动力滑台的液压控制

《液压与气压课程设计》报告

题目动力滑台的液压控制

专业机械设计制造及其自动化

班级机制1011

姓名石立志

学号2010116158

2013年9 月15 日

目录

第一章设计任务及工况分析 (1)

1.1 设计任务

1.2 工况分析

1.3 负载分析

1.4 运动时间

1.5液压缸在各阶段的负载和推力

第二章确定系统的主要参数 (4)

2.1 初液压缸工作压力

2.2 计算液压缸的尺寸

2.3液压在各个阶段的压力.流量和功率值

第三章拟定系统原理图 (6)

3.1系统原理图

3.2电磁阀动作表

3.3 液压缸工况图

第四章计算和选择液压器件 (8)

4.1 确定液压缸的型号及电动机功率

4.2确定其它元件及辅件

第五章小结及参考文献 (10)

5.1 小结

5.2 参考文献

第一章设计任务及工况分析

1.1设计任务

设计单面多轴钻孔组合机床，动力滑台的工作循环是：快进——工进——快退——停止。液压系统的主要性能参数要求如下，轴向切削力为24000N；滑台移动部件总质量为510kg；加、减速时间为0.2s；采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1，；快进行程为200mm，工进行程为100mm，快进与快退速度相等，均为 3.5m／min，工进速度为 30～40mm／min。工作时要求运动平稳，且可随时停止运动。试设计动力滑台的液压系统。

1.2 运动分析

工作循环为快进工进快退

1.3 负载分析

（1）工作负载

即轴向切削力F

L

=24000 N

(2)摩擦负载

1，静摩擦力

F

fs

=UsG=0.2Ｘ510Ｘ10=1020 N

2，动摩擦力

F

ld =U

d

G=0.1X510X10=510 N

(3)惯性负载

Fa=ma=510X3.5/12=149 N

1.4 运动时间

快进 L1/v1 = 3.4 s

工进 L2/v2 = 171.4 s

快退（L1+L2）/v3= 5.1 s

1.5液压缸在各阶段的负载和推力

因为液压缸受力还有密封阻力一般用机械效率来表示，所以设液压缸的机械效率n=0.9得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列

表1 液压缸在各工作阶段的负载和推力

度循环图V=t，如上图所示。

第二章 确定系统的主要参数

2.1 初液压缸工作压力

所设计的动力滑台在工进时负载最大，其他工况负载都不太高，参考表4.2，初选液压缸的工作压力P1=4Mpa

表4.2按负载选择工作压力

2.2 计算液压缸的尺寸

鉴于动力滑台快进和快退速度相等，这里的液压缸可选单杆式差动液压缸（212A A ），快进时液压缸差动连接. 工进时为防止孔钻通时突然消失发生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，查表选背压力P2=0.5Mpa

由P1A1-P2A2=F/n 得：

圆整查表得： D = 100 mm 由A1=2A2 得：d =70.7 mm 查表取d =70 mm 由此可求得液压缸的实际有效面积：

A1=3.14X502X10-6=78.5X10-4 m 2 A2=3.14X352x10-6=40.0X10-4 m 2

2.3液压在各个阶段的压力.流量和功率值

注;液压缸差动连接的压力损失不计

第三章 拟定系统原理图

3.1

3.2 电磁阀动作表

1．快进：快进如图所示，按下启动按钮，电磁铁1DT通电，由泵输出地压力油经三位五通换向阀的左侧，这时的主油路为：

进油路：泵→三位四通换向阀（1DT得电）→液压缸左腔。

回油路：液压缸右腔→二位三通换向阀→单向阀6→液压缸左腔。

2．工进：减速终了时，挡块还是压下，使3DT通电，这时油必须经调速阀才能会油箱，故进给量大小由调速阀调节，其主油路为：

进油路：泵→三位四通换向阀（1DT得电）→液压缸左腔。

回油路：液压缸右腔→二位三通换向阀→调速阀→油箱。

3．快退：滑台工进结束后，使电磁铁1DT断电，2DT通电，这时三位四通换向阀接通右位，系统其主油路为：

进油路：泵→三位四通换向阀→单向阀→二位三通换向阀→液压缸右腔。

回油路：液压缸左腔→→三位四通换向阀→油箱。

第四章 计算和选择液压器件

4.1 确定液压缸的型号及电动机功率

本设计所使用液压元件均为标准液压元件，只需确定各液压元件的主要参数和规格，然后根据现有的液压元件产品进行选择即可

（1） 计算液压泵的最大工作压力：液压缸整个工作循环中最大工作压力为

3.75Mpa ，由于该系统比较简单，所以取其总压力损失为0.4Mpa 。所以液压泵的工作压力为;

Pp=(3.75+0.4)Mpa=4.15Mpa

（2） 计算最大流量：在整个工作循环过程中，液压泵应向液压缸提供的最大流量出现在快退工作阶段，为13.8 L/min ，若整个回路中总的泄漏量按液压缸输入流量的10%计算，则液压油源所需提供的总流量为：

q P =13.8X1.1L/min=15.18L/min

(3)叶片泵的选择：根据泵的最大工作压力和最大流量查表选择：YB1—16型叶片泵

（4）电动机的选择：由于液压缸在快退时输入功率最大，取泵的总效率

0.75

p

η=，则液压泵驱动电动机所需的功率为：0.079/0.75=0.105KW

通过查表选择电动机型号：Y132M1-6型电动机。 4.2确定其它元件及辅件 （1） 确定油管

在选定了液压泵后，液压缸在实际快进、工进和快退运动阶段的运动速度、时间以及进入和流出液压缸的流量，与原定数差别不大，根据表中2.3数值，当油液在压力管中流速取3m/s 时，可算得与液压缸无杆腔和有杆腔相连的油管内径分别为：D=13.2mm ，取标准值15mm ；d=11.5mm 取标准值12mm 。

因此与液压缸相连的两根油管可以按照标准选用外径15mm ，内径12mm 的无缝钢管或高压软管。如果液压缸采用缸筒固定式，则两根连接管采用无缝钢管连接在液压缸缸筒上即可。如果液压缸采用活塞杆固定式，则与液压缸相连的两根油管可以采用无缝钢管连接在液压缸活塞杆上或采用高压软管连接在缸筒上。 （2）油箱的设计

油箱的主要用途是贮存油液，同时也起到散热的作用，参考相关文献及设计