液压课程设计说明书
14页1、目录第一章 负载分析211负载分析212计算各工作阶段总机械负载2第二章 液压系统方案设计421确定液压泵类型及调速方式422选用执行元件423快速运动回路和速度换接回路424换向回路的选择425组成液压系统原理图4第三章 液压系统的参数计算631液压缸参数计算63.1.1初选液压缸的工作压力63.1.2确定液压缸的主要结构尺寸63.1.3计算液压缸各工作阶段的工作压力、流量和功率732液压泵参数计算732电动机的选择83.2.1工进8第四章 液压元件的选择941液压阀及过虑器的选择942油管的选择943油箱容积的确定9第五章 验算液压系统的性能1051压力损失的验算及泵压力的调整105.1.1工进时压力损失的验算和泵的最高压力的调整105.1.2快退时压力损失的验算1152压力系统的发热和系统升温12参考文献14第一章 负载分析11负载分析负载分析中,暂时不考虑油腔的背压力,液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。因工作部件是卧式放置,重力的水平分力为零,这样需要考虑的力有:切削力,导轨的摩擦力和惯性力。导轨的正压力等于动力部件的重力,设导轨的静摩擦力为,动摩擦力为,则而
2、惯性力12计算各工作阶段总机械负载如果忽略切屑力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响,并设液压缸的机械效率,则液压缸在各个工作阶段的总机械负载可以算出,见表1-1。表1-1液压缸各运动阶段负载表运动阶段计算公式总机械负载F/N起动5263.15加速9291.08快进2631.57工进21578.94快退2631.57根据负载计算结果和已知各段的速度,可以绘制出负载图( F-l ),见图1-1a、b。已知最大行程为400mm,设工进的行程为40mm,则快进的行程为360mm。图中横坐标以上为液压缸活塞前进是的曲线,以下为液压缸活塞退回是的曲线。图1-1 负载速度图a)负载图 b)速度图第二章 液压系统方案设计21确定液压泵类型及调速方式参考同类机床,选用限压式变量泵供油,调速阀进油节流调速的开式回路。为了防止钻孔钻通或镗孔镗通时滑台突然失去负载向前冲,回油路上设置背压阀,初定背压阀的背压值为0.8MPa。22选用执行元件因系统动作循环要求正向快进和工进,方向快退,且快进、快退的速度相等,因此选用单活塞杆液压缸,快进时差动连接,无杆腔面积等于有杆腔面积的两倍。23快速运动回路和速度换接回路根据
3、运动方式和要求,采用差动连接和限压式变量泵。采用这两项措施来实现快进,可以得到较大的快进速度,系统的能量利用合理。采用限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路,保证了稳定的低速运动,较好的速度刚性和较大的调速范围。进给时回油路上的背压阀防止空气渗入系统并且提高运动的平稳性。采用了行程阀和顺序阀实现快进与工进的换接,不仅简化了油路,而且使动作可靠,转换位置的精度比较高。24换向回路的选择本系统对换向平稳性没有严格的要求,所以选择电磁换向阀的换向回路。为了便于实现差动连接,选用三位五通换向阀。为了提高换向的位置精度采用死挡铁和压力继电器的行程终点返程控制。25组成液压系统原理图将上述所选定的液压回路进行组合,并根据要求作必要的修改和补充。即组成如图2-1所示的液压系统图。为了便于观察调整压力,在液压泵的出口处、背压阀和液压缸无杆腔进口处设置测压点,并设置多点压力表开关。这样只需要一个压力表即能观测各点压力。液压系统中各电磁铁的动作顺序如表2-1所示。图2-1 液压系统原理图表2-1 电磁铁动作顺序表元件动作1Y2Y行程阀快进+-通工进+-断快退-+断通停止-通第三章 液压系统的参数计算3
4、1液压缸参数计算3.1.1初选液压缸的工作压力参考同类组合机床,初选液压缸的工作压力为。3.1.2确定液压缸的主要结构尺寸要求动力滑台的快进、快退速度相等,现采用活塞杆固定的单杆式液压缸。快进时采用差动联接,并取无杆腔的有效面积等于有杆腔有效面积的两倍,即。为了防止在钻孔钻通或镗孔镗通时滑台突然向前冲,在回油路上装有背压阀,按照表格可知,初选背压。由表1-1可知最大负载为工进阶段的负载F=21578.94N,按此计算,则液压缸的直径由可知活塞杆直径按GB/T2348-1993将所计算的D与d值分别圆整到相近的标准直径,以便采用标准的密封装置。圆整后得D=9cm d=6.3cm按标准直径算出3按照最低速度验算液压缸尺寸,查产品样本,调速阀最小稳定流量,因工进的最小速度为0.2m/min,这个速度为最小,则有公式可得:因为2.5,满足最低速度要求。3.1.3计算液压缸各工作阶段的工作压力、流量和功率根据液压缸的负载图和速度图以及液压缸的有效面积,可以算出液压缸工作过程各阶段的压力、流量和功率,在计算工进是背压按代入,快退时背压按代入计算公式和计算结果列于表3-1中。表3-1 液压缸所需的实
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