新液壓傳動(dòng)打印版

1、 題 目：用成型銑刀在加工件上加工出成型面的液壓專用銑床 姓 名：學(xué)號： 院 系： 物理與機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 指導(dǎo)老師： 張雪華 時(shí)間： 2014.5.5-9 目錄一、 設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)參數(shù) -3 1、設(shè)計(jì)要求 2、設(shè)計(jì)參數(shù)二、工況分析 -3 1、負(fù)載分析 2、負(fù)載圖和速度圖的繪制三、擬定液壓系統(tǒng)原理圖-5 1、確定供油方式 2、速度換接方式的選擇 3、夾緊回路的選擇四、液壓系統(tǒng)的計(jì)算和液壓元件的選擇-8 1、液壓缸主要尺寸的確定 2、確定泵的流量，壓力和泵的選擇 3、液壓元件和輔助裝置的選擇 4、管道尺寸的確定 5、油箱容積的確定 五、液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算 -13一、 設(shè)計(jì)

2、要求及設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)要求：用成型銑刀在加工件上加工出成型面的液壓專用銑床，要求液壓系統(tǒng)完成的工作循環(huán)是：手工上料自動(dòng)夾緊工作臺快進(jìn)銑削進(jìn)給工作臺快退夾具松開手工卸料。設(shè)計(jì)參數(shù)工作臺液壓缸負(fù)載力（KN）：FL 夾緊液壓缸負(fù)載力（KN）：Fc 工作臺液壓缸移動(dòng)件重力（KN）：G 夾緊液壓缸負(fù)移動(dòng)件重力（N）：Gc 工作臺快進(jìn)、快退速度（m/min）：V1=V3 夾緊液壓缸行程（mm）：Lc 工作臺工進(jìn)速度（mm/min）：V2 夾緊液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)間（S）：tc 工作臺液壓缸快進(jìn)行程（mm）：L1 導(dǎo)軌面靜摩擦系數(shù)：s=0.2工作臺液壓缸工進(jìn)行程（mm）：L2 導(dǎo)軌面動(dòng)摩擦系數(shù)：d=0.1工作臺啟動(dòng)時(shí)間

3、（S）：Dt=0.5 FLFcGGcV1V2L1L2Lctc284.81.5555.64525070101二、工況分析1、 負(fù)載分析夾緊缸的工作負(fù)載 Fl=Fc+Gcd=4800+55×0.1=4805.5N工作臺液壓缸1）、工作負(fù)載 工作負(fù)載極為切削阻力FL=28KN。2）、摩擦負(fù)載 摩擦負(fù)載即為導(dǎo)軌的摩擦阻力： (1)靜摩擦阻力 (2)動(dòng)摩擦阻力 3)、慣性負(fù)載 4）、運(yùn)動(dòng)時(shí)間 快進(jìn) 工進(jìn) 快退 液壓缸各階段的負(fù)載和推力（）工況負(fù)載組成液壓缸負(fù)載F/N液壓缸推力啟動(dòng)300333.3加速178.57198.4快進(jìn)150166.7工進(jìn)2815031277.8反向啟動(dòng)300333.3加

4、速178.57198.4快退150166.72、 負(fù)載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖負(fù)載循環(huán)圖速度循環(huán)圖三、 擬定液壓系統(tǒng)原理圖1、 確定供油方式由于該機(jī)床在工作進(jìn)給時(shí)負(fù)載較大，速度較低，而在快進(jìn)快退時(shí)負(fù)載較小，速度較快，從節(jié)省能量，減少發(fā)熱考慮，現(xiàn)采用帶壓力反饋的限壓式變量葉片泵（圖a）。2、速度換接方式的選擇 從結(jié)構(gòu)方面，調(diào)節(jié)行程以及閥的安裝難易度，現(xiàn)決定使用電磁換向閥的快慢換接回路（圖b）。3、夾緊回路的選擇 由于采用電磁閥控制夾緊，松開換向工作，為避免工作時(shí)突然失電而松開，應(yīng)采用失電夾緊方式?？紤]到夾緊時(shí)間可調(diào)節(jié)和當(dāng)進(jìn)油路壓力瞬時(shí)下降時(shí)仍能保持夾緊力，所以接入節(jié)流閥和單向閥保壓，另裝有減壓閥用來調(diào)

5、節(jié)夾緊力的大小和保持夾緊力的穩(wěn)定。（圖c）。圖(a)圖（b）圖（c）5、液壓系統(tǒng)原理圖 元件動(dòng)作順序表電磁鐵行程閥液壓缸工作循環(huán)夾緊缸夾緊快進(jìn)工進(jìn)快退夾緊缸放松1YA+2YA+3YA+4YA+行程閥右位左位左位右位左位三、液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件1、液壓缸主要尺寸的確定各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力機(jī)械類型機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械小型工程機(jī)械建筑機(jī)械液壓鑿巖機(jī)液壓機(jī)大中型挖掘機(jī)重型機(jī)械起重運(yùn)輸機(jī)械磨床組合機(jī)床龍門刨床拉床工作壓力/MPa0.82352881010182032執(zhí)行元件背壓力的估計(jì)值系統(tǒng)類型背壓力 p2/MPa簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0.20.5回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)0.40.6回油路設(shè)置有背

6、壓閥的系統(tǒng)0.51.5用補(bǔ)油泵的閉式回路0.81.5回油路較復(fù)雜的工程機(jī)械1.23回油路較短且直接回油可忽略不計(jì)按機(jī)床類型選取d/D機(jī)床類別磨床、珩床及研磨機(jī)床插床、拉床、刨床鉆、鏜、車、銑床d/D0.20.30.50.7（1）工作壓力p，根據(jù)所查閱的資料，暫定p=4MPa.（2）計(jì)算液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d，由負(fù)載循環(huán)圖可知最大負(fù)載為28150N，取p2=0.5MPa，cm=0.9，按機(jī)床類型選取d/D=0.7將上述數(shù)據(jù)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，根據(jù)GB/T234819

7、93標(biāo)準(zhǔn)將內(nèi)徑D圓整為100mm，則由d/D=0.7知活塞桿直徑d=70mm?？紤]到夾緊缸的穩(wěn)定，夾緊缸的工作壓力應(yīng)小于工作缸的壓力，取夾緊缸的壓力p=3MPa，p2=0，cm=0.9,代入公式得 D=3.19×10-2m，按標(biāo)準(zhǔn)圓整為40mm，則d=28mm。驗(yàn)算最小穩(wěn)定速度：由GE系列調(diào)速閥AQF3E10B查得最小穩(wěn)定流量為0.05L/min，所以A>qmin/vmin=0.05×103/4.5 cm2=11.1cm2因?yàn)檎{(diào)速閥是裝在回油路上，故液壓缸有效面積取有桿腔實(shí)際面積，即A=(/4)(D2-d2)=(3.14/4)(102-72)cm2=40cm2>

8、11.1cm2，符合要求。（3）計(jì)算在各工作階段液壓缸所需的流量q快進(jìn)=(/4)d2v快進(jìn)=（3.14/4）×0.072×5.6 m3/min=21.6 L/mimq工進(jìn)=(/4)D2v工進(jìn)=（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夾=(/4)D夾2v夾=（3.14/4）×0.042×10×10-3×60 m3/min=0.75L/mim

9、2、 確定液壓泵的流量，壓力，泵的選擇（1）泵的工作壓力：pp=p1+p=(4+0.5)MPa=4.5MPa由于pp為系統(tǒng)靜壓力，系統(tǒng)在各種工況的過渡階段出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過靜態(tài)壓力，故設(shè)另一壓力貯備量pn=1.25pp=5.6MPa(2) 確定泵的流量根據(jù)公式qpKL(q)max，取KL=1.2qp=KL(q)max=1.2×22.4 L/min=26.88L/min(3)選擇液壓泵規(guī)格根據(jù)所求得的pp和qp查閱手冊選用YBX-16限壓式變量葉片泵，該泵的基本參數(shù)為：排量16mL/r，壓力6.3MPa，轉(zhuǎn)速 1450r/min，容積效率 88%，總效率72%（4）電動(dòng)機(jī)的選定根據(jù)

10、公式pBqp/2Pn驗(yàn)算（Pn為電動(dòng)機(jī)額定功率，pB為限壓式變量泵限定壓力） 計(jì)算各階段功率pp=150×10-6/(3.14×0.072)+0.5 MPa=0.54MPaP快進(jìn)=ppqp/=(0.54×21.6)/(60×0.72)=0.27KwP工進(jìn)= ppqp/=（4.5×0.35/(60×0.72)=0.036Kw根據(jù)最大功率0.27Kw，查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本，選用Y80M1-4型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為0.55Kw，額定轉(zhuǎn)速為1390r/min。3、 液壓元件和輔助裝置的選擇（均選用GE系列閥）液壓元件規(guī)格及型號序號元件名稱型號通

11、過流量（L/min）1濾油器XU-B32X100242液壓泵YBX-16243壓力表KF3-EA10B4三位四通電磁換向閥34EF30-E10B22.46減壓閥JF3-10B0.757單向閥AF3-EA10B0.758三位四通電磁換向閥34EF30-E10B0.759單向節(jié)流閥ALF-E10B0.754、 管道尺寸的確定根據(jù)所用的液壓元件確定接口尺寸，查閱資料可知YBX-16型液壓泵的出油口通徑為27mm，吸油口為33mm，所以選用出油管，吸油管內(nèi)徑都為33mm。5、 油箱容積的確定本液壓系統(tǒng)為中壓液壓系統(tǒng)，液壓油箱有效容量按泵的流量57倍來確定，現(xiàn)選用容量為140L的油箱。（選用BEX-100型號，尺寸為700×500×600）五、液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算1、壓力損失的驗(yàn)算按液壓泵的類型查得油液的粘度v=50mm2/s,l=2m, =920kg/m3（1） 工作進(jìn)給時(shí)進(jìn)油路壓力損失。 v=4q/(d2)=144cm/s管道流動(dòng)雷諾數(shù)Re1為 Re1=v1d/v=4q/dv=4×22.4×10-3