鏜床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 液壓專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論-文庫(kù)吧
2025-05-18 11:40 本頁(yè)面
【正文】 ................................................................................................................... 31 致 謝 ................................................................................................................................. 32 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................... 33 第 1章 液壓傳動(dòng)概述 液壓氣動(dòng)技術(shù)是機(jī)械設(shè)備中發(fā)展最快的技術(shù) 之一。特別是近年來(lái)與微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，使液壓氣動(dòng)技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。目前，已廣泛應(yīng)用在工業(yè)各領(lǐng)域。由于近年來(lái)微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，液壓、氣動(dòng)元器件制造技術(shù)的進(jìn)一步提高，使液壓氣動(dòng)技術(shù)不僅作為一種基本的傳動(dòng)形式上占有重要地位，而且以優(yōu)良的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能成為一種重要的控制手段。 液壓傳動(dòng)的工作原理及組成 工業(yè)各部門使用液壓傳動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)是不盡相同的：如工程機(jī)械、壓力機(jī)械是利用它們?cè)趥鬟f動(dòng)力上的長(zhǎng)處；航空工業(yè)是利用其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、輸出功率大的特點(diǎn)；機(jī)床是利用它們?cè)诓?縱控制上的優(yōu)點(diǎn)，利用其能在工作過(guò)程中實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，易于實(shí)現(xiàn)頻繁的換向，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等。 液壓傳動(dòng)的工作原理：液壓傳動(dòng)是利用液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力的一種傳動(dòng)式， 液壓傳動(dòng)的過(guò)程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換和傳遞的過(guò)程。 液壓系統(tǒng)的組成 液壓系統(tǒng)除工作介質(zhì)外有下列四部分組成。 （ 1）動(dòng)力裝置 將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能的裝置，如千斤頂中的在手動(dòng)柱塞泵； （ 2）執(zhí)行裝置 將液壓泵輸入的液體壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。執(zhí)行元件有液壓缸和液壓馬達(dá)等； （ 3）控制調(diào)節(jié)裝置 用來(lái)控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和流動(dòng)方向的裝 置。控制元件有壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥等； （ 4）輔助裝置 除上面以外的其他裝置。如各種管接件、油管、油箱、過(guò)濾器、蓄能器、和壓力表等。 液壓傳動(dòng)的特點(diǎn) ，反應(yīng)快，慣性小，能高速啟動(dòng)，制動(dòng)和換向。 ，液壓傳動(dòng)裝置體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。例如同功率液壓馬達(dá)的重量只有電動(dòng)機(jī)的 10%20%。 ，且調(diào)速范圍最大可達(dá) 1：2021（一般為 1： 1000）。 ，易于實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)化。當(dāng)它電氣聯(lián)合控制時(shí)。能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)和遠(yuǎn)距離控制。 。液壓元件能自行潤(rùn)滑，使用壽命較長(zhǎng)。 、系列化、通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和使用。 ． 2 液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn) ，這是由于液壓油的可壓縮性和泄露造成的。 ，這會(huì)影響它的工作穩(wěn)定性。因此液壓傳動(dòng)不宜在很高或很低的溫度下工作，一般工作溫度在 15℃～ 60℃范圍內(nèi)較合適。 ，液壓元件在制造精度上要求較高，因此它的造價(jià)高，且對(duì)油液 的污染比較敏感。 。 （機(jī)械能 — 壓力能 — 機(jī)械能）的過(guò)程中，特別是在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，其壓力、流量損失大，故系統(tǒng)效率低。 ，其壓力、流量損失大，故系統(tǒng)效率低。 液壓工作的介質(zhì) 物理性質(zhì) 。礦物油型液壓油在 15℃時(shí)的密度為 900㎏ /m3左右，在實(shí)際使用中可以認(rèn)為不受溫度和壓力的影響。 液體受壓力的作用而使體積發(fā)生變化的性質(zhì)稱為液體的可壓縮性。液體受溫度的影響而使體積發(fā)生變化的性質(zhì)成為液體的膨脹性。 體積為 V的液體，當(dāng)壓力變化量為△ p時(shí)，體積的絕對(duì)變化量為△ V，液體在單位壓力變化下的體積相對(duì)變化量為 ｋ =vv??p1 式中， k稱為液體的體積壓縮系數(shù)。因?yàn)閴毫υ龃髸r(shí)液體的體積減少所以上式右邊加一負(fù)號(hào)，以使 ｋ為正值。 液體體積壓縮系數(shù)的倒數(shù)稱為液體的體積彈性模量，用 K表示。即 pvv ?????? ?1 體積彈性模量 K表示液體產(chǎn)生單位體積相對(duì)變化量時(shí)所需要的壓力增量。在使用中，可用 K值來(lái)說(shuō)明液體抵抗壓縮能 力的大小。液壓油的可壓縮性對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能影響較大，但當(dāng)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在靜態(tài)下工作時(shí)，一般可以不予考慮。 對(duì)液壓工作介質(zhì)的要求 （ 1）有適當(dāng)?shù)酿ざ群土己玫酿靥匦裕? （ 2）氧化安定性和剪切安定性好； (3) 抗乳化性、抗泡沫性好； （ 4）質(zhì)地純凈，雜質(zhì)少； （ 5）有良好的潤(rùn)滑性； （ 6）對(duì)人體無(wú)害，成本低。 正確合理地選用工作介質(zhì)，對(duì)于保證液壓系統(tǒng)正常工作、延長(zhǎng)使用壽命、提高工作可靠性、防止事故發(fā)生等都有非常重要的影響。液壓油液的選用，首先根據(jù)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件來(lái)選擇 合適的液壓油類型，然后再選用液壓油的黏度。 第 2章 總評(píng)方案 鏜床的工況分析 分析鏜床液壓系統(tǒng)的工況： 首先，根據(jù)已知條件，繪制運(yùn)動(dòng)部件速度循環(huán)圖。如下圖所示，然后計(jì)算各階段的外負(fù)載并繪制負(fù)載圖。 負(fù)載循環(huán)圖 液壓缸所受外負(fù)載 F包括三種類型： 即： F=Fw +Ff +Fa 式中： Fw工作負(fù)載對(duì)于金屬切削機(jī)床來(lái)說(shuō)，即為沿活塞運(yùn)動(dòng)方向的切削力。本系統(tǒng)中 Fw為 15000N。 Fa運(yùn)動(dòng)部件 速度變化時(shí)的慣性負(fù)載。 Ff導(dǎo)軌摩擦阻力負(fù)載。啟動(dòng)時(shí)為靜摩擦力，啟動(dòng)后為動(dòng)摸擦力。對(duì)于平導(dǎo)軌 Ff可由下式求： Ff =f(G+FRn ) G運(yùn)動(dòng)部件重力 FRn 垂值與導(dǎo)軌工作負(fù)載 f導(dǎo)軌摩擦系數(shù)。本系統(tǒng)中靜摩擦系數(shù)為 ，動(dòng)摩擦系數(shù)為 。則求的： Ffs = 20210=4000N。 Ffa = 20210=2021N。 上式中 Ffs為靜摩擦阻力， Ffa為動(dòng)摩擦阻力。 Fa= 2 0 0 0 0 6 1 0 1 9 .49 .8 1 0 .2 6 0Gtgv? ? ? ??? 式中 g重力加速度 t加速度或減速度時(shí) 間﹑本系統(tǒng)中 t取 vt時(shí)間內(nèi)的速度變化量 根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，列出各工作階段所受的外負(fù)載如下表，并畫(huà)出上圖所示的負(fù)載循環(huán)圖。 工作循環(huán)各階段的外負(fù)載 工作循環(huán) 負(fù)載組成 負(fù)載值 F/N 推力 F*n/N 啟動(dòng) F= Ffs 4000 4450 快速 F= Ffs 4000 4450 工進(jìn) F=Ft+ Ffa 17000 18900 快退 F= Ffa 2021 2220 確定液壓系統(tǒng)方案 確定供油方式 考慮到該機(jī)床在工作進(jìn)給時(shí)負(fù)載較大，速度較低。而在快速，快進(jìn) 是負(fù)載較小，速度較高。從節(jié)省能量，減少發(fā)熱考慮。液壓泵源系統(tǒng)宜選用雙泵供油方式或變量泵供油?，F(xiàn)采用帶壓力反饋的限壓式變量葉片泵。 調(diào)速方式的選擇 在中小型專用機(jī)床的液壓系統(tǒng)中 ,進(jìn)給速度的控制一般采用截流閥或調(diào)速閥。根據(jù)銑削類專用機(jī)床工作時(shí)對(duì)低速性能和速度負(fù)載特性都有一定要求的特點(diǎn)，決定采用限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的容積截流調(diào)速。這種調(diào)速回路具有效率高，發(fā)熱小和速度剛性好的特點(diǎn)，并且調(diào)速閥裝在回油路上，具有承受負(fù)切削力的能力。 速度換接方式的選擇 本系統(tǒng)采用電磁閥的快慢速換接回路，它的特點(diǎn) 是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)行程比較方便，閥的安裝也比較容易，但速度換接的平穩(wěn)性較差。若要提高系統(tǒng)的換接平穩(wěn)性，則可改用行程閥切換的速度換接回路。 最后把所選擇的液壓回路組合起來(lái)，即可組合成如 下 圖 所示 . 過(guò)濾器單向液壓泵壓力計(jì)三位四通電磁換向閥單向節(jié)流閥二位三通換向閥單向活塞缸油箱溢流閥
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