液壓帶鋸式切斷機的設計說明

1、液壓傳動帶鋸式切斷機作者： X X專業(yè)名稱：XX指導老師：XX摘要本設計是以雙金屬鋸條鋸切金屬材料的設備，具有結構緊湊、精度高、鋸縫窄、噪聲小、操作方便等優(yōu)點，是替代圓盤鋸、弓鋸床的節(jié)能新產(chǎn)品。本次設計在參照 “川南減震集團”的臥式帶鋸床（晟龍G4028）的基礎上進行了改進。用液壓馬達取代齒輪變速箱，由液壓馬達驅(qū)動機床主軸，使鋸帶實現(xiàn)無級變速，以切斷各種材質(zhì)型材。我們設計了鋸條緊及導向，工件夾緊，送料，自動卸料；卸料的創(chuàng)新使成品件自動排出而不損傷工件表面；并讓夾緊、卸料和進給都采用同一動力源液壓能，使各個的運動協(xié)調(diào)統(tǒng)一，確保各個功能的實現(xiàn)。在總體布置上采用了人機工程原理，設計的床身高度使操作維

2、修方便，且不致引起工人操作疲勞。關鍵詞 ：液壓傳動帶鋸式切割無級變速AbstractThe design is based on dual metal saw blade metal sawing equipment, has a compact, high precision, saw narrow slit, little noise, the advantages of easy operation, is a replacement disk sawing, bow sawing machine of new energy-saving products. The design to

3、be according to “Sichuan Chuannan Absorber Group Limited of the foundation of the lie type band saw bed (the Chenglong G4028) up carried on an improvement. Hydraulic motors to replace the gearbox, the motor-driven hydraulic machine spindle, SawBand CVT, to cut off all material profile. Wedesign and

4、the influence of tension-oriented institutions, workpiece clamping, feed, automatic discharge; Discharge of innovative products enable automatic discharge without injury workpiece surface; and for clamping, Discharging and feed have the same power source - Hydraulic can makeall the campaign harmoniz

5、ation, ensure all functions. In general layout adopted the principle of humanengineering, design height of the bed so that the operation and maintenance convenience and workers to operate without causing fatigue.Keywords： Hydraulic drive, E-store, Bandsaw-cutting, Constant-Voltage目錄摘要 IAbstract II目錄

6、 III前言 11方案設計 21.1 初步方案選擇 21.2 切削力、切削功率的計算 21.3 馬達的選擇 52總體布局設計 72.1 鋸床設計方案簡介 72.2 機床簡圖 83鋸梁的結構設計 93.1 軸的設計 93.2 鋸帶輪的設計 173.3 緊裝置的結構設計 183.4 導向裝置的結構設計 203.5 鋸梁架的結構設計 214工件夾緊的設計 224.1 夾緊原理 224.2 結構設計 224.3 液壓缸的選擇 235送料裝置的結構設計 265.1 軌道的設計 265.2 送料四輪小車的結構設計 265.3 托料裝置的設計 275.4 其它附件設計 276定尺裝置和卸料裝置的設計 286

7、.1 定尺裝置的設計 286.2 卸料裝置的設計 287進刀原理 307.1 進刀原理示意圖 307.2 連接支座的設計 307.3 液壓缸的選擇 318床身和工作臺的設計 329液壓控制系統(tǒng)的設計 339.1 液壓控制系統(tǒng)的要求及特點 339.2 液壓系統(tǒng)設計技術參數(shù) 339.3 制定系統(tǒng)控制方案 339.4 液壓系統(tǒng)的綜合設計原理圖 399.5 液壓元件的選擇 4110冷卻系統(tǒng)的設計 4611附件設計 4811.1 馬達安裝架的設計 4811.2 鋸輪蓋、箱門的設計 4811.3 油盤和定尺擋塊的設計 48結論 49致謝 50參考文獻 51刖百在現(xiàn)代機器設備的結構中，為降低成本，大量采用型

8、材，如圓鋼、 型鋼、角鋼、槽鋼等。這些型材件都要切斷（即下料）以達到設計零件 的尺寸要求，目前下料有弓鋸、砂輪切割機、圓盤鋸，這樣的下料大多 是單根切割，且人工夾緊，效率低、工人勞動強度大，開發(fā)設計出一種 高效、操作簡便、勞動負荷低的切斷機，是生產(chǎn)迫切所需。為此，我們參觀了 “川南減震集團”的臥式帶鋸床，并深入仔細研 究，在借鑒其優(yōu)點的基礎上進行了諸多改進。本次設計的液壓傳動帶鋸式切斷機是采用液壓馬達直接驅(qū)動機床主軸使鋸帶做回轉(zhuǎn)運動，同時液壓傳動液壓缸使鋸帶做升降運動， 通過 液壓控制完成整個鋸切過程。1方案設計1.1 初步方案選擇目前鋸床分為圓鋸床、弓鋸床、帶鋸床，及砂輪切割機。圓鋸床適用于

9、重型型材、大型鍛件等，大截面金屬材料的切割或開 槽，被切材料硬度一般在37HRCZ下，鑲硬質(zhì)合金鋸片可加工45HRCZ 下材料。弓鋸床適用于中小型各種金屬型材的切割， 通常是單件切割，效率 低，被切材料硬度一般在37HRCZ下。砂輪切割機一般用于單件或小批量加工， 加工直徑小，由于磨削時 切口溫度高，常出現(xiàn)斷面灼傷的情況，適用于對切口精度要求不高的小 件加工。刀具磨損大，效率低。帶鋸床適用于各種型材、板材、塊料切割，可以進行開縫、切槽和 切曲線等，被切材料硬度一般在 37HRCZ下。綜上所述，我們選用帶鋸切削。帶鋸床又分為立式帶鋸床、可傾式 帶鋸床和臥式帶鋸床。立式帶鋸床適用于金屬及塑料膠木等

10、非金屬的直線或曲線鋸削。主要加工、外輪廓面的工件，也可用于單件的鋸切下料。可傾式鋸床適用于加工外形尺寸大的異型件，如鋸切鑄件的冒口、 焊接件的飛邊。臥式帶鋸床適用于各種金屬的圓料、型材、鍛坯和管材的切斷工序 和批量生產(chǎn)，還可適用于小規(guī)格材料的成束鋸削。本次設計，考慮到生產(chǎn)中，圓管、圓鋼的切斷點比例最大，因此按 圓管切斷設計。綜上所述，初步確定設計臥式帶鋸床，動力源采用液壓 能，命名為“液壓傳動帶鋸式切斷機”。1.2 切削力、切削功率的計算1.2.1 初定鋸帶和鋸帶輪外形尺寸根據(jù)現(xiàn)有臥式鋸床的設計參數(shù)及實地觀測，鋸帶輪直徑適量加大可減緩鋸條在導向時的扭曲程度，對保護鋸條有益。因此，本次設計參考現(xiàn)

11、有臥式鋸床鋸帶輪外形參數(shù)初步設定鋸帶輪直徑D=470mm根據(jù)工藝師手冊P248表12-12 ”帶鋸床的型號與技術參數(shù)”（表1.1 ）。表1.1帶鋸床的型號與技術參數(shù)型號鋸輪直徑（mm）鋸帶長度（mm）鋸帶寬度（mmG24030455381925G5132508425031.5 25可初定鋸帶長度 L=4100,寬38mm厚0.8mm 則鋸帶輪厚40mm1.2.2計算切削力、切削功率本次設計參數(shù)：圓管毛坯長度為 6000mm外徑32mm徑24mm切 斷每根長度為563mm每次切斷8根，每班按7小時計，每班完成成品 件5000根。據(jù)此，每鋸切一次所用時間：T 3600s, 7 40.32 S次50

12、00 8D2 d2所切圓管橫截面積：A 326.25mm24每次鋸切總面積： Ad 8A 8 326.25 2614mm2材料切除率 Q AD 2614 1038.99cm2 minT 40.32 60根據(jù)機械加工工藝師手冊P098表3127 （表1.2 ）表1.2切削材料參數(shù)鋸削材料切割厚度鋸削速度vC材料切除率Q中、高碳鋼160205HBs 52.56m(2)軸II的直徑設計軸R主要承受由鋸帶緊力引起的徑向力產(chǎn)生的彎矩由機械設計基礎P230公式 142,由上表，C取110,=40Mpa由機械設計基礎P230公式 142,軸 H : n 1 47 r min ,P P馬達 0.97 2.43

13、KW2.43d 3110 40.97mm: 47據(jù)此，初定軸徑d =55mmd =45mm3.1.2結構設計軸I （圖3.2）圖3.2軸1結構所選馬達要矩形花鍵軸配合，花鍵副為 48b2X42bl2X 12d9,長20mm所以軸左端花鍵為6x48b?x42bi2x 12d9；右端與主動輪固定，為了傳動精確穩(wěn)定也選用矩形花鍵配合。Q 最小軸徑d =55mm 由機械設計課程設計手冊P53表4-3選花鍵副8 56 H62210 HL長等于輪厚40mmf 5a11d8即軸右端花鍵為8x56f5x62b12X 10d8；65,軸肩長為5mm退刀槽為2mm軸穿過鋸梁架隨馬達一起轉(zhuǎn)動，所以在與鋸梁接觸處軸承

14、受較大的 徑向力，套深溝球軸承；在輪與鋸梁架之間軸承受軸向壓力，套推力軸 承。則設定裝軸承處軸徑為初選軸承（表3.2 ）:表3.2 軸I初選軸承dDB/TCrC0r深溝球軸承6013651001832KN24.8KN推力軸承51213651002774.8KN188KN綜上所述，軸I如圖所示，軸長 L =20+40+27+18+2+5+2+2=116mm軸端擋圈的選擇：因為軸與輪一起轉(zhuǎn)動，所以選擇加圓柱銷緊定的螺栓緊固軸端擋圈，由已知軸徑和機械設計課程設計手冊P57表5 3 “軸端擋圈”選得：擋圈GB 89286 A75軸H （圖3.3）圖3.3軸n結構軸n與緊滑塊方頭固定，考慮到與滑塊連接的

15、剛性和平穩(wěn)問題， 方頭稍 長一點，長取52mm又因為最小軸徑 =4dmm ,所以設定方頭尺寸為 45X45X 52;輪轉(zhuǎn)動軸不轉(zhuǎn)動，所以軸與輪之間有較大徑向力， 安裝深 溝球軸承，輪與鋸梁架之間主要承受軸向力，安裝推力軸承。則設定裝 深溝球軸承處軸徑為45,套推力軸承處軸徑為50,軸肩處因為滑塊 要左右移動，所以考慮到推力軸承的定位及滑塊的結構問題需要把軸肩直徑取得稍大一點，設定為70,寬4mm退刀槽寬2mm 初選軸承（表3.3）:表3.3初選軸承n參數(shù)XdDB/TCrCr600945751621KN14.85121250952673.5KN178KN綜上所述，軸II如圖所示，軸長 Lii=5

16、2+4+2+24+4+39=125mm在軸承6009左邊加墊圈55,右端定軸端擋圈75,使軸承外圈 與輪一起轉(zhuǎn)動，圈與軸緊定配合。3.1.3軸承校核（1）主軸軸承的校核已知根據(jù)軸的結構設計，初選軸承如下（表 3.4）:表3.4 初選主軸承參數(shù)dDB/TCrC0r深溝球軸承6013651001832KN24.8KN推力軸承51213651002774.8KN188KNa）滾動軸承校核:馬達最高轉(zhuǎn)速800r/min ,使用壽命初設為5000h,本設計中主軸軸承徑向載荷近似等于主軸的徑向載荷，F(xiàn)r=4458.46N,軸向載荷近似等于鋸盤自重引起的主軸與軸承圈間的靜摩擦力與主動盤與軸承外圈的靜摩擦力之

17、和，即 Fa=mgf+mgf2=pvg(f i+f2)由機械設計手冊P1-8表1-1-7查得：鋼-鋼f 1=0.12,鋼- 鑄鐵f 2=0.05, P1-6表1-1-4查得灰鑄鐵密度為 P=7.25g/m2一 一一_ 2_ 一3 一一 一 _ 一一一Fa=7.25 3.14 0.2352 0.04 103 9.8 (0.12+0.25)=182.344N所以 軸向載荷可以忽略不計，當量動載荷P=XFr=0.56 4458.46=2496.74N,所以由公式C=fP(60nLh)1Cr有機械設計基礎P.259ft 106表16-9和表16-10選得溫度系數(shù)3=1、載荷系數(shù)f =1.1 ,得 p1

18、.1 2496.7C=一1所選軸承實用。1 360 8006500017027.5N 32000N106b)推力軸承校核馬達最高轉(zhuǎn)速800 r/min ,本設計中推力軸承只能承受軸向載 荷，主動盤自重以及主軸與軸承圈的靜摩擦力Fa=mg+mg=492.82+59.14=552N。貝U當量動載荷 P=Fa=552N則 Cr=上上(粵 Lh)1 =3770.7 748000N ft 106所以，所選推力軸承實用。(2) 軸II軸承的校核已初選軸承如下(表3.5):表3.5 軸n初選軸承dDB/TCrCo600945751621KN14.85121250952673.5KN178KNa）滾動軸承的校

19、核：馬達最高轉(zhuǎn)速n=800r/min ,軸承徑向載荷等于從動盤的徑 向載荷，即由鋸條緊力所產(chǎn)生的徑向合力Fr,由前述容知Fr=4458.46N ,軸向載荷近似等于鋸條自重引起的從動軸與軸承 圈的摩擦力以及從動盤與軸承外圈的摩擦力，同樣有前面所述及的容知 Fa=182.34N。貝U Fa/Fr=182.34/4458.5=0.04e因此，軸承的軸向載荷忽略不計，所以當量動P=XFr=0.56 4458.5=2496.76N所以 Cr=（黑 Lh ）1 =17027.69N 21000N ft 106因此，所選型號為6309的滾動球軸承滿足要求。b）推力軸承的校核：本設計中，鋸條從動盤與鋸條安裝架

20、之間裝有推力軸承，主 要引起支撐鋸條從動盤，確保鋸條從動盤運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。根據(jù)我們從 動盤聯(lián)接軸的設計，再考慮裝配的方便，我們選擇的推力軸承最 高轉(zhuǎn)速為馬達輸出的最高轉(zhuǎn)速，即 n=800r/min ,要求使用壽命 Lh=5000h,本設計中，該推力軸承只承受軸向載荷 Fa=552N （鋸 條從動盤自重與從動軸與軸承圈的靜摩擦力），當量載荷 P=Fa=552N.所以,Cr= .（/lJ =3764.64N 73500Nft 106因此，所選型號為51210的推力軸承滿足要求3.2 鋸帶輪的設計鋸帶主動輪以矩形花鍵形式同主軸相連，隨主軸一起轉(zhuǎn)動，從 而帶動鋸帶作回轉(zhuǎn)運動；從動輪由鋸帶帶動以與主動輪相同的

21、速度 繞軸R轉(zhuǎn)動。主要承受由鋸帶緊力產(chǎn)生的徑向壓力，由已算得的切 削力Fc=1996.2N可初略算得鋸帶緊在輪徑向上產(chǎn)生的合壓力， Fc=Fc/0.9=1996.2/0.9=2218N 不是特別大，所以采用 HT20喇造, 時效處理后焊接、加工完成。3.2.1 主動輪的結構設計已知輪直徑為470mm厚40mm再根據(jù)主軸結構可確定主動輪的結 構（圖3.4）:圖3.4動輪的結構加3mmi勺沿，以防鋸帶下移，下方100處加焊13mmi勺套筒，用以定 位軸承51213。3.2.2 從動輪的結構設計3.5）。外形結構同主動輪，根據(jù)軸R的結構可確定從動輪結構（圖圖3.5從動輪結構3.3 緊裝置的結構設計3

22、.3.1 緊原理緊裝置安裝在從動輪底部，軸n一端與從動輪固定使輪可繞軸轉(zhuǎn) 動；另一端與緊滑塊用方頭固定連為一體， 與滑塊一起左右移動，達到 使鋸帶松動（換鋸帶時）和緊（加工時）的目的。緊滑塊的移動由連接 在滑塊上的緊螺桿帶動。3.3.2 緊裝置的結構設計（1）緊裝置結構（圖3.6）:圖3.6緊裝置結構螺桿左端做成球頭，置于滑塊右端部，球頭與螺桿連接處桿徑減小, 用卡板卡住，緊定卡板，以達到使滑塊隨螺桿左右移動而不轉(zhuǎn)動的目的。 螺母固定在鋸梁架上，螺桿在螺母中轉(zhuǎn)動，帶動滑塊移動。(2)緊螺桿的設計螺栓連接裝配時需要把螺母擰緊，所以屬緊螺栓連接，受軸向工作載荷，即緊力Fr=2218N,即螺栓軸向拉

23、力Fa=Fr=2218N根據(jù)機械設計基礎P.142公式10121.3Fa 和P.145表107di 4得碳素鋼靜載荷安全系數(shù)S=32螺桿選用45鋼制造，根據(jù)表9-1得45鋼屈服極限S 355MPa得 355 118MPaS 3d11.3 2218 4 3.14 118螺栓螺紋部分螺紋小徑31.128mm由機械設計課程設計手冊P33表31查得，d=33mm寸,d1 31.376mm ,比根據(jù)強度計算求得的d1略大，合宜。螺紋設定為M33 1.5,螺桿和球頭直徑33 mm螺紋深80mm。(3)緊滑塊及卡板的結構設計根據(jù)軸n方頭尺寸及螺桿直徑確定滑塊和卡板結構(圖3.7)：（滑塊和螺桿選用 45鋼,

24、卡板和螺母永Q234即可）圖3.7緊滑塊及卡板的結構3.4 導向裝置的結構設計3.4.1 導向原理導向裝置安裝在中梁上，導向臂一端與中梁連接，一端安裝導向軸 承。導向軸承改變鋸帶刃口方向，使刃口垂直于工件，并壓緊鋸帶使鋸 切平穩(wěn)，以保證加工精度。導向原理見圖 3.8。圖3.8導向裝置鋸帶從軸承間隙穿過，即完成導向。導向角度為25 o3.4.2 軸承選用導向軸承承受較大的徑向載荷，裝于導向臂下端，需要空間尺寸小。根據(jù)這些要求本次設計選用滾針軸承， 滾針軸承只能承受徑向載荷，承 載能力大，徑向尺寸特小。軸承型號 NA6901,d=12mm,D=24mm,B=22mm3.5 鋸梁架的結構設計鋸梁架承

25、載鋸帶輪、鋸帶、馬達、以及緊裝置和導向裝置，并且?guī)愉弾г?豎直面上下升降以完成鋸切過程。強度要求不高，選用型材即可。所以采用槽鋼、角鋼和厚16mm勺鋼板焊接而成。其結構依據(jù)它所承載的機件結構確定，具體結構尺寸和型鋼鋼板的選擇見圖BS20700.044工件夾緊的設計4.1 夾緊原理徑向夾緊和軸向夾緊原理類似，均是液壓缸活塞桿伸縮帶動夾緊塊上下升降或左右移動，以達到夾緊工件的目的。選用液壓夾緊，具夾緊力可根據(jù)不同型材而調(diào)整。4.2 結構設計(1)徑向壓緊裝置(圖4.1)30,夾緊螺紋孔M20、深50,銷軸孔在裝50。只是夾緊塊稍有改變，做成鉗的形式。軸向圖4.1徑向壓緊裝置本次設計以31.5原管

26、為準，每次切 8根，則需壓緊寬度為8 31.5 252,所以夾緊鋼板尺寸為27 100 250,底部貼3mm的橡膠板?；钊着c液壓缸活塞桿螺紋連接，與夾緊塊可拆卸，用6個螺栓緊 定在夾緊塊上，螺栓M10 上活塞桿后配作，銷軸10(2)軸向壓緊裝置 與徑向壓緊裝置類似， 夾緊塊結構(圖4.2)圖4.2軸向壓緊裝置以31.5為準，選用鋼板尺寸為27 40 1004.3液壓缸的選擇(1)夾緊力計算由機床夾具手冊 P.29, wkw水，K K0K1K2K3K4K5K6由表 1 21： k0 12kl 1.2, k2 1.3, k3 1.2,k4 1.0,k5 1.0, k6 1.5 k 1.2 1.2

27、 1.3 1.2 1.5=3.369由機床夾具手冊P.35表1 211:火緊力與切削力方向相反時WKKF火緊力與切削力方向垂直時Wku1 u2由機床夾具手冊P.38表1212查得U1 0.16, u2 0.18貝軸向夾緊力 WK1 KF=3.369 1996.2=6725.198N徑向夾緊力 Wk2 -F-6725.198 19779.994Nu1 u2 0.16 0.18(2)液壓缸缸徑和活塞桿直徑的計算即兩活塞桿上實際作用力：F01 WK1=6725.198NF02 Wk2=19779.994N由機械設計手冊P.17-265,液壓缸的理論作用力FFotF16725.198 10113.07

28、97N, F20.7 0.95取供油壓力P=6.3MPa,1779.99429744.352N0.7 0.95和表17-6-8、表17-6-3,得負載率 =0.7、總效率 t 0.954F得:4 10113.07973.14 6.345.221mm,4 29744.352 77.553mm3.14 6.3則由機械設計手冊P.17- 265表17-6-8缸筒無活塞桿側內(nèi)徑 D=1.33 1 40mm1.33由機械設計手冊 P.17-272表17-6-16活塞桿直徑d=D和表17-6-3 （表9）表4.1活塞桿公稱壓力和速率比公稱壓力/MPa1012.52020速率比1.331.46,22選彳導=

29、1.33,則活塞桿直徑:133 1 d D1.25mm, d2=D2，1.33(3)液壓缸的確定按照表17-6-2選液壓缸徑D1 50mm, D2 80mm ;活塞桿直徑 d1 28mm, d2 45mm o軸向夾緊作用力與支承中心不在同一軸線上，所以選用底座安裝；徑向壓緊作用力與支承中心在同一軸線上，所以選用耳環(huán)安裝。據(jù)此所選液壓缸如表4.2:表4.2所選液壓缸型號缸筒徑活塞桿直徑軸向DG-J80C-E1L50mm28mm徑向GD250 F40/28-50A10/02CGGUMA80mm45mm5送料裝置的結構設計5.1 軌道的設計 軌道選用最小號熱軋工字鋼100 68 4.5,與滾輪-的連

30、接方式圖5.1 :,=1密封螺塞，2一滾輪，3一墊圈，二J4軸承6004, 5工字鋼圖5.1軌道5.2 送料四輪小車的結構設計輪與輪之間用軸連接，軸徑取 30,軸兩端套深溝球軸承6004(d=20,D=42,B=12)后再裝滾輪；外用螺塞密封。軸與支架的連接：軸穿過支架，兩側套墊圈和軸套使其與支架固定。具體結構圖5.2 :圖5.2送料四輪小車1一滾輪，2一支承架，3一軸環(huán)，4一軸 30, 5一聯(lián)軸套, 6一墊圈，7螺塞8工字鋼，9一軸承，10一墊圈5.3 托料裝置的設計托料裝置用來承受工件的同時要求夾緊工件，夾緊力不大，采用螺紋壓緊。具結構圖5.3.圖5.3托料裝置標件參數(shù)：環(huán)形螺母 GB/7

31、63 M20,活結螺栓 GB/T798 M20 100。 橡膠板152 100 3。5.4 其它附件設計帶動送料小車前進的卷筒和幫助送料的滾筒用錢鏈支承，錢鏈用六 角圓柱螺釘（M6 10）緊定在床身上。卷筒外徑為70mm滾筒外徑40mm6定尺裝置和卸料裝置的設計6.1 定尺裝置的設計定尺裝置安裝在工作臺正前端，其安裝方式及其結構圖6.1 :帶柄螺桿調(diào)節(jié)擋板位置，調(diào)節(jié)圍（44mm。 定尺擋板側視圖（圖6.2）:圖6.2定尺擋板側視圖6.2 卸料裝置的設計（1）卸料結構原理簡圖（圖6.3）圖6.3卸料結構原理簡圖 通過液壓缸活塞桿的伸縮使工作臺傾斜，以達到卸料的目的。(2)液壓缸的選擇活塞桿上實際

32、作用力為成品件和工作臺自重，估算重力D2 d29G G 563 8 260 15 600 10 g4 39=7.85 10326.25 563 8+2340000 109.8=293.059N很小，任意滿足；所以根據(jù)安裝條件選擇工程用液壓缸，雙耳環(huán)。型號：HSG.L-40/16.H-1131.350 。7進刀原理7.1 進刀原理示意圖（圖7.1 ）圖7.1進刀原理由液壓缸活塞桿伸縮使鋸梁架繞較鏈支座旋轉(zhuǎn)、使鋸帶刃口在豎直 面升降以完成鋸切過程。7.2 連接支座的設計較鏈支座用槽鋼和角鋼焊接而成（圖7.2）,錢鏈鑄造。圖7.2連接支座熱軋角鋼80 80 10,熱軋槽鋼280 86 11.5,較鏈

33、處銷軸45 120。7.3 液壓缸的選擇進刀時活塞桿受鋸切所產(chǎn)生的阻力，已知切削力FC 1996.2;退刀 時活塞桿受鋸梁自重 G估算 G: G=V g=2000 600 1 00 1 0-9 7.85 1 03 9.8 9000NG ? Fc ,所以按F0 G計算，同4.3 ,算得：F 9000eF=016666.67N,取 P 6.3MPat 0.6 0.9得 D=4F 60mm,d D J1 28.94mm取 D=63mm,d=32mm;再根據(jù)安裝條件，選雙耳環(huán)的工程用液壓缸，型號為：HSGgL-63/32gH-1131g260 08床身和工作臺的設計床身用角鋼20 20 4和15mmi

34、的鋼板焊接而成，根據(jù)人機工程學 床身高640mm用地腳螺栓緊定在地面。床身右腹放置液壓站和泵站， 根據(jù)所選液壓站和泵站外形結構尺寸確定右腹箱體結構尺寸。所選液壓站為 UZ6Y20/3 50,長 L=500mm 寬 B=400mm高 H=420+370=790 所選泵站為 W HZ-W500 長 L=325mm 寬 B=190mm 高 H=537m m所以，多!體長 500+325=825mm,寬 400mm 高 790mm工作臺為高牌號鑄件，分為兩部分，一部分禁固于床身上，用以承 載工件和其它機件；另一部分與卸料裝置和定尺裝置連接，承載成品件。 兩工作臺之間留有寬5mm勺縫隙。工作臺厚15mm

35、本次設計以所切圓管尺寸為據(jù)，則承載工件的工 作臺長500mm寬800mm承載成品件的工作臺長 550mm寬270mm9液壓控制系統(tǒng)的設計9.1 液壓控制系統(tǒng)的要求及特點(1)夾具夾緊時，液壓系統(tǒng)要能夠提供足夠的液壓力，在工件加 工過程中，液壓系統(tǒng)要保持恒定，而且夾緊力要均勻分布。(2)兩個夾緊油缸在夾緊和松開的過程中要求具有同步性。(3)進刀運動要求準確、平穩(wěn)，不能產(chǎn)生液壓沖擊，返回要求快 速復位，保證系統(tǒng)的可靠性和安全性 。(4)卸料缸要求卸料平穩(wěn)，返回要求快速復位。9.2 液壓系統(tǒng)設計技術參數(shù)(表 9.1 )表9.1液壓系統(tǒng)設計技術參數(shù)參數(shù)名稱代號數(shù)值夾緊油缸最大行程Lj max5mm夾緊

36、油缸最小行程Lj min2mm進刀液壓缸的行程Ls120mm夾緊油缸夾緊速度Vj10.22m/s夾緊油缸松開速度Vj20.38m/s進刀油缸送料速度VS10.004m/s進刀油缸返回速度Vs 20.24m/s卸料油缸的行程L50mm9.3 制定系統(tǒng)控制方案9.3.1 進刀快速回路方案快速運動回路的功用是加快工作機械空載運行時的速度，常見有以 下幾種辦法：(1)液壓缸差動式連接快速運動回路：差動式連接只出現(xiàn)在換向閥右位接入回路使活塞向右運動時。這種回路比較簡單，應用較多；但是液壓缸的速度加快得不多，當A1 2A2時，差動缸只比非差動缸的最大速度快一倍， 有時不能滿足主機的快速 運動要求，且液壓缸

37、的結構也不比較復雜，先不予考慮。(2)通過雙泵供油來實現(xiàn)快速運動回路(圖 9.1 ):dTI4 /口圖9.1雙泵供油快速運動回路1一大流量泵2 一卸荷閥3單向閥4一換向閥5一節(jié)流閥6溢流閥7 小流量泵8 液壓差動缸這種回路可以在不增加液壓泵的流量情況下獲得較快的速度(因 為增缸的柱塞的有效面積比活塞缸活塞面積小得多)，使用功率比較合 理，缺點是結構比較復雜。它大多用在空行程速度要求比較快的臥式液 壓機上。考慮實際情況，這種回路先不予選擇。(3)過增速缸來實現(xiàn)快速運動的回路：這種回路可以在不增加液壓泵流量的情況下獲得較快的速度（因為增速缸的柱塞有效面糊不活塞缸的面積小得多），使功率利用比較合 理

38、，缺點是結構比較復雜，它大多用在空行程速度要求較快的臥式液壓 機上。本次設計的液壓系統(tǒng)綜合比較不需要那么快的返回速度，并且考慮液壓輔助回路的實用性，因此可以先不予考慮。（4）使用蓄能器來實現(xiàn)快速運動的回路（圖 9.2）3Qn1 一卸荷閥2 單向閥3 畜能器4 一換向閥5 液壓缸這種快速運動回路實用于短時間需大流量，又希望以較小的流量的 泵提供較小的速度。系統(tǒng)在其整個工作循環(huán)必須有足夠長的停歇時間, 以便使液壓泵對蓄能器進行充分的充油。9.3 .2順序動作回路方案由于本次設計的液壓系統(tǒng)要求先夾緊再進刀，因此要求選擇合 理的順序動作回路，常見的順序動作回路有：（1）壓力控制順序動作順序回路（圖 9

39、.3）圖9.3壓力控制順序動作順序回路1、2液壓缸3、4一順序閥5 換向閥6溢流閥本回路為采用順序動作回路。換向閥右位時，液壓缸 1的活塞前 進，當活塞桿接觸工件后，回路中壓力升高，順序閥3接通液壓缸2, 其活塞右行。工作結束后，將換向閥置于右位，此時，杠 2先退。當 退至左端點，回路壓力升高，從而打開順序閥 4。液壓缸1活塞退回 原位。完成1 234順序動作。用順序閥的順序動作回路中，順序閥的調(diào)定壓力必須大于前一行程液 壓缸的最高工作壓力（一般 0.8MP10MP,否則前一行程尚未終止下 一行程就開始動作。（2）行程控制順序動作回路（圖9.4）圖9.4行程控制順序動作回路1、2、3一行程開關

40、 4、5液壓缸 6 、7一換向閥8一溢流閥9液壓泵本回路為采用電氣行程開關控制的順序動作回路，1DT通電，液壓缸1活塞右行；當觸動行程開關2, 2DT通電，液壓缸37活塞 右行；直至行程終點觸動行程開關 3,使1DT斷電，缸 活塞向左退 回，當退至觸動行程開關1時，使2DT斷電，缸37活塞向做退回。 這樣完成1234全部順序動作循環(huán)，活塞均回原位。本回路利 用電氣行程開關控制順序動作，調(diào)整行程和改變其動作順序方便； 利用電氣實現(xiàn)互鎖，使順序動作可靠，因此應用較廣泛。在機床刀 架的液壓系統(tǒng)中應用很常見。因此本次的液壓系統(tǒng)選擇行程開關來實現(xiàn)夾緊一進刀一卸料 之間的順序動作。9.3.3 夾緊油缸的同

41、步回路設計的夾緊油缸有兩個，在加工過程中要求它們能夠同步動作, 即同時松開或者是夾緊，所以必須要求它們能夠同步運行。常見的同步回路有：(1)機械連接同步回路它是采用剛性梁、齒條、齒輪、等將液壓缸連接起來。該回來 簡單、工作可靠，但只實用于兩液壓缸載荷相差不大的場合，連接 起來應具有良好發(fā)導向性，否則，回出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象。由于這種回路的結構比較復雜，要求條件高，所以不予考慮。(2)串聯(lián)同步回路(圖9.5)圖9.5串聯(lián)同步回路1、2一帶活塞式油缸 3 一換向閥 4 溢流閥5 液壓泵 串聯(lián)油缸回路必須使用雙側帶活塞桿發(fā)油缸，或串聯(lián)成的兩缸 發(fā)有效工作面積相等。這種回路對同樣發(fā)載荷來講，需要的油路壓 力

42、增加，且增加的倍數(shù)為串聯(lián)液壓缸發(fā)數(shù)目。這種回路簡單，能適 應較大的偏載，但由于制造上個誤差、部泄漏及混入空氣等因素將 影響同步性，因此一般有補油、放有放油等設施。這種回路也比較復雜，因此也先不予考慮。(3) 用節(jié)流閥同步回路(圖9.6)圖9.6節(jié)流閥同步回路1、2液壓缸3、4一換向閥5手動換向閥6、7一節(jié)流閥8液壓泵應用節(jié)流閥發(fā)同步回路主要采用節(jié)流閥控制工作液壓缸。結構簡 單，造價低廉，因此常常用于液壓系統(tǒng)的同步回路。且系統(tǒng)的工作效率 也較穩(wěn)定。故本次的液壓系統(tǒng)可選節(jié)流同步回路來實現(xiàn)兩個夾緊油缸的同步 回路。9.4 液壓系統(tǒng)的綜合設計原理圖參考以上快速回路、順序動作回路、同步回路，便可得出適宜

43、本次 設計的液壓原理圖（圖9.7）:圖9.7帶鋸式切斷機液壓系統(tǒng)原理圖1軸向夾緊油缸2一徑向壓緊油缸3一卸料油缸 4 一進刀油缸 5 一壓力傳感器6壓力繼電器7 分流集流閥8、9、22二位四通換 向閥10一三位四通換向閥11 減壓閥12一先導式溢流閥13一遠程 調(diào)壓閥14 一單向閥15油泵電機16一壓力表17 一油箱18 一濾 油器19液壓泵20 液壓馬達21調(diào)速閥圖中換向閥10、分流閥7、壓力繼電器6、夾緊油缸1、2構成了火 緊同步回路，進刀油缸 4、以及他的行程開關、換向閥 8構成了快速 返回回路，左邊單向閥14、換向閥8、卸料油缸3構成順序卸料回路。 當啟動油泵電機向油路供油時，馬達開始工作，通過調(diào)速閥21可以實現(xiàn)馬達的無級變速度。當開啟電磁閥10的時候，壓緊油缸1 2開始工 作，當達到壓力傳感器設定的壓力植時，壓緊油缸開始保壓，電磁閥 8 右位接通，進刀油缸工作。當進刀完畢，活塞接觸到行程開關致使電磁 閥9右位接通，卸料油缸開始卸料。當卸料完畢，活塞接觸行程開關致 使電磁閥8、9、10左位接通。自此，完成一次切割。加工完成時，換向閥10的電磁鐵YA2通電，閥心向右，此時夾緊油缸開始回油，次 后便可以循環(huán)動作了。壓力表開關用于檢測液壓回路的壓力。右邊單向閥用于防止液壓油回流而造成對油泵的沖擊，先導式溢流閥用于調(diào)節(jié)油的出口壓力，遠程調(diào)壓閥用