液压课程设计1最终稿带图

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液压传动课程设计 液压专用铣床的液压系统完整版

液压传动课程设计 液压专用铣床的液压系统完整版

设计题目设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床,工作循环:手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。

设计参数见下表。

其中:工作台液压缸负载力(KN ):F L 夹紧液压缸负载力(KN ):F c 工作台液压缸移动件重力(KN ):G 夹紧液压缸负移动件重力(N ):G c 工作台快进、快退速度(m/min ):V 1=V 3 夹紧液压缸行程(mm ):L c 工作台工进速度(mm/min ):V 2 夹紧液压缸运动时间(S ):t c 工作台液压缸快进行程(mm ):L 1 导轨面静摩擦系数:μs =0.2 工作台液压缸工进行程(mm ):L 2 导轨面动摩擦系数:μd =0.1 工作台启动时间(S ):∆t=0.5 序号 F L F c G G c V 1 V 2 L 1 L 2 L c t c 7组 2.24.41.5806.03530080151设计内容1.负载与运动分析 1.1工作负载1)夹紧缸工作负载:N G F F d C C l 44081.0804400=⨯+=+=μ由于夹紧缸的工作对于系统的整体操作的影响不是很高,所以在系统的设计计算中把夹紧缸的工作过程简化为全程的匀速直线运动,所以不考虑夹紧缸的惯性负载等一些其他的因素。

2)工作台液压缸工作负载极为切削阻力F L =2.2KN 。

1.2摩擦负载摩擦负载即为导轨的摩擦阻力: (1)静摩擦阻力N G F fs 30015002.0s =⨯==μ (2)动摩擦阻力N G F d fd 15015001.0=⨯==μ1.3惯性负载N D v g G t v g G F t i 61.305.060/68.91500)0(1==-=∆∆=1.4负载图与速度图的绘制快进 s v L t 360/100.63003111=⨯==工进 s v L t 14.13760/3580222=== 快退 s 8.360/100.68030033213=⨯+=+=v L L t 假设液压缸的机械效率9.0=cm η,得出液压缸在各工作阶段的负载和推力,如表1.1所示。

液压系统设计课设

液压系统设计课设

目录§1设计流程图 (2)§2设计依据 (2)§3工况分析 (3)§3.1外负载 (3)§3.2阻力负载 (3)§4初步确定油缸参数,绘制工况图 (6)§4.1初选油缸的工作压力 (6)§4.2计算油缸尺寸 (6)§4.3油缸各工况的压力、流量、功率的计算 (7)§5确定液压系统方案和拟订液压系统原理图 (10)§5.1确定油源及调速方式 (10)§5.2选择基本回路 (10)§6选择液压元气件 (13)§6.1液压泵的选择 (13)§6.2阀类原气件及辅助元气件的选择 (14)§7 验算液压系统性能 (17)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:设计一台专用铣床的液压系统,铣头驱动电机的功率N=7.5KW ,铣刀直径为D=100mm ,转速为n=300rpm ,若工作台重量400kg ,工件及夹具最大重量为150kg ,工作台总行程L=400mm ,工进为100mm ,快退,快进速度为5m/min ,工进速度为50~1000mm/min ,加速、减速时间t=0.05s ,工作台用平导轨,静摩擦系数fj=0.2,动摩擦系数fd=0.1。

明确液压系统的设计要求 执行元件运动与负载分析 确定执行元件主要参数 拟定液压系统原理图 选择液压元件 验标液压系统性能是否通过?绘制工作图,编制技术文件是否符合要求? 结 束液压 CAD否否 是是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。

负载分析(一)外负载Fw==4774.65N(二)阻力负载静摩擦力:Ffj=(G1+G2)·fj其中 Ffj—静摩擦力N G1、G2—工作台及工件的重量N fj—静摩擦系数由设计依据可得:Ffj=(G1+G2)·fj=(4500+1500)X0.2=1200N动摩擦力Ffd=(G1+G2)·fd其中 Ffd—动摩擦力N fd—动摩擦系数同理可得: Ffd=(G1+G2)·fd=(4500+1500)X0.1=600N (三)惯性负载机床工作部件的总质量m=(G1+G2)/g=6000/9.81=611.6kg 惯性力Fm=m ·a==1019.37N其中:a —执行元件加速度 m/s ² 0t u u a t-=ut —执行元件末速度 m/s ² u0—执行元件初速度m/s ² t —执行元件加速时间s因此,执行元件在各动作阶段中负载计算如下表所示: (查液压缸的机械效率为0.96,可计算液压缸各段负载,如下表)工况 油缸负载(N ) 液压缸负载(N ) 液压缸推力(N ) 启动 F=F fj 1200 1250 加速 F=F fd +F m 1619.37 1686.84 快进 F=F fd 600 625 工进 F=F fd + Fw 5374.65 5598.60 快退F=F fd600625按上表的数值绘制负载如图所示。

液压课程设计说明书水平送料装置液压系统设计+图纸

液压课程设计说明书水平送料装置液压系统设计+图纸

液压与气压传动课程设计说明书学院:设计题目:水平送料装置液压系统设计专业班级:学生:目录一、工况分析计算1.1工况分析--------------------------------------11.2负载分析与计算--------------------------------2二、液压缸主要参数的确定2.1初选液压缸的工作压力--------------------------2 2.2计算液压缸的尺寸------------------------------22.3流量计算--------------------------------------3三、液压系统图拟定3.1系统功能分析----------------------------------3 3.2系统图的拟定----------------------------------4 3.3系统原理图的绘制---------------------------------------------53.4系统功能的说明--------------------------------5四、液压元件选择与计算4.1确定液压泵的型号及电动机功率------------------64.2选择阀类元件及辅助元件------------------------6五、液压缸设计5.1液压缸结构的拟定------------------------------75.2液压缸结构的计算------------------------------75.3液压缸结构图----------------------------------8六、总结--------------------------------------------------------------8七、参考文献--------------------------------------------------------9一、液压传动课程设计的目的1、巩固和深化已学的理论知识,掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤。

液压课设

液压课设

目录1.液压系统的原理和组成 (1)1.1工作原理 (1)1.2液压系统的基本组成 (1)1.3液压系统方案设计 (1)1.3.1选择调速回路 (1)1.3.2选择换向回路 (2)1.3.3选择速度换接回路 (2)1.3.4换选择调压和卸荷回路 (2)1.3.5系统图的组成和原理 (2)2.设计要求 (4)3.确定液压系统的主要参数和液压元件的选择 (4)3.1初选液压缸工作压力 (4)3.2计算液压缸主要尺寸 (5)3.3其他液压元件的选择 (6)3.3.1液压阀及辅助元件的选择 (6)4.液压系统的工况分析 (6)5.液压系统的性能验算 (7)6.设计总结 (7)湖南工业大学课程设计任务书2017 —2018学年第一学期机械工程学院学院(系、部)机械工程专业 1503 班级课程名称:液压与气压传动设计题目:组合机床动力滑台液压系统设计完成期限: 2017 年 12月 11 日至 2017 年 12月 15 日1.液压系统的原理和组成1.1工作原理(1)电动机驱动液压泵经滤油器从邮箱中吸油,油液被加压后,从泵的输出口输入管路。

油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸,推动活塞而使工作台左右移动。

液压缸里的油液经换向阀和回油管排回邮箱。

(2)工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。

当节流阀开大时,进入液压缸的油量增多,工作台的移动速度增大;当节流阀关小时,进入液压缸的油量减少,工作台的移动速度减少。

由此可见,速度是油量决定的。

1.2液压系统的基本组成(1)能源装置——液压泵。

它将动力部分所输出的机械能转换成液压能,给系统提供压力油液。

(2)执行装置——液压机。

通过它将液压能转换成机械能,推动负载做功。

(3)控制装置——液压阀。

通过它们的控制调节,使液流的压力、流速和方向得以改变,从而改变执行元件的力、速度和方向。

(4)辅助装置——邮箱、管路、储能器、滤油器、管接头、压力表开关等。

通过这些元件把系统联接起来,以实现各种工作循环。

液压课程设计1最终稿带图

液压课程设计1最终稿带图

卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计原始设计数据:设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床,要求液压系统完成的工作循环是:工作台快进→工作台工进→工作台快退→停止。

钻孔Ф12.8 14个;钻孔Ф7.8 2个。

运动部件的重量为9.8╳103N ,快进、快退速度为6m /min,,最大行程为150mm,其中工进行程为50mm,采用平面导轨,往复运动加速、减速时间要求不大于0.2s,采用高速钢钻头,工件材质为铸铁(HBS=220)。

第一章 液压系统设计与计算一、工况分析 (一)、根据设计条件,绘出运动部件的速度循环图,如图1—1所示 (二)、计算液压缸所受外负载液压缸所受外负载F 包括三种类型,即a f w F F F F ++=式中 F w —工作负载,单位为N对于金属切削机床,即为沿活塞运动方向的阻力,根据切削原理和刀具的知识6.08.05.25HBS DS F w =式中 D —钻孔直径,单位为mm S —每转进给量,单位为mm/r HBS —铸铁硬度选择切削用量,钻Ф12.8孔时,取主轴钻速n 1=360r /min, 每转进给量S 1=0.147 mm/r; 钻Ф7.8孔时,取主轴转速n 2=550r /min, 每转进给量S 2=0.096 mm/r,则NHBS DS F w 26623220096.08.75.252220147.80.125.25145.256.08.06.08.06.08.0=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯==F f —导轨摩擦阻力负载,启动时为静摩擦阻力,启动后动摩擦阻力。

对于平导轨F f 可由下式求得);(Rn f F G f F +=G —运动部件重量;F Rn —垂直于导轨的工作负载,在此该负载为零;f —导轨摩擦系数,取静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1。

则求得N G f F s fs 1960108.92.03=⨯⨯== N G f F d fd 980108.91.03=⨯⨯==F a —运动部件速度变化时的惯性负载,可由下式计算tvg G F a ∆∆=式中 g —重力加速度;△t —加速或减速时间,一般取△t=0.01—0.5s ; △v —△t 时间内的速度变化量N F a 20006005.068.9108.933=⨯⨯⨯=根据负载分析和上述计算结果,列出个工作阶段液压缸所受的外负载(见表1—1)。

上料机液压课程设计附带图纸

上料机液压课程设计附带图纸

机械制造与自动化专业《液压传动》课程设计说明书班级:机制091学号: *********姓名:***目录1.工况分析及参数确定 (2)1.1工况分析 (2)1.2参数确定 (4)2.液压系统原理图的拟定 (6)3.液压缸结构设计 (8)4.参考文献 (10)5.设计总结 (10)液压课程设计题目题目:设计一台上料机液压系统,要求该系统完成:快速上升——慢速上升(可调速)——快速下降——下位停止的半自动循环。

采用900V型导轨,垂直于导轨的压紧力为60N,启动、制动时间均为0.5s,液压缸的机械效率为0.9。

设计原始数据如下表所示。

试完成以下工作:1、进行工况分析,绘制工况图。

2、拟定液压系统原理图(A3)。

3、计算液压系统,选择标准液压元件。

4、绘制液压缸装配图(A3)5、编写液压课程设计说明书。

上料机示意图如下:1.工况分析及参数确定1.1工况分析液压系统的工况分析是指对液压系统执行元件的工作情况分析,以了解工作过程中执行元件在各个工作阶段中的流量、压力和功率的变化规律,并将其用曲线表示出来,作为确定液压系统主要参数,拟定液压系统方案的依据。

1.运动分析根据各执行元件在一个工作循环内各阶段的速度,绘制其循环图,如下图所示:2.负载分析(1)工作负载:L F =Fg=1000N+5000N=6000N(2)摩擦负载:2sin ∂=Nf fF F F N --运动部件及外负载对支撑面的正压力(N );f --摩擦系数,分为静摩擦系数(f=0.2-0.3)和动摩擦系数(f=0.05-0.1) α——V 形导轨的夹角,这里为90度。

由于工件为垂直起升,所以垂直于导轨的载荷由上可知F N =60N 取0.2,0.1,d fs f == 则有 静摩擦负载:F fs 0.26016.97sin 45N 动摩擦负载:F fd0.1608.49sin 45N(3)惯性负载:惯性负载F a 是由运动部件的速度变化所引起的,可根据牛顿第二定律确定,即 F a =ma=G v X g t G---运动部件的重力(N ) g---重力加速度,29.8mgs△v---速度变化值(s m )△t---速度变化所需时间(s )加速:F a160000.04555.109.80.5G v N g t减速:F a260000.0450.01339.189.80.5G v N g t制动:F a3 60000.01315.919.80.5G v N gt反向加速:F a460000.05567.359.80.5G v N g t下拉制动:F a5467.35a G v F N gt根据以上的计算,考虑到液压缸垂直安放,其重量较大,为防止因自重而自行下滑,系统中应设置平衡回路,因此,在对快速向下运动的负载分析时,就不考虑滑台的重量,则液压缸各阶段中的负载,如下表fs L F F 1fd L a F F F 6063.59fd L F F 6008.492fd L a F F F 5969.31fdL F F6008.493fd L a F F F 5992.584fd a F F75.84 fd F 8.495fda F F-58.861.2参数的确定液压缸工作压力主要根据运动循环各阶段的最大总负载来确定,此外,还需要考虑一下因素:(1)各类设备的不同特点和使用场合(2)考虑经济和重量因素,压力选得低,则元件尺寸大,重量重,压力选得高一些,则元件尺寸小,重量轻,但对元件的制造精度,密封性能要求高。

《液压系统图解》课件


液压系统特点
高功率密度
相对于电动机,液压系统具有更高的功率密度, 能够在更小的体积内提供更大的力量。
平稳且连续
液压系统的输出可以平稳、无级调节和连续, 适用于长时间、高精度的运动。
可靠性高
液压系统由较少的工作部件组成,易于制造和 维护,且不容易出现故障。
动态性好
液压系统响应速度快,能够在瞬间改变输出方 向、大小和速度。
行车、吊桥、升降机等
飞机制动、起落架、导航系统 等
应用场景 快速移动、加工或冲床等
重物搬运、高温环境等 高速、精确、安全
液压系统的构成
1
液压源
如液压泵、压力调节器和液压油箱等。
2
执行元件
如液压缸、液压马达和液压阀等。
3
控制元件
如控制阀、方向阀和流量阀等。
液压系统的分类
• 按压力等级分为低压和高压; • 按液压系统的用途分为动力液压系统和控制液压系统; • 按能源来源分为手动液压、电动液压等; • 按系统结构和控制方式分为开环和闭环液压系统。
《液压系统图解》PPT课 件
此课件介绍了液压系统的工作原理、构成和分类,以及在工业自动化中的应 用。了解液压系统的基础知识,是进行工程和机械设计的必要条件。
液压系统原理
流体力学
介绍流体的压力、速度和流量等 基本概念。
压力传递
介绍流体的压力如何随着管道的 长度和形状传递。
流体输出
介绍液压系统是如何利用流体输 出力量和动能。
液压系统的优缺点
优点
• 高功率密度 • 动态性好 • 平稳连续
Hale Waihona Puke 缺点• 噪音大 • 易泄漏 • 易受污染
液压系统的故障分析
液压压力

液压与气压传动课程设计PPT课件


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液压与气压传动课程设计举例
2.2.4 计算液压缸流量、压力和功率
1)流量计算
q快进
(A1
A2 )v1
(78.54
40.06) 104
4.2 60
2.7 104 m3 / s 16.2L / min
q工进
A1v2
78.54 104
0.05 60
6.5 106 m3
/
s
0.4L
Fa1
g
t
9.8 60 0.2
0.357kN
Fa2
G g
v t
10 9.8
4.2 0.05 60 0.2
0.353k N
Fa3
G g
v t
10 9.8
0.05 60 0.2
0.004k N
2021年5月3日星期一
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液压与气压传动课程设计举例
反向加速
Fa4
G g
v t
缸推力F(N) 2222.22
1507.78 1111.11
718.89 24444.44 24440.00 ﹣1507.78 ﹣1111.11 ﹣714.44
2021年5月3日星期一
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液压与气压传动课程设计举例
2.1.2.2 作一个工作循环的负载—位移曲线如图2b)所示。 v(m/min) 4.2
l1
(l加速 v1
l减速)
2t
0.1 (0.007 0.007) 2 0.2 1.63s 4.2 / 60
2021年5月3日星期一
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液压与气压传动课程设计举例
2)工进阶段 工进阶段制动加速度很小,制动行程很短,可忽略不计。

液压一

00R07NP03009 00R07NP03008 00R07NP03019 00R07NP03040 00R07NP03037 00R07NP03037 00R07NP03037 00R07NP03037 00R07NP03037 00R07NP03037 00R07NP03040 00R07NP03040
翻车机液压站 拨车机液压站 推车机液压站 迁车台液压站 夹轮器液压站 翻车机液压站 拨车机液压站 迁车台液压站 夹轮器液压站 推车机液压站
0733789
0733790 0733791 0733792 0733793
0733794
0733795 0733796 0733797 0733798 0743501 0743502 0743503 0743504 0743505 0743506 0743507 0743508 0743509 0743510 0743511 0743512 0743513 0743514 0743515 0743516 0743517 0743518
00R07NP04002 00R07NP04002 00R07NP04002 00R07NP04002 00R07NP04002 00R07NP04005 00R07NP04005 00R07NP04005 00R07NP04005 00R07NP04005
拦焦机液压站 交换机液压站
推焦机液压站 拦焦机液压站 交换机液压站 推焦机液压站 拦焦机液压站 交换机液压站 推焦机液压站 推焦机液压站 拦焦机液压站 拦焦机液压站 推焦机液压站 推焦机液压站 交换机液压站 装煤车液压站 推焦机液压站 交换机液压站
新工号 733506 733514 733525 733526 733528 733529 733530 733531 733532 733533 733535 733538 733539 733540 733541 733542 733543 733544 733545 733545 733545 733545 733549 733550 733551 733552

液压课程设计

液压课程设计1-1上料机液压传动系统设计(参考《教材》P195)要求驱动上料机的液压传动系统完成快速上升→慢速上升→停留→快速下降的工作循环,其结构如下图所示。

其垂直上升工件1的重力为N,滑台2的重量为程为100mm,其最小速度为8mm/s;快速下降行程为450mm,速度要求≥55mm/s,滑台采用V形导轨,其导轨面的夹角为90°,滑台与导轨的最大间隙为2mm,起动加速和减速时间均为0.5s,液压缸的机械效率(考虑密封阻力)为0.91。

图1 上料机结构示意图1—工件2—滑台注:题目在计算学号取学号的后三位。

参考文献:[1]左健民. 液压与气压传动[M]. 北京: 机械工业出版社, 2007.[2]杨培元, 朱福元. 液压系统设计简明手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 1999.提交内容:(1)设计说明书一份(2)液压系统原理图(手工3号图)(3)液压缸装配图(3号图:可手工或CAD打印)提交日期:2012年6月15日下午4:00指导老师:苏金兰,王东生,张少伍,方新燕液压课程设计1-2上料机液压传动系统设计(参考《教材》P195)要求驱动上料机的液压传动系统完成快速上升→慢速上升→停留→快速下降的工作循环,其结构如下图所示。

其垂直上升工件1的重力为5000N,滑台2的重量为1000N,快速上升行程350mm,速度要求≥学号mm/s;慢速上升行程为学号mm/s;快速下降行程为450mm,速度要求≥学号100mm,其最小速度为10+10mm/s,滑台采用V形导轨,其导轨面的夹角为90°,滑台与导轨的最大间隙为2mm,起动加速和减速时间均为0.5s,液压缸的机械效率(考虑密封阻力)为0.91。

图1 上料机结构示意图1—工件2—滑台注:题目在计算学号取学号的后三位。

参考文献:[1]左健民. 液压与气压传动[M]. 北京: 机械工业出版社, 2007.[2]杨培元, 朱福元. 液压系统设计简明手册[M]. 北京: 机械工业出版社, 1999.提交内容:(1)设计说明书一份(2)液压系统原理图(手工3号图)(3)液压缸装配图(3号图:可手工或CAD打印)提交日期:2012年6月15日下午4:00指导老师:苏金兰,王东生,张少伍,方新燕液压课程设计1-3铣床液压传动系统设计(参考《教材》P202习题9-2)设计一台专用铣床,若工作台、工件和夹具的总重力为100×学号N,轴向切削kN,工作台总行程为400mm,工作行程为150mm,快进、慢退力为3速度为4.5m/min,工进速度为60~1000mm/min,加速、减速时间均为0.05s,工件台采用平导轨、静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1,试设计该机床的液压传动系统。

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卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计原始设计数据:设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床,要求液压系统完成的工作循环是:工作台快进→工作台工进→工作台快退→停止。

钻孔Ф12.8 14个;钻孔Ф7.8 2个。

运动部件的重量为9.8╳103N ,快进、快退速度为6m /min,,最大行程为150mm,其中工进行程为50mm,采用平面导轨,往复运动加速、减速时间要求不大于0.2s,采用高速钢钻头,工件材质为铸铁(HBS=220)。

第一章 液压系统设计与计算一、工况分析 (一)、根据设计条件,绘出运动部件的速度循环图,如图1—1所示 (二)、计算液压缸所受外负载液压缸所受外负载F 包括三种类型,即a f w F F F F ++=式中 F w —工作负载,单位为N对于金属切削机床,即为沿活塞运动方向的阻力,根据切削原理和刀具的知识6.08.05.25HBS DS F w =式中 D —钻孔直径,单位为mm S —每转进给量,单位为mm/r HBS —铸铁硬度选择切削用量,钻Ф12.8孔时,取主轴钻速n 1=360r /min, 每转进给量S 1=0.147 mm/r; 钻Ф7.8孔时,取主轴转速n 2=550r /min, 每转进给量S 2=0.096 mm/r,则NHBS DS F w 26623220096.08.75.252220147.80.125.25145.256.08.06.08.06.08.0=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯==F f —导轨摩擦阻力负载,启动时为静摩擦阻力,启动后动摩擦阻力。

对于平导轨F f 可由下式求得);(Rn f F G f F +=G —运动部件重量;F Rn —垂直于导轨的工作负载,在此该负载为零;f —导轨摩擦系数,取静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1。

则求得N G f F s fs 1960108.92.03=⨯⨯== N G f F d fd 980108.91.03=⨯⨯==F a —运动部件速度变化时的惯性负载,可由下式计算tvg G F a ∆∆=式中 g —重力加速度;△t —加速或减速时间,一般取△t=0.01—0.5s ; △v —△t 时间内的速度变化量N F a 20006005.068.9108.933=⨯⨯⨯=根据负载分析和上述计算结果,列出个工作阶段液压缸所受的外负载(见表1—1)。

表1—1 工作循环各阶段的外负载 工作循环 外负载F (N )工作循环外负载F (N )启动、加速 a fs F F F += 3960 工进 w fd F F F +=27603 快进fd F F =980快退d F F =980(三)、绘出运动部件的负载循环图和速度循环图 快进、快退的速度min623m v v ==,其行程分别为100mm 、150mm工进速度min 92.52360147.0111mmn s v =⨯== min8.52550096.022'1mmn s v =⨯==工进行程50mm根据负载分析和上述计算结果,画出如图1—2所示的负载循环图图1—1速度循环图 图1—2负载循环图(Ⅲ)专用铣床液压系统设计设计依据:一台专用铣床,铣头驱动电机的功率为7.5KW,铣刀直径为120mm ,转速为350r/min ,工作台重量为4000N,工件和夹具最大重量为1500N ,工作台行程为400mm ,(快进300mm ,工进100mm ),快进速度为 4.5m/min ,工进速度为60—ν(m/min)s /mms /mmF /N1000mm/min,其往复运动和加速(减速)时间为0.05s ,工作台用平导轨,f s =0.2, f d =0.1。

一、工况分析 负载扭矩 m N n N M .6.2043505.795509550=⨯==切削力 10001000204.6341012022t M F N D ⨯=== 静摩擦力 N F fs 11002.0)15004000(=⨯+= 动摩擦力 N F fd 5501.0)15004000(=⨯+=惯性力40001500 4.58419.810.0560a F N +=⨯=⨯液压缸在各动作阶段的负载如下:注:液压缸机械效率ηm =0.9二、拟定液压系统原理图(一)确定供油方式考虑到该机床在工作时负载较大,速度较低。

而在快进、快退时负载较小,速度较高,从节省能量、减少发热考虑,泵源系统宜选用双泵供油或变量泵供油。

现采用带压力反馈的限压式变量泵供油。

(二)、换向方式的选择为了便于工作台在任意位置停止并使调整方便,采用三位换向阀。

为了便于组成差动连接,应采用三位五通换向阀。

考虑机器工作位置调整时方便及采用液压夹紧的具体情况,采用Y型中位机能的三位五通电磁换向阀。

(三)、调速方式选择在中小型组合机床液压系统中,进给速度的控制一般采用节流阀或调速阀的节流调速控制。

根据钻削类组合机床工作时对低速性能和速度负载特性都有一定要求的特点,现采用限压式变量叶片泵和调速阀组成的容积节流调速。

这种调速回路具有效率高、发热小和速度刚性好的特点,并且调速阀安装在进油路上,回油路加一背压阀。

(四)、快速运动回路和速度换接方式的选择为了进一步提高系统效率,采用双作用单活塞杆液压缸差动连接方式,液压缸往复运动速度相等。

由工况图可知,由于流量变化较大,因而本设计采用行程阀的快慢速度换接回路以减小液压冲击,它的特点是换接平稳性好,位置准确,但调节行程比较麻烦。

(四)、工作进给终点控制工作台完成进给后,碰到止挡铁即停留下来。

此时,液压缸无杆腔压力升高使压力继电器接通,发出电信号给时间继电器,停留时间由时间继电器设定。

(六)、行程终点控制由于终点位置的定位精度要求不高,故采用行程控制而不采用压力控制,具体方法是通过挡块压下行程开关使电磁阀断电,换向阀处于中位,工作台原位停止。

(七)、夹紧回路的选择用二位四通电磁阀来控制夹紧、松开换向动作,为了避免工作时突然失电而松开,宜采用失电夹紧方式。

考虑到夹紧时间可以调节及当进油路压力瞬时下降时仍能保持夹紧力,所以接入节流阀调速和单向阀保压。

在该回路中还接有减压阀,用来调节夹紧力的大小和保持夹紧力的稳定把以上选择的基本回路组合起来,即可组成图1—3所示的液压系统原理图。

图1—3 液压系统原理图三、液压系统的计算和选择液压元件(一)初选液压缸的工作压力液压缸的工作压力P 可以根据负载大小及机床的类型来初步确定,参阅《液压系统设计简明手册》表2—1,初选液压缸工作压力为4MP a . (二)、计算液压缸的主要尺寸1、计算液压缸内径D 和活塞杆直径d由负载循环图知最大负载F 为27603N ;由于快退快进v v =,所以选用双作用单活塞杆液压缸,为保证212A A =,取d D 2=,钻孔加工时为防止钻透时的突然前冲,加背压阀,背压力按系统类型取P 2=0.8Mp a .液压油进入无杆腔时液压缸产生的推力)21(21211121122111p p A A p A p A p A p F -=-=-= 所以 2211612276030.0076675766810.8(4)1022F A m mm p p ====--⨯ 得液压缸内径D mm A D 80.987668441=⨯==ππ按表2—4液压缸尺寸系列,取D=100mm mm D d 72.77414.11102===按表2—5活塞杆直径系列,取d=70mm 液压缸无杆腔、有杆腔面积:无杆腔 222178551004141mm D A =⨯==ππ 无杆腔 22222211()(10070)4003.544A D d mm ππ=-=-=按最低工进速度验算液压缸的最低稳定速度,由式(2—4)可得23min min 0.9478.521050min8.52min 50mm mm ml v q A =⨯==≥ 本设计调速阀安装在进油路上,故液压缸节流腔有效工作面面积应是液压缸无杆腔的面积A 1,而 222111100785044A D mm ππ==⨯= 可见上述不等式成立,液压缸能够达到所要求的工作进给速度。

2、计算在各工作阶段液压缸所需的流量min 08.231007.046413223l d v q =⨯⨯⨯==ππ快进min 42.01010.041092.524132321l D v q =⨯⨯⨯⨯==-ππ工进 min 02.2410)07.010.0(46)(41322222l d D v q =⨯-⨯⨯=-=ππ快退 (三)、确定液压泵的流量、压力和选择液压泵的规格(1)液压泵的工作压力的确定考虑到系统正常工作时进油管路要有一定的压力损失,所以液压泵的工作压力为∑∆+=p p p p 1式中 p p —液压泵最大工作压力;P 1—液压缸最大工作压力,即前面确定的4MP a ;∑△p —进油管路中的压力损失,本设计采用调速阀进口节流调速,所以取0.5Mp a 。

∑=+=∆+=a p Mp p p p 5.45.041以上计算所得的p 是系统的静态压力,考虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力;另外考虑到一定的压力贮备量,并确保液压泵的寿命,因此选择液压泵的额定压力p n 应满足p n p p )6.1_25.1(≥,取 a p n Mp p p 63.55.425.125.1=⨯==(2)液压泵流量确定液压泵的最大流量应为 ∑≥max)(q K q L p式中 p q —液压泵的最大流量; ∑max)(q —同时动作的各执行元件所需流量之和的最大值。

如果这时溢流阀也在溢流,尚需加溢流阀的最小溢流量2—3L/min ;L K —系统泄漏系数,一般取L K =1.1—1.3,现取L K =1.2min82.2802.242.1)(max lq K q K q L L p =⨯==≥∑快进(3)选定液压泵的规格根据以上算得的a n Mp p 63.5=和min82.28lq p ≥,查阅《液压系统设计简明手册》表5—9,选用YBX —25型限压式变量叶片泵,该泵的基本参数为:排量V=25ml/r,额定压力p n =6.3Mp a ,额定转速n n =1450r/min,容积效率ηV =0.85, 总效率η=0.7。

(四)、与液压泵匹配的电动机的选择 首先计算快进、工进、快退三种工况时的功率,取其中的较大值作为选择电动机的依据。

由于工进时泵输出的流量减小,泵的效率急剧降低,一般当泵的流量在0.2—1L/min 范围内时,可以取η=0.03—0.14.快进时功率,快进时的负载为980N,进油路的压力损失确定为0.3Mp a ,由《液压系统设计简明手册》式1—4可得a p Mp p d F p p p 55.03.01007.09804462231=+⨯⨯⨯=∆+=∆+=-∑ππ 快进时所需电动机的功率为KW q p P p 30.0107.0601008.231055.03-3-6=⨯⨯⨯⨯⨯==η快进工进时功率,工进时的负载为27603N,进油路的压力损失0.5Mp a ,由《液压系统设计简明手册》式1—4可得a p Mp p D F p p p 02.45.01010.0276034462211=+⨯⨯⨯=∆+=∆+=-∑ππ 工进时所需电动机的功率为KW q p P p 94.01003.0601042.01002.43-3-6=⨯⨯⨯⨯⨯==η工进查阅电动机产品样本,选用Y90S-4型电动机,其额定功率为1.1KW,额定转速为 1400r/min 。

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