【正文】 閥名 Δpn(10 5Pa) 單向閥 ～ 背壓閥 3～ 8 行程閥 ～ 2 轉(zhuǎn)閥 ～ 2 換向閥 ～ 3 節(jié)流閥 2～ 3 順序閥 ～ 3 調(diào)速閥 3～ 5 初定液壓缸的工作壓力位 3Mpa，考慮到進(jìn)出油路上閥和管道的壓力損失為 1Mpa（含回油路上的壓力損失折算到進(jìn)油腔），則液壓泵的最高工作壓力為 ： M paPPP p 4131 ?????? 上述計(jì)算所得的 pP 是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過(guò)渡階段出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過(guò)靜態(tài)壓力，另外考慮到一定壓力貯備量，并確保 液壓 泵的壽命，其正常工作壓力為泵的額定壓力的 80%左右因此 ， 選泵的額定壓力 nP 應(yīng)滿足： 11 M p aPP pn ??? 根據(jù) 文獻(xiàn) 【４】 P21129， 選取 外嚙合單機(jī)齒輪泵 BBXQ，排量為 16ml/r，額定壓力為 5Mpa，最高壓力為 6Mpa，額定轉(zhuǎn)速為 1500r/min，最高轉(zhuǎn)速為 2500r/min，容積效率為 ? 90%。 液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算公式： )(10 3 kWQpPpnn??? 式中： np —— 液壓泵的額定壓力， Pa； nQ —— 液壓泵的額定流量， 3m /s； p? —— 液壓泵的總效率，從規(guī)格表中查出； ? —— 轉(zhuǎn)換系數(shù)，一般液壓泵， ? = maxp / Np ；恒功率變量液壓泵， ? =；限壓式變量葉片泵， ? = maxp /Np； maxp —— 液壓泵的實(shí)際使用的最大工作壓力， Pa。 即液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率為： )( 10601610556336kWP ?? ????? 選用轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動(dòng)機(jī)， 根據(jù) 文獻(xiàn) 【３】 P1754，可選用與液壓泵相匹配的電動(dòng)機(jī)為： Y112M6，額定功率為 ，滿載時(shí)額定電流為 ，轉(zhuǎn)速為 940r/min，效率為 %，功率因素為 ，質(zhì)量為 45kg。 閥類原件及輔助原件的選擇 1． 對(duì)液壓閥的基本要求： （ 1）動(dòng)作靈敏，使用可靠，工作時(shí)沖擊和振動(dòng)小。油液流過(guò)時(shí)壓力損失小。 （ 2）密封性能好。結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護(hù)方便，通用性大。 2． 根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力和通過(guò)各個(gè)閥類元件及輔助元件型號(hào)和規(guī)格 主要依據(jù)是根據(jù)該閥在系統(tǒng)工作的最大工作壓力和通過(guò)該閥的實(shí)際流量，其他還 12 需考慮閥的動(dòng)作方式，安裝固定方式，壓力損失數(shù)值，工作性能參數(shù)和工作壽命等條件來(lái)選擇標(biāo)準(zhǔn)閥類的規(guī)格 ，如下表所示： 表 各類閥的規(guī)格 序號(hào) 元件名稱 型號(hào) 規(guī)格 1 先導(dǎo) 式溢流閥 SBT03L32 最大流量 100L/min， 調(diào)壓范圍 25MPa， 質(zhì)量 2 三位四通電磁 換向閥 SDSG013C3N150 最高使用壓力 16MPa， 最大流量 40L/min， 質(zhì)量 3 單向 節(jié)流 閥 SRCT0350 額定 流量 30L/min， 最小 穩(wěn)定 流量 3L/min， 最高使用壓力 25MPa， 質(zhì)量 4 液控單向閥 CPT03E0450 額定流量 40L/min, 最高使用壓力 25MPa， 開(kāi)啟壓 力 ， 質(zhì)量 13 第三章 切斷機(jī)自動(dòng)進(jìn)給裝置的分析與計(jì)算 進(jìn)給機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式和控制系統(tǒng)的選擇 由于 進(jìn)給 機(jī)構(gòu)的 系統(tǒng)要求精度比 較高，對(duì)定位的要求 也 比較高，所以我決定采用步進(jìn)電機(jī)自動(dòng)進(jìn)給的方式 進(jìn)行 控制 ，步進(jìn)電機(jī)的控制 方式 采用單片機(jī)進(jìn)行步進(jìn)控制。 為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的分辨率，采用步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)絲杠，為了保證一定的傳動(dòng)精度和傳動(dòng)平穩(wěn)性，盡量減小摩擦力，選用滾珠絲杠螺母副。同時(shí)，為提高傳動(dòng)剛度和消除傳動(dòng)間隙，采用有預(yù)加負(fù)荷的結(jié)構(gòu)。 給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)計(jì)算 參數(shù) 設(shè)計(jì)參數(shù)： 工作臺(tái)臺(tái)面尺寸： 400mm*600mm 工作臺(tái)移動(dòng)尺寸： 300mm 夾具和工作臺(tái)總重： N500 最高運(yùn)行速度：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行方式：空載： 15m/min：切削： ； 系統(tǒng)分辨率：半閉循環(huán)模式 ； 系統(tǒng)定位精度：半閉循環(huán)模式 ? ； 工作臺(tái)面一側(cè)局部設(shè)有“ T”形槽。 計(jì)算進(jìn)給牽引力 F： 作用在滾珠絲杠上的進(jìn)給牽引力主要為工作臺(tái)和加工的工件的重力作用在導(dǎo)軌上所產(chǎn)生的摩擦力。因而其數(shù)值的大小與導(dǎo)軌的型式有關(guān)，由于在設(shè)計(jì)中采用的是加 14 有導(dǎo)軌塊的滾動(dòng)導(dǎo)軌，所以選擇的計(jì)算公式為綜合導(dǎo)軌的計(jì)算公式。計(jì)算公式為： ? ?GFfKFF ZXx ???? 式中 XF 、 ZF 、 切削分力（ N）； G 移動(dòng)部件上的重量（ N）； M 主軸上的扭矩（ N cm）； 39。f 導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)，隨導(dǎo)軌型式而不同； K 考慮顛復(fù)力矩影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù)； 綜合導(dǎo)軌的 ?K 0 0 ~0 0 2 39。 ?f 在進(jìn)給牽引力計(jì)算中： ? ?GFfKFF ZX ???? 式中 NFX 0? ，選取 39。 ?f ， NFZ 0? ， NG 500? ，代入計(jì)算 NF ? 計(jì)算最大動(dòng)載荷 C 選用滾珠絲杠副的直徑 0d 時(shí)，必須保證在一定軸向載荷作用下，絲杠在回轉(zhuǎn) 100萬(wàn)轉(zhuǎn)（ 106 轉(zhuǎn)）后，在它的滾道上不產(chǎn)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象。這個(gè)軸向負(fù)載的最大值即稱為該滾 珠絲杠能承受的最大動(dòng)負(fù)載 C ，用下式計(jì)算選擇： mwFfLC 3? 式中 L 壽命，以 106 轉(zhuǎn)為一單位， 61060 TnL ??? n 絲杠轉(zhuǎn)速， ? ?min/r ，用下式計(jì)算 01000L vn s? sv 為最大進(jìn)給速度 ? ?min/m ， 0L 絲杠導(dǎo)程， ? ?mm ； T 為使用壽命， ??h ，對(duì)于數(shù)控機(jī)床取 hT 15000? ； 15 wf 為運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)； 初選導(dǎo)程 0L =4mm，假定工作臺(tái)的最高移動(dòng)速度 min/ mv ? ，則 min/ mvs ? 因此，代入公式可計(jì)算得絲杠轉(zhuǎn)速 01000L vn s? = 4 ? =150 min/r 代入公式可計(jì)算得壽命 13510 1 5 00 0150601060 66 ??????? TnL 把絲杠轉(zhuǎn)速 n ，壽命 L 代入公式計(jì)算可得 NFfLC mw 6 7 2 ????? 根據(jù)以上算得的最 大動(dòng)負(fù)載 C 在設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)中的附錄 A 表 2 中選用型號(hào)為W1L2021 的滾珠絲杠，其名義直徑為 mm20 ,滾珠的排列為 圈 1 列，額定動(dòng)載荷為N6100 ，滿足前面進(jìn)給方向的要求。 傳動(dòng)效率計(jì)算 滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)效率 ? ： ? ??? ?? ?? tg tg 式中 ? 絲杠螺旋升 角； ? 摩擦角，滾珠絲杠的滾動(dòng)摩擦系數(shù) ~?f ，其摩擦角約等于 39。10 。 由選用的 W1L2021 的滾珠絲杠的相關(guān)資料可知絲杠螺旋升角 ‘393??? ，則代入上面的公式可算得滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)效率 %?? 剛度的驗(yàn)算 滾珠絲杠副的軸向變行會(huì)影響進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度及運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，因此應(yīng)考慮以 下引起軸向變形的因素： 16 絲杠的拉伸或壓縮變形量 1? ：在總的變形量中占的比重較大?？梢杂糜?jì)算方法或查圖表的方法決定，在這里我選用的是計(jì)算的方法，先用下式計(jì)算滾珠絲杠受工作負(fù)載 mF 的作用引起的導(dǎo)程 0L 的變化量 )(mmL? 再計(jì)算滾珠絲杠總長(zhǎng)度上的拉伸或壓縮變形量 1? ，公式如下： EFLFL m 0???? 式中 L? 在工作負(fù)載 Fm作用下引起每一導(dǎo)程的變化量， )(mm 。 mF 工作負(fù)載，即進(jìn)給牽引力， )(N 。 0L 滾珠絲杠的導(dǎo)程， )(mm 。 E 材料彈性模數(shù)，對(duì)鋼 E= 410? ,( 2/mmN )。 F 滾珠絲杠截面積（按內(nèi)徑確定） )( 2mm . “+” 號(hào)用于拉伸，“ ”號(hào)用于壓縮。 再計(jì)算滾珠絲杠總長(zhǎng)度上拉伸或壓縮的變形量 )(1 mm? LLL??? 01? 式中 L 滾珠絲杠在支撐間的受力長(zhǎng)度， )(mm . 根據(jù)設(shè)計(jì)行程、滾珠絲杠副的最大長(zhǎng)度、防護(hù)罩的極限距離、以及軸承一半的長(zhǎng)度，以上幾項(xiàng)之和確定滾珠絲杠在支撐間的受力最大長(zhǎng)度 mmL 550? 。則根據(jù)公式 EFLFL m 0???? 可算得 )(10* 7 mmL ???? ， 其中 2314mmF ? ， mmL 40 ? ，NFm ? ，由 L? 可計(jì)算滾珠絲杠總長(zhǎng)度上的拉伸或壓縮變形量 1? 的值，把相應(yīng)的數(shù)值代入公式 LLL??? 01?中算得 )(10* 51 mm??? 。 滾珠與螺紋滾道間接觸變形 2? ：當(dāng)對(duì)絲杠加