臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)的教學(xué)規(guī)劃

1、湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)資料袋機(jī)械工程學(xué)院學(xué)院（系、部）201320 14學(xué)年第 1學(xué)期課程名稱液壓與氣壓傳動(dòng)指導(dǎo)教師羅中平職稱教授學(xué)生姓名曹炎斌專業(yè)班級(jí)機(jī)工1102 班學(xué)號(hào)11495200131題目組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)成績(jī)起止日期2013年 12月19日1014 年1月02日目 錄清單序號(hào)材料名稱資料數(shù)量備注1課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書3課程設(shè)計(jì)圖紙張456湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2013 2014學(xué)年第1學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院（系、部）機(jī)電一體化專業(yè) 1102 班級(jí)課程名稱：液壓與氣動(dòng)設(shè)計(jì)題目：組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)1完成期限：自2013 年12 月30 日至 2014 年1 月

2、3 日共1周一、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)試為某廠汽缸加工自動(dòng)線上設(shè)計(jì)一臺(tái)臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)。 機(jī)床有主軸16根，鉆14個(gè)13.9mm 的孔，2個(gè)8.5mm 的孔。1 ）機(jī)床要求的工作循環(huán)是：快速接近工件，然后以工作速度鉆孔，加工完畢后快速退回原始位置，最后自動(dòng)停止。 動(dòng)力滑臺(tái)采用平導(dǎo)軌。內(nèi) 容 及 任 務(wù)2 ）機(jī)床的工作參數(shù)如下：假設(shè)運(yùn)動(dòng)部件重 G= 9800N，切削力Fw=30500N ;快進(jìn)快退速度v仁v3=5.5m/min;動(dòng)力滑臺(tái)采用平導(dǎo)軌， 靜、動(dòng)摩擦因數(shù)卩s=0.2 , m=0.1 ;往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速、減速時(shí)間為0.2s ; 快進(jìn)行程L仁100mm ;工進(jìn)行程 L2=

3、50mm ，執(zhí)行元件使用液壓缸，試設(shè)計(jì)計(jì)算其液壓 系統(tǒng)。3）機(jī)床自動(dòng)化要求：要求系統(tǒng)采用電液結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)，速度換接無(wú)沖擊，且速度要穩(wěn)定，能承受一 定量的反向負(fù)荷。、設(shè)計(jì)任務(wù)完成如下工作：1）按機(jī)床要求設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，繪出液壓系統(tǒng)圖。2 ）確定滑臺(tái)液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)。3）計(jì)算系統(tǒng)各參數(shù)，列出電磁鐵動(dòng)作順序表。4）選擇液壓元件型號(hào)，列出元件明細(xì)表。5）驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能。三、設(shè)計(jì)工作量1）撰寫課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份，不少于三千字。要求計(jì)算說(shuō)明書計(jì)算準(zhǔn)確、文字通 順、編排規(guī)范。2）繪制液壓系統(tǒng)原理圖圖紙一張、要求圖面布置合理、正確清晰、符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及有 關(guān)規(guī)定。進(jìn) 度 安 排起止日期工作內(nèi)容2013

4、.12.30講授設(shè)計(jì)的一般步驟和方法、設(shè)計(jì)的要求、布置設(shè)計(jì)題目；2013.12.31-2014.1.2學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)；2014.1.3教師驗(yàn)收，學(xué)生修改打印設(shè)計(jì)報(bào)告。答辯主 要 參 考 資 料1 許福玲 陳堯明主編，液壓與氣壓傳動(dòng)，機(jī)械工業(yè)出版社，2007年6月。2 章宏甲等編，液壓與氣壓傳動(dòng)，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年2月。3 何存興主編，液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)，華中科技大學(xué)出版社，2002年1月。4 張群生主編，液壓與氣壓傳動(dòng)，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年8月。5 姜繼海等主編，液壓與氣壓傳動(dòng)，高等教育出版社，2002年1月。6 左建民主編，液壓與氣壓傳動(dòng)，機(jī)械工業(yè)出版社，1995年10月。7 成

5、大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（單行本）液壓傳動(dòng)北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.8 楊培元，朱福元液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.9 劉忠偉主編液壓與氣壓傳動(dòng)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社2011.1指導(dǎo)教師（簽字）：系（教研室）主任（簽字）：（課程設(shè)計(jì)名稱）設(shè)計(jì)說(shuō)明書（題目）起止日期： 2013 _年12月19日 至2014 _年丄月_2_日學(xué)生姓名曹炎斌班級(jí)機(jī)工1102學(xué)號(hào)11495200131成績(jī)指導(dǎo)教師（簽字）機(jī)械工程學(xué)學(xué)院（部）2013年12 月30日液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書湖南工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2013年12月第一章明確液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求要求設(shè)計(jì)一臺(tái)臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)

6、的液壓系統(tǒng)。設(shè)計(jì)要求驅(qū)動(dòng)動(dòng)力滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)-工進(jìn)一快退一停止”的工作循環(huán)。液壓系統(tǒng)的主要參 數(shù)與性能要求如下：機(jī)床上有主軸16個(gè)，加工13.9 mm的孔14個(gè)，8.5mm 的孔2個(gè)。刀具材料為高速鋼，工件材料為鑄鐵，硬度為240 HBS，運(yùn)動(dòng)部件總質(zhì)量G=9800N，快進(jìn)、快退的速度V1= V3=5.5 m/min，快進(jìn)行程長(zhǎng)度11=100 mm，工進(jìn)行程長(zhǎng)度12=50 mm，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速，減速時(shí)間為 0.2s， 動(dòng)力滑臺(tái)采用平導(dǎo)軌，其靜摩擦系數(shù) fs=0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)fd=0.1，液壓系統(tǒng)中 的執(zhí)行元件使用液壓缸。第二章負(fù)載與運(yùn)動(dòng)分析負(fù)載分析中，暫不考慮回油腔的背壓力，液壓缸的密封裝置產(chǎn)

7、生的摩擦阻力在機(jī)械效率 中加以考慮。因工作部件是臥式放置，重力的水平分力為零，這樣需要考慮的力有：夾緊力， 導(dǎo)軌摩擦力，慣性力。在對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行工況分析時(shí)，本設(shè)計(jì)實(shí)例只考慮組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)所受到的工作負(fù) 載、慣性負(fù)載和機(jī)械摩擦阻力負(fù)載，其他負(fù)載可忽略。（1 ）切削負(fù)載Fw 30500N工作負(fù)載是在工作過(guò)程中由于機(jī)器特定的工作情況而產(chǎn)生的負(fù)載，對(duì)于金屬切削機(jī)床 液壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，沿液壓缸軸線方向的切削力即為工作負(fù)載。切削負(fù)載（確定切削負(fù)載應(yīng)具備機(jī)械切削加工方面的知識(shí)）用高速鋼鉆頭 伸個(gè)）鉆鑄鐵孔時(shí)的軸向切削力 Ft（單位為N）為Ft 25.5Ds0.8（HBS）0.62（8 1）式中：D鉆頭直徑，單

8、位為 mm ;s每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位為 mm / r;hbs 鑄件硬度。根據(jù)組合機(jī)床加工特點(diǎn)，鉆孔時(shí)主軸轉(zhuǎn)速n和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量s按“組合機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)”?。簩?duì) 013.9mm 的孔：n i=360r / min , s i=0.147mm/ r;對(duì) 08.5mm 的孔：n2=550r /min , s 2=0.096mm/r;所以，系統(tǒng)總的切削負(fù)載Ft為：Fw 14 25.5 13.9 0.1470.8 2400.62 25.5 9.0 0.096082400.630500 N令 Fw=Fq=30500N2 慣性負(fù)載往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速，減速時(shí)間為0.2 s，所以取t 為 0.2Sv Gv5.5Fmm1000

9、458Nt gt60 0.23 阻力負(fù)載機(jī)床工作部件對(duì)動(dòng)力滑臺(tái)導(dǎo)軌的法向力為:FnG9800N靜摩擦阻力：Ftffs fn0.298001960N動(dòng)摩擦阻力：FfdfdFn0.19800980N加速負(fù)載：FlFnfdmv/ t1438N如果忽略切削力引起的顛覆力矩對(duì)導(dǎo)軌摩擦力的影響，并設(shè)液壓缸的機(jī)械效率w =0.9，根據(jù)上述負(fù)載力計(jì)算結(jié)果，可得出液壓缸在各個(gè)工況下所受到的負(fù)載力和液壓缸所需推力情況由此得出液壓缸在各工作階段的負(fù)載如表10 1所列。表81液壓缸在各工作階段的負(fù)載R工況負(fù)載組成負(fù)載值F工況負(fù)載組成負(fù)載值F啟動(dòng)FlFn fs1960快退FlFnfd980快進(jìn)Fl Fn fd980停止

10、FF fdF m522工進(jìn)FLFn fdFq31480注：在負(fù)載分析中，沒(méi)有考慮動(dòng)力滑臺(tái)上傾翻力矩的作用按表8-1數(shù)值繪制的動(dòng)力滑臺(tái)負(fù)載圖如圖8-1(a)所示。第三章負(fù)載圖和速度圖的繪制根據(jù)工作循環(huán)(總行程L1+L2=150mm工進(jìn)速度 V2 繪制動(dòng)力滑臺(tái)速度圖(如圖8-1(b)所示?？爝M(jìn)、工進(jìn)和快退的時(shí)間可由下式分析求出?？爝M(jìn)l1w0.15.5601.09s丨20.05工進(jìn)t2-6056.6sV20.053快退4I2 ht30.15601.63sV35.5根據(jù)上述已知數(shù)據(jù)繪制組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)繪制負(fù)載圖(F-t)如圖1(b),速度循環(huán)圖如圖1 ( c)所示。初選液壓缸工作壓力所設(shè)計(jì)的動(dòng)

11、力滑臺(tái)在工進(jìn)時(shí)負(fù)載最大，在其它工況負(fù)載都不太高，參考表1和表2，初選液壓缸的工作壓力 p1=4MPa。快進(jìn)工進(jìn) .快退停止組合機(jī)床液壓缸的負(fù)載圖和速度圖圖1速度負(fù)載循環(huán)圖a）工作循環(huán)圖 b）負(fù)載速度圖c）負(fù)載速度圖第四章確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)4.1確定液壓缸工作壓力由表2和表3可知，組合機(jī)床液壓系統(tǒng)在最大負(fù)載約為40000N時(shí)宜取5MP。表2按負(fù)載選擇工作壓力負(fù)載/ KN50工作壓力/MPa5表3各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力機(jī)械類型機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械 小型工程機(jī)械建筑機(jī)械 液壓鑿巖機(jī)液壓機(jī)大中型挖掘機(jī) 重型機(jī)械起重運(yùn)輸機(jī)械磨床組合機(jī)床龍門刨床拉床工作壓力/Mpa0.823528810101820324.

12、2計(jì)算液壓缸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)由于工作進(jìn)給速度與快速運(yùn)動(dòng)速度差別較大，且快進(jìn)、快退速度要求相等，從降低總流量需求考慮，應(yīng)確定采用單桿雙作用液壓缸的差動(dòng)連接方式。通常利用差動(dòng)液壓缸活塞桿較粗、可以在活塞桿中設(shè)置通油孔的有利條件，最好采用活塞桿固定， 而液壓缸缸體隨滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)的常用典型安裝形式。這種情況下，應(yīng)把液壓缸設(shè)計(jì)成無(wú)桿腔工作面積a是有桿腔工作面積 A兩倍的形式，即活塞桿直徑 d與缸筒直徑D呈d = 0.707 D的關(guān)系。工進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)孔被鉆通時(shí)，由于負(fù)載突然消失，液壓缸有可能會(huì)發(fā)生前沖的現(xiàn)象， 因此液壓缸的回油腔應(yīng)設(shè)置一定的背壓（通過(guò)設(shè)置背壓閥的方式），選取此背壓值為p2=0.8MPa。，但連接管

13、快進(jìn)時(shí)液壓缸雖然作差動(dòng)連接（即有桿腔與無(wú)桿腔均與液壓泵的來(lái)油連接），路中不可避免地存在著壓降p，且有桿腔的壓力必須大于無(wú)桿腔，估算時(shí)取p 0.5MPa?？焱藭r(shí)回油腔中也是有背壓的，這時(shí)選取被壓值p2 =0.6MPa。工進(jìn)時(shí)液壓缸的推力計(jì)算公式為F / m APi A2P2 A1P1 (A/2)P2，式中：F負(fù)載力m液壓缸機(jī)械效率Ai 液壓缸無(wú)桿腔的有效作用面積A2液壓缸有桿腔的有效作用面積 pi 液壓缸無(wú)桿腔壓力 P 2液壓有無(wú)桿腔壓力因此，根據(jù)已知參數(shù)，液壓缸無(wú)桿腔的有效作用面積可計(jì)算為A1= mF43603.333X10-65-082=0.0947899 mm液壓缸缸筒直徑為D =、. 4

14、A1/ =109.89mm由于有前述差動(dòng)液壓缸缸筒和活塞桿直徑之間的關(guān)系，d = 0.707 D，因此活塞桿直徑為d=0.707 X109.89=77.69mm，根據(jù)GB/T2348 1993對(duì)液壓缸缸筒內(nèi)徑尺寸和液壓缸活塞桿外徑尺寸的規(guī)定，圓整后取液壓缸缸筒直徑為D=110mm ，活塞桿直徑為d=80mm。此時(shí)液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積分別為：A1= D2/4=94.795 x10-4 m222-42A2= （D -d ）/4=44.555 x10 m工作臺(tái)在快進(jìn)過(guò)程中，液壓缸采用差動(dòng)連接，此時(shí)系統(tǒng)所需要的流量為q 快進(jìn)（AA2） V127.63工作臺(tái)在快退過(guò)程中所需要的流量為q 快退 A2v

15、324.50L/mi n工作臺(tái)在工進(jìn)過(guò)程中所需要的流量為q工進(jìn) Av20.502L / min根據(jù)上述液壓缸直徑及流量計(jì)算結(jié)果，進(jìn)一步計(jì)算液壓缸在各個(gè)工作階段中的壓力、流量和功率值，如表 4所示?？衫L制出液壓缸的工況圖，如圖2所示。0.o.: n0沖4V . 49E陽(yáng)IM/nnO.C-20嗨表8-2液壓缸在不同工作階段的壓力、流量和功率值工況負(fù)載Fl/N回油腔壓力進(jìn)油腔壓力輸入理論流量q輸入功 率P/kW計(jì)算式快迸（差 動(dòng)）啟動(dòng)1960p /MPa0P1妙-P1Fl / mA2 p / A1AqA1A2 V1pP1q加速980P1p1.005-恒速9800.8040.54850.441工進(jìn)31

16、4800.64.880.00840.041P1Fl / mP2A2 / AqA1V2pP1q快退啟動(dòng)196000.38-P1Fl / mP2A2 / A1qA2V3pP1q加速9800.60.573-恒速9800.4240.4860.205圖2 組合機(jī)床液壓缸工況圖第五章液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)根據(jù)組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)和工況分析，所設(shè)計(jì)機(jī)床對(duì)調(diào)速范圍、低速穩(wěn)定性有一定要求，因此速度控制是該機(jī)床要解決的主要問(wèn)題。速度的換接、穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)是該機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。此外，與所有液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求一樣，該組合機(jī)床液壓系統(tǒng)應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，節(jié)約能源，工作可靠。5.1選用執(zhí)行元件因系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)要求

17、正向快進(jìn)和工進(jìn)，反向快退，且快進(jìn)，快退速度相等，因此選用單活塞桿液壓缸，快進(jìn)時(shí)差動(dòng)連接，無(wú)桿腔面積Ai等于有桿腔面積 A2的兩倍。5.2速度控制回路的選擇工況圖表明，所設(shè)計(jì)組合機(jī)床液壓系統(tǒng)在整個(gè)工作循環(huán)過(guò)程中所需要的功率較小，系 統(tǒng)的效率和發(fā)熱問(wèn)題并不突出，因此考慮采用節(jié)流調(diào)速回路即可。雖然節(jié)流調(diào)速回路效率低， 但適合于小功率場(chǎng)合，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。該機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)要求有較好的低速穩(wěn)定性 和速度-負(fù)載特性，因此有三種速度控制方案可以選擇，即進(jìn)口節(jié)流調(diào)速、出口節(jié)流調(diào)速、 限壓式變量泵加調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速。鉆鏜加工屬于連續(xù)切削加工，加工過(guò)程中切削力變化不大，因此鉆削過(guò)程中負(fù)載變化 不大，采用

18、節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路即可。但由于在鉆頭鉆入鑄件表面及孔被鉆通時(shí)的瞬間， 存在負(fù)載突變的可能，因此考慮在工作進(jìn)給過(guò)程中采用具有壓差補(bǔ)償?shù)倪M(jìn)口調(diào)速閥的調(diào)速方 式，且在回油路上設(shè)置背壓閥。由于選定了節(jié)流調(diào)速方案， 所以油路采用開(kāi)式循環(huán)回路，以提高散熱效率，防止油液溫升過(guò)高。從工況圖中可以清楚地看到， 在這個(gè)液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)內(nèi)，液壓要求油源交替地提供低壓大流量和高壓小流量的油液。而快進(jìn)快退所需的時(shí)間右和工進(jìn)所需的時(shí)間t2君如=20因此從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量角度來(lái)看，如果選用單個(gè)定量泵作為整個(gè)系有ti統(tǒng)的油源，液壓系統(tǒng)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間處于大流量溢流狀態(tài)，從而造成能量的大量損失，這樣的設(shè)計(jì)顯然是不合理的。如果

19、采用一個(gè)大流量定量泵和一個(gè)小流量定量泵雙泵串聯(lián)的供油方式，由雙聯(lián)泵組成的油源在工進(jìn)和快進(jìn)過(guò)程中所輸出的流量是不同的，此時(shí)液壓系統(tǒng)在整個(gè)工作循環(huán)過(guò)程中所需要消耗的功率估大，除采用雙聯(lián)泵作為油源外，也可選用限壓式變量泵作油源。但限壓式變量泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，且流量突變時(shí)液壓沖擊較大，工作平穩(wěn)性差，最后確定選用雙聯(lián)液壓泵供油方案，有利于降低能耗和生產(chǎn)成本，如圖3所示。圖3雙泵供油油源5.3選擇快速運(yùn)動(dòng)和換向回路根據(jù)本設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)方式和要求，采用差動(dòng)連接與雙泵供油兩種快速運(yùn)動(dòng)回路來(lái)實(shí)現(xiàn)快速 運(yùn)動(dòng)。即快進(jìn)時(shí)，由大小泵同時(shí)供油，液壓缸實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接。本設(shè)計(jì)采用二位二通電磁閥的速度換接回路，控制由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)。

20、與采用行程閥相 比，電磁閥可直接安裝在液壓站上，由工作臺(tái)的行程開(kāi)關(guān)控制，管路較簡(jiǎn)單，行程大小也容易調(diào)整，另外采用液控順序閥與單向閥來(lái)切斷差動(dòng)油路。因此速度換接回路為行程與壓力聯(lián)合控制形式。5.4速度換接回路的選擇所設(shè)計(jì)多軸鉆床液壓系統(tǒng)對(duì)換向平穩(wěn)性的要求不高，流量不大，壓力不高，所以選用價(jià)格較低的電磁換向閥控制換向回路即可。為便于實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，選用三位五通電磁換向閥。 為了調(diào)整方便和便于增設(shè)液壓夾緊支路，應(yīng)考慮選用Y型中位機(jī)能。由前述計(jì)算可知，當(dāng)工作臺(tái)從快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時(shí)，進(jìn)入液壓缸的流量由0.5485 L/S降0.0084 L/S，可選二位二通行程換向閥來(lái)進(jìn)行速度換接，以減少速度換接過(guò)程中的液壓沖

21、擊，如圖4所示。由于工作壓力較低，控制閥均用普通滑閥式結(jié)構(gòu)即可。由工進(jìn)轉(zhuǎn)為快退時(shí)， 在回路上并聯(lián)了一個(gè)單向閥以實(shí)現(xiàn)速度換接。為了控制軸向加工尺寸，提高換向位置精度，if 匸.1T1丸略采用死擋塊加壓力繼電器的行程終點(diǎn)轉(zhuǎn)換控制。a.換向回路b.速度換接回路圖4換向和速度切換回路的選擇參考同類組合機(jī)床，選用雙作用葉片泵雙泵供油，調(diào)速閥進(jìn)油節(jié)流閥調(diào)速的開(kāi)式回路，溢流閥做定壓閥。為了換速以及液壓缸快退時(shí)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，回油路上設(shè)置背壓閥， 初定背壓值 Pb=0.8MPa 。5.5組成液壓系統(tǒng)原理圖選定調(diào)速方案和液壓基本回路后，再增添一些必要的元件和配置一些輔助性油路，如控制油路、潤(rùn)滑油路、 測(cè)壓油路等，

22、并對(duì)回路進(jìn)行歸并和整理，就可將液壓回路合成為液壓系1 雙聯(lián)葉片液壓泵；2 三位五通電液闊；3 行程閥；4 調(diào)速閥；5 單向閥；6 單向閥；7 順序閥；8背壓閥；9 溢流閥；10 單向閥；II過(guò)濾器;12 壓力表接點(diǎn)；13 單向閥；I4 壓力繼電器。系統(tǒng)圖的原理1 快進(jìn)快進(jìn)如圖所示，按下啟動(dòng)按鈕，電磁鐵1YA通電，由泵輸出地壓力油經(jīng) 2三位五通換向閥的左側(cè)，這時(shí)的主油路為：進(jìn)油路：泵 t向閥10t三位五通換向閥 2 （1YA得電）7行程閥3t液壓缸左腔。 回油路：液壓缸右腔t三位五通換向閥2 （1YA得電）t單向閥 6t行程閥3t液壓缸左腔。由此形成液壓缸兩腔連通，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)快進(jìn)，由于快進(jìn)負(fù)載壓力

23、小，系統(tǒng)壓力低，變量泵輸出最大流量。2 .工進(jìn)減速終了時(shí)，擋塊還是壓下，行程開(kāi)關(guān)使3YA通電，二位二通換向閥將通路切斷，這時(shí)油必須經(jīng)調(diào)速閥 4和15才能進(jìn)入液壓缸左腔，回油路和減速回油完全相同，此時(shí)變量泵 輸出地流量自動(dòng)與工進(jìn)調(diào)速閥15的開(kāi)口相適應(yīng)，故進(jìn)給量大小由調(diào)速閥15調(diào)節(jié)，其主油路為：進(jìn)油路：泵 t向閥10 t三位五通換向閥 2 （1YA得電）t調(diào)速閥 4t調(diào)速閥15t液 壓缸左腔。回油路：液壓缸右腔t三位五通換向閥2t背壓閥8t液控順序閥7t油箱。3. 快退滑臺(tái)停留時(shí)間結(jié)束后，時(shí)間繼電器發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵1YA、3YA斷電，2YA通電，這時(shí)三位五通換向閥 2接通右位，因滑臺(tái)返回時(shí)的負(fù)載

24、小，系統(tǒng)壓力下降，變量泵輸出流 量又自動(dòng)恢復(fù)到最大，滑快速退回，其主油路為：進(jìn)油路：泵 t向閥10 t三位五通換向閥 2 （2YA得電）t液壓缸右腔?；赜吐罚阂簤焊鬃笄籺單向閥5t三位五通換向閥 2 （右位）t油箱。4. 原位停止當(dāng)滑臺(tái)退回到原位時(shí)，擋塊壓下原位行程開(kāi)關(guān)，發(fā)出信號(hào)，使2YA斷電，換向閥處于中位，液壓兩腔油路封閉，滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。這時(shí)液壓泵輸出的油液經(jīng)換向2直接回油箱，泵在低壓下卸荷。第六章液壓元件的選擇6.1確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率（1 ）計(jì)算液壓泵的最大工作壓力由于本設(shè)計(jì)采用雙泵供油方式，根據(jù)液壓系統(tǒng)的工況圖，大流量液壓泵只需在快進(jìn)和 快退階段向液壓缸供油，因此大流量泵工作

25、壓力較低。小流量液壓泵在快速運(yùn)動(dòng)和工進(jìn)時(shí)都 向液壓缸供油，而液壓缸在工進(jìn)時(shí)工作壓力最大，因此對(duì)大流量液壓泵和小流量液壓泵的工作壓力分別進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)液壓泵的最大工作壓力計(jì)算方法，液壓泵的最大工作壓力可表示為液壓缸最大工 作壓力與液壓泵到液壓缸之間壓力損失之和。對(duì)于調(diào)速閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路， 選取進(jìn)油路上的總壓力損失p 0.8MPa，同時(shí)考慮到壓力繼電器的可靠動(dòng)作要求壓力繼電器動(dòng)作壓力與最大工作壓力的壓差為0.5MPa ,則小流量泵的最高工作壓力可估算為Pn 4.88 0.8 0.5 MPa 6.18MPa大流量泵只在快進(jìn)和快退時(shí)向液壓缸供油，圖4表明，快退時(shí)液壓缸中的工作壓力比快進(jìn)時(shí)大，如取進(jìn)油

26、路上的壓力損失為0.5MPa，則大流量泵的最高工作壓力為：Pp20.47 0.5 MPa 0.97MPa(2)計(jì)算總流量表3表明，在整個(gè)工作循環(huán)過(guò)程中，液壓油源應(yīng)向液壓缸提供的最大流量出現(xiàn)在快進(jìn)工作階段，為0.5485 L/S，若整個(gè)回路中總的泄漏量按液壓缸輸入流量的10%計(jì)算，則液壓油源所需提供的總流量為：qp 1.1 0.54850.6034L/S =36.2L/min工作進(jìn)給時(shí)，液壓缸所需流量約為 0.0084L/S，但由于要考慮溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量 0.05 L/s，故小流量泵的供油量最少應(yīng)為0.0584L/S 。據(jù)據(jù)以上液壓油源最大工作壓力和總流量的計(jì)算數(shù)值，因此選取PV2R12

27、12/32型雙聯(lián)葉片泵，其中小泵的排量為12mL/r，大泵的排量為32mL/r，若取液壓泵的容積效率=0.9，則當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速 n =940r/min 時(shí)，液壓泵的實(shí)際輸出流量為vPqp 12 32960 0.91000 L min 37.224L min37.224r/min 。取泵的總效率0.75，則液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)所需的功率為： pP0.97 37.224 kW 0.81kW p60 0.75根據(jù)上述功率計(jì)算數(shù)據(jù)，定轉(zhuǎn)速 nn 960 r. min。此系統(tǒng)選取Y100L-6型電動(dòng)機(jī)，其額定功率Pn 1.5kW，額由于液壓缸在快退時(shí)輸入功率最大，這時(shí)液壓泵工作壓力為0.97MPa、流量為6.2確定其它元件及輔件(1)確定閥類元件及輔件根據(jù)系統(tǒng)的最高工作壓力和通過(guò)各閥類元件及輔件的實(shí)際流量，查閱產(chǎn)品樣本，選出的閥類元件和輔件規(guī)格如表 6所列。表6液壓元件規(guī)格及型號(hào)序號(hào)元件名稱通過(guò)的最 大流量q/L/min規(guī)格型號(hào)額定流量qn/L/min額定壓力Pn/MPa額定壓降?Pn/MPa1雙聯(lián)葉片泵一PV2R12-12/323716/14一2三位五通電5035DYF3Y E10B8016 0.5液換向閥3行程閥60AXQF E10B6