卧式钻镗组合机床液压系统设计Word文件下载.docx
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3、1、1调速回路及油源形式5
3。
1、2快速回路及速度换接回路5
1、3换向回路6
3、1、4行程终点得控制方式6
4。
计算与选择液压元件6
4。
1确定液压泵得规格与电机功率6
1压泵工作压力得计算6
2液压阀得选择7
4、3确定管道尺8
4、3、1压油管道8
3、3回油管道9
4、4确定邮箱容量9
5。
组成液压系统图9
6、液压系统主要性能得估算10
6、1液压缸得速度10
6、2系统得效率11
6。
2、1回路中得压力损失12
2、2液压泵得工作压力13
2、3顺序阀得调整压力13
3液压回路与液压系统得效率14
1、设计任务
设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统。
该机床用于加工铸铁箱形零件得孔系,运动部件总重G=10000N,液压缸机械效率为0。
9,加工时最大切削力为12000N,工作循环为:
“快进——工进-—死挡铁停留——快退—-原位停止”。
快进行程长度为0、4m,工进行程为0。
1m。
快进与快退速度为0。
1m／s,工进速度范围为3×
10～5×
10m／s,采用平导轨,启动时间为0、2s。
要求动力部件可以手动调整,快进转工进平稳、可靠。
1设计要求
“快进——工进--死挡铁停留——快退—-原位停止”。
2设计参数
快进行程长度为0。
4m,工进行程为0、1m
快进与快退速度为0、1m／s工进速度范围为3×
10m／s
3主要内容
1、进行工况分析,绘制工况图、
2、拟定液压系统原理图,绘制电磁铁动作表
3、计算液压系统及有关元件参数,选择液压元件
4、液压缸结构设计
5、编写设计说明书
2。
工况分析
2。
1负载图及速度图
1、1负载分析
a、切削力:
=12000N
b。
摩擦阻力:
=0。
2×
10000=2000N
1×
10000=1000N
c。
惯性阻力
=N=510N
d。
重力阻力
因工作部件就是卧式安置,故重力阻力为零。
e。
密封阻力
将密封阻力考虑在液压缸得机械效率中去,去液压缸机械效率=0、9。
f。
背压阻力
背压力查表选取。
根据上述分析课算出液压缸在各动作阶段中得负载,见下表。
工况
计算公式
液压缸负载F/N
液压缸推力
启动
2000
2222
加速
1510
1678
快速
1000
1111
工进
13000
14444
快退
1、2负载图、速度图。
快进速度与快退速度相等,即==0。
1m/s。
行程分别为=0。
4m,=0、5m;
工进速度=m/s,行程=0。
1m。
负载图与速度图如下。
2—1负载图
2—2速度图
2、2工况分析图。
液压缸工作循环中各动作阶段得压力、流量与功率得实际使用值,见下表。
负载F/N
液压缸
回油压力/MPa
输入流量q/（L/min）
进油腔压力/MPa
输入功率P/kW
快进
-
—
0、788
=+=+0、5
1、100
恒速
16、92
0、899
0。
254
0、6
102～1、701
849
005~0。
081
0、780
5
1、584
17。
1
1、385
395
根据上表可绘制液压缸得工况图,如下图所示。
2—3工况图
3、方案确定
1选择液压回路。
3。
1、1调速回路及油源形式。
由工况图可知,该机床液压系统功率小,速度较低;
钻镗加工为连续切削,切削力变化小。
故采用节流调速回路。
为增加运动得平稳性,为防止当工件钻通时工作部件突然前冲,采用调速阀得出口节流调速回路。
由工况图还可以瞧出,该系统由低压大流量与高压小流量两个阶段组成。
其最大流量与最小流量之比为=17、1/（0。
102～1、701）=10、05~167。
65,而相应得时间之比为=（20～333）/9=2、22～37。
此比值很大,为了节约资源,采用双定量泵供油。
2快速回路及速度换接回路。
因系统要求快进,快退得速度相等,故快进时采用液压缸差动连接得方式,以保证快进、快退时得速度基本相等、
由于快进、工进之间得速度相差较大,为减小速度换接时得液压冲击,采用行程阀控制得换接回路。
3换向回路。
由工况图可瞧出,回路中流量较小,系统得工作压力也不高,故采用电磁换向阀得换向回路。
在双定量泵供油得油源形式确定后,卸荷与调压问题都已基本解决,即工进时,低压泵卸荷,高压泵工作并由溢流阀调定其出口压力、当换向阀处于中位时,高压泵虽未卸荷,但功率损失不大,故不再采用卸荷回路,以便油路结构更加简单。
3、1。
4行程终点得控制方式。
在行程终点采用死挡铁停留得控制方式。
上述选择得液压回路,如下图所示。
3—1双泵油源3-2调速及速度换接回路3—3换向回路
计算与选择液压元件
1确定液压泵得规格与电机功率、
1、1压泵工作压力得计算。
a、确定小流量泵得工作压力。
小流量泵在快进、快退与工进时都向系统供油。
最大工作压力为=2、849MPa。
在出口节流调速中,因进油路比较简单,故进油路压力损失取=0、5MPa,则小流量泵得最高工作压力为
=+=2、849+0、5=3。
349MPa
b、确定大流量泵得工作压力。
大流量泵只有在快进、快退中供油。
由工况图可知,最大工作压力为=1。
385MPa。
若取此时进油路上得压力损失为=0、5MPa,则大流量泵得最高工作压力为
=+=1、385+0、5=1、885MPa
1、2液压泵流量计算。
由工况图知,液压缸所需最大流量为17。
1L/min,若取泄漏折算系数K=1、2,则两个泵得总流量为
=17。
1、2=20。
52（L/min）
因工进时得最大流量为1。
701L/min,考虑到溢流阀得最小稳定流量（3L/min）,故小流量泵得流量最少应为4、701L/min。
1、3液压泵规格得确定、
按式=×
［1+（25～60）％]=3。
349×
[1+（25～60）%]=4、186～5、358MPa及=20。
52（L/min）查设计手册,选取型双联叶片泵,额定压力为6。
3MPa。
1、4电机功率得确定。
由工况图得知,液压缸最大功率=0、395kW,出现在压力为1、385MPa、流量为17、1L/min得快退阶段,这时泵站输出压力为1。
885MPa,流量为22L/min。
若取泵得总效率为=0。
75,则电机所需功率为
P===0。
92kW
查手册选用功率为1、1kW、同步转速为1000r/min得电动机。
2液压阀得选择。
根据系统得最高工作压力与通过各阀得最大实际流量,选出各阀得规格见下表、
序号
液压元件名称
通过得最大实际流量/（L/min）
型号
规格
接口尺寸
数量
双联叶片泵
10/12L/min
6。
3MPa
2
溢流阀
10
Y-25B
25L/min
6、3MPa
3
顺序阀
12
XY—25B
4
单向阀
I-25B
三位四通电磁换向阀
44
34D—63B
63L/min
6
调速阀
3、4
Q-25B
7、10
22
I—25B
8
二位三通机动换向阀
23C-25B
9
压力继电器
DP1—63B
调压范围1～6。
11
二位二通电磁换向阀
22D—25B
滤油器
XU—40×
100
40L/min
13
压力表开关
K-6B
选择液压元件时,在满足要求得条件下,应尽量选择使各元件得接口尺寸相一致,以便管道得选择与安装方便。
4、3确定管道尺寸
4、3、1压油管道
由式（5-12）有
d=2
按已选定得标准元件得接口尺寸取d=12mm
3。
2吸油管道
d=2
取d=25mm
3回油管道
3种管道皆为无缝钢管。
4确定邮箱容量
按推荐公式V=（5~7）,取V=6×
22=132L
5组成液压系统图、
液压系统图、动作循环图及电磁铁动作循环
5-1液压系统图
5-2动作循环图
5-3电磁铁动作循环表
6、液压系统主要性能得估算
1液压缸得速度
在液压系统各个组成元件确定之后,液压缸在实际快进、工进与快退时得输入、排出流量与移动速度,已与题目原来所要求得数值不尽相同,故需要重新估算。
估算结果如表。
输入流量/（L/min）
排出流量/（L/min）
移动速度/（m/min）
快进（差动）
=44、234—22
=22。
234
=
=7、8
102～1。
701
=0、051～0。
855
018～0、3
==22
=43、77
=7。
72
2系统得效率
2、1回路中得压力损失
管道直径按选定元件得接口尺寸确定,即d=12mm,回路中进、回油管道长度暂取l=12m估算。
油液得运动粘度取v=75。
系统中有关元件得额定压力损失如表
22D-25B
a。
快进时得回路压力损失
快进时进油管中得流态为层流,即
Re=vd/v=4,故进油管得沿程压力损失为
进油管得局部压力损失估取为
进油路上,油液只经过1个三位四通电磁换向阀5,参照表8。
11,该阀上得局部压力损失为
由此得快进时油路上得压力损失为
同理,可以判断出回油管道中也就是层流、
此时,回油经过阀11与阀8,回油量为=22、234L/min。
两阀局部压力损失为
由此可得快进时回油
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