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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
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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
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