组合机床液压系统设计

摘要本文主要阐述了立式组合机床液压系统的设计,通过分析液压系统的工作条件组合机床动力滑台,液压系统的主要参数,使基本计划,拟定液压系统原理图,液压元件的选择和系统性能检查,地图项目,编制技术文件。熟悉机床液压系统的设计方法和设计过程,使机床为了实现工件定位、夹紧、快进,劳动,停留,快速返回等待接下来的处理。设计一个结构简单、运行可靠、成本低、效率高、操作简单、维护方便的液压传动系统。该系统使用一个液压泵多个液压缸油,当系统的需求变化流,使用蓄电池发展循环,可以减少系统的功率损耗和发热。立式组合机床液压系统是用来控制液压动力滑台,通过控制动力滑台实现组合机床和加工来完成各种操作。有五个液压系统的液压缸,其中两个为饲料工作缸,缸定位、夹紧缸和气缸。系统采用标准的液压动力滑台,自动化程度高,定位,夹紧液压系统实现中,入站工作,谎言滑台也可以同时实现工作循环。在每个站都快进的,职工之间互不干涉,迅速撤退。进口节流背压控制方法,顺序背压阀的小背压只有快进,小功率损耗;到阀能自动回使工作压力增加,进给速度平稳。通过电气系统,可以自动完成所有操作的设计要求。关 键 词: 组合机床; 动力滑台; 液压系统AbstractThis thesis describes the combination of vertical and horizontal hydraulic system design，dynamic sliding through the working condition of modular machine tool hydraulic system analysis to determine the main parameters of hydraulic system and the development of the basic procedures, developed hydraulic system diagram, the choice of hydraulic components and system performance check, drawing engineering drawings and technical documents. Familiar with hydraulic system design method and design steps, so that the machine to achieve the work piece positioning, clamping, fast forward, to work, stay, and quickly return to wait for the next processing and other activities. Design a simple structure, reliable operation, low cost, high efficiency, simple operation, convenient maintenance, hydraulic transmission system.System USES the diversity of a hydraulic pump, hydraulic cylinder oil, when the great changes in flow demand growth using battery circuit, system can reduce power loss and heat. The combination of vertical and horizontal hydraulic system is used to control hydraulic power sliding table,by controlling the power slider to achieve the combination of the various actions in order to complete the machine work pieces. There are five cylinder hydraulic system, including two working cylinder, a positioning cylinder, cylinder clamping cylinder and delivery. System using standard hydraulic power sliding, high degree of automation, positioning, clamping hydraulic system implemented for workers to vertical, horizontal sliding table can realize the work cycle at the same time. Fast forward to each station to meet, work forward, rewind, non-interference in each other. Imported throttle speed regulation method of back pressure, order form small back pressure fast into the back pressure valve, power consumption is small, can work automatically when getting into the back pressure increase, feed rate and stability. Through the cooperation and electrical system, can automatically complete all the design requirements of action.Key words: combination machine tools; power sliding feed table; hydraulic system, pump and accumulator目 录 第一章引言 . 1第二章液压系统工况分析 . 22.1 理论依据、设计方法和研究步骤 . 22.2.1 机床的主要运动 . 22.2.2 动力滑台的特性 . 22.3 组合机床动力滑台液压系统的使用要求及负载分析 . 3第三章方案分析及液压原理图的拟定 . 43.1 立卧式动力滑台工作要求 . 43.2 计算液压缸的外负载、绘制工作循环图 . 43.3 计算液压缸外负载，绘制工作循环图 . 43.3.1 动力滑台轴向切削力的计算 . 43.3.2 计算液压缸外负载、绘制工作循环图 . 53.4 拟定液压系统方案、绘制液压系统原理图 . 63.4.1 拟定液压系统方案、绘制液压系统原理 . 73.4.2 绘制液压系统图 .103.4.3 该系统工作原理分析 .11第四章方案分析及液压原理图的拟定 .124.1 确定液压缸的主要参数 .124.1.1 初选液压缸的工作压力 .124.1.2 确定液压缸的主要结构参数 .124.2 计算卧式动力滑台液压缸的工作压力和输入功率 .134.2.1 计算卧式动力滑台液压缸的工作压力 .134.2.2 计算液压缸的输入功率 .144.3 设计计算立式动力滑台液压缸 .154.3.1 选取工作压力及背压力 .154.3.2 确定液压缸结构尺寸 .154.3.3 认证液压缸筒壁厚 .164.3.4 定液压缸筒的长度 .164.3.5 校核活塞杆的稳定性 .174.3.6 液压缸各截面积 .184.3.7 初定液压缸流量 .184.3.8 计算液压缸的输入功率 .184.4 选择液压泵 .194.4.1 液压泵工作压力、流量、驱动功率计算 .194.5 蓄能器的选择 .204.6 选择液压阀 .214.6 调整各阀的参数 .224.6.1 流量阀各参数的调定 .224.6.2 压力阀参数的调定 .234.6.3 其他阀压力参数的调定 .243.6.4 油管的尺寸 .25 第五章集成块的设计 .265.1 集成块简介 .265.2 集成块的设计原则 .265.3 集成块的结构设计 .27第六章 油箱的设计 .296.1 确定油箱容量 .296.2 油箱的结构设计 .29第七章系统稳定性验算 .337.1 液压泵工作压力稳定性校核 .337.2 系统热能工况的稳定性校核 .357.2.1 系统效率 .357.2.2 系统热能工况的稳定性校核 .36结 论 .37参考文献 .38致 谢 .39符号符 号 单 位 意 义M 牛.米 弯矩Ft 牛 轴向切削力F 牛 力n 转每分 转速d 毫米 直径v 米每秒 速度f 转每毫米 进给量L 毫米 长度P 千瓦 功率T 牛.米 扭矩q 升每分 流量p 帕 压力t 秒 时间D 卧 毫米 卧式动力滑台液压缸活塞杆外径D 立 毫米 立式动力滑台液压缸活塞杆外径L 毫米 组合机床行程V 毫升每转 液压泵的排量P 瓦特 系统功率系统效率n 转每分 转述沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第一章引言1第一章 引言液压系统系现代技术的现代技术监督工作的基础和技术要素,是一项新技术。自上世纪 60年代,在空间科学和技术和计算机技术的发展,已经有了很大的改进,水技术的国民经济部门、建筑、冶金、机械等军事工业公司下属的国营企业、农业机械、汽车、纺织、航空、建筑和机床、石油、水利、都广泛使用。液压的现状进行及时、有效、并降低消费、低噪音、可持续和包容,这方面的努力;与此同时,新的内容水力、液压系统应用计算机辅助设计、计算机和优化计算机模拟,越来越显著的成果。水技术的应用在一个国家成为工业化的一个重要因素。设计与合理使用的液压系统、质量和经济效绩水力机械的意义。作为高效专用机床,组合机床在大批量生产的机械加工大量广泛使用。这个毕业设计是组合机床动力刀架设计液压系统中,液压组合机床的设计方法和设计步骤,包括组合机床液压系统的设计步骤和动力刀架设计要求、基本参数确定液压系统原理图的设计,液压系统稳定性论证等。组合机床基础部件一般,以工件特定外形和加工工艺设计和夹具,组成的半自动或自动专用机床的。组合机床采取有效和廉价的优势,更广泛应用于大批量生产的组成以及可用于自动流。组合机床加工对象定义为专门开发和生产完成工件之一或几道一起操作。该机床,通常采用多手段,实现同时乌鸦不同辅助动作自动化生产效率高,加工质量稳定能更好的保证,并能降低劳动强度。电脑组合机床刀架、钻削主要设备头大箱电源板、立柱、底座、中间底座、柱侧向地基附加部件和控制部件等组成。并其中更适合设计和轴套加工对象,其余部件是通用部件和专用部件绝大多数零件(约 70% 90%)也是通用零件。加工工具,发动机动力通过传动箱板大主体,并通过旋转运动与直线运动刀架刺激供给。组合机床通常收养很多刀轴、多层面、多工位同时加工,如能完成钻、扩、铰、镗、铣、车螺纹、重型等精加工,生产效率比通用机床高几倍至几十倍。从结构、液压系统、操作简单方便、灵活调节范围大,甚至无级调节阅读优势,结合机床得到了广泛应用。液压传动具有输出力大,易实现无级调节,调节范围大,容易实现过载保护,容易实现自动控制,定位精度高、传动平稳、资源、机制操作简便长等优点。现在液压产品,广泛应用于工业、农业和国防各部门。而动力刀架又许多机床所有需要使用液压动力刀架设计显得极为重要和迫切。随着快速发展科学技术在工业生产、国民经济部门急需援助的质量优异业绩、能源、水利和机床。其中,进行产品设计、产品性沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第一章引言2能是质量、水平、进入市场的一个重要组成部分的能力和经济效益。产品设计,包括功能性分析水系统、设计和印制水利方案设计。设计毕业于设计。显然,在液压系统经常发生的根本问题,可能导致更大的水力机械影响可能是灾难性的。沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第二章液压系统工况分析3第二章 液压系统工况分析2.1 理论依据、设计方法和研究步骤液压传输系统设计是设计的一部分与机械设计整个主机是密切相关的。液压系统通过一个简单、灵活、调速程度,未经调节的阅读连、该地区其他品质机床广泛使用。一旦最后定稿的一个全面方案的框架内,以传播或机器后传染水力、液压系统设计和印制一般流程基本要素如下:1、明确对液压系统的要求2、分析主机工况，确定液压系统的主要参数3、进行方案设计，初拟液压系统原理图4、计算和选择液压元件5、验算液压系统的性能6、绘制正式系统工作图，编织技术文件2.2 组合机床的工作原理2.2.1机床的主要运动车床组合的液压泵发动机进给完成,一共运输活动和团队精神工人的生命,并返回之前迅速转变。机床,首先是一个房间用于运输的另一种液压桶,微调按钮后履行定位夹紧一揽子定位和混合加工,当淆体系中,当后立即采取的压力在电器和电子设备的压力,如巡回的电器和电子设备。然后纵向塌方和动态的滚动同时迅速机动横贯进给诸如快速变革,同时又刀引擎、泵)在工人中)。后塌方、供电装置的工作周期。2.2.2动力滑台的特性动力滑台是由滑动,滑鞍和驱动来实现直线进给运动的部件。根据被加工零件的工艺要求,电源箱安装在滑动鞍座(与主轴箱)或切割头(如钻、镗头、铣头、攻螺丝顶轴与齿轮部分),可以完成钻孔、扩张,铰孔,无聊,倒角,铣和攻螺纹;此外,滑动表也可以用作移动平台,安装检测设备也可以完成自动检测过程。滑动表本身可以安装沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第二章液压系统工况分析4的基础,柱或倾斜的基地,为了适应水平,垂直或倾斜等形式的组合机床。液压滑台和液压传动设备是两个独立的组件。滑台液压缸。液压缸固定在滑动,活塞杆通过支架与车辆有关。在工作中,液压传动的压力油通过活塞杆驱动滑鞍沿着滑动导轨运动。2.3 组合机床动力滑台液压系统的使用要求及负载分析设计对象为一台加工柴油机机体的立卧式组合机床。液压系统的主要参数与性能要求如下：柴油机机体材料：HT250；硬度：HB180250。在左侧面：钻 8 孔，钻通；钻 4-12 孔，深 28；铰孔 50 孔，深 10；在顶面：扩孔 2-11.7 孔，通孔；扩孔 8-12，深 45；钻孔 8，通孔。表 2-1速度（m/min） 行程（mm）滑台名称重量（ Kg） 快进 工进 快进 工进 快退卧式滑台 1300 6 0.0550.1 110 30 140立式滑台 1100 6 0.0450.1 100 50 150工作周期:输送工件,工件定位、夹紧、快进、工作停止快速返回等待下一个过程。的静态摩擦系数 f = 0.2、FD = 0.1 的摩擦系数,工作台要求运动平稳,但你可以随时停止运动,两个动力滑台完成每个循环相互干扰,夹紧可调,可以保证。在钻探过程中,当加工需求定位和收紧后,这是一个三缸顺序动作,不能错误。工作当夹紧气缸压力和锁模力的大小可调;不要得失动力滑台应该能够实现开始快进,工作到待死文件铁,快速撤退,以阻止自动原位循环过程如图 1.1所示,为了提高机器生产力;滑台工况转换平滑,小功率损耗。图 2-1 工序循环图沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第三章方案分析及液压原理图的拟定5第三章 方案分析及液压原理图的拟定3.1 动力滑台工作要求动力滑台是用来实现组合机床通用部件和配置的进给运动的。动力头和工件主轴箱后可完成各种孔加工、面对处理过程,等液压动力滑台,是由液压缸可以实现各种饲料的工作周期。性能的液压动力滑台液压系统的平稳,速度进给速度的主要需求稳定,用电是合理的,系统效率高,产生更少的热量。3.2 计算液压缸的外负载、绘制工作循环图为了能够提供稳定的工作,机床自动化设计过程和简化规则,可以采取生产液压动力滑。被快速前进的动作周期:附近的工件,然后由工作制定钻探速度,由于加工,因此,加工到位碰挡铁,以确保准确,然后迅速结束行程持续时间,最后也会自动停止。为了便于自动化机床和工件夹紧力产生足够的夹紧定位,也与实现液压。定位和夹紧工件的运动和动力,三者之间应按照一定顺序,即先,然后在夹紧定位,然后由两个循环动力滑自动工件和放松,最后,以定位销的运输将第二个装置。为了提高生产率，左右滑台同时实现工作循环，这就要求系统能防止相互干扰。液压系统的工作要求3.3 计算液压缸外负载，绘制工作循环图3.3.1动力滑台轴向切削力的计算 1、卧式动力滑台轴向切削力的计算卧式动力滑台要完成的加工任务如下：钻 8 孔，钻通；钻 4-12 孔，深28；铰孔 50 孔，深 10。由加工任务可知，轴向切削力由三部分构成，分别是钻8 孔、12 孔和 50 孔。设其分别产生的切削推力为 Ft8、 Ft12 和Ft50。沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第三章方案分析及液压原理图的拟定6Ft9=26 = =779.69N (2-1)6.08.HBDf6.08.018253152Ft19=26 = =6712.89N6.08.f6.08.0934(2-2)Ft60=51.4 = 5.07.4.51HBfap 5.075.018236184. = 9580.18N (2-3)综上所述，卧式滑台的总切削推力 Ft卧= Ft9+ Ft12 +Ft50=784.69+6801.89+9510.18=17096.75N (2-4) 2、动力滑台轴向切削力的计算动力滑台要完成的加工任务如下：扩孔 2-11.7 孔，通孔；扩孔 8-12，深45；钻孔 8，通孔。由加工任务可知，轴向切削力由三部分构成，分别是扩11.7 孔、12 孔和钻 8 孔。设其分别产生的切削推力为 Ft11.7、 Ft12 和 Ft8Ft11.7= =6.02.14.09HBafp2.96.02.14.0 18530853=753.31N (2-5)Ft12= =6.02.14.09afp2.986.02.14.018533=7210.25N (2-6)Ft8=26 =6.08.HBDf6.08.0182532451=3093.04N (2-7)综上所述，滑台的总切削推力 Ft立= Ft11.7+ Ft12 +Ft8 =753.31+7210.35+3093.04=11056.61N (2-9) 沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第三章方案分析及液压原理图的拟定73.3.2计算液压缸外负载、绘制工作循环图1、动力滑台的运动和负载分析（1）运动分析设计负载分析说明总已给定各阶段的运动参数。（2）负载分析轴向切削力 ： Ft 卧= = =19985.28N (2-10)mFaxt9.07516Ft立= = =12289.12N (2-11)axt.8摩擦阻力 ： = = =2831.11N (2-12)卧fsFmGf 9.0132= = =2395.56N (2-13)立fsf8.= = =1415.56N (2-14)卧fkmG.= = =1197.78N (2-15)立fF901惯性阻力 ： = = =491.58N (2-16)卧ima9.036= = =407.41N (2-17)立iF.1背压阻力 进口节流调速，回路装背压阀的回路是本次液压系统设计的主要原理。依照经验公式选取系统背压为 0.3MPa。根据上述分析（忽略倾覆力矩的作用）可计算出液压缸在各阶段的负载，如表3-1所示。表 3-1液压缸负载工况 负载组成 F1 卧式动力滑台 立式动力滑台沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第三章方案分析及液压原理图的拟定8推力 F(N) 速度（ ）sm推力 F(N) 速度（ ）sm启动 fsF2871.11 2305.56加速 ifk1997.04 2822.97快速 f1715.56 0.1 1797.78 0.1工进 tftF18512.31 0.00082 0.0017 13782.93 0.00085 0.0017制动 fk1475.56 0.5 1597.78 0.52、负载图和速度图根据题目中给定的参数和表 3-1中的数值绘制液压缸的 F-l和 v-l速度图，如图 3-1、3-2 所示。3.4 拟定液压系统方案、绘制液压系统原理图3.4.1拟定液压系统方案、绘制液压系统原理1、调速与速度换接回路这机床液压滑块工作，进给速度低,发射功率小,非常适合选择节流控制方式,钻孔切削力变化很小,和负载,为了保证切削过程的稳定速度同时,使用进口调速阀节流调速,为了增加液压缸运行稳定性的回油背压阀,液压缸的 V - L曲线,滑台快进到工作速度变化较大,选择切断阀在加快速度,减少压力的影响。如图 3 - 3所示。 沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第三章方案分析及液压原理图的拟定9图 3-1 调速与速度换接回路图考虑机器负荷大,工作时进给速度较低,并且负载小快进时,快速返回,高速、节能、减少发热、泵源系统宜选用泵和蓄能器供油回路。幻灯片在彼此的工作。通过联合燃料泵和蓄能器快进,仅靠石油供应的泵,效率高。2、换向回路本机采用液压缸差动连接方法,当来回快速向前移动快,快进,快退速度基本相等。由于液压缸差动连接使用,电磁换向阀宜采用三位四通阀,为了保持机器的时候可以停在任何位置,我们使用中值函数 O。快进时,液压缸的液压差动连接,到石油和石油,不允许背压阀流回油箱。工作到分离石油和石油回到初中,通过回油背压阀流回油箱,我们必须在换向阀,对石油进口和电路连接,增加一个单向阀,增加订单后的背压阀液压控制阀,控制石油和连接到换向阀压力油,这么快就进入液压缸回油通过液压控制顺序阀关闭(快进空时间表低压,阀门打开它),只有单向阀和进口融合,把工作变成(切断阀电路)后,由于调速阀的作用,系统压力、流体控制顺序阀打开的液压缸回油背压阀,坦克,与此同时,单向阀油切断,将回来,确保形成高压液压系统,液压缸的正常工作。绘制线路图的一部分。如图 3 - 2所示。沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第三章方案分析及液压原理图的拟定10图 3-2 换向回路3、压力控制回路液压泵、蓄能器安全阀的压力调节,只有当员工进入泵供油,小系统所需的流量,泵通过安全阀蓄电池 1石油供应。蓄电池充电完成时,蓄电池分支机构的压力,当三个选择设置压力释放阀,系统开始卸货。止回阀 2块以下的压力泵和蓄电池之间的干扰。当系统压力蓄电池提供压力大于泵压力、单向阀打开。随着液压缸进入工进状态系统压力开始上升，系统的压力开始高于蓄能器的压力，此时单向阀关闭。图 3-3 换向回路图（2）沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第三章方案分析及液压原理图的拟定114、定位、夹紧、输送系统回路由于系统的定位、夹紧液压缸工作区域,有小,主要是使用蓄电池的石油供应。安全可靠,以确保工件的定位夹紧,安装蓄电池在夹紧回来的路上,在工件夹紧系统压力增加,当系统压力达到压力继电器设定值时,压力继电器信号后点吃的换向阀,系统执行快进,采取行动。在定位、钳位电路换向阀的设计与定位装置采用电磁阀。夹紧压力低于系统,需要一个稳定、可调,采用减压阀减压减压阀后安装一个止回阀,它可以增加夹紧的可靠性和安全性。在第一次定位夹紧顺序动作,由顺序阀。放松工件不受顺序阀,使并行单向阀阀的顺序。因为传输电路的特殊要求,只设置在主行减压阀的设计,使用油控制。画定位、夹紧和输送系统的线路图的一部分,如图 3 - 6所示,3 - 7,图 3-4 定位回路 图 3-5 输送回路沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第三章方案分析及液压原理图的拟定12图 3-6 夹紧回路5、行程终点的控制由于机床加工盲孔,完成的工作部分的定位精度有一定的要求,所以铁的滑块,可以通过压力继电器信号转换器。3.4.2绘制液压系统图合成线路图,整个机床液压系统原理图初步图纸,基本上看起来完善,补充,映射出一个正式的液压系统原理图,液压系统原理图如 3 - 7所示。图 3-7 组合机床液压系统图系统图中各电磁铁及行程阀的动作顺序见表 3-2所示（电磁铁通电、行程阀压下时，表中记“+”;反之，记“-”号）。表 3-2电磁铁及行程阀的动作顺序电磁铁 行程阀1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 6YA 7YA 8YA 9YA 12 20送入 - - - - - - - - + - -定位 - - - - + - - - + - -夹紧 - - - - + - + - + - -卧快进 + - + - + - - - 名 称动 作沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第三章方案分析及液压原理图的拟定13工进 + - + - + - - + 式滑台快退 - + + - + - - -快进 + - + - + - - -工进 + - + - + - - +立式滑台快退 - + + - + - - -松开退回 - - - - - - - - + - -原位停止 - - - - + - + - + - -3.4.3该系统工作原理分析1、输送、定位和夹紧按下启动按钮，此时电磁换向阀 9、26、33、35 均处于中位，液压油进入输送回路，带动输送液压缸将工件运送至指定位置。当确认工件输送到位后二位四通电磁阀的 5YA得电，此时定位回路接入系统，开始执行工件的定位插销动作。工人们可以适当调整,以确保准确的定位。当工件夹紧后两位四通电磁换向阀 7丫有电,钳位电路连接到系统,系统开始紧缩行动。当系统完成后的夹紧钳位电路的压力增加,当压力达到压力继电器设置电磁继电器发出电信号,工作缸后开始工作。石油流路线如下: 定位:泵减压阀止回阀 31 32 33两位四通电磁阀(5 丫电)夹紧:泵和蓄能器 39 37两个四通阀止回阀电磁阀,26(7 丫电)2、快进当工件定位、夹紧、定位、夹紧回路的液压油来实现恒压值,压力继电器和信号的电磁换向阀 9日 26日 1 3丫丫,电气、液压缸差动连接,实现快进。石油流路线是:泵阀 2 3阀 6 16阀蓄电池阀 5阀阀 4 8 9 12阀门 17(差动连接)。3、工进当动力滑台快进到工件,压中风阀,石油进入液压缸调速阀 11日 19日电路的压力增加,蓄压器停止工作,和工作。石油流路线是:泵阀 2 3阀 6 16阀蓄电池阀 5阀4 8和 9阀 11 阀 13 、14 槽沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第三章方案分析及液压原理图的拟定144、快退动力滑台工作时,滑块铁,油液压回路的压力上升到一个固定值,压力继电器 46岁,47 个电信号,电磁换向阀 2 4丫,电力,和 1 3丫,电力,实现快速倒带。石油流路线:泵 2 16 15 12阀、蓄能器 9箱。5、松开工件原位停止当压力继电器 46、47 发出电信号快退时，电磁换向阀 2YA、4YA 得电，1YA、3YA 失电，二位四通阀 33、35 的 5YA、8YA 得电电，定位夹紧回路松开工件。沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第四章集方案分析及液压原理图的拟定15第四章 方案分析及液压原理图的拟定4.1 确定液压缸的主要参数4.1.1初选液压缸的工作压力已知水平动力滑台液压缸负载值最大 18503.31 N,垂直动力滑台液压缸检查负载值最大 13482.90 N .参考表 4 - 1、4 - 2,和参考同类型组合机床、液压缸压力为 3.5,因此为低压液压系统。 表 4-1按负债选择压力标准负载/ KN 50工作压力/MPa0.811.52 2.53 34 45 57表 4-2各种机械常用的系统工作压力机 床机械类型磨床 组合机床 龙门刨床 拉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工作压力/MPa0.8235 28 810 1018 2032沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第四章集方案分析及液压原理图的拟定164.1.2确定液压缸的主要结构参数由第 2章分析可知卧式动力滑台液压缸最大推力为工进阶段时且为18503.31N立式动力滑台液压缸最大推力为工进阶段时且为 13482.90N。：:= m (4-1)卧D2610.95.31480pF检查参考文献3表 3 - 4系列液压缸孔大小(GB / t2348 - 80),将超过计算值的标准直径,取= 100毫米为了实现快进和快速度等于,采用差动连接,d = 0.7。所以= 0.7 = 0.7 * 100 = 70毫米。还根据参考表 3 - 5系列3活塞杆直径(GB / t2348 - 80)成长为一个标准系列活塞杆直径。花= = 100 毫米,70 毫米。= 70毫米计算液压缸无杆腔的有效行动面积= 78.5,杆腔的有效面积= 40.1。检查参考文献3表 3 - 4系列液压缸孔大小(GB / t2348 - 80),将超过计算值的标准直径,取= 90毫米为了实现快进和快速度等于,采用差动连接,d = 0.7。所以= 0.7 = 0.7 * 90 = 63毫米。还根据参考表 3 - 5系列3活塞杆直径(GB / t2348 - 80)成长为一个标准系列活塞杆直径。花= = 90 毫米,70 毫米。= 70毫米计算液压缸无杆腔的有效行动面积= 64.74,杆腔的有效面积= 38.43。时使用工人调速阀,检查产品样本、调速阀最小稳定流量= 0.05,由于最低工作速度= 0.025,那么。它可以满足低速稳定性的要求。4.2 计算卧式动力滑台液压缸的工作压力和输入功率沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第四章集方案分析及液压原理图的拟定174.2.1计算卧式动力滑台液压缸的工作压力基于参考1表 9 -估计的五个组件的背压,背压值估计该系统可以选择在0.5 0.8的范围 ,所以暂定 :表,= 0.8,快速运动,= 0.5,液压缸在工作周期的每个阶段的工作压力,可以根据参考1(9),式(9 - 11)式(9 - 12)计算:差动快进阶段:(4-2) 211bAFpp464 40.510(78.50)(78)a aP p61.apM工作进给阶段：(4-3) 6621 41620.813.75103.7578.5b aaAFpppMP快速退回阶段：(4-4)4621 413678.510.1.70.ba aAFppp4.2.2计算液压缸的输入功率快进阶段：(4-5) KWqP341.01084.792.061 工进阶段： KWq 356.0192.3592.1073.12.7106.2461 沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第四章集方案分析及液压原理图的拟定18(3-6)快退阶段：(3-7)KWqP531.0106.4103.41 将以上计算的压力、流量和功率值列成表 4-3。表 4-3 液压缸在各阶段的压力、流量和功率工作阶段工作压力（ ）aMp1输入流量 （ ）vqsm3输入功率（ ）kwp快速前进9.04108.3KW341.0工作进给2.69 46103.2.7 35.09.2快速退回31. 4106.KW531.04.3 设计计算立式动力滑台液压缸4.3.1选取工作压力及背压力=13482.93N在 100000-200000N之间， =6-8MPa 选取 =7MPa，为防止工F1P1P加工结束动力头突然前冲，设回油路有背压阀或调速阀，取背压 =0.8 MPa。2沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第四章集方案分析及液压原理图的拟定194.3.2确定液压缸结构尺寸取液压缸无杆腔作工作腔列液压缸力的平衡方程：图 4-1 组合机床液压缸力平衡图(4-）（ 12121 APAPF8)快进速度 ，工进速度 ，相差很大，应进min6v快 min0.1.45v工行差动换接，取 k= A2/ A1，则：8.129cm (4-9) )kp- (421工FD取液压缸筒标准值：D=9 d=0.707D=7.3cm (4-10)取活塞杆标准值 d=74.3.3认证液压缸筒壁厚在低压液压系统,由其切削加工性能液压缸壁厚,根据薄壁缸壁厚计算:额定工作压力： (4-11)MPapn165.3试验压力为： =1.9 =1.53.5=5.25 (4-12)yn沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第四章集方案分析及液压原理图的拟定20许用应力取： （ 取安全系数 n=5） 2/10mNnb/2.556 (4-13) 2Dpy4.3.4定液压缸筒的长度活塞杆工作行程：150 m活塞杆伸出长度不少于 21 取液压缸筒长：150+80+98+20+15=363 (4-14)CMABL类型:l 活塞最大工作行程;B 活塞长度、平均(0.6 -)1 D;活塞杆指南的长度,(0.6 - -1.5)D;M为活塞杆密封长度,通过密封;C 对于其他长度,包括一些特殊的设备所需的长度(见图 4 - 1)。一般最好不要超过 20倍圆柱直径的长度。图 4-2 液压缸机构图取活塞杆长 553 m求最小活塞杆直径取 0.019 (4-15)28/10NFd4m沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第四章集方案分析及液压原理图的拟定211.9比 80少 42.11倍，稳定性足够安全可靠。4.3.5校核活塞杆的稳定性1、求活塞杆的临界半径 kr0.49 (4-16)AJk2、求活塞杆的临界负载 kF42.5 (4-17)krL/选用 45#钢，取其柔性系数 851液压缸的安装方式采用一端固定，一端自由，其末端系数 4/12活塞杆细长比： 42.5 210krL(4-18)2EJFk活塞杆伸出长度：L=21cm该液压缸活塞杆的稳定性能好,可靠性高。3、求活塞杆临界负载的安全系数其安全系数： =5kn4.3.6液压缸各截面积0.0074 (4-20) 21)4/(DAm0.0026 (4-21) 3d0.0038 (4-22)(4/22沈阳化工大学科亚学院本科毕业设计 第四章集方案分析及液压原理图的拟定224.3.7初定液压缸流量快进： 6.410 (4-23) 1vAQ4sm32.610 (4-24) 23.810 (4-25) 1p4s3工进： 1.95 2.37 (4-26) 2AvQ工 610410sm3快退： 4.310 (4-27) 314s34.3.8计算液压缸的输入功率计算公式: 快进阶段：KWqP28.010.6.041 工进阶段： KWq 27.01.271067.9103.45.25