卧式双面铣削组合机床的液压系统设计 2知识讲解

卧式双面铣削组合机床的液压系统设计2

合肥工业大学课程设计任务书

目录

1．设计题目卧式双面铣削组合机床的液压系统设计 (5)

2 工况分析 (5)

2.1负载分析 (5)

3 液压系统方案设计 (7)

3.1液压缸参数计算 (7)

3.2拟定液压系统原理图 (10)

3.3液压元件的选择 (12)

3.3.2阀类元件及辅助元件的选择 (13)

—— (14)

—— (14)

—— (14)

13 (14)

单向阀 (14)

55 (14)

63 (14)

16 (14)

<0.2 (14)

KF3-Ea10B (14)

14 (14)

压力继电器 (14)

—— (14)

—— (14)

10 (14)

—— (14)

HED1KA/10 (14)

3.3.3油管的选择 (14)

4液压系统性能验算 (16)

4.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (16)

（2）工进 (16)

（3）快退 (17)

4.2油液温升计算 (18)

5设计小结 (19)

6参考文献 (20)

1．设计题目 卧式双面铣削组合机床的液压系统设计

试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重力为4000N ，加、减速时间为0.2s ，采用平导轨，静、动摩擦因数μs =0.2，μd =0.1。夹紧缸行程为30mm ，夹紧力为800N ，工作台快进行程为100mm ，快进速度为3.5m/min ，工进行程为200mm ，工进速度为80～300mm/min ，轴向工作负载为12000N ，快退速度为6m/min 。要求工作台运动平稳，夹紧力可调并保压。

2 工况分析

2.1负载分析

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

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9.0m =η，则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，见表2-1。

工况 负载组成 负载值

F/N

推力m F η/

起动 fs F F =

800 889N 加速 )(m fd F F F += 517 574N 快进 fd F F =

400 444N 工进 fd l F F F += 12400 13778N 快退

fd F F =

400

444N

根据负载计算结果和已知的各阶段的速度，可绘制出负载图（F-l ）和速度图（F-2）

图2-1负载图和速度图

3 液压系统方案设计

3.1液压缸参数计算

组合机床液压系统的最大负载约为14000N，初选液压缸的设计压力

P1=3MPa，为了满足工作台快速进退速度要求，并减小液压泵的流量，这里的液压缸课选用单杆式的，并在快进时差动连接，则液压缸无杆腔与有杆腔的等效面积A1与A2应满足A1=0.37A2（即液压缸内径D和活塞杆直径d应满

足：d=0.607D。为防止铣削后工件突然前冲，液压缸需保持一定的回油背

=0.9。则液压缸上的平衡压，暂取背压为0.5MPa，并取液压缸机械效率m

方程

故液压缸无杆腔的有效面积：

液压缸内径：

按GB/T2348-1980，取标准值D=80mm

；因A1=0.37A ，故活塞杆直径d=0.607D=50mm （标准直径）

则液压缸有效面积为：

差动连接快进时，液压缸有杆腔压力P2必须大于无杆腔压力P1，其差值估取P2－P1=0.5MPa ，并注意到启动瞬间液压缸尚未移动，此时△P=0；另外取快退时的回油压力损失为0.5MPa 。根据假定条件经计算得到液压缸工作循环中各阶段的压力.流量和功率，并可绘出其工况图

表3—1液压缸在不同工作阶段的压力、流量和功率值

工作阶段 计算公式

推力 F （N ） 回油腔压力 P 2（MPa ） 工作腔压力 P 1（MPa ） 输入流量 q （L/min ） 输入功率 P

（KW ）

快进启动

q

p P A A v q A A PA F p j j =-=-∆+=

)(212

12

871 0 0.44

0 0

快进加速

566 1.57

1.07 变化 变化

快进恒速 436 1.5 1.00 6.86 0.114

工进

q

p P v A q A A p F p j j j 11

2

==+=

13769 0.8 3.228 0.4~1.5 0.21~0.8

快退启动

q

p P v A q A A p F p j b j ==+=

21

1

871

0 0.284

0 0

快退加速 566 0.3

0.677

变化

变化

快退恒速

436 0.3

0.634 18.378 0.194

注：1.差动连接时，液压缸的回油口到进油口之间的压力损失

p p p p p j b a ∆+=⨯=∆而,5105.

2.快退时，液压缸有杆腔进油，压力为j

P ，无杆腔回油，压力为b P

液压缸的工况图：

图3-1工况图