卧式单面多轴钻空组合机床的液压传动系统

1、液压传动课程设计题目：设计一卧式单多面轴钻空组合机床的液压传动系统。主机要求的工作循环是：动力滑台快速接近工件，然后以工作进给速度钻孔，钻削完毕后快速退回原位，最后自动停止。快速进给行程为;工作进给行程为；快速进给、退回速度为；根据切削用量计算出最大钻削力N；工作进给速度为无级调节；运动部件所受重力G=9800N；动力滑台平导轨的静、动摩擦系数分别为；往复运动中的加速、减速时间为0.2s；直线往复运动有液压实现。一、 工况分析：1 负载分析计算液压缸工作过程各阶段的负载。（1） 切削负载（已知）（2） 摩擦负载机床工作部件对滑台的法向力为： 静摩擦负载 动摩擦负载 （3） 惯性负载 根据上述的

2、计算结果，可得各工作阶段的液压缸负载如表1所示。表1 液压缸各工作阶段的负载F(N)工况负载组合负载值工况负载组合负载值启动1960工进31448加速1480快退980快进980根据表1数据可画出负载循环图1(a)根据给定的快进、快退速度及工进时的速度范围可画出速度循环图1(b)图1(a)图1(b) 2.确定液压缸主要参数参照同类机床选液压系统工作压力。动力滑台要求快进、快退速度相等，选用单杆液压缸，快进时采用差动连接。此时液压缸无缸腔面积与有缸腔面积之比为2，即用活塞杆直径d与活塞直径D有d=0.707D的关系。为防止孔钻通后，滑台产生前冲现象，液压缸回油路应有背压，暂时取。从负载循环图上可

3、知，工进时有最大负载，按此负载求液压缸尺寸。根据液压缸活塞力平衡关系可知： 其中，为液压缸效率，取 将D和d按GB2348-30圆整就近取标准值，即 D=0.11m=110mm d=0.08m=80mm液压缸的实际有效面积：确定了液压缸结构尺寸，就可以计算在各工作阶段中压力、流量和功率。依据计算结果画工况图如表2。工况负载F/N进油腔回油腔输入流量输入功率p/kw计算式快进差动启动19600.4100/加速14800.577/恒速9800.46220.50260.232工进314483.7660.60.00570.022快退启动19600.4600/加速14801.620.6/恒速9801.4

4、70.44770.657表2液压缸在不同工作阶段的压力、流量和功率值图3液压缸工况四：拟定基本回路：从主机工况可知，该液压系统应具有快速运动、换向、速度换接和调压、卸压等回路，同时为尽可能提高系统效率可以选择变量液压泵或双泵供油回路，此列选择双泵供油。1 选择各基本回路：（1） 双泵供油的油路回路。双泵油源包括低压大流量泵和高压小流量泵。液压缸快速运动时，双泵供油；工作进给时，高压小流量泵供油，低压大流量泵卸荷；由溢流阀调定系统工作压力，如图4所示（2）快速运动和换向回路 这一回路采用液压缸差动连接实现快速运动，用三位五通电液阀实现换向，并能实现快进时，液压缸的差动连接，如图5所示图4 液压源

5、图5 换相回路图6 速度换接回路（3）速度换接回路为提高换接的位置精度，减小液压冲击，应采用行程阀与调速阀并联的转换回路。同时，电液换向阀的换向时间可调，保证换向过程平稳，如图6所示（4） 卸荷回路：在双泵供油的油源回路中，可以利用卸荷阀（外控顺序阀）实现低压大流量泵在工进和停止时卸荷。2 将各基本回路综合成液压系统把上述各基本回路组合画在一起，得到如图7所示的液压系统原理图（不包括圆框内的元件）。将此图仔细检查一遍，可以发现，这个图所示系统在工作中还存在问题，必须进行修改和整理：图7 液压回路的综合和整理1-双联叶片泵；1A-小流量液压泵；1B-大流量液压泵；2-三位五通电液阀；3-行程阀；

6、4-调速阀；5-单向阀；6-液压缸；7-卸荷阀；8-背压阀；9-溢流阀；10-单向阀；11-过滤器；12-压力表接点；a-单向阀；b-顺序阀；c-单向阀；d-压力继电器；修改如下：（1） 滑台工进时，液压缸的进、回油路相互接通不能实现工进，应该在换向回路中串联单向阀a，将进、回油路隔断，如图7所示。（2） 为实现液压缸差动连接，应该在换向回路上串接一个顺序阀b，阻止油液流回油箱。（3） 滑台工进后应能自动转为快退，因而需在调速阀出口处接压力继电器d。（4） 为防止空气进入液压系统，在回油路上接一单向阀c。（5） 将顺序阀b与背压阀8的位置对调，将顺序阀与油源处的卸荷阀合并，省去一个元件。综合后整理得到如图8所示的液压系统：图8 整理后的液压系统原理图 1-双联叶片泵；1A-小流量液压泵；1B-大流