成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床课程设计.doc

PAGE PAGE 1 成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床课程设计 目录 一、负载与运动分析1 二、确定液压缸主要参数3 三、拟定液压系统图5 四、液压元件的选择7 五、系统油液温升验算8 六、设计小结8 七、参考文献9 负载与运动分析 工作负载：工作负载即为工作台液压负载力 摩擦负载：静摩擦阻力 动摩擦阻力 3、惯性负载：因为 所以 因为取缸的机械效率ηm=0.9，则液压缸在各工作阶段的负载如下表1-1 表1-1液压缸在各工作阶段的负载 工????况 计??算??公??式 缸的负载F/N 缸的推力F/ηm 启????动 300 337 加????速 202.5 225 快????进 150 169 工????进 28150 31629 反向启动 300 337 加速 202.5 225 快????退 150 169 根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间，即可绘制出负载循环图F-s和速度循环图v-s，如图1所示。图1 二、确定液压缸主要参数 1、初选主液压缸的工作压力 由最大负载值查教材表9-3，取液压缸工作压力为4MPa。 2、计算液压缸结构参数 为使液压缸快进与快退速度相等，选用单出杆活塞缸差动连接的方式实现快进，设液压缸的两有效面积为,即d=0.707D，为安全起见，液压缸回油腔应有背压，查3.94教材表9-1取背压。 由工进工况下液压缸的平衡力方程 则液压缸内径D为 对D圆整，查教材表4-4取D=125mm,由d=0.707D,经圆整查表4-6得d=90mm，计算出液压缸的有效工作面积 工进时采用调速阀调速，其最小稳定流量，设计要求最低工进速度，对于此缸要验算其有效面积，即要满足 ，代入数值运算满足要求。 计算液压缸在工作循环各阶段的压力、流量和功率值 差动时液压缸有杆腔压力大于无杆腔压力，取两腔间回路及阀上的压力损失为0.5MPa，则，计算结果见表1-2，并根据此表绘出工作状态图如图2 表1-2 主液压缸工作循环各阶段压力、流量和功率值 工况 负载 F/N 回油腔压力 p2/MPa 进油腔压力 p1/MPa 输入流量 q×10-3/m3/s 输入功率 P/KW 计算公式 快进 启动 337 — 0.03 — — 加速 225 p1+0.5 0.50 — — 恒速 169 p1+0.5 0.49 0.60 0.294 工进 31629 0.6 5.44 0.92×10-2 0.05 快退 启动 337 — 0.06 — — 加速 225 0.6 1.28 — — 恒速 169 0.6 1.27 0.55 0.699 图2 4、计算夹紧液压缸的结构参数 根据计算主液压缸的公式方法，代入夹紧负载为，得D=7.1cm，圆整得D=8cm，d=6cm。 三、拟定液压系统图 1、选择基本回路 （1）调速回路 因为液压系统功率较小，为有较好的低速平稳性和速度负载特性，可选用调速阀调速，并在液压缸回路上设置背压。 （2）泵供油回路 由于系统最大流量与最小流量比为66，且在整个工作循环中的绝大部分时间里泵在高压小流量状态下工作，为此应采用双连泵，以节省能源提高效率。 （3）速度换接回路和快速回路 由于快进速度与工进速度相差很大，为了换接平稳，选用行程阀控制的换接回路，快速运动通过差动连接来实现。 （4）换向回路 为了换向平稳，选用电业换向阀，为便于液压的中位停止和差动连接，采用三位五通阀。 （5）压力控制回路 系统在工作状态时高压小流量的泵的工作压力由溢流阀调整，同时用外控顺序阀实现低压大流量泵卸荷。 （6）顺序动作回路 由于机床的工况有先夹紧后再进的顺序，所以采用压力控制顺序动作回路。 选择基本回路 液压系统图 电磁动作表 四、液压元件的选择 1、液压泵的工作压力 已知液压缸最大工作压力为5.44MPa，取进油压力损失为0.6MPa，则小流量泵的最高工作压力位6.04MPa，选择泵的额定压力应为， 大流量泵在液压缸快退时工作压力较高，取液压缸快退时进油路上的压力损失为0.4MPa，则大流量泵的最高压力位（1.28+0.4）MPa=1.68MPa，卸荷阀的调整压力应高于此值。 2、液压泵流量计算 取系统的泄露系数K=1.2，则泵的最小供油量， 由于工进所需要的最大流量是，溢流阀最小稳定流量为， 小流量泵最小流量为3.66L/min， 大流量泵最小流量为 （3）确定液压泵规格 对照产品样本，可选用双联叶片泵，额定转速96