半自动液压专用铣床液压系统设计

动力机械综合设计课程设计说明书

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目录

一、设计参数 1

二、设计容 1

1.负载分析 1 液压缸负载分析 1 负载图与速度图的绘制 2

2.确定液压系统的主要参数 3 初选液压缸的工作压力 3 计算液压缸的主要尺寸 3 绘制液压缸工况图 4 3、拟定液压系统原理图 5 选择液压回路 5 拟定液压原理图 5 4、液压元件的选择 6 液压泵及其驱动电动机 6 阀类元件及辅助元件7 5、液压系统的主要性能验算8 系统压力损失验算8 系统发热与温升计算8 附录10

半自动液压专用铣床液压系统设计一、设计参数

设计参数见下表。其中：

工作台液压缸负载力（KN）：F L=3.0

夹紧液压缸负载力（KN）：F c=4.9

工作台液压缸移动件重力（KN）：G=1.5

夹紧液压缸负移动件重力（N）：G c=55

工作台快进、快退速度（m/min）：V1=V3=5.6

夹紧液压缸行程（mm）：L c=10

工作台工进速度（mm/min）：V2=45

夹紧液压缸运动时间（S）：t c=1

工作台液压缸快进行程（mm）：L1=250

工作台液压缸工进行程（mm）：L2=70

导轨面静摩擦系数：μs=0.2

导轨面动摩擦系数：μd=0.1

工作台启动时间（S）： t=0.5

二、设计容

1.负载分析

液压缸负载分析

液压缸驱动工作机构直线运动时，液压缸所受的外负载是

F=F e+F f+F a

F e为工作负载，且F e=F c+μd

G c =4.9+0.1×55=10.4KN

F f为摩擦阻力负载

则动摩擦F fd=μd G c=0.1×55=5.5KN，静摩擦F fs=μs G c=0.2×55=11KN

F a为惯性负载，中=5.6 m/min=0.093m/s

则

假设液压缸的机械效率得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，液压缸在各个工作阶段的负载如表1

负载图与速度图的绘制

快进V1=V3=5.6 m/min=0.093m/s，工作台速度V2=45 mm/min=0.00075 m/s 快进

缸

工

快

退

负载图和速度图如图1

表1

图1

工况 计算公式

液压缸负载F/N

液压缸推力

N

F F cm η=0

启动 fs

F F =

11000 12222.2 加速 5528.44 6142.7 快进 fd

F F =

5500 6111.1 工进 15900 17666.7 反向启动 fs

F F =

11000 12222.2 加速 5528.44 6142.7 快退

fd

F F =

5500 6111.1

e

fd F F F =+a

fd F F F =+a

fd F F F =+

2.确定液压系统的主要参数

初选液压缸的工作压力

根据负载选择液压缸的执行压力p=1MPa ，为了减小液压泵的最大流量，空程前进时选用差动快速回路，为了满足工作台快进与快退速度相等，选用液压缸无杆腔面积A1与有杆腔面积A2之比为2:1，即d=0.71D(D为液压缸径，d为活塞杆直径)。差动连接时，由于管路存在压力损失，液压缸有杆腔压力必须大于无杆腔压力，估计时取=0.5MPa，为防止铣床铣完后突然前冲，工进时液压缸回油路上必须存在背压p2，取p2=0.6MPa。取快退时回油腔中背压为0.7MPa。

计算液压缸的主要尺寸

由工进时的推力计算液压缸无杆腔的有效面积

则液压缸的直径为

按国标GB/T2348—1993

取标准值D =200mm，d =142mm，由此可得液压缸的实际有效面积为：无杆腔0.03142m

有杆腔0.01558m

绘制液压缸工况图

根据上述A1和A2值，可计算得到液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率值，如表2所示，并据此绘出液压缸工况图，如图2所示

表2 各工况所需压力、流量和功率

工况计算公式F0/N

回油腔

压力

p2/MPa

进油腔

压力

p1/MPa

输入流量

q/(L/min)

输入

功率

P/W

快进启

动

12222.

2

—0.77 ——加

速

6142.7 0.89 0.39 ——恒

速

6111.1 0.89 0.39 88.39 1135

工进

15900.

0 0.60 0.51

3.93×10-

4

12

快退启

动

12222.

2

—0.78 ——加

速

6142.7 0.70 0.39 ——

恒

速

6111.1 0.70 0.39 86.94 565

图2 液压缸工况图

3、拟定液压系统原理图

选择液压回路

1)选择调速回路

由可知这台机床液压系统功率较小，滑台运动速度低，工作负载为阻力负载