液压传动精品课件 第30讲.pptVIP

河北理工大学继续教育学院 §10.7 液压传动系统设计计算举例 1. 明确液压传动系统设计要求 根据加工需要，该系统的工作循环是：快速前进?工作进给?快速退回?原位停止。 调查研究及计算结果表明，快进快退速度约为4.5 m/min，工进速度应能在（20～120）mm/min（0.0003 ~ 0.002 m/s）范围内无级调速，最大行程为400 mm（其中工进行程为180 mm），在进给方向最大切削力18 kN，运动部件自重为25 kN，启动换向时间?t = 0.05 s，采用水平放置的平导轨，静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1，油缸机械效率?m取0.9。 设计一台钻镗两用组合机床液压传动系统，完成8个? 14 mm孔的加工进给传动。设计过程如下。 2.分析系统工况 液压缸在工作过程各阶段的负载为： 启动加速阶段 快进或快退阶段 工进阶段 3.确定执行元件的工作压力 (1) 初选液压缸的工作压力 取液压缸工作压力为3 MPa。 (2) 确定液压缸的主要结构参数 最大负载为工进阶段的负载F = 22 778 N，则有： 圆整为标准直径，取D = 100 mm。 为了实现快进速度与快退速度相等，采用差动连接，则d = 0.707D，所以： d = 0.707×100 = 70 mm 同样圆整成标准系列活塞直径，取d = 70 mm。 工进若采用调速阀调速，调速阀最小稳定流量qmin=0.05 L/min，因最小工进速度?min =20mm/min，能满足低速稳定性要求。 (3) 计算液压缸的工作压力、流量和功率 （a）计算工作压力。本系统的背压估计值可在0.5~0.8 MPa范围内选取，故暂定：工进时pb= 0.8MPa，快速运动时， pb= 0.5MPa 。液压缸在工作循环各阶段的工作压力p1即可按式（10.10）、（10.11）和（10.12）计算： 差动快进阶段 p1=1.24MPa 工作进给阶段 p1=3.31MPa 快速退回阶段 p1=1.67MPa （b）计算液压缸的输入流量。因快进快退速度?=0.075 m/s，最大工进速度?2=0.002 m/s，则液压缸各阶段的输入流量为： 快进阶段 q1=17.4L/min 工进阶段 q1=0.96L/min 快退阶段 q1=18L/min （c）计算液压缸的输入功率 快进阶段 P=0.36kW 工进阶段 P=0.05kW 快退阶段 P=0.5kW 4.拟定系统原理图 (1) 速度控制回路的选择 该机床的进给运动要求有较好的低速稳定性和速度负载特性，故采用调速阀调速。因此有三种方案供选择，即进口节流调速、出口节流调速、限压式变量泵加调速阀的调速。这个系统为小功率系统，效率和发热问题并不突出；钻镗加工属于连续切削加工，切削力变化不大，而且是正负载，在其它条件相同的情况下，进口节流调速比出口节流调速能获得更低的稳定速度，所以该机床液压传动系统采用调速阀进口节流调速，为防止孔钻通时发生前冲，在回油路上加背压阀。 液压传动系统的供油主要为快进、快退时低压大流量和工进时高压小流量两种工况，若采用单个定量泵，显然系统的功率损失大、效率低。为了提高系统效率和节约能源，所以采用双定量泵供油回路。 由于选定了节流调速方案，所以油路采用开式循环回路。 (2) 换向和速度换接回路的选择 该系统对换向平稳性的要求不很高，流量不大，压力不高，所以选用价格较低的电磁换向阀控制换向回路。为便于差动连接，选用三位五通电磁换向阀。为了调整方便和便于增设液压夹紧支路，所以选用Y型中位机能。由计算可知，当滑台从快进转为工进时，进入液压缸的流量由17.4 L/mi