压回路方案 (7)

6.2拟定液压系统图 (8)

7 计算并选择液压元件 (9)

7.1液压泵(de)计算与选定 (9)

7.2电机(de)选定 (10)

7.3液压控制阀和液压辅助原件(de)选定 (12)

8 验算 (12)

8.1液压系统(de)效率 (12)

8.2液压系统(de)温升 (12)

设计总结 (13)

参考文献 (14)

专用铣床工作台液压系统设计

1 前言

作为一种高效率(de)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(de)设计方法及设计步骤,其中包括工作台液压系统(de)工况分析、主要参数确定、液压系统原理图(de)拟定、液压元件(de)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(de)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(de)能力.能根据设计任务要求,按照正确(de)设计步骤,拟定出液压系统.

2 设计技术要求及参数

一台专用铣床(de)工作台拟采用单杆液压缸驱动.已知条件如下：铣刀驱动电机功率为P=7.5KW,铣刀直径为De=120mm,转速n=350r/min.工作台质量m1=400kg,工件及夹具最大质量为m2=150kg.工作总行程为Lz=400mm,其中工进行程为Lg=100mm.快进和快退速度均为vk=4.5m/min,工进速度范围为vg=60~1000mm/min,往复运动时加、减速时间均为Δt=0.05s.工作台水平放置,导轨静摩擦系数为μs=0.2,动摩擦系数为μd=0.1,以下为该铣床工作台进给运动(de)半自动液压系统设计.

3 确定执行元件

液压系统(de)动力原件是定量叶片泵,执行元件确定为液压缸（主要运动是往复直线运动）.

4 系统工况分析

4.1动力分析

铣床工作台液压缸在快进阶段,启动时(de)外负载是导轨静摩擦阻力；加速(de)外负载是导轨动摩擦阻力和惯性力；恒速时是动摩擦阻力；在快退阶段(de)外负载是动摩擦阻力,由图3-4可知：

铣床工作台液压缸在工进阶段(de)外负载是工作负载,即刀具铣削力及动摩擦阻力.

静摩擦负载 Ffs=μ（m1+m2）g=0.2x（400+150）g=1078(N)

动摩擦负载 Ffs=μ（m1+m2）g=0.1x（400+150）g=539（N）

惯性负载 Fi=（m1+m2）

）

（150400Δt Δv

+=x 60

x 05.05.4=825（N ） 利用铣削力计算公式：

Fi=

2/De T （其中,T 为负载转矩,T=πn

2P

）.算得工作负载为: Fe=2/De T

n πDe 2/e πn 2/P D P ==1

336035*********.7--⨯⨯⨯⨯⨯π N ·m =3410N ·m

取液压缸(de)机械效率ηm=0.9,可算得工作台液压缸在各工况下(de)外负载和推力,见图表：

表3-7 铣床工作台液压缸外负载和推力计算结果

工况 外负载F/N

推力（F/ηm ）/N

计算公式 结果 快进 启动 F=Fst 1078 1198

加速 F=Ffd+Fi 1364 1515

恒速 F=Ffd 539 599

4.2运

动分析

根

据设计

要求,

可直接

画出液

压缸(de)速度循环图（v-l图）,如图3-6.

5 计算液压系统主要参数并编制工况图

5.1预选系统设计压力

专用铣床也归属半精加工机床,参考表1,预选液压缸(de)设计压力P1=3MPa.

5.2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(de)无杆腔与有杆腔(de)有效面积1A与2A保持关系1A=22A,即杆d和缸径D满足d=0.707D.经查表3,取背压为0.8MPa.

从满足最大推力出发,可算得液压缸无杆腔(de)有效面积：

液压缸内径：

按GB/T2348-1993（表2）,将液压缸内径圆整为D=50mm=5cm.

径圆整为d=36mm=3.6cm.则液压缸实际有效面积为：

19634

5014.342

2

1=⨯==D A π（2mm ）

94636-50x 4

π

)(4

22222==

-=

）（d D A π

（2mm ） A =1A - 2A =1017（2mm ） 5.3编制液压缸(de)工况图

根据上述条件,经计算液压缸工作循环中各阶段(de)压力、流量和功率如下：

①压力

a 、快进阶段(de)液压缸压力

启动时,1P =

A

P A F ∆+2=

)(18.110170

1198MPa =+ 加速时,1P =

A

P A F ∆+2=)(95.110175.0x 9461515MPa =+(一般取被压为0.5Mp)

恒速时,1P =

A

P A F ∆+2=

)(05.110175

.0x 946599MPa =+ b 、工进阶段(de)液压缸力

2P =

122A P A F +=)(62.21017

8

.0x 9464388MPa =+