【正文】 常用的系統(tǒng)工作壓力 機械類型 機 床 農(nóng)業(yè)機械 小型工程機械建筑機械 液壓鑿巖機 液壓機 大中型挖掘機 重型機械 起重運輸機械 磨床 組合機床 龍門刨床 拉床 工作壓力/Mpa ~2 3~5 2~8 8~10 10~18 20~32 計算液壓缸主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 由于工作進給速度與快速運動速度差別較大，且快進、快退速度要求相等，從降低總流量需求考慮，應(yīng)確定采用單桿雙作用液壓缸的差動連接方式。 圖 1 a） 循環(huán) 圖和速度 循環(huán) 圖的繪制 根據(jù)工作循環(huán) (總行程 L1+L2=150mm 工進速度 V2=n1s1=n2s2=^3m/s,繪制動力滑臺速度圖 ,如圖 81(b)所示。 切削 負載 工作負載是在工作過程中由于機器特定的工作情況而產(chǎn)生的負載，對于金屬切削機床液壓系統(tǒng)來說，沿液壓缸軸線方向的切削力即為工作負載。試設(shè)計計算液壓系統(tǒng)。 組合機床通常采用多軸、多刀、多面、多工位同時加工的方式，能完成鉆、擴、鉸、鏜孔、攻絲、車、銑、磨削及其他精加工工序， 生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍。本 次課程設(shè)計 將以 臥式單面多孔組合機床 設(shè)計為例，介紹該組合機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計方法和設(shè)計步驟，其中包括組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的工況分析、主要參數(shù)確定、液壓系統(tǒng)原理圖的擬定、液壓元件的選擇以及系統(tǒng)性能驗算 和液壓集成塊的設(shè)計與組裝 等。這些設(shè)計內(nèi)容可作為液壓傳動課程設(shè)計的內(nèi)容。 指 導(dǎo) 教 師 意 見 簽名： 200 年 月 日 目錄 前言 ………………………………………………………………………… …… 1 一、液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求 ………………………………………………… …… 2 二、負載與運動分析 ……………………………………………………… …… 2 負載的計算 ……………………………………………………… …… 2 切削負載 ……………………………… ……………………… 2 慣性負載 ……………………………………………………… 2 阻力負載 ……………………………………………………… 3 負載循環(huán)圖與速度循環(huán)圖的繪制 ………………………………… … 3 三、確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) …………………………………………… …… 5 確定液壓缸的工作壓力 ……………………………………………… 5 計算液壓缸主要結(jié)構(gòu)參數(shù) …………………………………………… 5 四、液壓 系統(tǒng)方案設(shè)計 …………………………………………………… …… 8 速度控制回路的選擇 ………………………………………………… 8 選用執(zhí)行元件 ………………………………………………………… 8 選擇快速運動和換向回路 …………………………………………… 9 速度換接回路的選擇 ………………………………………………… 9 組成液壓系統(tǒng)原理圖 ………………………………………………… 10 五、液壓元件的選擇 ………………………………………………………… … 13 確定液壓泵的規(guī)格和電動機功率 …………………………………… 13 閥類元件和輔助元件的選擇 ………………………………………… 14 閥類元件的選擇 ……………………………………………… … 14 過濾器的選擇 …………………………………………………… 15 空氣濾清器的選擇 ……………………………………………… 16 油管的選擇 …………………………………………………………… 16 油箱的設(shè)計 ………………………………………… ………………… 17 油箱長寬高的確定 ……………………………………………… 17 隔板尺寸的確定 ………………………………………………… 18 各種油管的尺寸 ………………………………………………… 18 六、液壓系統(tǒng)主要性能的驗算 ……………………………………………… … 19 判斷流動狀態(tài) ……………………………………………………… … 19 計算系統(tǒng)壓力損失 ……………………………………………… 19 液壓泵工作壓力的估算 ……… ………………………………… 20 七、集成塊結(jié)構(gòu)與設(shè)計 ……………………………………………………… … 21 總結(jié) ………………………………………………………………………………… 22 參考文獻 …………………………………………………………………………… 23 1 前言 本課程是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課和必修課，是在完成《液壓與氣壓傳動》課程理論教學以后所進行的重要實踐教學環(huán)節(jié)。合肥工業(yè)大學課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè) 計 題 目 臥式單面多孔組合機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計 成績 主 要 內(nèi) 容 某廠要自制一臺臥式單面多孔組合機床，有主軸 16 根，其中鉆Φ 孔 14 個，鉆Φ 孔 2 個；要求的工作循環(huán)是：鉆頭快速接近工件→工進鉆孔→快速退回原位→自動停止。本課程的學習目的在于使學生綜合運用《液壓與氣壓傳動》課程及其它先修課程的理論知識和生產(chǎn)實際知識，進行 液壓傳動的設(shè)計實踐，使理論知識和生產(chǎn)實際知識緊密結(jié)合起來，從而使這些知識得到進一步的鞏固、加深和擴展。很明顯，液壓系統(tǒng)設(shè)計本身如果存在問題，常常屬于根本性的問題，可能造成液壓機床的災(zāi)難性的失誤。 組合機床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定外形和加工工藝設(shè)計的專用部件和夾具而組成的半自動或自動專用機床。 液壓系統(tǒng)由于具有結(jié)構(gòu)簡單、動作靈活、操作方便、調(diào)速范圍大、可無級連讀調(diào)節(jié)等優(yōu)點，在組合機床中得到了廣泛應(yīng)用 。 二、 負載與運動分析 負載的計算 負載分析中，暫不考慮回油腔的背壓力，液壓缸的密封裝置產(chǎn)生的摩擦阻力在機械效率中加以考慮。 切削負載 (確定切削負載應(yīng)具備機械切削加工方面的知識 )用高速鋼鉆頭 (單個 )鉆鑄鐵孔時的軸向切削力 Ft(單位為 N)為 )H B S( DsF ? (8— 1) 式中： D—— 鉆頭直徑，單位為 mm； s—— 每轉(zhuǎn)進給量，單位為 mm／ r； HBS—— 鑄件硬度。 快進、工進和快退的時間可由下式分析求出。通常利用差動液壓缸活塞桿較粗、可以在活塞桿中設(shè)置通油孔的有利條件，最好采用活塞桿固定，而液壓缸缸體隨滑臺運動的常用典型安裝形式?？焱藭r回油腔中也是有背壓的，這時選取被壓值 2p =。 圖 2 組合機床液壓缸工況圖 .47 8 四、 液壓系統(tǒng)方案設(shè)計 根據(jù)組合機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計任 務(wù)和工況分析，所設(shè)計機床對調(diào)速范圍、低速穩(wěn)定性有一定要求，因此速度控制是該機床要解決的主要問題。 工況圖表明，所設(shè)計 組合機 床液壓系統(tǒng)在整個工作循環(huán)過程 中所需要的功率較小，系統(tǒng)的效率和發(fā)熱問題并不突出，因此考慮采用節(jié)流調(diào)速回路即可。但由于在鉆頭鉆入鑄件表面及孔被鉆通時的瞬間，存在負載突變的可能，因此考慮在工作進給過程中采用 具有壓差補償?shù)倪M口調(diào)速閥的調(diào)速方式，且在回油路上設(shè)置背壓閥。 有12tt =20 因此從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量角度來看，如果選用單個定量泵作為整個系統(tǒng)的油源，液壓系統(tǒng)會長時間處于大流量溢流狀態(tài)，從而造成能量的大量損失，這樣的設(shè)計顯然是不合理的。即快進時，由大小泵同時供油，液壓缸實現(xiàn)差動連接。 所設(shè)計多軸鉆床液壓系統(tǒng)對換向平穩(wěn)性的要求不高，流量不大，壓力不高，所以選用價格較低的電磁換向閥控制換向回路即可。由于工作壓力較低，控制閥均用普通滑閥式結(jié)構(gòu)即可。為了換速以及液壓缸快退時運動的平穩(wěn)性，回油路上設(shè)置背壓閥，初定背壓值 Pb=。 回油路：液壓缸左腔→三位五通換向閥 2（ 1YA 得電）→單向閥