新液压传动打印版

1、 题 目：用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床 姓 名：学号： 院 系： 物理与机电工程学院 专 业： 机械设计制造及自动化 指导老师： 张雪华 时间： 2014.5.5-9 目录一、 设计要求及设计参数 -3 1、设计要求 2、设计参数二、工况分析 -3 1、负载分析 2、负载图和速度图的绘制三、拟定液压系统原理图-5 1、确定供油方式 2、速度换接方式的选择 3、夹紧回路的选择四、液压系统的计算和液压元件的选择-8 1、液压缸主要尺寸的确定 2、确定泵的流量，压力和泵的选择 3、液压元件和辅助装置的选择 4、管道尺寸的确定 5、油箱容积的确定 五、液压系统的验算 -13一、 设计

2、要求及设计参数设计要求：用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床，要求液压系统完成的工作循环是：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。设计参数工作台液压缸负载力（KN）：FL 夹紧液压缸负载力（KN）：Fc 工作台液压缸移动件重力（KN）：G 夹紧液压缸负移动件重力（N）：Gc 工作台快进、快退速度（m/min）：V1=V3 夹紧液压缸行程（mm）：Lc 工作台工进速度（mm/min）：V2 夹紧液压缸运动时间（S）：tc 工作台液压缸快进行程（mm）：L1 导轨面静摩擦系数：s=0.2工作台液压缸工进行程（mm）：L2 导轨面动摩擦系数：d=0.1工作台启动时间

3、（S）：Dt=0.5 FLFcGGcV1V2L1L2Lctc284.81.5555.64525070101二、工况分析1、 负载分析夹紧缸的工作负载 Fl=Fc+Gcd=4800+55×0.1=4805.5N工作台液压缸1）、工作负载 工作负载极为切削阻力FL=28KN。2）、摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： (1)静摩擦阻力 (2)动摩擦阻力 3)、惯性负载 4）、运动时间 快进 工进 快退 液压缸各阶段的负载和推力（）工况负载组成液压缸负载F/N液压缸推力启动300333.3加速178.57198.4快进150166.7工进2815031277.8反向启动300333.3加

4、速178.57198.4快退150166.72、 负载循环图和速度循环图负载循环图速度循环图三、 拟定液压系统原理图1、 确定供油方式由于该机床在工作进给时负载较大，速度较低，而在快进快退时负载较小，速度较快，从节省能量，减少发热考虑，现采用带压力反馈的限压式变量叶片泵（图a）。2、速度换接方式的选择 从结构方面，调节行程以及阀的安装难易度，现决定使用电磁换向阀的快慢换接回路（图b）。3、夹紧回路的选择 由于采用电磁阀控制夹紧，松开换向工作，为避免工作时突然失电而松开，应采用失电夹紧方式。考虑到夹紧时间可调节和当进油路压力瞬时下降时仍能保持夹紧力，所以接入节流阀和单向阀保压，另装有减压阀用来调

5、节夹紧力的大小和保持夹紧力的稳定。（图c）。图(a)图（b）图（c）5、液压系统原理图 元件动作顺序表电磁铁行程阀液压缸工作循环夹紧缸夹紧快进工进快退夹紧缸放松1YA+2YA+3YA+4YA+行程阀右位左位左位右位左位三、液压系统的计算和选择液压元件1、液压缸主要尺寸的确定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执行元件背压力的估计值系统类型背压力 p2/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

6、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按机床类型选取d/D机床类别磨床、珩床及研磨机床插床、拉床、刨床钻、镗、车、铣床d/D0.20.30.50.7（1）工作压力p，根据所查阅的资料，暂定p=4MPa.（2）计算液压缸内径D和活塞杆直径d，由负载循环图可知最大负载为28150N，取p2=0.5MPa，cm=0.9，按机床类型选取d/D=0.7将上述数据代入公式D=4F/p1cm1-p2/p11-(d/D)2或D=3.57×10-2×F/p求得D=9.47×10-2m，根据GB/T234819

7、93标准将内径D圆整为100mm，则由d/D=0.7知活塞杆直径d=70mm。考虑到夹紧缸的稳定，夹紧缸的工作压力应小于工作缸的压力，取夹紧缸的压力p=3MPa，p2=0，cm=0.9,代入公式得 D=3.19×10-2m，按标准圆整为40mm，则d=28mm。验算最小稳定速度：由GE系列调速阀AQF3E10B查得最小稳定流量为0.05L/min，所以A>qmin/vmin=0.05×103/4.5 cm2=11.1cm2因为调速阀是装在回油路上，故液压缸有效面积取有杆腔实际面积，即A=(/4)(D2-d2)=(3.14/4)(102-72)cm2=40cm2>

8、11.1cm2，符合要求。（3）计算在各工作阶段液压缸所需的流量q快进=(/4)d2v快进=（3.14/4）×0.072×5.6 m3/min=21.6 L/mimq工进=(/4)D2v工进=（3.14/4）×0.12×0.045 m3/min=0.35 L/mimq快退=(/4)（D2-d2）v快退=（3.14/4）×（0.12-0.072）×5.6 m3/min=22.4 L/mimq夹=(/4)D夹2v夹=（3.14/4）×0.042×10×10-3×60 m3/min=0.75L/mim

9、2、 确定液压泵的流量，压力，泵的选择（1）泵的工作压力：pp=p1+p=(4+0.5)MPa=4.5MPa由于pp为系统静压力，系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力，故设另一压力贮备量pn=1.25pp=5.6MPa(2) 确定泵的流量根据公式qpKL(q)max，取KL=1.2qp=KL(q)max=1.2×22.4 L/min=26.88L/min(3)选择液压泵规格根据所求得的pp和qp查阅手册选用YBX-16限压式变量叶片泵，该泵的基本参数为：排量16mL/r，压力6.3MPa，转速 1450r/min，容积效率 88%，总效率72%（4）电动机的选定根据

10、公式pBqp/2Pn验算（Pn为电动机额定功率，pB为限压式变量泵限定压力） 计算各阶段功率pp=150×10-6/(3.14×0.072)+0.5 MPa=0.54MPaP快进=ppqp/=(0.54×21.6)/(60×0.72)=0.27KwP工进= ppqp/=（4.5×0.35/(60×0.72)=0.036Kw根据最大功率0.27Kw，查阅电动机产品样本，选用Y80M1-4型电动机，其额定功率为0.55Kw，额定转速为1390r/min。3、 液压元件和辅助装置的选择（均选用GE系列阀）液压元件规格及型号序号元件名称型号通

11、过流量（L/min）1滤油器XU-B32X100242液压泵YBX-16243压力表KF3-EA10B4三位四通电磁换向阀34EF30-E10B22.46减压阀JF3-10B0.757单向阀AF3-EA10B0.758三位四通电磁换向阀34EF30-E10B0.759单向节流阀ALF-E10B0.754、 管道尺寸的确定根据所用的液压元件确定接口尺寸，查阅资料可知YBX-16型液压泵的出油口通径为27mm，吸油口为33mm，所以选用出油管，吸油管内径都为33mm。5、 油箱容积的确定本液压系统为中压液压系统，液压油箱有效容量按泵的流量57倍来确定，现选用容量为140L的油箱。（选用BEX-100型号，尺寸为700×500×600）五、液压系统的验算1、压力损失的验算按液压泵的类型查得油液的粘度v=50mm2/s,l=2m, =920kg/m3（1） 工作进给时进油路压力损失。 v=4q/(d2)=144cm/s管道流动雷诺数Re1为 Re1=v1d/v=4q/dv=4×22.4×10-3