半自动液压专用铣床液压系统设计
专用铣床液压系统设计
摘要1.铣床概述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。
2.液压技术发展趋势液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一,世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。
液压气动技术具有独特的优点,如:液压技术具有功率传动比大,体积小,频响高,压力、流量可控性好,可柔性传送动力,易实现直线运动等优点;气动传动具有节能、无污染、低成本、安全可靠、结构简单等优点,并易与微电子、电气技术相结合,形成自动控制系统。
主要发展趋势如下:1.减少损耗,充分利用能量2.泄漏控制3.污染控制4.主动维护5.机电一体化6.液压CAD技术7.新材料、新工艺的应用3. 主要设计内容本设计是设计专用铣床工作台进给液压系统,本机床是一种适用于小型工件作大批量生产的专用机床。
可用端面铣刀,园柱铣刀、园片及各种成型铣刀加工各种类型的小型工件。
设计选择了组成该液压系统的基本液压回路、液压元件,进行了液压系统稳定性校核,绘制了液压系统图,并进行了液压缸的设计。
关键词铣床;液压技术;液压系统;液压缸ABSTRACT1. Milling machine is general to stateMilling machine is to carry out the machine tool of milling processing with milling cutter for workpiece. Milling machine excludes can milling plane, groove, gear teeth, thread and spline axle are outside, can still process more complex type surface, efficiency has high planer comparatively, when mechanical production and repair department get extensive application.2. Hydraulic technology develops tendencyHydraulic technology is that the one of crucial technical, world countries that realize modern transmission and control give great attention to the development of hydraulic industry. Hydraulic pneumatic technology has unique advantage , such as: Hydraulic technology has power weight than is big, volume is little, frequently loud and high, pressure and rate of flow may control sex well, it may be flexible to deliver power , is easy to realize the advantages such as the sport of straight line; Pneumatic transmission has energy saving, free from contamination, low cost and safe reliable, structural simple etc. advantage , and is easy to form automatic control system with microelectronics and electric in technology. Develop tendency mainly to be as follows:1. Reduce wastage , use energy2 fully. Leak control3. Pollute control4. Defend5 initiatively. Electromechanical unifinication6. Hydraulic CAD technical7. The application of new material and new technology3. Design content mainlyQuantity of production. May use the garden column milling cutter, garden flat and milling cutter of end panel and is various to process the small-sized workpiece of various types into type milling cutter.Designing have selected to form hydraulic element and the basically hydraulic loop of this hydraulic system , have carried out hydraulic systematic stability school nucleus , have drawn hydraulic system to seek , and have carried out the design of hydraulic big jar.Key words milling machine;hydraulic technology;hydraulic system;hydraulic big jar目录摘要 2 毕业设计任务书 5 第一章专用铣床液压系统设计 7 1.1 技术要求 7 1.2 系统功能设计 71.2.1 工况分析 71.2.2 确定主要参数,绘制工况图 81.2.3 拟定液压系统原理图 101.2.4 组成液压系统 10 1.3系统液压元件、辅件设计12 第二章专用铣床液压系统中液压缸的设计17 2.1 液压缸主要尺寸的确定 17 2.2 液压缸的结构设计 20 致谢24 参考文献 25毕业设计任务书一、设计课题专用铣床液压系统设计二、设计依据某铣床工作台为卧式布置(导轨为水平导轨,其静、动摩擦因数µs=0.2;µd=0.1),拟采用缸筒固定的液压缸驱动工作台,完成工件铣削加工时的进给运动;工件采用机械方式夹紧。
专用铣床液压系统设计报告
四川师范大学工学院设计说明书液压传动课程设计---专用铣床液压系统设计学生刘畅院系工学院专业电气工程及其自动化学号2008180220指导教师隆泗答辩日期目录一、题目 (1)专用铣床动力滑台的设计 (1)二、液压系统设计计算 (1)(一)设计要求及工况分析 (1)1、设计要求 (1)2、负载与运动分析 (1)(1)工作负载 (1)(2)摩擦负载 (1)(3)惯性负载 (1)(4)运动时间 (1)(二)确定液压系统主要参数 (2)1、初选液压缸工作压力 (3)2、计算液压缸主要尺寸 (3)(三)拟定液压系统原理图 (5)1、选择基本回路 (5)(1)选择调速回路 (6)(2)选择油源形式 (6)(3)选择快速运动和换向回路 (6)(4)选择速度换接回路 (6)(5)选择调压和卸荷回路 (6)2、组成液压系统 (7)(四)计算和选择液压元件 (8)1、确定液压泵的规格和电动机功率 (9)(1)计算液压泵的最大工作压力 (9)(2)计算液压泵的流量 (9)(3)确定液压泵的规格和电动机功率 (9)三、附录与附图.附表 (10)四、总结 (14)五、参考文献 (15)一、题目专用铣床液压系统设计二、液压系统设计计算(一)、设计要求及工况分析1.设计要求要求设计一专用铣床,其动力滑台实现的工作循环是:快进→工进→快退→停止。
主要参数与性能要求如下:切削阻力F L=30kN;运动部件所受重力G=5500N;快进、快退速度υ1=υ3 =4.5m/s,工进速度υ2 =60-1000mm/min;快进行程L1=250mm,工进行程L2=150mm;往复运动的加速、减速时间Δt=0.05s;工作台采用平导轨,静摩擦系数μs=0.2,动摩擦系数μd=0.1。
液压系统执行元件选为液压缸。
2.负载与运动分析(1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30000N 。
(2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力: 静摩擦阻力N G F S FS 110055002.0=⨯==μ 动摩擦阻力N G F d fd 55055001.0=⨯==μ (3) 惯性负载(4) 运动时间快进 s v L t 3.360/5.4102503111=⨯==-工进 s v L t 9060/1.0101503222=⨯==-快退 s v L L t 3.560/5.41040033213=⨯=+=-设液压缸的机械效率ηcm =0.9,得出液压缸在各工作阶段的负载和推力,如表1所列。
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班级:姓名:学号:设计日期:目录一、设计参数 1二、设计容 11.负载分析 1 液压缸负载分析 1 负载图与速度图的绘制 22.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 aF e为工作负载,且F e=F c+μdG c =4.9+0.1×55=10.4KNF 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=11KNF 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NF F cm η=0启动 fsF F =11000 12222.2 加速 5528.44 6142.7 快进 fdF F =5500 6111.1 工进 15900 17666.7 反向启动 fsF F =11000 12222.2 加速 5528.44 6142.7 快退fdF F =5500 6111.1efd F F F =+afd F F F =+afd 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)。
半自动液压专用铣床液压系统课程设计说明书
测控技术基础课程设计设计题目:半自动液压专用铣床液压系统设计序号3姓名:丰俊专业:机械设计制造及其自动化班级:学号:指导教师:目录一、设计任务 (1)二、设计内容 (2)1)夹紧缸 (2)液压缸的选定 (4)1)夹紧缸 (4)3.编制液压缸的工况图 (5)6.验算液压系统性能 (10)验算系统压力损失 (10)验算系统发热与温升 (13)7.参考文献: (13)附录: (13)半自动液压专用铣床液压系统设计一、设计任务1.设计要求设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床,工作循环:手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。
2.设计参数工作台液压缸负载力(KN):F L 夹紧液压缸负载力(KN):F c工作台液压缸移动件重力(KN):G夹紧液压缸负移动件重力(N):G c 工作台快进、快退速度(m/min):V1=V3夹紧液压缸行程(mm):L c工作台工进速度(mm/min):V2 夹紧液压缸运动时间(S):t c工作台液压缸快进行程(mm):L1 导轨面静摩擦系数:μs=工作台液压缸工进行程(mm):L2 导轨面动摩擦系数:μd=序号3 F L F c G G c80V1 V245L1350L290L c10t c21、液压传动与控制系统设计基本内容:(1) 明确设计要求进行工况分析;(2) 确定液压系统主要参数;(3) 拟定液压系统原理图;(4) 计算和选择液压件;(5) 验算液压系统性能;(6) 编制技术文件。
4.学生应完成的工作量:(打印稿和电子版各1份)(1) 液压系统原理图1张;(2) 设计计算说明书1份。
(字数:2500~3000。
)二、设计内容1)夹紧缸工作负载:N G F F d C C 38081.0803800=⨯+=+=μ由于夹紧缸的工作对于系统的整体操作的影响不是很高,所以在系统的设计计算中把夹紧缸的工作过程简化为全程的匀速直线运动,所以不考虑夹紧缸的惯性负载等一些其他的因素。
毕业设计:半自动液压专用铣床液压系统设计精品
3
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所设计的动力滑台在工进时负载最大,在其他工况负载都不太高,参考表2和表3,粗选液压缸的工作压力 。
3
鉴于动力滑台快进和快退速度相等,这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸〔 〕,快进时液压缸差动连接。工进时为防止孔钻通时负载突然消失发生前冲现象,液压缸的回油腔应有背压,参考表4选背压力为 。
设计参数
设计参数见下表。其中:
工作台液压缸负载力〔KN〕:FL=28
夹紧液压缸负载力〔KN〕:Fc=4.8
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〕:Gc=55
工作台快进、快退速度〔m/min〕:V1=V3=5.6
夹紧液压缸行程〔mm〕:Lc=10
工作台工进速度〔mm/min〕:V2=45
1.掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤,培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题能力;
2.正确合理地确定执行机构,选用标准液压元件;能熟练地运用液压根本回路、组成满足根本性能要求的液压系统;
3.熟悉并会运用有关的国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。对学生在计算、制图、运用设计资料以及经历估算、考虑技术决策、CAD技术等方面的根本技能进展一次训练,以提高这些技能的水平。
3.在课程设计的过程中,要随时复习液压元件的工作原理、根本回路及典型系统的组成,积极思考。不能直接向教师索取答案。
4.液压传动课程设计的题目均为中等复杂程度液压设备的液压传动装置设计。
1.2
〔一〕设计容
1.液压系统的工况分析,绘制负载和速度循环图;
2.进展方案设计和拟定液压系统原理图;
3.计算和选择液压元件;
整个设计过程主要分成六个局部:参数的选择、方案的制定、图卡的编制、专用铣床的设计、液压系统的设计以及最后有关的验算。主体局部根本在图的编制和液压系统的设计两局部中完成的。
专用铣床液压系统设计
液压传动课程设计计算说明书设计题目:专用铣床液压系统设计机械系机械及自动化专业班级031013班学号设计者:夏国庆指导教师:钱雪松(老师)学校:河海大学常州校区2006 年 6 月30 日一、设计流程图液压系统设计与整机设计是紧密联系的,设计步骤的一般流程如图9000N,行程为L=400mm (工进行程可调),工作台往复加速、减速时间的时间t=0.05s ,假定工作台用平导轨,静摩擦系数fj=0.2,动摩擦系数fd=0.1。
设计此专用铣床液压系统。
三、工况分析液压系统的工况分析是指对液压执行元件进行运动分析和负载分析,目的是查明每个执行元件在各自工作过程中的流量、压力、功率的变化规律,作为拟定液压系统方案,确定系统主要参数(压力和流量)的依据。
负载分析 (一) 外负载 max c F =9000N 其中max c F 表示最大切削力。
对于专用铣床铣削时铣刀所承受的主切削力大小(单位N )为:c p F Pfa = (N)式中 P — 单位切削力(2/N mm )f — 每转进给量(mm/r )p a — 背吃刀量(mm ) 下面将进行具体参数的计算:由公式 f u fn = 可得 (其中f u 表示每分钟进给速度,n 表示铣刀的转速) 由设计依据可知 n=300r/min ??工进速度f u =60—1000mm/min ,故我们取f u =300mm/min 。
对于单位切削力P ,由以下的常用金属材料的单位切削力表可得,我们选P=20002/N mm 。
对于铣削背吃刀量p a ,我们选用硬质合金铣刀,查铣工计算手册可得,取p a =1.5mm 。
根据以上的公式 c p F Pfa =可得:因为3000<max c F =3185N ,所以选取的合适 (二) 阻力负载静摩擦力:Ffj=(G1+G2)·fj其中 Ffj —静摩擦力N G1、G2—工作台及工件的重量N fj —静摩擦系数由设计依据可得:Ffj=(G1+G2)·fj=(4000+1800)X0.2=1160N 动摩擦力Ffd=(G1+G2)·fd 其中 Ffd —动摩擦力N fd —动摩擦系数同理可得: Ffd=(G1+G2)·fd=(4000+1800)X0.1=580N(三) 惯性负载机床工作部件的总质量m=(G1+G2)/g=5800/9.81=592kg惯性力Fm=m ·a=5592493600.1⨯=⨯N 其中:a —执行元件加速度 m/s2 0t u ua t-=ut —执行元件末速度 m/s2 u0—执行元件初速度m/s2 t —执行元件加速时间s因此,执行元件在各动作阶段中负载计算如下表所示:按上表的数值绘制负载如图所示。
设计一台专用铣床液压系统.doc
攀枝花学院本科课程设计(论文)专用铣床液压系统学生姓名: ****学生学号: ******院(系):机械工程学院年级专业: 09级机制一班指导教师: ***** 副教授二〇一二年六月攀枝花学院本科学生课程设计任务书课程设计(论文)指导教师成绩评定表摘要现代机械一般多是机械、电气、液压三者紧密联系,结合的一个综合体。
液压传动与机械传动、电气传动并列为三大传动形式,液压传动的设计在现代机械的设计工作中占有重要的地位。
因此,《液压传动》课程是工科机械类各专业都开设的一门重要课程。
它既是一门理论课,也与生产实际有着密切的联系。
为了学好这样一门重要课程,除了在教学中系统讲授以为,还应设置课程设计教学环节,使学生理论联系实际,掌握液压传动系统设计的技能和方法。
液压传动课程设计的目的主要有以下几点:1、综合运用液压传动课程及其他有关选修课程的理论知识和生产实际知识,进行液压传动设计实践,是理论知识和生产实践机密结合起来,从而使这些知识得到进一步的巩固、加深提高和扩展。
2、在设计实践中学习和掌握通用液压元件,尤其是各类标准元件的选用原则和回路的组合方法,培养设计技能,提高学生分析和嫁接生产实际问题的能力,为今后的设计工作打下良好的基础。
3、通过设计,学生应在计算、绘图、运用和熟悉设计资料(包括设计手册、产品样本、标准和规范)以及进行估算方面得到实际训练。
关键词现代机械,液压传动系统,液压传动课程设计ABSTRACTModern machinery is generally more mechanical, electrical, hydraulic three closely linked, combined with a complex. Hydraulic and mechanical drive, electrical drive listed as the three traditional forms, the design of hydraulic system design in modern machinery occupies an important position. Therefore, the "hydraulic transmission" program is the professional engineering machinery set up an all important course. It is a theory course, also closely linked to actual production. To learn that an important course, in addition to teaching in teaching the system outside the teaching process should be to set curriculum to enable students to integrate theory with practice, master the hydraulic system design skills and methods.Hydraulic transmission program is designed to mainly the following:1, integrated use of hydraulic transmission programs and other pre-production of curriculum theory and practice is to conduct hydraulic design practice, is the theoretical knowledge and practical production secrets combine to make this knowledge be further consolidated and deepened to improve and expand.2, in the design of learning and master the common hydraulic components, in particular the selection of components of various Biaozhun principles and loop combination method Pei Yang design skills, improve student Fenxi and graft Shengchan practical problems, for the future design lay a sound basis.3, by design, students should be in the computing graphics, and familiar with the use of design information (including design manuals, product samples, standards and specifications) as well as estimates for the practical training.Keywords modern machinery, hydraulic system, hydraulic drive course design目录摘要 (Ⅰ)ABSTARCT (Ⅱ)1、设计题目 (5)2、工况分析 (5)2.1 负载分析 (5)2.2 运动分析 (7)3、确定液压缸参数 (8)3.1 初选液压缸的工作压力 (8)3.2 确定液压缸尺寸 (8)3.3 液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率计算值 (9)3.4 绘制液压缸工况图 (11)4、拟定液压系统图 (13)4.1 选择液压回路 (13)4.2 液压系统合成 (15)5、选择液压元件 (16)5.1 选择液压泵和驱动电机 (16)5.2 选择控制元件 (16)5.3 选用辅助元件 (17)6、液压系统性能验算 (17)6.1 回路中压力损失 (17)6.1.1 工进时压力损失 (17)6.1.2 快退时压力损失 (18)6.2 确定液压泵工作压力 (20)6.3 液压系统的效率 (20)6.4 液压系统的发热温升验算 (20)7、油箱的设计 (21)7.1 壁厚、箱顶及箱顶元件的设计 (22)7.2 箱壁、清洗孔、吊耳、液位计的设计 (22)7.3 箱底、放油塞及支架的设计 (22)7.4 油箱内隔板及除气网的设置 (23)参考文献 (24)总结 (24)致谢 (24)1 设计题目1.1设计题目设计一台专用铣床,铣头驱动电机的功率为6.78千瓦,铣刀直径为120mm ,转速350转/分,如工作台质量为485公斤,工件和夹具的质量为146公斤,工作台的行程为438mm ,工进行程为145mm ,快进快退速度为4.25米/分,工进速度为60~1000毫米/分,其往复运动的加速(减速)时间为0.05秒,工作台用平导轨静摩擦系数0.2s f =,动摩擦系数0.1d f =,试设计该机床的液压系统。
半自动液压专用铣床液压系统的设计
半自动液压专用铣床液压系统的设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:摘要本次毕业设计的是半自动液压专用铣床的液压设计,专用铣床是根据工件加工需要,以液压传动为基础,配以少量专用部件组成的一种机床。
在生产中液压专用铣床有着较大实用性,可以以液压传动的大小产生不同性质的铣床。
此次设计主要是将自己所学的知识结合辅助材料运用到设计中,尤其是一些计算、绘图等细小方面。
在设计过程中最主要的是图纸的绘制,这不仅可以清楚的将所设计的内容完整的显示出来,还能看出所学知识是否已完全掌握了。
整个主要设计过程分成六个部分:参数的选择、方案的制定、图卡的编制、专用铣床的设计、液压系统的设计以及最后有关的验算。
主体部分基本在图的编制和液压系统的设计两部分中完成的.工序分为:手工上料→按电钮→自动定位夹紧→工作台快进→铣削进给→工作台快退→夹具松开→手工卸料。
关键词:铣削进给,液压传动,夹具目录第一章、绪论-————--—----—--——-——-——————--—-—-—---—-—--—----—--——-———-—---—-—-—--—-——11.1设计目的—---——-—-------———-———-———---—-----—-—-—-——---———-—-——----11.2设计内容及要求1。
2.1机床类型及动作循环要求1。
2。
2机床对液压传动系统的具体参数要求第二章、液压系统的设计2.1 液压系统的设计与计算2.1.1分析工况及设计要求,绘制液压系统草图2。
1。
2液压缸的负载计算2。
1。
3确定系统的工作压力2.1。
4确定液压缸的几何参数2.2 确定液压泵规格和电动机功率及型号2。
2.1确定液压泵规格2.2。
2确定油液的压力2。
3 确定各类控制阀2。
4确定油箱容积与结构2.5选取液压油第三章、液压缸及液压装置的结构设计3.1确定液压缸的结构形式3.2计算液压缸主要零件的强度和钢度3。
半自动液压专用铣床液压系统的设计
半自动液压专用铣床液压系统的设计和电动机功率2.2.2液压泵和电动机的型号选择2.3液压系统的元件选型和布置2.3.1液压缸和液压阀的选型2.3.2液压系统的管路布置第三章、机床设计3.1机床的总体设计3.1.1机床结构设计3.1.2机床工作台设计3.1.3机床夹具设计3.2机床的零部件设计3.2.1机床主轴箱的设计3.2.2机床进给系统的设计第四章、机床控制系统设计4.1机床控制系统的设计4.2机床控制系统的电气布置4.3机床控制系统的程序设计第五章、机床液压系统的试验与调试5.1试验前的准备工作5.2试验的步骤和方法5.3试验结果分析和调试第六章、结论与展望6.1结论6.2展望参考文献附录本次毕业设计的任务是设计一台半自动液压专用铣床的液压系统。
液压专用铣床是一种以液压传动为基础,配以少量专用部件组成的机床,具有较大的实用性。
在设计过程中,我们将自己所学的知识结合辅助材料运用到设计中,尤其是一些计算、绘图等细小方面。
在设计过程中最主要的是图纸的绘制,这不仅可以清楚的将所设计的内容完整的显示出来,还能看出所学知识是否已完全掌握了。
本设计的机床类型为液压专用铣床,能够用成型铣刀在工件上加工出成型面。
机床工作台一次可安装两只工件,并能同时加工。
机床工作循环为:手工上料→按电钮→自动定位夹紧→工作台快进→铣削进给→工作台快退→夹具松开→手工卸料。
液压传动系统的具体参数要求如下:定位液压缸负载为200N,夹紧液压缸负载为4000N,进给液压缸负载为2000N,移动件重力为20N。
液压缸的行程为101mm,启动时间为6s,运动时间为15s。
夹紧缸的快进工进快退速度为m/min,快进工进速度为0.5m/min,快退速度为1m/min,快进工进快退行程为0.356mm。
在液压系统的设计中,我们需要进行参数的选择、方案的制定、图卡的编制、专用铣床的设计、液压系统的设计以及验算等工作。
液压缸和液压阀的选型、液压系统的管路布置等都需要仔细考虑。
专用铣床的液压系统
一、设计流程图液压系统设计与整机设计是紧密联系的,设计步骤的一般流程下面将按照这一流程图来进行本次液压课程设计。
二、设计依据:明确液压系统的设计要求 执行元件运动与负载分析 确定执行元件主要参数 拟定液压系统原理图 选择液压元件 验标液压系统性能是否通过?绘制工作图,编制技术文件是否符合要求? 结 束液压 CAD否否是是设计一台专用铣床的液压系统,铣头驱动电机的功率N=7.5KW,铣刀直径为D=100mm,转速为n=300rpm,若工作台重量400kg,工件及夹具最大重量为150kg,工作台总行程L=400mm,工进为100mm,快退,快进速度为5m/min,工进速度为50~1000mm/min,加速、减速时间t=0.05s,工作台用平导轨,静摩擦系数fj=0.2,动摩擦系数fd=0.1。
设计此专用铣床液压系统。
三、工况分析液压系统的工况分析是指对液压执行元件进行运动分析和负载分析,目的是查明每个执行元件在各自工作过程中的流量、压力、功率的变化规律,作为拟定液压系统方案,确定系统主要参数(压力和流量)的依据。
负载分析 (一) 外负载Fw=1000P/V=60000·1000P/ 3.14Dn=4774.65N (二) 阻力负载静摩擦力:Ffj=(G1+G2)·fj其中 Ffj —静摩擦力N G1、G2—工作台及工件的重量N fj —静摩擦系数 由设计依据可得:Ffj=(G1+G2)·fj=(4500+1500)X0.2=1200N 动摩擦力Ffd=(G1+G2)·fd 其中 Ffd —动摩擦力N fd —动摩擦系数同理可得: Ffd=(G1+G2)·fd=(4500+1500)X0.1=600N(三) 惯性负载机床工作部件的总质量m=(G1+G2)/g=6000/9.81=611.6kg惯性力Fm=m ·a==1019.37N其中:a —执行元件加速度 m/s ² 0t u u a t-=ut —执行元件末速度 m/s ² u0—执行元件初速度m/s ²t —执行元件加速时间s因此,执行元件在各动作阶段中负载计算如下表所示: (查液压缸的机械效率为0.96,可计算液压缸各段负载,如下表) 工况 油缸负载(N ) 液压缸负载(N ) 液压缸推力(N ) 启动 F=Ffj 1200 1250 加速 F=Ffd+Fm 1619.37 1686.84 快进 F=Ffd 600 625 工进 F=Ffd+ Fw 5374.65 5598.60 快退F=Ffd600625按上表的数值绘制负载如图所示。
毕业设计(论文)-专用铣床液压系统设计[管理资料]
专用铣床液压系统设计1 前言相对于机械传动,液压传动是一门新的技术。
液压传动与机械传动、电力传动、气压传动相比,具有相当多的优点,因此在国民经济各个部门中都得到了广泛的应用,并且具有相当广阔的发展前景。
机床中采用液压传动主要是因为液压传动可以实现无极变速、易于实现自动化、能够实现频繁的往复运动。
目前,我国已经形成了门类齐全的标准化、系列化和通用化液压元件系列产品。
同时,我国在消化、吸收国外先进液压技术的同时,大力研发国产液压元件新的产品,加强了产品质量可靠性以及新技术应有的研究,不断的调整产品结构,对一些差的液压件产品采取逐步淘汰的措施。
因此,随着科学技术的不断向前发展,液压技术将越来越成熟,应用更加广泛。
本文通过一系列的论证,从选取液压系统方案入手,对专业铣床的液压系统进行了分析和设计。
在设计过程中,我贯彻少而精、理论与实际相结合的原则,主要对液压系统和液压缸进行了设计,最后对部分零部件用PROE进行了实体建模。
在设计专业铣床液压系统中,汪老师对本设计给予了极大的帮助和辅导,在此我向汪老师表示衷心的感谢。
由于个人水平和能力有限,文中难免存在疏漏和不足,谬误及不妥之处敬请老师指正。
2 选题背景题目来源及题目类别:题目来源:生产实际和老师的科学研究题目类别:毕业设计研究的目的和意义液压系统设计是一个综合实践性教学环节,通过该毕业设计,要求达到以下目的:1. 巩固和深化已学知识,掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤,培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题能力;2. 正确合理地确定执行机构,选用标准液压元件;能熟练地运用液压基本回路、组合成满足基本性能要求的液压系统;3. 熟悉并会运用有关的国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。
对学生在计算、制图、运用设计资料以及经验估算、考虑技术决策、CAD技术等方面的基本技能进行一次训练,以提高这些技能的水平。
国内外专用铣床的发展和研究状况“十五”以来,尤其是最近二、三年,随着国民经济的持续发展和国家对国产数控机床的大力支持,我国许多重要行业对加工中心和数控铣床的需求愈来愈大。
半自动液压专用铣床液压系统课程设计精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版液压系统设计半自动液压专用铣床液压系统1.设计要求设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床,工作循环:手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。
2.设计参数设计参数见表11和表12。
其中:工作台液压缸负载力(KN):FL=2.2夹紧液压缸负载力(KN):Fc= 4.8工作台液压缸移动件重力(KN):G=3.5夹紧液压缸负移动件重力(N)G c=30 工作台快进、快退速度(m/min):V1=V3 =5.5夹紧液压缸行程(mm):L c=10工作台工进速度(mm/min):V2=55 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=450导轨面静摩擦系数:μs=0.2工作台液压缸工进行程(mm):L2=80导轨面动摩擦系数:μd=0.1工作台启动时间(S)t=0.53.完成工作量液压系统原理图(A3);零件图和部件装配图各1张(A3);设计说明书1份,零部件目录表1份。
注:在进行零部件设计时,集成块和油箱部件可以任选。
表一〈一〉工况分析:1.运动参数分析根据主机要求画出动作循环图,然后根据动作循环图和速度要求画出速度与路程的工况图。
夹紧松开2.动力参数分析(1)计算各阶段的负载1.启动和加速阶段的负载Fq从静止到快速的启动时间很短,故以加速过程进行计算,但摩擦阻力仍按静摩擦阻力考虑。
F q =Fj+Fi+Fm其中Fm=0.1FqFq = Fj+Fg+FmFq=850N2.快速阶段的负载FkF k =Fdm+Fm=0.1×3500+0.1FkFk=389N3.工进阶段的负载FgjFgj = Fdm+ Fl+ Fm=0.1X3500+2200+85 =2833N4.快退阶段的负载FktFkt =Fk=388.89N5.夹紧缸最大夹紧力FmaxFmax =Fc+UsGc+Gc/gXLc/tc2+0.1Fmax=5340N6.夹紧缸最小夹紧力FminFmin = Fc+UdGc+Gc/gXLc/tc2+0.1Fmin=5337N速度与路程的工况图:负载与路程的工况图:表二液压缸负载与工作压力之间的关系:表三液压缸内径尺寸系列:(mm)表四活塞杆直径尺寸系列:(mm)〈二〉计算液压缸尺寸和所需流量:1.工作压力的确定,查表二,取工作压力P=1MPa 2.计算液压缸尺寸(1)液压缸的有效工作面积A1A1=FP=28331000000=2833(mm2)液压缸内径:D=(4A1/π)1/2=60(mm)查表三,取标准值D=63mm(2)活塞杆直径:要求快进与快退的速度相等,故用差动连接方式,所以,取d=0.7D=44.1mm,查表四,取标准值d=45mm。
专用铣床工作台液压系统设计讲解
目录1 前言 (1)2 设计技术要求及参数 (1)3 确定执行元件 (1)4 系统工况分析 (1)4.1动力分析 (1)4.2运动分析 (3)5 计算液压系统主要参数并编制工况图 (3)5.1预选系统设计压力 (3)5.2计算液压缸主要结构尺寸 (3)5.3编制液压缸的工况图 (4)6 制定液压回路的方案,拟定液压系统原理图 (7)6.1制订液压回路方案 (7)6.2拟定液压系统图 (8)7 计算并选择液压元件 (9)7.1液压泵的计算与选定 (9)7.2电机的选定 (10)7.3液压控制阀和液压辅助原件的选定 (11)8 验算 (11)8.1液压系统的效率 (11)8.2液压系统的温升 (11)设计总结 (13)参考文献 (14)专用铣床工作台液压系统设计1 前言作为一种高效率的专用铣床,在日常生活中,广泛在大批量机械加工生产中应用。
本次课程设计是以专用铣床工作台液压系统为例,介绍该组合机床液压系统的设计方法及设计步骤,其中包括工作台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等。
«液压传动»课程设计是整个教学过程中最后一个综合性教学环节,通过课程设计可以让我们了解液压传动系统设计的基本方法和设计要求,提高我们运用所学理论知识解决具体工程技术问题的能力。
能根据设计任务要求,按照正确的设计步骤,拟定出液压系统。
2 设计技术要求及参数一台专用铣床的工作台拟采用单杆液压缸驱动。
已知条件如下:铣刀驱动电机功率为P=7.5KW,铣刀直径为De=120mm,转速n=350r/min。
工作台质量m1=400kg,工件及夹具最大质量为m2=150kg。
工作总行程为Lz=400mm,其中工进行程为Lg=100mm。
快进和快退速度均为vk=4.5m/min,工进速度范围为vg=60~1000mm/min,往复运动时加、减速时间均为Δt=0.05s。
工作台水平放置,导轨静摩擦系数为μs=0.2,动摩擦系数为μd=0.1,以下为该铣床工作台进给运动的半自动液压系统设计。
闰土外文半自动液压专用铣床液压系统设计
半自动液压专用铣床液压系统设计目录1 概述 (3)1.1课题背景 (3)1.2课题内容 (3)1.3课题的意义 (4)1.4课题的创新点 (4)2 机械制造技术毕业设计的基本任务与要求 (4)2.1 设计任务 (5)2.2 毕业设计基本要求 (5)3 刀库的设计 (5)3.1 确定刀库容量 (5)3.2 确定刀库形式 (6)3.3 刀库结构设计 (7)3.4 初估刀库驱动转距及选定电机 (8)3.4.1初选电动机与降速传动装置 (8)3.4.2初估刀库驱动转距 (8)3.5刀库转位机构的普通圆柱蜗杆传动的设计 (8)3.6刀库驱动转矩的校核 (10)3.7花键联接的强度计算 (14)3.8夹紧机构插销剪切强度的校核 (15)3.9确定刀具的选择方式 (15)3.10刀库的定位与刀具的松夹 (15)4 刀具交换装置的设计 (16)4.1确定换刀机械手形式 (17)4.2换刀机械手的工作原理 (19)4.3机械手的自动换刀过程的动作顺序 (21)4.4机械手回转轴4上的齿轮齿条设计 (21)4.5自动换刀装置的相关技术要求 (22)4.5.1主轴准停装置 (24)4.5.2换刀机械手的安装与调试 (24)4.6自动换刀程序的编制 (24)5 夹具设计研资料究原始 (24)5.1拟定夹具的结构方案 (24)5.2确定工件的定位方式及夹具体元件的材料 (25)5.3 工件的夹紧方式,计算夹紧力并设计夹紧装置 (26)5.4机械加工工艺规程卡片 (30)6. 致谢 (33)参考文献书目 (34)1概述1.1 课题背景现在工业机器人集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代制造业重要的自动化装备。
自从1962年美国研制出世界上第一台工业机器人以来,机器人技术极其产品发展很快,已成为柔性制造系统(FMS)、自动化工厂(FA)、计算机集成制造系统(CIMS)的自动化工具。
广泛采用工业机器人,不仅可提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料以及降低生产成本,有着十分重要的意义。
专用铣床液压系统设计
一台专用铣床的铣头驱动电机的功率N= 7.5KW ,铣刀直径D=120mm,转速n=350rpm,工作台重量G1=4000N,工件及夹具重量G2=1500N,工作台行程L=400mm,(快进300mm,工进100mm)快进速度为4.5m/min,工金速度为60~1000mm/min,其往复运动和加速(减速)时间t=0.05s,工作台用平导轨,静摩擦系数fs=0.2,动摩擦系数fd=0.1。
设计其液压控制系统。
二.负载——工况分析1. 工作负载2. 摩擦阻力3. 惯性负荷查液压缸的机械效率0.9cmη=,可计算出液压缸在各工作阶段的负载情况,如下表表1所示:表1 液压缸各阶段的负载情况三.绘制负载图和速度图根据工况负载和以知速度1v 和2v及行程S ,可绘制负载图和速度图,如下图(图1、图2)所示:图1(负载图) 图2(速度图)四.初步确定液压缸的参数 1. 初选液压缸的工作压力。
查各类液压设备常用工作压力初选, 2.计算液压缸尺寸。
选用差动液压缸,无杆腔与有杆腔的有效面积为122A A =;回油路上有背压阀或调压阀,取背压52810p Pa=⨯;回油管路压力损失5510p Pa ∆=⨯。
按JB2183—77取标准值 D=50mm活塞杆的直径d 为:0.70.75035d D mm ==⨯= 由此求得液压缸的实际有效工作面积3.液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率的计算值如下表2所示:表2 液压缸所需的实际流量、压力和功率4.液压缸的工况分析选择调速回路由图1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且工作中变化小,故可选用进口节流调速回路。
为防止铣完工作时负载突然消失引起运动部件前冲,在回油路上加被压阀。
由于系统选用节流调速方式,系统必然为开式循环系统。
(1)选择油源形式从工况图可以清楚看出,在工作循环内,液压缸要求油源提供快进、快退行程的低压大流量和工进行程的高压小流量的油液。
液压专用铣床液压系统的设计
摘要现代机械一般多是机械、电气、液压三者紧密联系、结合的综合体,液压传动系统的设计在现代机械设计中占有重要地位。
液压专用铣床是以电机提供动力基础,使用液压泵将机械能转化为压力,推动液压油,通过控制各种阀门改变液压油的流向,从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作。
完成铣床各种不同的动作。
同时液压专用铣床是用来加工简单工序的零件的,在结合液压缸的直线运动、效率高的特点,使其在低成本加工中得到广泛应用。
本液压系统的设计,除了满足铣床在动作和性能方面规定的要求外,还必须符合体积小、重量轻、成本低、效率高、机构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普通设计原则。
液压系统的设计主要是根据已知的条件,来确定液压工作方案、液压流量、压力和液压泵及其它元件的设计。
关键词:液压传动、稳定性、铣床、直线运动AbstractModern machinery in general and more complex mechanical, electrical, hydraulic, three closely linked, combined, The hydraulic drive system design plays an important role in the modern mechanical design. Hydraulic special milling machine is the motor to power the base. Using the hydraulic pump mechanical energy converted into pressure, and promote the hydraulic oil. Change the flow of hydraulic fluid through the control of a variety of valves, thus promoting the hydraulic cylinder to make a different itinerary, the action of different directions. Completion of milling a variety of different actions. Same time, hydraulic special milling is used to process a simple process parts, The combination of the linear motion of the hydraulic cylinder, high efficiency features, it has been widely used in low-cost processing.The hydraulic system design, In addition to meet the milling machine in action and performance requirements,also must conform to the small size, light weight, low cost, high efficiency, and organization is simple, reliable operation, use and maintenance convenience, some general design principles recognized. The hydraulic system design is based on the known conditions to determine the hydraulic program of work, hydraulic flow, pressure, and hydraulic pumps and other components of the designKey words: hydraulic transmission, control system, Milling machine,Linear motion目录第一章绪论 (1)1.1液压专用铣床概述 (1)1.2液压专用铣床的研究目的和意义 (1)1.3国内外专用铣床的发展和研究状况 (2)1.4国内外专用铣床的发展趋势 (4)1.5本课题研究的主要内容 (4)第二章液压系统的设计 (5)2.1液压专用铣床液压系统设计的已知条件 (5)2.2工况分析 (5)2.3拟定液压系统原理图 (6)2.3.1确定供油方式 (6)2.3.2调速方式的选择 (7)2.3.3速度换接方式的选择 (7)2.3.4夹紧回路的选择 (7)2.4液压系统的计算和选择液压元件 (8)2.4.1液压缸的主要尺寸的确定 (8)2.4.2确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格 (9)2.4.3液压阀的选择 (11)2.4.4确定管道尺寸 (12)第三章液压缸的设计 (13)3.1液压缸的主要尺寸的确定 (13)3.1.1液压缸的工作压力的确定 (13)3.1.2液压缸内径D和活塞杆直径d的确定 (14)3.1.3液压缸壁厚和外径的计算 (16)3.1.4液压缸工作行程的确定 (17)3.1.5缸盖厚度的确定 (17)3.1.6最小导向长度的确定 (17)3.1.7缸体长度的确定 (18)3.1.8固定螺栓得直径d (18)s3.1.9液压缸强度校核 (19)3.2液压缸的结构设计 (19)3.2.1 缸体与缸盖的连接形式 (20)3.2.2 活塞杆与活塞的连接结构 (21)3.2.3 活塞杆导向部分的结构 (22)3.2.4 排气装置 (22)3.2.5 液压缸的安装结构 (22)第四章液压站的设计 (24)4.1液压油箱的设计 (24)4.1.1液压油箱有效容积的确定 (24)4.1.2液压油箱的外形 (25)4.1.3液压油箱的结构设计 (26)4.2液压站的结构设计 (28)4.2.1液压泵的安装方式 (28)4.2.2电动机与液压泵的联接方式 (28)4.2.3液压站结构设计的注意事项 (28)第五章液压阀块的设计 (30)5.1液压阀的配置形式 (30)5.2液压阀块的结构设计 (30)第六章辅助元件的选择 (32)6.1管道的选择 (32)6.2管接头的选择 (32)6.3密封件 (32)6.4滤油器的选择 (32)6.5空气滤清器的选择 (32)6.6液位计的选择 (32)第七章液压系统的验算 (33)7.1压力损失的验算 (33)7.2系统温升的验算 (35)结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)第一章绪论1.1液压专用铣床概述液压专用铣床是在铣床的基础上以液压传动进给的方式取代传统的电机进给的方式,因为液压装置液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑,能做到对速度的无级调节,而且调速范围大,对速度的调节还可以在工作过程中进行。
液压传动设计 专用铣床的液压系统设计
目录一、铣床液压系统的要求1-1铣床的介绍及作用 (1)1-2设计流程图 (1)1-3设计依据 (1)1-4工况分析 (2)二液压系统的主要参数2-1油缸的工作压力 (3)2-2计算油缸尺寸 (4)2-3油缸各工况的压力、流量、功率的计算 (5)三、确定液压系统方案和拟定液压系统原理图3- 1确定油源及调速方式 (7)3- 2选择基本回路 (8)3-3选择调压回路 (8)四、选择液压元件4-1液压泵的选择 (10)4-2阀类元件及辅助元件的选择 (12)4--3确定油管直径 (13)4- 4油箱的设计 (13)五、验算系统性能5-1油液温升的验算 (13)设计小结 (15)参考文献 (16)一、铣床液压系统的要求1-1铣床的介绍及作用铣床是一种主要用于金属切削的机床,铣床用来切削平面,或者用特殊形状的铣刀铣出成型表面、螺旋槽或齿轮的齿形等。
铣削时,工件装在工作台上或分度头等附件上,铣刀作旋转的切削运动,辅以工作台作进给运动。
1-2设计流程图液压系统设计与整机设计是紧密联系的,设计步骤的一般流程如图下面将按照这一流程图来进行本次液压课程设计。
1-3设计依据专用铣床工作台重量G1=2900N,工件及夹具重量G2=1000N,切削力最大为8000N,工作台的快进速度为 4.8m/min,工进速度为80~1000mm/min,行程为L=380mm(其中快进330mm、工进50mm),工作台往复加速、减速时间的时间t=0.05s ,假定工作台用平导轨,静摩擦系数f s =0.1,动摩擦系数f d =0.2。
试设计其液压系统。
1-4工况分析液压系统的工况分析是指对液压执行元件进行运动分析和负载分析,目的是查明每个执行元件在各自工作过程中的流量、压力、功率的变化规律,作为拟定液压系统方案,确定系统主要参数(压力和流量)的依据。
负载分析(一) 工作负载Fw =8000N其中Fw 表示最大切削力。
(二) 阻力负载静摩擦力:F f s =(G1+G2)·f s其中 F f s —静摩擦力N G1、G2—工作台及工件的重量N f s —静摩擦系数由设计依据可得:F f s =(G1+G2)·fs =(2900+1000)X0.1=390N动摩擦力F f d =(G1+G2)·f d其中 F f d —动摩擦力N f d —动摩擦系数同理可得: F f d =(G1+G2)·f d =(2900+1000)X0.2=780N(三) 惯性负载机床工作部件的总质量m=(G1+G2)/g=3900/9.81=397.5kg惯性力Fa=m ·a=⨯5.39705.0608.4⨯N=636N其中:a —执行元件加速度 m/s ² a=tv ∇∇ 启动加速阶段:F=(F fs +F a )/ηm =(390+636)/0.96=1068.75N快进或快退阶段:F=F fd /ηm =780/0.96=812.5N工进阶段:F=(Fw+F fd )/ηm =(8000+780)/0.96=9145.83N其中ηm 常取0.90-0.97,此处取ηm =0.96因此,执行元件在各动作阶段中负载计算如下表所示:二液压系统的主要参数2-1初选液压缸的工作压力由上可以知道,铣床的最大负载F=9145.83N ,根据表9-3可得: 表按负载选择液压执行元件的工作压力选系统的工作压力P1=2Mpa 。
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半自动液压专用铣床液压系统设计Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998动力机械综合设计课程设计说明书班级:姓名:学号:设计日期:目录一、设计参数 (1)二、设计内容 (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=夹紧液压缸负载力(KN):F c=工作台液压缸移动件重力(KN):G=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=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=导轨面动摩擦系数:μd=工作台启动时间(S):t=二、设计内容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 aF e为工作负载,且F e=F c+μdG c =+×55=F f为摩擦阻力负载则动摩擦F fd=μd G c=×55=,静摩擦F fs=μs G c=×55=11KNF a为惯性负载,F a=G?νg?t中?ν= m/min=s则F a=G?νg?t =1.5×0.0939.81×0.5=28.44×10−3KN=28.44N假设液压缸的机械效率ηcm=0.9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= m/min=s,工作台速度V2=45 mm/min= m/s快进t1=L1ν1=250/10000.093=2.69s缸工t2=L2ν2=70/10000.00075=93.33s快退t3=L1+L2ν3=(250+70)/10000.093=3.44s负载图和速度图如图1表12.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=(D为液压缸内径,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△p=,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=。
取快退时回油腔中背压为。
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p1A1+p2A2=F ηcmA1=Fηcm(p1−p22)=17666.670.9(1−0.62)×106=28.04×10−3m2则液压缸的直径为D =√4A 1π=√4×28.04×10−3π=0.189m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A 1=πD 24=有杆腔A 2=π(D 2−d 2)4=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且工作中变化小,故可选用进油调速阀节流调速回路。
为防止铣床结束时负载突然消失发生前冲现象,在液压缸的回路上加背压阀。
2)选择油源形式从工况图可以清楚看出,在工作循环内,液压缸要求油源提供快进、快退行程的低压大流量和工进行程的高压小流量的油液,其相应的时间之比() 13269 3.44/93.330.0657t t+=+=(2.)且最大流量与最小流量之比为88.390.000393=224911这表明在一个工作循环中的大部分时间都处于高压小流量工作,从提高系统效率﹑节省能量角度来看,选用单定量泵油源显然是不合理的,为此可选用高低压双泵供油回路或者是限压式变量泵作为油源,同时选用一定量泵作为夹紧缸油源。
现选用高低压双泵供油方案。
3)选择快速运动和换向回路本系统已选定液压缸差动回路和高低压双泵供油两种快速运动回路实现快速运动。
考虑到从工进转快进快退时回路流量较大、速度变化大,因此采用行程阀作为速度转换环节,由于本机床工作部件终点的定位精度不高,因此采用挡块压下行程开关控制换向阀磁铁失电。
由于快退时流量较大,为保证换向平稳,所以选用三位五通电液换向阀作为主换向阀。
4) 选择调压和卸荷回路在双泵供油的油源形式确定后,调压和卸荷问题都已基本解决。
即滑台工进时,高压小流量泵的出口压力由油源中的溢流阀确定,无需另设调压回路。
在滑台工进和停止时,低压大流量泵通过液控顺序阀卸荷,高压小流量泵在滑台停止时虽为卸荷,但功率损失较小,故可不许再设卸荷回路。
拟定液压原理图将上面选出的液压基本回路组合在一起,并经修改和完善,就可得到完整的液压系统工作原理图。
见附录4、液压元件的选择液压泵及其驱动电动机(1)确定液压泵的最大工作压力由表2可知,工作台液压缸在快退时工作压力最大,最大工作压力。
如在调速阀进口节流调速回路中,选取回油路路上的总压力损失,则限压式变量泵的最高工作压力估算为:p P1=0.89+0.4=1.29MPa大流量泵只在快进、快退时向液压缸供油,由表2可知快退时比快进时大没去进油路压力损失为,则大流量泵最高工作压力为p P2=0.39+0.4=0.79MPa在工进中的压力损失为则为p P3=0.51+0.8=1.31MPa故实际上最大压力p P1=p P3=1.31MPa(2)确定液压泵的流量由图2可知,油源向液压缸输入的最大流量为q=min,按10%的泄露来计算那么泵的总流量为:q P=1.1×88.39=97.229L/min由于溢流阀的最小稳定溢流流量为2 L/min,工进时的输入液压缸的流量为×10-4 L/min,所以小流量液压泵的流量为min(3)确定液压泵的规格根据以上压力和流量数值查阅产品样本,最后确定选取YBN-40M型限压式型双联叶片泵满足要求。
(3)选择电动机由工况图2可知,最大功率出现在快进阶段,取泵的总效率为ηP=0.75,则所需电动机功率为P=P P q PP=0.79×106×(2.5+97.225)×1033=1.75KW选用电动机型号:查电动机产品样本,选用Y112M-6型电动机,其额定功率为阀类元件及辅助元件根据液压系统的工作压力和通过各个阀类元件及辅助元件的流量,可选用这些元件的型号及规格,如表3所示。
表3 液压元件表5、液压系统的主要性能验算系统压力损失验算管道直径按选定的液压元件接口尺寸确定为d=18mm,进、回油管长度均取l=2m,油液的运动粘度取v=1×10-4,油液密度取ρ=900kg/m3。
工作循环中进、回油管中通过的最大流量q=98L/min,由此计算雷诺数,得R e=υdv=4qπdv=1155<2300由此可推出个工况下的进、回油路中的液流均为层流。
管中流速为υ=qπ4d2=6.42 m/s因此沿程损失为?P f=75R eldρυ22=0.18×106Pa在管道具体结构没有确定时,管路局部损失?P r常按以下经验公式计算?P r=0.1?P f各工况下的阀类元件的局部压力损失为∑?P=?P s(q s )2式中:q为阀的实际流量;q s为阀的额定流量(从产品手册中查得);?P s为阀在额定流量下的压力损失(从产品手册中查得)。
根据以上公式计算出各个工况下的进、回油管路的压力损失。
计算结果均小于估取值(计算从略),不会使系统工作压力高于系统的最高压力。
系统发热与温升计算液压系统工进在整个工作循环中所占的时间比例94%,所以系统发热和温升可用工进时的数值来计算。
工进时的回路效率ηL=p1q1p P1q P1+p P2q P2=0.06其中,大流量泵的工作压力p P2就是此泵通过顺序阀卸荷时所产生的压力损失,因此它的数值为p P2=0.3×0.077×106Pa前面已经取双联液压泵的总效率ηP=0.75,现取液压缸的总效率ηm= 0.95,则可算得本液系统的效率为η=ηPηmηL=0.042可见工进时液压系统效率很低,这主要是由于溢流损失和节流损失造成的。
工进工况液压泵的输入功率为P i=p P1q P1+p P2q P2ηP=280W根据系统的发热量计算式可算得工进阶段的发热功率Q=P i(1−η)=268.24W取散热系数K=15W/(m·℃),油箱有效容积为V=216L,算得系统升温为Δt=QKA=Q0.065K√V23=7.7℃设机床工作环境温度t=25℃,加上此温升后有t=℃,在正常工作温度内,符合要求。
附录:液压系统原理图。