卧式钻床动力滑台液压传动系统设计

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目录

1.负载分析 (1)

2.绘制液压工况(负载速度)图 (3)

3.初步确定液压缸的参数 (3)

3.1.初选液压缸的工作压力: (3)

3.2.计算液压缸尺寸: (4)

3.3.计算液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量及功率: (4)

3.4.绘制液压缸工况图 (5)

4.拟定液压系 (5)

4.1.选择液压回路 (5)

4.2.液压系统的组合 (5)

5.液压元件的计算和选择 (7)

5.1.确定液压泵的容量及驱动电机的功率: (7)

5.2.液压泵的流量 (7)

5.3.选择电动机 (7)

5.4.元件选择 (8)

5.5.确定管道尺寸 (8)

5.6.确定油箱容积: (8)

6.管路系统压力损失验算 (9)

6.1.判断油流状态 (9)

6.2.沿程压力损失 (9)

6.3.局部压力损失 (10)

7.液压系统的发热与温升验算 (11)

7.1.液压泵的输入功率 (11)

7.2.有效功率 (11)

7.3.系统发热功率 (11)

7.4.散热面积 (11)

7.5.油液温升 (11)

8.参考文献: (12)

1. 负载分析

1.切削力: Ft=16000N

2.导轨摩擦阻力 静摩擦力:

fs

F =W f S =0.2 ⨯20000 = 4000N

动摩擦力:fd F = W f d =0.1⨯20000 = 2000N

3.惯性阻力

(1)动力滑台快进惯性阻力m F ,动力滑台启动加速、反向启动加速和快退减速制动的加速度相等,s m v /15.0=∆,s t 20.0=∆

N t v g w F m 153020.015

.08.920000=⨯=∆∆=

(2)动力滑台快进惯性阻力'

m F ,动力滑台由于转换到制动是减速,取s m v /1074-⨯=∆,

s t 20.0=∆

N t v g w F

m

14.720

.01078.9200004'

=⨯⨯=∆∆=- 液压缸各动作阶段负载列表如下: 工况 计算公式 液压缸负载F (N ) 液压缸推力

(m

F

F η

=) 启动 F= W f S 5000 5556 加速 F =W f d + m F 6326 7029 快进 F=W f d 2500 2778 工进 F=t F +W f d 18000 20000 制动 F =W f d — '

m F 2483 2759 快退 F=W f d 2500 2778 制动

F =W f d — m F

—1326

—1473

注:液压缸机械效率:0.9m

η=。

2. 绘制液压工况(负载速度)图

根据计算的液压负载和各阶段工作行程、速度,可绘制液压缸的F —T 与 V —t 图 快进

t

1

=v

L 1

1=

0.15

20.075

s = 工进

t m a x

2=v

L min

22

=

4

0.15

4553.310

s -=⨯ t m n

2=v

L

max

22

=

3

0.15

881.710

s -=⨯ 快退

t 3

=v

L 3

3=0.03

40.75

s =

液压缸负载图和速度图

3. 初步确定液压缸的参数

3.1. 初选液压缸的工作压力:

组合机床液压系统工作压力,一般为(30~50)⨯510Pa,这里选1P =44⨯5

10Pa,为防止钻通

孔时动力滑台发生前冲,液压缸回油腔应有背压,背压2P =2⨯510Pa 。初步定快进快退回油压力损失∆2P =5⨯510Pa 3.2. 计算液压缸尺寸:

选定液压缸前、后腔有效面积比为2:1,则液压缸无杆腔工作面积1A

1A =

()210

21P P F -= 425

2000048.8106

(44)102

m -=⨯-⨯

取A1=502410m -⨯

液压内径 D=

π

1

4A =

m 24

100.810504--⨯=⨯⨯π

取标准值 D=8.0⨯210-m

活塞杆直径 d=0.7D ≈5.6⨯210-m

液压缸尺寸取标准值之后的有效工作面积 无杆腔面积 1A =4π2D =4π

x(8.0⨯210-)2=39⨯2410m -

有杆腔面积 2A =4π )

(22d D -=4

π

(8.0226.5-)244106.2510m --⨯=⨯

活塞杆面积 3A = 1A -2A =13.42410m -⨯

3.3. 计算液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量及功率: 表中0F 为液压缸的驱动力。

液压缸工作循环中各阶段的压力、流量及功率见下表 工况

计算公式

0F (N )

2P (510Pa ) 1P

(510Pa )

Q (3

10-3m /s )

P(N)

快进 启动

加速 快进

1P =3

A F +∆2P Q=3A 1v

P=1P Q

5556 7029 2778

0 5 5

41.4 57.4 25.7

0.2

0.514510⨯

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