液压传动课程设计说明书8.doc

一、明确设计依据，绘制工况图1.负载分析切削力：F切=28000N摩擦力：Ff动=0.1104=1000NFf静=0.3104=3000N惯性力：Fm=(G/g)(v/t)=104/9.86/60/0.05=2040N重力：因工作部件水平安装，故FG=0。工况计算公式液压缸负载(N)驱动力(N)启动F=Ff静30003333加速F= Ff动+Fm30403377快进F= Ff动10001111工进F= Ff动+F切2900032222快退F=Ff动10001111制动F= Ff动-Fm-1040-1155液压缸的机械效率取=0.9 (一般0.90.95)2.负载图和速度图根据负载分析和课题的所给的速度要求(一次工进按300mm/min,二次工进按12mm/min)绘制负载图和速度图。3.初步确定液压缸的主要参数初步定压力P1；根据Fmax=32222N及该机床为组合机床，故由教材液压传动表9-5取P1=4Mpa。定D、d；A2A1由于要求V快进=V快退，所以采用差动液压缸，且D=d。同时镗孔时，为了防止镗刀损坏，应在回路中加背压阀，取背压阀为0.8Mpa。按工进工况：带入数据解得：d=75mm,D=106mm查液压传动手册取标准值：d=80mm，D=110mm。液压缸所需要最大最小流量计算；快进工况：工进一：工进二：快退工况：液压缸各阶段所需要的压力。快进工况：因为液压缸做差动连接，油路中有压力损失， 这时P2P1，P取0.5Mpa。 带入数据，解得P1=0.668Mpa。工进：P取0.8Mpa。 带入数据，解得P1=3.77Mpa。快退工况：P取0.5Mpa。 带入数据，解得解得P1=1.3Mpa。4列工况表,绘工况图工况液压缸驱动力(N)所需流量（进油口）(L/min)回油背压(Mpa)进油压力(Mpa)功率（进油口）(Kw)快进111130P2=0.50.6680.334工进一322222.85P2=0.83.780.179工进二0.1140.007快退111128.86P2=0.51.30.58启动、制动工况，因对本机床液压系统以下的计算无实际意义，故不再计算。524521.501.5t(s)P(Mpa)1.521.5521.55240qv(l/min)P(Kw)t(s)1.521.5521.552405定位夹紧系统的综合计算F夹F切FG夹紧油缸的受力分析；F切=Ff=（F夹+FG）f静F夹=?N因为加紧力太大，一般加紧系统的压力应低于主进给系统的压力。故采用两个液压缸和机械杠杆增力，增力比取1:3，这是因为空间有限，所以比值不能够太大。故液压缸的推力夹紧油缸的设计；初选压力：P1=。（确定方法同前进给液压缸一样）定D、d查液压传动手册取标准值：d= ，D= 。定位油缸的设计；定位油缸的作用是插定位销，负载很小，可根据夹具的结构情况设计一个小缸即可，为了加工或者购买方便，可与夹紧缸一样。二、拟定液压系统(一)动力头部分，应考虑下列问题1.供油方式：因为快慢速比为6/0.012=500,且快速时间为：（250+150）/6000=0.066min=4s,工进时间为：50/12+50/300=4.3min=260s,说明系统多在高压小流量场合工作。用一个高压大流量定量泵，因工进时能量损失大，故不可行；用双泵供油，可行，但系统较复杂；用限压式变量叶片泵，方案简单可行。2.执行原件用单杆活塞液压缸可实现差动联接，减小泵的供油量。3.调速方式此为小功率系统，可用节流调速，为了提高速度稳定性，故用调速阀调速；因为工进速度相当低，所以应用进油节流调速，为了实现两级工进，用调速阀串联以保证换接平稳性；为了避免加工时镗刀的损坏，所以应加背压阀。4.换向回路为了满足题目要求，用电液换向阀，且换向时间可调。3 5 D Y63 B Y Z液动交流电五通三位换向时间可调“Y”型中位机能板式连接额定流量63L/min (二)定位、夹紧部分应考虑1.因为要先定位，后夹紧，故要有顺序控制回路；2.要保证夹紧力可靠且为稳定值，所以用减压阀和单向阀；3.要有换向回路。（三）系统动作原理1.工件放好后，接通电源，启动定位缸运动；2.定位缸到位后，压力升高，顺序阀打开，夹紧缸运动；3.夹紧缸到位后，压力升高，压力继电器发出信号，1DT(+)，开始快进；4.快进结束，挡块压下行程阀，转入工进一；5.工进一结束后，靠行程阀使电磁铁通电(因为工进一、工进二行程可调，所以用行程开关很灵活)，转入工进二；6.工进二结束，压力继电器发出讯号给时间继电器，时间继电器给讯号1DT(-)，2DT(+)实现快退；（因为不是通孔，所以压力继电器控制，以保证死挡铁停留，且停留时间可由时间继电器调整。）7.快退结束触发行程开关，使1DT(-)，2DT(+)，同时使二位四通电磁换向阀换位，夹紧缸松开，定位缸拔销；8.拔销完毕，压力升高，继电器发出讯号，使油泵卸荷。三、选择液压元件1.液压泵的选择：由前面的知识点可知：工进时压力最大，快进时流量最大，快退时功率最大。（因为这种系统执行元件与泵的输出功率趋势一致。）液压泵的工作压力pp= p1+p=3.77106+1.5106=5.27Mpa (P155取p=1.5106Pa)泵的流量qvmax= q快进k=1.130=33 L/min选泵额定压力pn= (1+25%) pp=6.5875Mpa P155泵的额定流量qvp=33 L/minYBP40100r/min时流量40L/minpn=6.3Mpa查液压传动手册 选电机快退工况：取p=0.8，pp=1.3106+0.8106=2.1Mpa，qvp=33 L/min，所以P电=(2.11063310-3)/(600.8)=1443.75w=1.44Kw，查手册选电机型号为：J02-32-06 (额定功率Pn=2.2 Kw，同步转速1000r/min)2.阀类及辅助元件的选择3.管径的选择4.油箱的容积四、性能估算及调试说明（一）实际流量、速度阀快进快退一次工进二次工进输入流量l/min30+26.9 30 2.85 0.114输出流量l/min 26.9 63.7 1.43 0.057移动速度m/min 5.99 6.7 0.3 0.012（二）、液压油的选择 选择L-HL32普通液压油。当环境温度为500C时，=0.2X104 mm2/s ； 当环境温度为150C时，=1.5X104 m2/s 。 雷诺数 为层流。（三）、回路中压力损失计算 1.快进进油路： 回油路： 2. 工进 工进时流量比较小，所以沿程损失比较小，可忽略不计。 因为二次工进经过两个调速阀，损失比较大，因此按二次工进计算损失。 进油路： 回油路：有背压0.8Mpa 故 （四）、回路效率计算 快进： 快退：因工进工况为主要工况，所以系统的效率及发热均以工进阶段为主准。1. 系统的效率或 2. 温升验算（四）、调试说明：1. 泵的最大工作压力考虑动压力 选用额定压力为6.3的泵，可用。2. 减压阀根据夹紧时一个油缸的最大推力17191N，需要压力， 所以。夹紧力略有加大，可用。3. 压力继电器21、22 4. 溢流阀因为作背压用，所以。5. 液控顺序阀因为快进、快退时均不能打开，所以。工进时一定要打开，所以 。故取。6. 单向顺序阀 应大于插定位销的压力。7. 压力继电器25因为快退的开始由它控制，取其压力大于，为4.5。思考题1. 你所设计的系统用什么形式的泵？为什么？泵的额定流量是如何确定的？2. 你设计的系统如何满足题目所给的要求：“要求速度换接平稳，换向无冲击”？3. 根据哪些性能要