新液壓傳動打印版

1、 題 目：用成型銑刀在加工件上加工出成型面的液壓專用銑床 姓 名：學號： 院 系： 物理與機電工程學院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及自動化 指導老師： 張雪華 時間： 2014.5.5-9 目錄一、 設(shè)計要求及設(shè)計參數(shù) -3 1、設(shè)計要求 2、設(shè)計參數(shù)二、工況分析 -3 1、負載分析 2、負載圖和速度圖的繪制三、擬定液壓系統(tǒng)原理圖-5 1、確定供油方式 2、速度換接方式的選擇 3、夾緊回路的選擇四、液壓系統(tǒng)的計算和液壓元件的選擇-8 1、液壓缸主要尺寸的確定 2、確定泵的流量，壓力和泵的選擇 3、液壓元件和輔助裝置的選擇 4、管道尺寸的確定 5、油箱容積的確定 五、液壓系統(tǒng)的驗算 -13一、 設(shè)計

2、要求及設(shè)計參數(shù)設(shè)計要求：用成型銑刀在加工件上加工出成型面的液壓專用銑床，要求液壓系統(tǒng)完成的工作循環(huán)是：手工上料自動夾緊工作臺快進銑削進給工作臺快退夾具松開手工卸料。設(shè)計參數(shù)工作臺液壓缸負載力（KN）：FL 夾緊液壓缸負載力（KN）：Fc 工作臺液壓缸移動件重力（KN）：G 夾緊液壓缸負移動件重力（N）：Gc 工作臺快進、快退速度（m/min）：V1=V3 夾緊液壓缸行程（mm）：Lc 工作臺工進速度（mm/min）：V2 夾緊液壓缸運動時間（S）：tc 工作臺液壓缸快進行程（mm）：L1 導軌面靜摩擦系數(shù)：s=0.2工作臺液壓缸工進行程（mm）：L2 導軌面動摩擦系數(shù)：d=0.1工作臺啟動時間

3、（S）：Dt=0.5 FLFcGGcV1V2L1L2Lctc284.81.5555.64525070101二、工況分析1、 負載分析夾緊缸的工作負載 Fl=Fc+Gcd=4800+55×0.1=4805.5N工作臺液壓缸1）、工作負載 工作負載極為切削阻力FL=28KN。2）、摩擦負載 摩擦負載即為導軌的摩擦阻力： (1)靜摩擦阻力 (2)動摩擦阻力 3)、慣性負載 4）、運動時間 快進 工進 快退 液壓缸各階段的負載和推力（）工況負載組成液壓缸負載F/N液壓缸推力啟動300333.3加速178.57198.4快進150166.7工進2815031277.8反向啟動300333.3加

4、速178.57198.4快退150166.72、 負載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖負載循環(huán)圖速度循環(huán)圖三、 擬定液壓系統(tǒng)原理圖1、 確定供油方式由于該機床在工作進給時負載較大，速度較低，而在快進快退時負載較小，速度較快，從節(jié)省能量，減少發(fā)熱考慮，現(xiàn)采用帶壓力反饋的限壓式變量葉片泵（圖a）。2、速度換接方式的選擇 從結(jié)構(gòu)方面，調(diào)節(jié)行程以及閥的安裝難易度，現(xiàn)決定使用電磁換向閥的快慢換接回路（圖b）。3、夾緊回路的選擇 由于采用電磁閥控制夾緊，松開換向工作，為避免工作時突然失電而松開，應(yīng)采用失電夾緊方式?？紤]到夾緊時間可調(diào)節(jié)和當進油路壓力瞬時下降時仍能保持夾緊力，所以接入節(jié)流閥和單向閥保壓，另裝有減壓閥用來調(diào)

5、節(jié)夾緊力的大小和保持夾緊力的穩(wěn)定。（圖c）。圖(a)圖（b）圖（c）5、液壓系統(tǒng)原理圖 元件動作順序表電磁鐵行程閥液壓缸工作循環(huán)夾緊缸夾緊快進工進快退夾緊缸放松1YA+2YA+3YA+4YA+行程閥右位左位左位右位左位三、液壓系統(tǒng)的計算和選擇液壓元件1、液壓缸主要尺寸的確定各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力機械類型機床農(nóng)業(yè)機械小型工程機械建筑機械液壓鑿巖機液壓機大中型挖掘機重型機械起重運輸機械磨床組合機床龍門刨床拉床工作壓力/MPa0.82352881010182032執(zhí)行元件背壓力的估計值系統(tǒng)類型背壓力 p2/MPa簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0.20.5回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)0.40.6回油路設(shè)置有背

6、壓閥的系統(tǒng)0.51.5用補油泵的閉式回路0.81.5回油路較復雜的工程機械1.23回油路較短且直接回油可忽略不計按機床類型選取d/D機床類別磨床、珩床及研磨機床插床、拉床、刨床鉆、鏜、車、銑床d/D0.20.30.50.7（1）工作壓力p，根據(jù)所查閱的資料，暫定p=4MPa.（2）計算液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d，由負載循環(huán)圖可知最大負載為28150N，取p2=0.5MPa，cm=0.9，按機床類型選取d/D=0.7將上述數(shù)據(jù)代入公式D=4F/p1cm1-p2/p11-(d/D)2或D=3.57×10-2×F/p求得D=9.47×10-2m，根據(jù)GB/T234819

7、93標準將內(nèi)徑D圓整為100mm，則由d/D=0.7知活塞桿直徑d=70mm?？紤]到夾緊缸的穩(wěn)定，夾緊缸的工作壓力應(yīng)小于工作缸的壓力，取夾緊缸的壓力p=3MPa，p2=0，cm=0.9,代入公式得 D=3.19×10-2m，按標準圓整為40mm，則d=28mm。驗算最小穩(wěn)定速度：由GE系列調(diào)速閥AQF3E10B查得最小穩(wěn)定流量為0.05L/min，所以A>qmin/vmin=0.05×103/4.5 cm2=11.1cm2因為調(diào)速閥是裝在回油路上，故液壓缸有效面積取有桿腔實際面積，即A=(/4)(D2-d2)=(3.14/4)(102-72)cm2=40cm2>

8、11.1cm2，符合要求。（3）計算在各工作階段液壓缸所需的流量q快進=(/4)d2v快進=（3.14/4）×0.072×5.6 m3/min=21.6 L/mimq工進=(/4)D2v工進=（3.14/4）×0.12×0.045 m3/min=0.35 L/mimq快退=(/4)（D2-d2）v快退=（3.14/4）×（0.12-0.072）×5.6 m3/min=22.4 L/mimq夾=(/4)D夾2v夾=（3.14/4）×0.042×10×10-3×60 m3/min=0.75L/mim

9、2、 確定液壓泵的流量，壓力，泵的選擇（1）泵的工作壓力：pp=p1+p=(4+0.5)MPa=4.5MPa由于pp為系統(tǒng)靜壓力，系統(tǒng)在各種工況的過渡階段出現(xiàn)的動態(tài)壓力往往超過靜態(tài)壓力，故設(shè)另一壓力貯備量pn=1.25pp=5.6MPa(2) 確定泵的流量根據(jù)公式qpKL(q)max，取KL=1.2qp=KL(q)max=1.2×22.4 L/min=26.88L/min(3)選擇液壓泵規(guī)格根據(jù)所求得的pp和qp查閱手冊選用YBX-16限壓式變量葉片泵，該泵的基本參數(shù)為：排量16mL/r，壓力6.3MPa，轉(zhuǎn)速 1450r/min，容積效率 88%，總效率72%（4）電動機的選定根據(jù)

10、公式pBqp/2Pn驗算（Pn為電動機額定功率，pB為限壓式變量泵限定壓力） 計算各階段功率pp=150×10-6/(3.14×0.072)+0.5 MPa=0.54MPaP快進=ppqp/=(0.54×21.6)/(60×0.72)=0.27KwP工進= ppqp/=（4.5×0.35/(60×0.72)=0.036Kw根據(jù)最大功率0.27Kw，查閱電動機產(chǎn)品樣本，選用Y80M1-4型電動機，其額定功率為0.55Kw，額定轉(zhuǎn)速為1390r/min。3、 液壓元件和輔助裝置的選擇（均選用GE系列閥）液壓元件規(guī)格及型號序號元件名稱型號通

11、過流量（L/min）1濾油器XU-B32X100242液壓泵YBX-16243壓力表KF3-EA10B4三位四通電磁換向閥34EF30-E10B22.46減壓閥JF3-10B0.757單向閥AF3-EA10B0.758三位四通電磁換向閥34EF30-E10B0.759單向節(jié)流閥ALF-E10B0.754、 管道尺寸的確定根據(jù)所用的液壓元件確定接口尺寸，查閱資料可知YBX-16型液壓泵的出油口通徑為27mm，吸油口為33mm，所以選用出油管，吸油管內(nèi)徑都為33mm。5、 油箱容積的確定本液壓系統(tǒng)為中壓液壓系統(tǒng)，液壓油箱有效容量按泵的流量57倍來確定，現(xiàn)選用容量為140L的油箱。（選用BEX-100型號，尺寸為700×500×600）五、液壓系統(tǒng)的驗算1、壓力損失的驗算按液壓泵的類型查得油液的粘度v=50mm2/s,l=2m, =920kg/m3（1） 工作進給時進油路壓力損失。 v=4q/(d2)=144cm/s管道流動雷諾數(shù)Re1為 Re1=v1d/v=4q/dv=4×22.4×10-3