设计液压专用钻床的液压系统(2)

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液压专用钻床的液压系统

一、设计要求及设计参数 1．设计要求

设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床，工作循环：手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。 2．设计参数 设计参数如下：

工作台液压缸负载力（KN）：FL=9.8KN 工作台液压缸移动件重力（KN）：G=2.5 KN

工作台快进、快退速度（m/min）：V1=V3=5.5m/min 工作台工进速度（mm/min）：V2 =48mm/min 工作台液压缸快进行程（mm）：L1 =280mm 工作台液压缸工进行程（mm）：L2 =80mm 工作台启动时间（S）：t=0.5 s 夹紧液压缸负载力（KN）：FC=4.8KN 夹紧液压缸负移动件重力（N）：GC=60N 夹紧液压缸行程（mm）：LC=10mm 夹紧液压缸运动时间（S）：tC=1s 导轨面静摩擦系数：μC=0.2 导轨面动摩擦系数：μ

二、负载与运动分析 1、负载分析 A)夹紧缸

工作负载：Fl FC GC d 4800 60 0.1 4806N

由于夹紧缸的工作对于系统的整体操作的影响不是很高，所以在系统的设计计算中把夹紧缸的工作过程简化为全程的匀速直线运动，所以不考虑夹紧缸的惯性负载等一些其他的因素。

B)工作台液压缸

1、工作负载 工作负载极为切削阻力FL=9.8KN。 2、摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： (1)静摩擦阻力

Ffs cG 0.2 2500 500N (2)动摩擦阻力

Ffd dG 0.1 2500 250N

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液压专用钻床的液压系统

3、惯性负载 Fi 4、运动时间

快进 t1

G vg t

G(v1 0)g

Dt

25005.5/609.8

0.5

46.77N

L1v1L2v2

2805.5 10/608045/60

3

3.0545s

工进 t2

106.667s

快退 t3

L1 L2

v3

280 805.5 10/60

3

3.927s

假设液压缸的机械效率 cm 0.9，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所示。

2、运动分析

手工上料—按按钮加紧缸自动加紧—按按钮工作台快进—工作台切削进给—工作台快退—按按钮松开夹具—卸料

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液压专用钻床的液压系统

3、负载图F-t和速度图v-t图的绘制

三、确定液压系统主要参数 1、液压缸的选定 A)夹紧缸

根据负载选择液压缸的执行压力p=1MPa。 A

Fp

48061 10

6

4.81 10 3m2

D

4A

4 4.81 10 3

78.3mm

根据GB\T2348-1993规定,D取80mm。根据稳定性校核LC/d<10时，液压缸能满足稳定性条件，LC=10mm,,这里取d=40mm。

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液压专用钻床的液压系统

液压缸的有效作用面积：

有杆腔：A1 (D d)/4 3.77 10

2 32

无杆腔：A2 D/4 5.03 10m

''

2

2

3

m2

此时实际工作压力为：p

FA2

'

0.955MPa 1MPa，所以选取工作压力1MPa满足要

求。

B)工作台液压缸

所设计的动力滑台在工进时负载最大，参考表2和表3，初选液压缸的工作压力p1=2.5MPa.

表2 按负载选择工作压力

表3各种机械常用的系统工作压力

鉴于动力滑台快进和快退速度相等，这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸（A1=2A2），快进时液压缸差动连接。工进时为防止车铣时负载突然消失发生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，参考表4选定背压为p2 0.8MPa，而液压缸快退时背压取0.5Mpa

由式p1A1 p2A2 F0得

A1

F0p1

p22

11166.67

5.32 10 3m2

0.8(2 ) 106

2

则活塞直径

D

4A1

4 5.32 10 33.1415926

8.23 10 2m 82.3mm

参考表5及表6，取标准值得D 80mm,d 56mm。 d 0.71D 0.71 82.3 56.4mm，由此求得液压缸两腔的实际有效面积：

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液压专用钻床的液压系统

无杆腔：

A1

D2

4

2

0.082

4

5.03 10 3m2

有杆腔： A2

4

D

d2 F0A1

4

0.082 0.0562 2.56 10 3m2

实际工作压力为：p 2.2MPa 2.5MPa，即选取工作压力2.5MPa满足要求。

工进时采用调速阀调速，其稳定流量qmin 0.24L/min，设计要求最低工进速度

v2 48mm/min，经验算

qminv2

5 10 3m2 A1合格。

表4 执行元件背压力

注：1—无杆腔进油时活塞运动速度； 2—有杆腔进油时活塞运动速度。 2、活塞杆稳定性校核 A)夹紧缸

由于夹紧缸的活塞杆直径是利用稳定性校核来计算的，所以不需要进行校核。 B)工作台缸

因为活塞杆的总行程为360mm，活塞杆的直径是56mm，所以L/d=6.45<10，所以满足 稳定性要求。

3、液压缸各运动阶段的压力，流量和功率 A)夹紧缸 （A1 3.77 10

'

'

'

3

m2,A2 5.03 10 3m2）回油路背压为0.5Mpa

3

'

夹紧时： q2 A2vc 5.03 10

10 10 3

1

50.3mL/s

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液压专用钻床的液压系统

p2

'

FlA2

'

'

0.95MPa，P2 p2q2 47.8W

'''

放松时： q1 A1vc 3.77 10

' 3

10 10 3

16 2515

37.7mL/s

p1

'

dGc p2A2

A1

'

'

3.77 10 3

0.67MPa，P2 p1q'1 25.3W

''

B)工作台液压缸

分析可知，快进时，液压缸无杆腔进油，压力为p1；有杆腔回油，压力为p2。 快退时，液压缸有杆腔进油，压力为p1；无杆腔回油，压力为p2。

由于液压缸是差动连接，回油口到进油口之间的压力损失取 p 0.5MPa。快退时，回油路的背压取0.5MPa，即p2 0.5MPa。

表7 液压缸各工作阶段的压力、流量和功率

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液压专用钻床的液压系统

4、液压缸的工况图

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液压专用钻床的液压系统

四、拟定液压系统原理图 1、供油方式 从工况图可以清楚看出，在工作循环内，液压缸要求油源提供快进、快退行程的低压

大流量和工进行程的高压小流量的油液。最大流量与最小流量之比

qmaxqmin 2354 58.75

；其相应的时间之比

t1 t3 t2 3.0545 3.927.667 0.065。这表明在一个工作循环中的大部分时间

都处于高压小流量工作。从提高系统效率、节省能量角度来看，选用单定量泵油源显然是

不合理的，为此可选用限压式变量泵1作为工作液压缸油源，同时选用一定量泵作为夹紧缸油源。 2、调速回路

由工况图可知，这台机床液压系统功率较小，滑台运动速度低，工作负载为阻力负载且工作中变化小，故可选用进口节流调速回路。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。 3、速度换接回路 由工况 …… 此处隐藏：2285字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……