液压设计正文详解.doc

第1章 组合机床工况分析 1.1 负载分析 1.工作负载：高速钻头钻铸铁空时的轴向切削力与钻头直径D，每转进给量（以mm/r计)和铸件硬度HB之间的经验算式为 0.80.6 钻13.9㎜的孔时，主轴转速=360r/min，每转进给量=0.147mm/r，钻8.5㎜的孔时，主轴转速=550r/min，每转进给量=0.096mm/r，则 =0.80.6+2×25.5×0.80.6 代入数据的=14×25.5×13.9×0.1470.8×2400.6+2×25.5×8.5×0.0960.8×2400.6 =30500N 1.2 阻力负载分析 液压缸驱动工作部件时要克服机床导轨处的摩擦阻力，它与导轨形状、安放位置及工作台的状态有关。 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力 静摩擦力1710N 动摩擦力=1140N 1.3 惯性负载分析 1.4 共进速度选择 共进速度取共进时的最大速度90㎜/min即1.5×-3m/s 1.5 根据以上分析计算各工况负载 工况 计算公式 液压缸负载F/N 液压缸驱动力F/ηm/N 启动 1710 1900 正向加速 2215.8 2462 快进 1140 1266.7 工进 31640 35155.6 快退 1140 1266.7 制动 634.2 704.7 注:表中取液压缸的机械效率ηcm=0.9 1.6 负载图和速度图的绘制 负载图按上面数值绘制，如图所示。速度图按已知数值、，、快退行程和工进速度等绘制如图。 速度图 负载图 第2章 液压缸的主要参数的确定 2.1 初定液压缸工作压力 根据上述工况要求和动力滑台的结构安排，应采用液压缸为执行元件。液压缸选用单杆式的，缸筒固定在床身上。由于要求快进与快退的速度相等，为减少液压泵的供油量，决定采用差动型液压缸。 由工况分析中可知，工进阶段的负载力最大，所以，液压缸的工作压力按此负载力计算，选,本机床为钻孔组合机床，为防止钻通时发生前冲现象，液压缸回油腔应有背压，取背压，为使快进快退速度相等，选用差动油缸，假定快进、快退的回油压力损失为。 2.2 液压缸尺寸的计算 由式得 液压缸直径 取标准直径 因为，所以 则，液压缸有效面积 活塞杆面积 =-A=50cm 经检验，活塞杆的强度和稳定性均符合要求。 2.3 液压缸的流量的计算 液压缸的快进流量 液压缸的工进流量-30.855L/min 液压缸的工进流量-2=35.1L/min 2.4 液压缸工作腔压力的计算 液压缸的快进压力0.88MPa 液压缸的工进压力3.98 液压缸的工进压力1.52 液压缸在工作循环中各阶段压力、流量和功率 工作阶段 工作腔压力 输入流量q 输入功率 快进 0.88 39 0.57 工进 3.98 0.855 0.06 快退 1.52 35.1 0.89 流量图 压力图 功率图 第3章 拟定液压系统图 3.1 选择液压回路 3.1.1调速方式的选择 液压系统的调速方式可分为节流调速回路、容积调速回路和容积节流调速回路三种形式。由工况得知，该液压系统功率小，滑台运动速度低，工作负载为阻力负载且工作中变化小，故可选用进油路节流调速回路，为防止钻通孔时负载突然消失引起运动部件的前冲现象，在回油路上加背压阀。 3.1.2 液压泵形式的选择 系统工作循环主要由低压大流量和高压小流量两个阶段组成，最大流量与最小流量的时间之比。根据该情况，本方案决定采用大、小两个液压泵自动并联供油的油源方案。 3.1.3 速度换接方式的选择 因钻孔工序对位置精度及工作平稳性要求不高，可选用行程调速阀和电磁换向阀。动作可靠，转换精度较高。 3.1.4 快速回路与工进转快退控制方式的选择 为使快进快退速度相等，选用差动回路作快速回路。 3.1.5 调压和卸荷回路的选择 在双泵供油的油源形式确定后，调压和卸荷问题都已基本解决。即滑台工进时，高压小流量泵的出口压力由油源中的溢流阀调定，无需另设调压回路。在滑台工进和停止时，低压大流量泵通过液控顺序阀卸荷，高压小流量泵在滑台停止时虽未卸荷，但功率损失较小，故可不需再设卸荷回路。 3.1.6 夹紧油路的选择 夹紧油路中串接减压阀，可根据工件夹紧力的需要调节并稳定其压力，即使主油路压力低于减压阀所调压力，因为有单向阀的存在，夹紧系统也能维持其压力(保压)。二位四通电磁换向阀的常态位置是夹紧工件，保证了操作安全可靠。 3.2 组成系统 系统原理图 3.2.1 液压系统工作分析 工件夹紧： 电液换向阀处于中位状态，液压泵输出的压力油进入夹紧缸的左腔，右腔回油