卧式钻床动力滑台液压系统设计Word文件下载.docx
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5.2.液压泵的流量7
5.3.选择电动机7
5.4.元件选择8
5.5.确定管道尺寸8
5.6.确定油箱容积：
8
6.管路系统压力损失验算9
6.1.判断油流状态9
6.2.沿程压力损失9
6.3.局部压力损失10
7.液压系统的发热与温升验算11
7.1.液压泵的输入功率11
7.2.有效功率11
7.3.系统发热功率11
7.4.散热面积11
7.5.油液温升11
8.参考文献：
12
1.
负载分析
1.切削力：
Ft=16000N
2.导轨摩擦阻力
静摩擦力：
==0.220000=4000N
动摩擦力：
==0.120000=2000N
3.惯性阻力
（1）动力滑台快进惯性阻力,动力滑台启动加速、反向启动加速和快退减速制动的加速度相等，，
（2）动力滑台快进惯性阻力,动力滑台由于转换到制动是减速，取，
液压缸各动作阶段负载列表如下：
工况
计算公式
液压缸负载F（N）
液压缸推力
（）
启动
F=
5000
5556
加速
F=+
6326
7029
快进
F=
2500
2778
工进
F=+
18000
20000
制动
F=—
2483
2759
快退
F=—
—1326
—1473
注：
液压缸机械效率：
。
2.绘制液压工况（负载速度）图
根据计算的液压负载和各阶段工作行程、速度，可绘制液压缸的F—T与
V—t图
快进==
工进==
==
快退==
液压缸负载图和速度图
3.初步确定液压缸的参数
初选液压缸的工作压力：
组合机床液压系统工作压力，一般为（30~50）Pa,这里选=44Pa,为防止钻通孔时动力滑台发生前冲，液压缸回油腔应有背压，背压=2Pa。
初步定快进快退回油压力损失=5Pa
计算液压缸尺寸：
选定液压缸前、后腔有效面积比为2：
1，则液压缸无杆腔工作面积
==取A1=50
液压内径D==
取标准值D=8.0m
活塞杆直径d=0.7D5.6m
液压缸尺寸取标准值之后的有效工作面积
无杆腔面积==x（8.0）=39
有杆腔面积==（8.0）
活塞杆面积=-=13.4
计算液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量及功率：
表中为液压缸的驱动力。
液压缸工作循环中各阶段的压力、流量及功率见下表
（N）
（Pa）
Q
（/s）
P（N）
=+
Q=
P=Q
5
41.4
57.4
25.7
0.2
0.514
6
57.2
0.12
0.686
=+2
-1473
21.7
27.4
15.8
-0.75
0.3
0.721
绘制液压缸工况图
液压缸工况图
4.拟定液压系
选择液压回路
（1）调速方式的选择
钻孔床工作时，要求低速运动平稳性好；
速度负载性好，从图a中可看出液压缸快进和工进时功率都较小，负载变化也较小，因此采用调速阀的的进油节流调速回路。
为防止工作负载突然消失（钻通孔）引起前冲现象，在回油路上加背压阀。
（2）快速回路和速度换接方式的选择
我们选用差动液压缸实现“快，慢，快”的回路。
图b进口节流一次进给回路。
（3）油源的选择：
系统特点从图a可看出快进时低压大流量时间短，工进时高压小流量时间长。
所以采用双联叶片泵或限压式变量泵。
液压系统的组合
选择基本回路后，按拟定液压系统图的几个注意点，可以组成一个完整的系统图。
图中为了使液压缸快进时实现差动连接，工进时主油路和回油路隔离，在系统中增设一个单向阀11及液控顺序阀8，在液压泵和电磁换向阀3的出口处，分别增设单向阀9和12，以免当液压系统较长时间不工作时，压力油流回油箱，形成真空。
为了过载保护或行程终了利用压力继电器13。
组合成液压系统图组合的液压系统图。
如图所示。
液压系统图
5.液压元件的计算和选择
确定液压泵的容量及驱动电机的功率：
（1）、计算液压泵的工作压力与流量：
进油压力损失为57.2Pa，系统采用调速阀进油节流调速，选取进油管压力损失为8Pa，由于采用压力继电器，溢流阀的调整压力一般应比系统最高压力大5Pa，所以泵的最高工作压力为
这是小流量泵的最高工作压力（稳定），即溢流阀的调整工作压力
液压泵的公称工作压力为
大流量泵只在快进时向液压缸输出，液压缸快退时的工作压力比快进时大，这时压力油不通过调速阀，进油路较简单，但流经管道和阀的油流量较大，取进油路压力损失为5Pa，所以快退时，泵的最高工作压力为
这是大流量泵的最高工作压力，也是调整控顺序阀7和8的参考数据。
液压泵的流量
由图可知，最大流量在快进时，其值为
最小流量在工作时，其值为0.12，为了保证工进时系统压力较稳定，应考虑溢流阀有一定的最小流量，取最小溢流量为0.077，所以小流量泵应取0.197。
根据以上计算数值，选用公称流量为0.2，0.15；
公称压力为80的双联叶片泵。
选择电动机
最大功率出现在快退阶段
最后选用功率为的标准型号电机。
元件选择
根据液压泵的工作压力和通过阀的实际流量，选择各液压元件和辅助元件的规格。
确定管道尺寸
由于系统采用液压缸的差动连接，油管内通油量较大，实际流量，取允许流速，则主压力油管d为
元整取d=12cm，壁厚查表。
选用的10号冷拔无缝钢管。
其它进油管、回油管和吸油管，按元件连接口尺寸，测压管选用紫钢管。
确定油箱容积：
所选液压元件的说明
编号
元件名称
参数说明
型号
１
叶片泵
Ｐ＝３０Pa
ＰＶ２Ｒ１２
２
３
三位五通电磁阀
Ｑ＝２５
３５ＤＹＦ３Ｙ－Ｅ１０Ｂ
４
调速阀
AxQF-E10B
５
溢流阀
ＡＦ３—Ｅ１０Ｂ
６
背压阀
７
液动顺序阀
８
９
单向阀
１０
１１
１２
１３
压力继电器
ＰＦ－Ｂ８Ｃ
１４
压力表开关
ＫＦ３－Ｅ３８
1
滤油器
公称流量２５
ＷＵ－２５Ｘ１８０Ｊ
6.管路系统压力损失验算
由于同类液压系统的压力损失值可以参考，所以一般不必验算压力损失值。
下面仅验算工进时管路压力损失：
进、回油管长均为L＝1.5m，油管内径d=。
通过流量Q=0.12/s，选用20号机械油，考虑最低工作温度为15，v=1.5/s
判断油流状态
==85<
2320
流动状态为层流
沿程压力损失
进油路上
回油路上（液压缸）
（如果采用沿程损失公式，结果是一样的）
但由于是差动油缸，所以回油路的压力损失只有一半折合到进油腔。
局部压力损失
系统采用集成块的液压装置，仅考虑阀类元件和集成块内油路的压力损失。
下表为工进时油流通过各种阀的流量和压力损失。
阀的流量和压力损失
名称
图号
实际流量
Q/60/s
公称流量
/60/s
公称压力损失
Pa
2
3
4
三位五通电磁阀单向行程调速阀液动顺序阀
4.8
2.4
25
10
1.5
各阀局部压力损失之和
取油流取油流通过集成块时压力损失
这个数值加上液压缸的工作压力和压力继电器要求系统调高的压力（取其值为5Pa），可作为溢流阀调整压力的参考数据。
式中——液压缸工进时克服外负载所需压力
==
所以p=（50+8.955+5）=63.955pa
这个数值比估算的溢流阀调整压力值稍小。
因此，主油路上元件和油管直径均可不变
7.液压系统的发热与温升验算
由图可知，该系统主要工作时间是工进工况。
主要考虑工进时的发热，所以按工进工况验算系统温升。
液压泵的输入功率
工进时小流量泵的压力，流量，小流量泵功率为
工进时大流量泵卸荷，顺序阀的压力损失，即大流量泵的工作压力，流量，大流量泵功率为
双联泵总输入功率=+=1202+30=1232
有效功率
工进时，液压缸的负载F=18000N，取工进速度v=
输出功率
=FV=18000x0.00167=30.06
系统发热功率
=+=
散热面积
A=0.065=1.447
油液温升
如果采用风冷、取散热系数
设夏天室温为30，则油温为30+33.2=63.2，没有超过最高允许油温（50--70）
1、机械设计手册．下册：
液压传动和气动，北京：
石油化学工业出版社，1983，《机械设计手册》联合编写组编
2、机械设计手册：
单行本．液压传动，北京：
化学工业出版社，2004.1成大先主编
3、机械设计手册．上册：
4、液压传动，哈尔滨：
黑龙江教育出版社，1995.10，武华，米伯林主编
5、液压传动辅导教材.北京：
中央广播电视大学出版社，1986，中央电大《液压传动辅导教材》编写小组编
6、机床液压传动.哈尔滨工程大学出版社，1998.2，武华，米伯林主编
附件图纸
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