換向閥閥芯加工液壓系統(tǒng)

1、上法理工人號(hào)aHlVERSITY OF SHAKGHAI FCfl SCIENCE AHD TECHmOLOGf液壓系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)換向閥閥芯專(zhuān)用加工設(shè)備液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名 顧正杰學(xué) 號(hào)1314410216指導(dǎo)教師 王蕾完成日期2015年12月、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 二、工況分析三、擬定液壓系統(tǒng)原理圖四、液壓缸的計(jì)算及選擇五、壓力和流量計(jì)算六、液壓閥的計(jì)算及選擇七、輔助元件的計(jì)算及選擇八、液壓泵及電動(dòng)機(jī)的計(jì)算及選擇九、元件明細(xì)表十、參考資料目錄及附表十一、集成塊設(shè)計(jì)說(shuō)明、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.設(shè)計(jì)題目：教育資料換向閥閥芯專(zhuān)用加工設(shè)備液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。二、工況分析1.運(yùn)動(dòng)分析1

2、）尾架頂緊（工進(jìn)）3）縱刀架工進(jìn)45）縱刀架快退67）后刀架工進(jìn)89）尾架松開(kāi)（快退）2.負(fù)載分析2）橫刀架快進(jìn)）橫刀架快退）后刀架快進(jìn)）后刀架快退10）停止，泵卸荷刀架自重G-1）=0.15*（符合7 ）油封取。型8 ）驗(yàn)算液壓缸支撐長(zhǎng)度Ls （1015） d時(shí)須考慮活塞桿彎曲穩(wěn)定性并進(jìn)行 驗(yàn)算。液壓缸支撐長(zhǎng)度Ls是指活塞桿全部外伸時(shí)，液壓缸支撐點(diǎn)與活 塞桿前段連接處之間的距離；d為活塞桿直徑。現(xiàn)Ls& 10d,故不需要驗(yàn)算。b,橫刀架油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算1 ）由切削力Py=2000N選用油缸工作壓力 P=3.0MPa中低壓系統(tǒng)中，回油路帶背壓閥，背壓范圍為0.51.5MPa,估止匕處取1MPa2

3、 ）缸徑DD=1.13（R/P） 5=1.13（2000/3000000） 0.5=29mm參照直徑系列圓整取D=32mm3 ）活塞桿直徑一般 d= （0.50.55 ） D取 d=16mm4 ）油缸工作行程的確定根據(jù)液壓缸活塞行程參數(shù)系列（GB2349-8。取 L=25mm5 ）油缸壁厚取 6 =10mm6 /D=10/30=0.33油缸壁厚的校核7 -1）=0.15*（符合6 ）最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H取 H=25mm7 ）活塞寬度BB=0.6D=0.6*32=19.2mm取 20mm8 ）缸蓋滑動(dòng)支撐面長(zhǎng)度ll=0.6D=19.2mm取 20mm9 ）缸體長(zhǎng)度的確定內(nèi)部長(zhǎng)度l尸L+B=25+20=

4、45mm外部長(zhǎng)度 l 2=L+B+6 +l=25+20+15+20=80mm10 ）驗(yàn)算液壓缸支撐長(zhǎng)度Ls （1015） d時(shí)須考慮活塞桿彎曲穩(wěn)定性并進(jìn)行 驗(yàn)算。液壓缸支撐長(zhǎng)度Ls是指活塞桿全部外伸時(shí)，液壓缸支撐點(diǎn)與活 塞桿前段連接處之間的距離；d為活塞桿直徑?，F(xiàn)Ls& 10d,故不需要驗(yàn)算。c.縱刀架油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算1 ）由切削力px=2500N選用油缸工作壓力p=3.0MPa中低壓系統(tǒng)中，回油路帶背壓閥，背壓范圍為0.51.5MPa,估止匕處取1MPa2 ）油缸直徑DD=1.13 （R/P） 0.5=1.13（2500/3000000） 0.5=32.6mm參照直徑系列圓整取D=32mm3

5、）活塞桿直徑d一般 d= （0.50.55 ） D取 d=16mm4 ）活塞寬度BB=0.6D=0.6*32=19.2mm取 20mm5 ）油缸工作行程確定根據(jù)加工閥芯零件的總長(zhǎng)，取 L=100mm6 ）油缸壁厚取 6 =10mm6 /D=10/30=0.33油缸壁厚的校核1)=0.15*(符合7 ）缸體長(zhǎng)度的確定L=l+B+26 +z=100+20+2*15+10=160mm8 ）驗(yàn)算無(wú)桿腔有效面積 A=兀D2/4=兀*322/4=804.25mm2有桿腔有效面積A=A-A=804.25-兀*162/4=603.19m而s=0.15mm/rn=500r/minv=ns=0.15*500=75

6、mm/min液壓缸支撐長(zhǎng)度Ls （1015） d時(shí)須考慮活塞桿彎曲穩(wěn)定性并進(jìn)行 驗(yàn)算。液壓缸支撐長(zhǎng)度Ls是指活塞桿全部外伸時(shí)，液壓缸支撐點(diǎn)與活 塞桿前段連接處之間的距離；d為活塞桿直徑?，F(xiàn)Ls& 10d,故不需要驗(yàn)算。9 ）螺釘取6個(gè)M6的螺釘對(duì)稱(chēng)分布在端蓋上d.后刀架油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算1 ）由切槽切削力py=5000N選用油缸工作壓力p=3MPa中低壓系統(tǒng)中，回油路帶背壓閥，背壓范圍為0.51.5MPa,估止匕處取1MPa2 ）缸徑DD=1.13（R/P） 5=1.13（5000/3000000） 0.5=46mm取 D=50mm3 ）活塞桿直徑d一般 d= （0.50.55 ） D取 d=25

7、mm4 ）油缸工作行程的確定根據(jù)液壓缸活塞行程參數(shù)系列（GB2349-8。取 L=25mm5 ）活塞寬度BB=0.6D=0.6*50=30mm取 B=30mm6 ）缸體長(zhǎng)度的確定xL+B+26 +z=25+30+15*2+10=95mm取 L 缸=100mm7 ）壁厚6取 6 =10mm6 /D=10/30=0.33油缸壁厚的校核6 -1）=0.15*（符合8）驗(yàn)算無(wú)桿腔有效面積 A產(chǎn)九D/4=兀*502/4=1964.50mn2有桿腔有效面積 4=A-A=兀 *502/4-兀*252/4=1472.62mm由已知得s=0.1mm/rn=250m/minv=ns=25mm/min液壓缸支撐長(zhǎng)度

8、Ls （1015） d時(shí)須考慮活塞桿彎曲穩(wěn)定性并進(jìn)行 驗(yàn)算。液壓缸支撐長(zhǎng)度Ls是指活塞桿全部外伸時(shí)，液壓缸支撐點(diǎn)與活 塞桿前段連接處之間的距離；d為活塞桿直徑?，F(xiàn)Ls& 10d,故不需要驗(yàn)算。五、壓力和流量計(jì)算1）壓力計(jì)算a .尾架油缸進(jìn)油口壓力P=F/（ 兀 D/4）=2200/（兀 *322/4）=2.74MPa減壓閥調(diào)定壓力P=3MPab .橫刀架油缸進(jìn)油口壓力P= F/（九 D2/4）=2000/（兀 *322/4）=2.49MPa減壓閥調(diào)定壓力P=3MPac. 縱刀架油缸進(jìn)油口壓力P= F/（九 D2/4）=2500/（兀 *322/4）=3.10MPa減壓閥調(diào)定壓力P=3.5MPa

9、d. 后刀架油缸進(jìn)油口壓力P= F/（九 D2/4）=5000/（兀 *502/4）=2.55MPa減壓閥調(diào)定壓力P=3MPa2）流量計(jì)算a .尾架缸流量無(wú)桿腔 有桿腔 -q工進(jìn)=A1Vh =803.84 M200=0.965L/minq快 =A2 V 快退=2.746b .橫刀架缸流量無(wú)桿腔 A1= =803.84q快進(jìn)=A1V快退=0.965有桿腔 A2= =602.88q快 =A2 V 快退=0.723c .縱刀架缸流量無(wú)桿腔 A1= =803.84q工進(jìn)A1Vh =0.060有桿腔 A2= =602.88q快 =A2 V 快退=0.723d .后刀架缸流量無(wú)桿腔 A1=q工進(jìn)=A1Vh

10、 =0.048q快 =A1V 快=2.35有桿腔A2=q快 =A2 雙工=1.767 2K1一系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取K1=1.11.3,小流量取大值，大流量取小值此處取K1=1.3“同時(shí)動(dòng)作各液壓缸所需流量之和的最大值。此處,=2.7192L/minH3 2.7192=3.535L/min六、液壓閥的計(jì)算及選擇通過(guò)最大流量以及壓力選取閥，現(xiàn)采用廣州機(jī)床研究所系列的閥型號(hào)額定流量(L/min )額定壓力(MPa溢流閥Y-63B630.56.3減壓閥J-63B630.55.8順序閥X-62B630.56.3單向閥I-63B636.3二位四通電磁換向閥24E-63B636.3二位二通電磁換向閥22E-

11、63B636.3三位四通電磁換向閥34E-63B636.3調(diào)速閥Q-63B6316繼電器DP3-63B七、輔助元件的計(jì)算及選擇1 .油管和管接頭材料選用尼龍管。其特點(diǎn)是承壓能力強(qiáng)，價(jià)格低廉、耐油、抗腐蝕、剛度好, 目前應(yīng)用最廣泛，且尼龍管適用于低壓系統(tǒng)。根據(jù)公式d24.16 -通過(guò)油管油液的流量 qmax=3.535L/min油管的推薦速度根據(jù)相關(guān)手冊(cè)取 v=4m/s . d m91mm因?yàn)殚y口接連管道都為18mmH；!據(jù)經(jīng)濟(jì)效益最好，取油管 d=18mm選擇擴(kuò)口式管接頭。2 .蓄能器選用氣囊式蓄能器。氣囊式蓄能器反應(yīng)靈敏，氣囊慣性校，安裝維修方便。3 .濾油器選用網(wǎng)式濾油器。具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通流

12、能力大、清洗方便、壓力損失小。4 .密封件。型密封圈5 .油箱根據(jù)公式V=cqq一液壓泵的總額定流量（L/min）一經(jīng)驗(yàn)系數(shù)（min）,其數(shù)值為低壓系統(tǒng)，c=24min此處取3minV=19.2L止匕處取20L所以油箱容積為20L。八、液壓泵及電動(dòng)機(jī)的計(jì)算及選擇1 .選擇液壓泵的規(guī)格根據(jù)以上計(jì)算得 和，再查閱有關(guān)手冊(cè)，現(xiàn)選用定量葉片泵YB型，該泵的 基本參數(shù)為q=6.4ml/r,泵的轉(zhuǎn)速為n=1000r/min,壓力p=7MPa容積效率 陰0.85,總效率t=0.7o2 .與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)的選定根據(jù)公式=3.535L/min=6.25MPa =0.526kw選Y90s-4型電動(dòng)機(jī)，具額定功率為1.1kw,額定轉(zhuǎn)速為1400/min九、元件明細(xì)表序號(hào)元件名稱(chēng)數(shù)量1單活塞液壓缸42定量葉片泵YB型13電動(dòng)機(jī)Y90S-4型14溢流閥Y-63L15減壓閥J-63B16單向閥I-63B77二位四通電磁換向閥24E-63B18三位四通電磁換向閥