卧式钻镗组合机床动力滑台液压系统设计
16页1、 机械设计课程设计 1卧式钻镗组合机床动力滑台液压系统1设计要求要求设计的动力滑台实现的工作循环是:快进- 工进- 快退 原位停止。主要性能参数与性能要求如下:切削阻力FL(N);运动部件所受重力G(N);快进、快退速度 1、 3(m/min),工进速度 2(m/ min );快进行程L1(mm),工进行程L2(mm);往复运动的加速时间t(s);动力滑台采用平导轨,静摩擦系数s=0.2,动摩擦系数d=0.1。液压系统执行元件选为液压缸。2设计参数300001500061.262501000.30.20.1 3完成工作量液压系统原理图(A3);零件图和部件装配图各1张(A3);设计说明书1份,零部件目录表1份。注:在进行零部件设计时,集成块和油箱部件可以任选。2负载与运动分析(1) 工作负载 工作负载即为切削阻力FL=30468N。(2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力:静摩擦阻力 动摩擦阻力 (3) 惯性负载 (4) 运动时间 快进 工进 快退 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所列。表1液压缸各阶段的负载和推力工况负载组成液压缸负载F/
2、N液压缸推力F0=F/cm/N启 动加 速快 进工 进反向启动加 速快 退19601480980314481960148098021801650109034942218016501090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-t 和速度循环图 -t,如图1所示。2.2 确定液压系统主要参数1初选液压缸工作压力所设计的动力滑台在工进时负载最大,在其它工况负载都不太高,参考表2和表3,初选液压缸的工作压力p1=4MPa。2计算液压缸主要尺寸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。工进时为防止孔钻通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选此背压为p2=0.6MPa。表2 按负载选择工作压力负载/ KN50工作压力/MPa0.811.522.5334455 表3 各种机械常用的系统工作压力机械类型机 床农业机械小型工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力/MPa0.82352881010182032 表4 执行元件背压力系
3、统类型背压力/MPa简单系统或轻载节流调速系统0.20.5回油路带调速阀的系统0.40.6回油路设置有背压阀的系统0.51.5用补油泵的闭式回路0.81.5回油路较复杂的工程机械1.23回油路较短且直接回油可忽略不计表5 按工作压力选取d/D工作压力/MPa5.05.07.07.0d/D0.50.550.620.700.7表6 按速比要求确定d/D2/ 11.151.251.331.461.612d/D0.30.40.50.550.620.71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。由式 得 则活塞直径 参考表5及表6,得d 0.71D =77mm,圆整后取标准数值得 D=110mm, d=80mm。由此求得液压缸两腔的实际有效面积为根据计算出的液压缸的尺寸,可估算出液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量和功率,如表7所列,由此绘制的液压缸工况图如图2所示。 表7液压缸在各阶段的压力、流量和功率值工况推力F0/N回油腔压力p2/MPa进油腔压力p1/MPa输入流量q10-3/m3/s输入功率P/KW计算公式快进启动21800.43加速1650p1+p0.77恒速10
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