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文档简介

1、中华人民共和国教育部东北林业大学 毕 业 设 计 设计题目: 压力板成形穴铣床夹具及液压传动系统的设计 学 生: 张文元 指导教师: 张东煜 副教授 学 院: 机电工程学院 专 业: 机械电子工程 2005级1班 2009年6月东北林业大学毕 业 设 计 任 务 书设计题目 压力板成形穴铣床夹具及液压传动系统的设计 指导教师 张东煜 副教授 专 业 机械电子工程 2005级1班 学 生 张文元 2008年 12月 2 日题目名称: 压力板成形穴铣床夹具及液压传动系统的设计任务内容(包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求)完成压力板成形穴铣床液压传动系统和夹具部分的设计,包括液压系统

2、、液压缸、液压元件的设计计算及铣床夹具结构设计。工作进度: 12月30日前,进行实习,收集资料,写出开题报告。 4月15日前,完成压力板成形穴铣床夹具结构设计,画出夹具装配图及零件图合A0图纸1.5张。 5月10日前,进行压力板成形穴铣床液压系统设计计算;完成液压传动系统图一张(A1图纸)。 6月10日前,设计工作台液压缸,完成液压缸装配图一张(A1图纸),零件图合A1图纸一张,设计说明书一份。6月10日至15日,完善改进图纸和说明书,导师评审其中: 参考文献篇数:20篇以上(其中,外文文献3篇以上)图 纸 张 数:合A0图纸3张 说明书 字数 :6000字以上 专业负责人意见签名:年 月 日

3、压力板成形穴铣床夹具及液压传动系统的设计摘 要文章介绍了铣床的作用及分类,液压传动技术的发展趋势,分析了压力板成形穴铣床夹具的结构和各部分结构的工作原理,根据齿轮传动原理、凸轮传动原理,完成夹具的外形设计和夹具内部结构及传动的设计。根据压力板成形穴铣床工作要求,拟定了铣床的液压系统图,合理选用液压泵和其它液压控制元件,运用合理的液压控制回路,从而完成了液压传动系统的设计,拟定了液压传动系统原理图。分析铣床工作台液压缸受力情况,完成对工作台液压缸工况的分析,并绘制了工况图,根据液压缸工作要求,完成液压缸的设计包括液压缸缸筒、活塞杆的强度校核。选用液压缸内密封装置(O形橡胶密封圈、V形密封圈)保证

4、了工作台液压缸工作的稳定性。液压缸法兰的设计使液压缸筒结构简单化。关键词: 铣床;夹具;液压传动系统;液压缸 本文主要完成了对压力板成型穴铣床夹具的结构和运动分析。考虑到铣床的工作需要选择液压回路,拟定并合成出液压系统图。通过工况分析,计算出机床主要受力情况,确定液压泵及元件参数,并对主要液压缸、活塞杆进行设计计算以及强度校核。Pressure point sheet metal forming machine hydraulic system designAbstractThis paper describes the development process of milling machi

5、ne, hydraulic drive technology development trends, analysis of the pressure sheet metal forming milling fixture hole structure and the pressure plate forming part of the structure of the milling point of principle, in accordance with the principle of gear, cam principle, the completion of mechanical

6、 drive system design. Completed jig and fixture design of the internal structure and design of transmission. Sheet metal forming based on the pressure points work requirements milling, milling machine developed the hydraulic system map, a reasonable selection of hydraulic pumps and other hydraulic c

7、ontrol components, the use of reasonable hydraulic control circuit (pressure control loop, speed control loop, the direction of the control loop) in order to complete the design of the hydraulic drive system, in accordance with the principle of hydraulic transmission, hydraulic transmission system d

8、rawn schematic. Analysis of milling machine table by force of hydraulic cylinder, hydraulic cylinder table to complete the analysis of working conditions and working conditions drawn map, in accordance with the requirements of hydraulic cylinder, hydraulic cylinders to complete the design including

9、the cylinder hydraulic cylinder, Checking the strength of the piston rod. Reasonable choice of hydraulic cylinder seal (O-shaped rubber seals, V-ring) to ensure that the table of the stability of the work of the hydraulic cylinder. Flange hydraulic cylinder is designed to simplify the structure of t

10、he hydraulic cylinder.Keywords: milling machine; fixture; hydraulic drive system; hydraulic cylinder目 录摘要Abstract1 绪论1.1铣床的作用及分类 11.2液压技术发展现状及发展趋势 22 夹具设计2.1 夹具结构42.2 夹具凸轮设计53 铣床液压传动系统设计3.1 工况分析73.2 拟定液压系统原理图 83.3 根据机床受力确定主要参数 124 工作台液压缸的设计计算4.1 液压缸的类型选择 154.2 液压缸的主要参数确定 154.3 确定活塞杆尺寸 164.4 液压缸强度校核

11、174.5 齿轮齿条缸设计计算 184.6 螺栓强度校核 194.7 液压元件的选择 204.8 液压缸端盖设计 225 总结 23参考文献附录致谢压力板成形穴铣床液压系统的设计11 绪论1. 1 铣床的作用及分类铣床(milling machine)系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动,工件(和)铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽,也可以加工各种曲面、齿轮等。 铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外,还能加工比较复杂的型面,效率较刨床高,在机械制造和修理部门得到广泛应用。铣床的种类1)按其结构分:(1)台式铣床

12、:小型的用于铣削仪器、仪表等小型零件的铣床。 (2)悬臂式铣床:铣头装在悬臂上的铣床,床身水平布置,悬臂通常可沿床身一侧立柱导轨作垂直移动,铣头沿悬臂导轨移动。 (3)滑枕式铣床:主轴装在滑枕上的铣床,床身水平布置,滑枕可沿滑鞍导轨作横向移动,滑鞍可沿立柱导轨作垂直移动。 (4)龙门式铣床:床身水平布置,其两侧的立柱和连接梁构成门架的铣床。铣头装在横梁和立柱上,可沿其导轨移动。通常横梁可沿立柱导轨垂向移动,工作台可沿床身导轨纵向移动。用于大件加工。 (5)平面铣床:用于铣削平面和成型面的铣床,床身水平布置,通常工作台沿床身导轨纵向移动,主 轴可轴向移动。它结构简单,生产效率高。 (6)仿形铣床

13、:对工件进行仿形加工的铣床。一般用于加工复杂形状工件。 (7)升降台铣床:具有可沿床身导轨垂直移动的升降台的铣床,通常安装在升降台上的工作台和滑鞍可分别作纵向、横向移动。 (8)摇臂铣床:摇臂装在床身顶部,铣头装在摇臂一端,摇臂可在水平面内回转和移动,铣头能在摇臂的端面上回转一定角度的铣床。 (9)床身式铣床:工作台不能升降,可沿床身导轨作纵向移动,铣头或立柱可作垂直移动的铣床。 (10)专用铣床:例如工具铣床:用于铣削工具模具的铣床,加工精度高,加工形状复杂。2)按布局形式和适用范围分,主要的有升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床、仪表铣床、工具铣床等。升降台铣床有万能式、卧式和立式几种

14、,主要用于加工中小型零件,应用最广;龙门铣床包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床,均用于加工大型零件;单柱铣床的水平铣头可沿立柱导轨移动,工作台作纵向进给;单臂铣床的立铣头可沿悬臂导轨水平移动,悬臂也可沿立柱导轨调整高度。单柱铣床和单臂铣床均用于加工大型零件。仪表铣床是一种小型的升降台铣床,用于加工仪器仪表和其他小型零件;工具铣床主要用于模具和工具制造,配有立铣头、万能角度工作台和插头等多种附件,还可进行钻削、镗削和插削等加工。其他铣床还有键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等,它们都是为加工相应的工件而制造的专用铣床【1】。3).按控制方式分,铣床又可分为仿形铣床、程序控制

15、铣床和数控铣床等。压力板成形穴铣床属于专用铣床,该铣床用于加工拖拉机制动器中压力板上的五个成形穴,它们是五个带球形截面的螺旋槽。该机床为两工位的卧式组合机床。在第一工位上钻五个底孔8和一个定位孔10D;在第二个工位上用五把球形铣刀同时加工五个成形穴。加工时,刀具在固定位置作旋转运动。工件安装在动力滑台的夹具上。动力滑台的工作循环为:快进工进靠固定挡铁停留快退。当滑台工进时,第一工位钻孔。而滑台靠固定挡铁停留时,第二工位的夹具带动工件作螺旋运动,即在旋转的同时沿轴向作前进运动,从而由浅到深地铣出五个成形穴。1.2 液压技术发展现状及发展趋势液压技术是以液体(主要是矿物油)为工作介质,实现能量传递

16、、转换、分配及控制的一门技术。液压技术和机械制造业的关系最为密切,主要用来满足生产过程自动化的需要和机械制造设备的需要。在金属切削机床、压力机、铸造、焊接等设备中,液压技术的应用已十分普及,如加工中心、组合机床加工自动线等,故它是机械加工自动化的重要基础件,液压技术已经渗透到国民经济的各个行业液压执行元件向种类多、结构紧凑、定位精度高方向发展。液力偶合器向高速大功率和集成化的液力传动装置发展,开发水介质调速型液力偶合器和向汽车应用领域发展,开发液力减速器,提高产品可靠性和平均无故障工作时间;液力变矩器要开发大功率的产品,提高零部件的制造工艺技术,提高可靠性,推广计算机辅助技术,开发液力变矩器与

17、动力换档变速箱配套使用技术;液粘调速离合器应提高产品质量,形成批量,向大功率和高转速方向发展。如今液压技术发展与应用的程度已成为衡量一个国家工业发展水平的重要标志。液压技术的发展总是与当代的高新技术紧密结合在一起的,工程机械的液压传动系统功率-重量比大,响应快,易于实现自动控制和过载保护;这一技术在机床领域的应用已经非常成熟,液压伺服系统可以实现闭环控制,控制精度高,液压元件的生产、销售也已实现标准化、系列化、通用化。近年来,液压技术与微电子技术、计算机技术、传感器技术等的结合,使其又产生了飞跃性进步。资料表明,液压技术作为能量传递或做功环节是其中必不可少的一部分故无论现在还是将来,液压技术在

18、国民经济中都占有重要的一席之地,发挥着无法替代的作用。液压元件将向高性能、高质量、高可靠性、系统成套方向发展;向低能耗、低噪声、振动、无泄漏以及污染控制、应用水基介质等适应环保要求方向发展;开发高集成化高功率密度、智能化、机电一体化以及轻小型微型液压元件;积极采用新工艺、新材料和电子、传感等高新技术。 液压传动和控制由于应用了电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术及新工艺、新材料等后取得了新的发展,使液压系统和元件在技术水平上有很大提高.本文从液压现场总线技术、自动化控制软件技术、水压元件及系统、液压节能技术等方面介绍液压技术创新及发展趋势.指出液压传动向自动化、高精度、高效率、高速化、

19、高功率、小型化、轻量化方向发展,是不断提高它与电传动、机械传动竞争能力的关键【2】。2 压力板成形穴铣床夹具设计2.1 夹具结构 压力板成形穴铣床夹具主要组成部件见图2-1 1- 活塞 2-齿条活塞杆 3-齿轮齿条传动液压缸 4液压缸端盖 5-扇形齿轮 6-螺母 7-开口压板 8-定位销 9-套筒10-空心轴 11-滚轮 12-凸轮13-弹簧图2-1 压力板成形穴铣床夹具结构图【3】 压力板成形穴铣床是分为两工位的卧式组机床。在第一工位上钻五个底孔8和一个定位孔10;在第二工位上用五把球形铣刀同时加工五个成型穴。加工时,刀具在固定位置做旋转运动。工件安装在动力滑台上的夹具内,动力滑台的工作循环

20、为:快进工进靠固定挡铁停留快退。当滑台工进时,第一工位钻孔。而滑台靠固定挡铁停留时,第二工位的夹具带动工件作螺旋运动,即在旋转的同时沿轴向作前进运动,从而由浅到深地铣出五个成形穴。压力板如图2-2所示图2-2 压力板简图整个夹具固定在动力滑台上,夹具上固定两个工件,上面固定的工件进行钻孔,下面固定的工件进行铣削。拧紧螺母6,通过开口压板7将工件压紧【4】。铣削成形穴时,压力油进入齿轮齿条传动液压缸3的右腔,推动活塞1和齿条活塞杆2向左移动,经过扇形齿轮5,带动空心轴10回转。而在弹簧13压紧作用下,滚轮11(安装在空心轴10上,共三个)沿端面凸轮12(见图2-3)的斜面滚动,使空心轴10作轴向

21、移动,从而使工件作螺旋形轨迹的进给运动【5】。2.2 夹具凸轮设计由于成型穴的形状特殊,只能由球面铣刀由浅入深地铣削才能满足形状要求,所以铣削时,工件要做两种运动,一种是直线进给 一种是旋转运动。夹具与工作台固定,所以直线进给可由工作台带动夹具进给一部分,而剩下的直线,旋转运动只能由夹具或者铣刀完成,铣床上有5跟主轴,不可能同时做旋转运动,所以要求夹具能够带动工件旋转又能向前进给,所以我设计了一个凸轮和用于提供旋转的齿轮齿条缸。凸轮固定在床身上均布三个斜面,每个斜面倾角都是335°,液压缸齿条带动空心轴旋转时,在弹簧的作用下,滚轮沿凸轮斜面滚动使空心轴带动工件做轴向移动。当滚轮从斜面

22、下滚动到斜面上时,正好满足成型穴的加工深度和长度,完成成形穴由浅到深的加工要求。图2-3 压力板成形穴铣床端面凸轮零件图凸轮斜面需要热处理,表面渗碳淬火【6】。凸轮内与空心轴为间隙配合【7】,基孔制H7 。3 液压传动系统设计 3.1 工况分析3.1.1 运动分析 根据加工要求,压力板成形穴铣床的液压系统实现了工作台的自动纵向往复运动、夹具的快速前进与后退、工进时齿轮齿条液压缸启动以及其他一些动作(见图3-1(a)工作台速度图)。工作台的纵向直线往复运动由双作用双杆活塞式液压缸控制,由三位四通电液换向阀,行程阀和位置开关实现;工作台运动速度的调节是由装在回油路上的调速阀控制;工作台的换向过程有

23、三个阶段:启动阶段、快进阶段、工进阶段、停留阶段和快退阶段。铣削时,由齿轮齿条式液压缸实现,由二位四通电磁换向阀和调速阀控制。为自动实现工作台的循环工作,保证零件的加工长度,需采用行程开关及抖动阀和换 向阀组成的行程控制顺序动作回路来实现顺序动作。夹具的快速进退运动由三位五通电液换向阀、调速阀、行程阀和位置开关控制,实现了夹具的“快进工进快退停止”动力滑台进给时,第一工位钻孔。而第二工位铣削 时是靠固定挡铁停留,液压缸继续保持压力。 图3-1 机床工况【8】 负载分析图3-1(b)是该机床的负载图,按设备的工艺要求,把执行元件个阶段的负载用曲线出来,液压缸驱动执行机构往复运动受到外负载: 式中

24、 活塞上受惯性力;导轨摩擦阻力; 工作负载;3.2 拟定液压系统原理图3.2.1 选择液压基本回路【9】(1) 调速方式:该液压系统功率小,工作负载变化小,可选用进油节流调速,为了防止钻通孔时的前冲现象,在回油路上加上背压阀。(2) 速度换接方式:因钻孔和铣削加工对位置精度要求精度及工作平稳性不高,可选用行程调速阀或电磁换向阀。铣削时,齿轮齿条缸进给是由电磁换向阀控制,由节流阀调速和保持背压。此阶段是工进,要求活塞工进时速度慢,而且运行平稳,所以在进油路上用一个节流阀调速,回油路上,通过单向阀进入油箱,齿轮齿条缸工作时与工作台不同,铣削只用动作一次,不会发生进给后有前冲现象,所以背压可以较小,

25、用单向阀即可满足。夹具铣削时的液压回路,如图3-2所示。图3-2 铣削回路图工作台由三位五通电液换向阀,行程阀和位置开关控制实现快进-快退-进给,进给时速度降低,由调速阀5调节速度。因为钻削和铣削时,工作压力较大,如果使用电磁换向阀可能 造成压力过大,无法换向,所以采用电液换向阀,用一个电磁换向阀充当导阀,控制液压回路,由控制油流进行换向,适应较大压力的换向,在进油路上,由于工作台液压缸要完成快进、快退、工进功能,所以采用了一个行程阀和一个调速阀控制,当液压缸快进时,油流走行程阀,款素尽速液压缸,满足快进速度,当液压缸运动到工进位置时,行程开关动作,行程阀关闭,溜溜通过调速阀进入,满足工进的平

26、稳,低速要求。当快退时,油液进入液压缸右侧,左腔出油经过单向阀,快速退回。 工作台的运动换向阀控制的换向回路,如图3-3所示,选用电液换向阀控制。图3-3 工作台进给回路图 合成液压系统图 在所选定基本回路基础上,再考虑其他一些有关因素,便可组成如图3-4所示的液压系统图及电磁铁动作顺序表,如表3-1所示图3-4 液压系统图表3-1 电磁铁动作顺序表3.2.3工作原理:(1) 当工作台快进时,电液换向阀2YA动作,控制油流推动换向阀向左运动,这时行程阀位置不变,故工作台向右移动,其液压回路为:进油路:1换向阀46液压缸左腔,则液压缸推动工作台向右移动(活塞通过活塞杆固定在床身上)。回油路:工作

27、台液压缸右腔4油箱。(2) 工作台一直向右运动,当碰到位置开关SQ1时,则1YA动作,行程阀7动作,液压油只能从调速阀5进入液压缸左腔,工作台降速工进,实现由快进到自动进给其液压回路为:进油路:1换向阀45液压缸左腔,则液压缸推动工作台向右移动(活塞通过活塞杆固定在床身上)回油路:工作台液压缸右腔4油箱。(3) 工作台运动到最右侧时工作台靠固定挡铁停留,这时夹具上的齿轮齿条缸开始动作,进行铣削工进,此时2YA断电,电液换向阀回到中位,其O型技能防止后退。(4) 当工作台快退时,电液换向阀3YA动作,控制油流推动换向阀向右运动,行程阀还是左位,液压油进入油缸右腔,其液压回路为:进油路:1换向阀4

28、5液压缸右腔,液压缸推动工作台向左移动(活塞通过活塞杆固定在床身上)。回油路:工作台液压缸左腔单向阀74溢流阀3油箱【10】。3.3 根据机床受力确定主要参数【11】 该机床为组合机床,机床主轴10根,要求工作循环是:快速接近工件工进固定挡铁停留快退。假设运动部件重力G=5000N;快进速度,快进行程;工进速度,工进行程;快退行程,快退速度。受力如图3-5所示:图3-5工作台受力图 负载分析1) 夹具采用V形导轨,其导轨面夹角为,夹具与导轨最大间隙为2mm,加速和减速时间均为0.5s,其中取其中取 。液压缸的机械效率(考虑封闭阻力)为0.9。驱动工作台所需要的力为加速力与摩擦力之和【12】。

29、摩擦负载: (3-1)静摩擦负载: N动摩擦负载: 2)惯性负载【13】加速 减速 制动 反向加速 反向制动 3)计算切削阻力【14】工件材料为铸铁,硬度为HB240。则钻铸铁孔时,其轴向切削阻力可以用以下公式计算: (3-2)式中 钻削力(N) D孔径(mm) S每转进给量(mm/r)选择切削用量钻10mm,主轴转速360r/min,每转进给量=0.147mm/r。钻8孔时,主轴转速550 r/min,每转进给量=0.096 mm/r 液压缸在各动作阶段中的负载计算 液压缸在各动作阶段中的负载,如下表3-2所示【15】。 表3-2液压缸在各动作阶段中的负载工况计算公式液压缸负载F(N)液压缸

30、推力(N)启动1000 1111.1加速551612.2快进500555.6工进1075311947.8反向启动10001111.1加速551612.2快退500555.6制动449498.9注:取液压缸的机械效率=0.94 工作台液压缸设计计算4.1 液压缸类型选择【18】 为了满足压力板成形穴铣床工作台做直线运动的稳定性,缸体与夹具固定,活塞杆通过支架固定在机床上,工作台移动范围小,占地面积小,所以采用活塞杆固定式的。4.2 液压缸主要参数确定 1) 初选液压缸工作压力该机床属于组合机床,其工作压力大约在35MPa,所以初选液压缸的工作压力为4.0MPa。2) 计算液压缸尺寸【19】 活塞

31、有效工作面积: (3-5)式中 工作台液压缸的最大负载力,即工进时的负载已计算得F=10753N P按经验数据确定系统的工作压力,取P=4MPa。 缸筒内径: (3-6)通过查表(GB/T234893),按标准取:D=63mm3)液压缸缸筒长度L的确定液压缸的缸筒长度L由最大工作行程长度决定,缸筒长度一般最好不超过其内径的20倍 ()。 (3-7)式中 活塞行程,按设计要求取 活塞宽度,根据设计手册,由经验公式,得各值代入上式 (mm)4) 确定最小导向长度当活塞杆全部外伸时,从活塞支撑面中点到导向套滑动面中点距离为最小导向长度H如图4-1所示:图4-1 导向长度如果导向长度过小,将使液压缸的

32、初始挠度增大,影响液压缸稳定性,因此必须保证有一最小导向长度,则: (3-7)我取H=48,满足要求。4.3 确定活塞杆尺寸1) 活塞杆直径的计算【20】活塞杆直径d,应根据经验公式,取根据活塞直径系列,取。2) 活塞杆长度L1的确定 活塞杆的长度L1应根据工作台的行程和工作台液压缸结构的需要而定,即。拟定活塞杆长度。综上所述,液压缸如图4-2所示图4-2 工作台液压缸4.4 液压缸强度校核1) 缸筒壁厚校核【21】 对于中、低压系统,缸筒壁厚根据结构要求来确定为=14mm,当时为薄壁,可按薄壁公式校验其强度,即 (3-8)式中 缸筒内最高工作压力,当额定压力时取 缸筒材料的许用应力,=/n,

33、为材料抗拉强度(100120MPa),n为安全系数,一般取n=5; D缸筒内径,取D=63mm各值代入上式得 即:缸筒壁厚=14mm,满足要求。2)活塞杆直径的校核活塞杆直径可按下式校核 (3-9)式中 活塞杆材料的许用应力,=/n,为材料抗拉强度(100120MPa),n为安全系数,一般取n=1.4; 活塞杆受负载,取F=10753各值代入上式得 即:活塞杆直径 ,满足要求。4.5 齿轮齿条液压缸的设计计算4.5.1 受力计算此液压缸在工作台挡铁停留时工作,齿条活塞杆通过扇形齿轮带动空心轴夹具和工件直接铣削工进,不像工作台需要快进快退。因此,该缸所受最大工作负载为铣削工进受的切削力,工件压力

34、板材料为铸铁,则:切削功率: (3-10)式中 切削力(N) 切削速度(m/min) 已知该机床在切削过程中所消耗功率,则切削功率为: (3-11) 所以 4.5.2 液压缸尺寸:1) 活塞有效工作面积: 式中 工作台液压缸的最大负载力,即工进时的压力已计算得F=9562.5N P按经验数据确定系统的工作压力,取P=3.3MPa。 通过查表(GB/T234893),按标准取:D1=63mm。2) 确定活塞杆尺寸(1)活塞杆直径的计算活塞杆直径d,应根据经验公式,取根据活塞直径系列,取。(3) 活塞杆长度L1的确定 活塞杆的长度L1应根据活塞行程,扇形齿轮的长度,凸轮斜面,工件加工要求而定,综上

35、,拟定活塞杆长度。3) 强度校核(1)缸筒壁厚校核【21】 对于中、低压系统,缸筒壁厚根据结构要求来确定为=15mm,因为,所以,此液压缸壁厚一定满足要求。(2)活塞杆直径的校核活塞杆直径可按下式校核 (3-9)式中 活塞杆材料的许用应力,=/n,为材料抗拉强度(100120MPa),n为安全系数,一般取n=1.4; 活塞杆受负载,取F=9562.5N各值代入上式得 即:活塞杆直径 ,满足要求。绘制液压缸,如图4-2所示:图4-3齿轮齿条液压缸4.6 螺栓校核对空心轴上的螺栓校核,如图4-4所示:图4-4空心轴当空心轴转动时,均布在空心轴上的螺栓收剪切力,各螺栓工作载荷F与其中心至空心轴中心线

36、距离的乘积为所受力矩,根据静力平衡条件: 式中 三个螺栓均布 液压缸的最大负载力,即工进时的压力已计算得 =10753N选用螺栓材料35钢,选取性能等级为4.8,则=320MP,取安全系数S=3,则许用应力为:设计公式 7.46验算公式 所选用螺栓为M10,因此满足强度要求。4.7液压元件的选择 224.7.1液压泵的选择    1)确定液压泵的最大工作压力ppppp1+p               &#

37、160;     ()    式中 p1液压缸或液压马达最大工作压力;      p从液压泵出口到液压缸或液压马达入口之间总的管路损失。 p的准确计算要待元件选定并绘出管路图时才能进行,初算时可按经验数据选取:管路简单、流速不大的,取p=(0.20.5)MPa;管路复杂,进口有调阀的,取p=(0.51.5)MPa。因此,可确定泵的实际工作压力为:    2)确定液压泵的流量QP 多液压缸或液压马达同时工作时,液压泵的

38、输出流量应为     (22)    式中 K系统泄漏系数,一般取K=1.11.3;   同时动作的液压缸或液压马达的最大总流量。对于在工作过程中用节流调速的系统,还须加上溢流阀的最小溢流量,一般取0.5×10-4m3/s。则:   所以      3)选择液压泵的规格 根据以上求得的pp和qp值,按系统中拟定的液压泵的形式,从产品样本或本手册中选择相应的液压泵。为使液压泵有一定的压力储备,所选泵的额定压力

39、一般要比最大工作压力大25%60%。所以选择CBF-E18,即排量为18ml/r,额定压力16MPa,最高压力20MPa。额定转速2500r/min,最高转速3000r/min,质量3.8Kg,驱动功率14.5KW。    4.7.1 液压阀的选择    1)阀的规格,根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量,选择有定型产品的阀件。溢流阀按液压泵的最大流量选取;选择节流阀和调速阀时,要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些,必要时也允许有20%以内的短时间过

40、流量。因此选用:    调速阀选取Q-H10,通径10mm,溢流阀YJF3-10B孔径10mm调压范围0.56.3MP,单向阀A-Hb10L,孔径10mm,字开启压力0.4MP,电磁换向阀34D-B10H-T,孔径10mm,允许背压<7MP,电液换向阀34DY-B20H-T(联合设计DY型)。       4.7.3 管道尺寸的确定    (1)管道内径计算式中  q通过管道内的流量(m3/s);管内允许流速(m/s)按标准选取管

41、子,液压泵吸油管稍粗些,选   4.7.4 油箱容量的确定    在确定油箱尺寸时,一方面要满足系统供油的要求,还要保证执行元件全部排油时,油箱不能溢出,以及系统中最大可能充满油时,油箱的油位不低于最低限度。    油箱容量的经验公式为V=qV = 318=54(L)         (31)    式中 QV液压泵每分钟排出压力油的容积(m3);         经验系数取34.8 液压缸端盖设计图4-5齿轮齿条液压缸如图4

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