卧式单面多轴钻空组合机床的液压传动系统.doc

液压传动课程设计 题目：设计一卧式单多面轴钻空组合机床的液压传动系统。 主机要求的工作循环是：动力滑台快速接近工件，然后以工作进给速度钻孔，钻削完毕后快速退回原位，最后自动停止。 快速进给行程为;工作进给行程为；快速进给、退回速度为；根据切削用量计算出最大钻削力N；工作进给速度为无级调节；运动部件所受重力G=9800N；动力滑台平导轨的静、动摩擦系数分别为；往复运动中的加速、减速时间为0.2s；直线往复运动有液压实现。 工况分析： 负载分析 计算液压缸工作过程各阶段的负载。 切削负载（已知） 摩擦负载 机床工作部件对滑台的法向力为： 静摩擦负载 动摩擦负载 惯性负载 根据上述的计算结果，可得各工作阶段的液压缸负载如表1所示。 表1 液压缸各工作阶段的负载F(N) 工况 负载组合 负载值 工况 负载组合 负载值 启动 1960 工进 31448 加速 1480 快退 980 快进 980 根据表1数据可画出负载循环图1(a) 根据给定的快进、快退速度及工进时的速度范围可画出速度循环图1(b) 图1(a) 图1(b) 2.确定液压缸主要参数 参照同类机床选液压系统工作压力。动力滑台要求快进、快退速度相等，选用单杆液压缸，快进时采用差动连接。此时液压缸无缸腔面积与有缸腔面积之比为2，即用活塞杆直径d与活塞直径D有d=0.707D的关系。为防止孔钻通后，滑台产生前冲现象，液压缸回油路应有背压，暂时取。 从负载循环图上可知，工进时有最大负载，按此负载求液压缸尺寸。根据液压缸活塞力平衡关系可知： 其中，为液压缸效率，取 将D和d按GB2348-30圆整就近取标准值，即 D=0.11m=110mm d=0.08m=80mm 液压缸的实际有效面积：  确定了液压缸结构尺寸，就可以计算在各工作阶段中压力、流量和功率。依据计算结果画工况图如表2。 工况 负载 F/N 进油腔 回油腔 输入流量 输入功率p/kw 计算式 快进 差动 启动 1960 0.410 0 / / 加速 1480 0.577 / / 恒速 980 0.4622 0.5026 0.232 工进 31448 3.766 0.6 0.0057 0.022 快退 启动 1960 0.460 0 / / 加速 1480 1.62 0.6 / / 恒速 980 1.47 0.4477 0.657 表2液压缸在不同工作阶段的压力、流量和功率值 图3液压缸工况 四：拟定基本回路： 从主机工况可知，该液压系统应具有快速运动、换向、速度换接和调压、卸压等回路，同时为尽可能提高系统效率可以选择变量液压泵或双泵供油回路，此列选择双泵供油。 选择各基本回路： 双泵供油的油路回路。 双泵油源包括低压大流量泵和高压小流量泵。液压缸快速运动时，双泵供油；工作进给时，高压小流量泵供油，低压大流量泵卸荷；由溢流阀调定系统工作压力，如图4所示 （2）快速运动和换向回路 这一回路采用液压缸差动连接实现快速运动，用三位五通电液阀实现换向，并能实现快进时，液压缸的差动连接，如图5所示 图4 液压源 图5 换相回路 图6 速度换接回路 （3）速度换接回路 为提高换接的位置精度，减小液压冲击，应采用行程阀与调速阀并联的转换回路。同时，电液换向阀的换向时间可调，保证换向过程平稳，如图6所示 卸荷回路： 在双泵供油的油源回路中，可以利用卸荷阀（外控顺序阀）实现低压大流量泵在工进和停止时卸荷。 将各基本回路综合成液压系统 把上述各基本回路组合画在一起，得到如图7所示的液压系统原理图（不包括圆框内的元件）。将此图仔细检查一遍，可以发现，这个图所示系统在工作中还存在问题，必须进行修改和整理： 图7 液压回路的综合和整理 1-双联叶片泵；1A-小流量液压泵；1B-大流量液压泵； 2-三位五通电液阀；3-行程阀；4-调速阀；5-单向阀；6-液压缸； 7-卸荷阀；8-背压阀；9-溢流阀；10-单向阀；11-过滤器； 12-压力表接点；a-单向阀；b-顺序阀；c-单向阀；d-压力继电器； 修改如下： 滑台工进时，液压缸的进