【文章內(nèi)容簡介】 00=慣性負(fù)載Fm==== = 阻力負(fù)載 靜摩擦 Ffs ==800N 動摩擦 Ffd==400N如果忽略切削力引起的顛覆力矩對導(dǎo)軌摩擦力的影響，并設(shè)液壓缸的機(jī)械效率，則液壓缸在各工作階段的總機(jī)械負(fù)載可以算出， 液壓缸各運(yùn)動階段負(fù)載表工況負(fù)載組成負(fù)載值F/N推力起動800加速563N快進(jìn)400工進(jìn)12400快退400根據(jù)負(fù)載計(jì)算結(jié)果和已知的各階段的速度，可繪制出負(fù)載圖（Fl）和速度圖（F2） 負(fù)載F /N50005000～1000010000～2000020000～3000030000～5000050000壓力p/MPa～1～2～33～44～55～7組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的最大負(fù)載約為14000N，初選液壓缸的設(shè)計(jì)壓力P1=3MPa，為了滿足工作臺快速進(jìn)退速度相等，并減小液壓泵的流量，這里的液壓缸課選用單桿式的，并在快進(jìn)時差動連接，則液壓缸無桿腔與有桿腔的等效面積A1與A2應(yīng)滿足A1=2A2（即液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d應(yīng)滿足：d=。為防止銑削后工件突然前沖，液壓缸需保持一定的回油背壓，=。則液壓缸的平衡方程：故液壓缸無桿腔的有效面積：液壓缸內(nèi)徑： 按GB/T23481980，取標(biāo)準(zhǔn)值D=80mm；因A1=2A，故活塞桿直徑d==56mm（標(biāo)準(zhǔn)直徑）則液壓缸有效面積為：差動連接快進(jìn)時，液壓缸有桿腔壓力P2必須大于無桿腔壓力P1，其差值估取P2－P1=，并注意到啟動瞬間液壓缸尚未移動，此時△P=0；。，并可繪出其工況圖、流量和功率值工作階段計(jì)算公式推力F（N）回油腔壓力P2（MPa）工作腔壓力P1（MPa）輸入流量q（L/min）快進(jìn)啟動 0 ——快進(jìn)加速 563 ——快進(jìn)恒速 工進(jìn)13777,8~快退啟動 0 ——快退加速 563 ——快退恒速 注：，液壓缸的回油口到進(jìn)油口之間的壓力損失.1調(diào)速回路的選擇該機(jī)床液壓系統(tǒng)的功率小（1kw）,速度較低；鉆鏜加工時連續(xù)切削，切削力變化小，故采用節(jié)流調(diào)速的開式回路是合適的，為了增加運(yùn)動的平穩(wěn)性，防止鉆孔時工件突然前沖，系統(tǒng)采用調(diào)速閥的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，并在回油路中加背壓閥。2油源及其壓力控制回路的選擇該系統(tǒng)由低壓大流量和高壓小流量兩個階段組成，因此為了節(jié)能，考慮采用雙聯(lián)葉片泵油源供油。3快速運(yùn)動與換向回路由于系統(tǒng)要求快進(jìn)與快退的速度相同，因此在雙泵供油的基礎(chǔ)上，快進(jìn)時采用液壓缸差動連接快速運(yùn)動回路，快退時采用液壓缸有桿腔進(jìn)油，無桿腔回油的快速運(yùn)動回路。4速度換接回路由工況圖可以看出，當(dāng)動力頭部件從快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時滑臺速度變化較大，可選用行程閥來控制快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)的速度換接，以減少液壓沖擊。5壓力控制回路在泵出口并聯(lián)一先導(dǎo)式溢流閥，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的定壓溢流，同時在該溢流閥的遠(yuǎn)程控制口連接一個二位二通電磁換向閥，以便一個工作循環(huán)結(jié)束后，等待裝卸工件時，液壓泵卸載，并便于液壓泵空載下迅速啟動。6行程終點(diǎn)的控制方式這臺機(jī)床用于鉆、鏜孔（通孔與不通孔）加工，因此要求行程終點(diǎn)的定位精度高因此在行程終點(diǎn)采用死擋鐵停留的控制方式。將上述所選定的液壓回路進(jìn)行組合，并根據(jù)要求作必要的修改補(bǔ)充。為便于觀察調(diào)整壓力，在液壓泵的進(jìn)口處、背壓閥和液壓缸無腔進(jìn)口處設(shè)置測壓點(diǎn)，并設(shè)置多點(diǎn)壓力表開關(guān)。這樣只需一個壓力表即能觀測各點(diǎn)壓力。1，夾緊缸；2，行程開關(guān)；3，調(diào)速閥；4，工作缸；5，卸荷閥；6，二位三通換向閥；7，單向加壓閥；8，調(diào)速閥；9，調(diào)速閥；10，三位四通換向閥；11，三位四通換向閥；12，液壓泵；14，油箱；15，單向閥。動作名稱1YA2YA3YA4YA5YA夾緊缸夾緊+工作臺快進(jìn)++工作臺工進(jìn)+ ++工作臺快退+++夾緊缸放松+1）工作臺夾緊：啟動電機(jī)，點(diǎn)擊按鈕使電磁閥1YA得電，使三位四通換向閥10開到左路，推動夾緊缸1活塞桿前進(jìn)進(jìn)油路：液壓泵12的壓力油——換向閥10的左路——通過單向節(jié)流閥——夾緊缸1左腔——使夾緊缸1的活塞桿伸出（夾緊）?；赜吐罚河陀蓨A緊缸1的右腔流出，通過單向節(jié)流閥和換向閥10的左路，返回油箱。2）工作臺快進(jìn) 夾緊缸1得活塞桿完全伸出，壓下行程開關(guān)SQ2，使電磁鐵3YA得電，使三位四通換向閥11開到左路，推動工作缸活塞桿前進(jìn)。進(jìn)油路：液壓泵12的壓力油——換向閥11左路——單向節(jié)流閥——工作缸4的左腔，使活塞向右運(yùn)動?；赜吐罚河陀晒ぷ鞲?的右腔流出——換向閥5左路——換向閥11左路——液壓泵123）工作缸工進(jìn)：工作缸4的活塞運(yùn)動到100mm，壓下行程開關(guān)SQ4，使電磁鐵5YA得電，此時的油液流動路線如下。進(jìn)油路：液壓泵12的壓力油——換向閥11左路——單向節(jié)流閥——工作缸4的左腔，推動工作缸活塞桿前移?；赜吐罚河鸵河晒ぷ饔仪涣鞒觥獡Q向閥6右路——調(diào)速閥——換向閥11左路——油箱。4）工作缸快退 工作缸4活塞至最右邊，觸動行程開關(guān)SQ5，使電磁鐵3YA斷電，4YA得電，此時的油液流動路線如下。進(jìn)油路：液壓泵12的壓力油——換向閥11右路——單向節(jié)流閥——換向閥6右路，使活塞向左運(yùn)動?；赜吐罚河陀晒ぷ鞲?的左腔流出——單向節(jié)流閥——換向閥7左路——油箱。5）插銷缸拔銷 定位缸5活塞至最頂上，觸動行程開關(guān)SQ6，使電磁鐵YA5斷電（換向閥7回到中位），同時使YA4得電，此時的油液流動路線如下。進(jìn)油路：泵13的壓力油——換向閥8右路——單向節(jié)流閥——插銷缸3的上腔，使活塞向下運(yùn)動?；赜吐罚河陀刹邃N缸3的下腔流出——調(diào)速閥——換向閥11右路——油箱。6）夾緊缸放松：當(dāng)工作缸活塞回到缸底，壓下行程開關(guān)SQ3，使電磁鐵4YA斷電（換向閥11回到中位），同時使2YA得電，此時的油液流動路線如下。進(jìn)油路：液壓的壓力油——換向閥10右路——夾緊缸1的右腔，推動夾緊缸活塞桿返回?；赜吐罚河鸵河蓨A緊缸左腔流出——溢流節(jié)流閥——調(diào)速閥——換向閥10右路——油箱。首先確定液壓泵的最高壓力：前已經(jīng)算出步移缸的工作壓力p1=,考慮到本系統(tǒng)油路較為簡單，故取泵至缸間的壓力損失為=，根據(jù)式pp（pa）所以Pp=+=然后確定液壓泵的流量：，*103m3/s進(jìn)行估算。由式Qp（m3/s）得式中k——系統(tǒng)的泄漏系數(shù)?！瑫r動作的液壓執(zhí)行器的最大流量；對于工作過程中始終用流量閥節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，尚需加上溢流閥的最小溢流兩，一般取23L/所以Qp=*（*103+*103）=*103m3/s=最后確定液壓泵及驅(qū)動電機(jī)的規(guī)格：根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，選用規(guī)格相近的YBC171B型葉片泵，其額定壓力為7Mpa，額定轉(zhuǎn)速為1000r/min。又由表513可得，則所需電機(jī)功率為：Pp=pp*Qp/=*106**103/（*60*1000）=選用電動機(jī)型號：查表514，選用規(guī)格相近的Y200L16型封閉式三相異步電動機(jī)，轉(zhuǎn)速為970r/min。閥類元件及輔助元件、。 鑄型輸送機(jī)液壓控制系統(tǒng)元件類型規(guī)格序號 元件名稱額定壓力/Mpa額定流量/L*min1 型號、規(guī)格說明3單向節(jié)流閥50MG10G通徑為10mm6單向節(jié)流閥50MG10G通徑為10mm8三位四通電磁換向閥最大壓力3580WE6通徑為6mm12過濾器160XUB160*100通徑為40mm11溢流閥13液壓泵7YBC171B額定轉(zhuǎn)速為970r/min，14壓力表及開關(guān)(壓力指示范圍)AF6P30/Y63通徑為6mm，此壓力表帶壓力開關(guān)15三位四通電磁換向閥最大壓力25160DSV(D)通徑1016調(diào)速閥（壓差）0160（調(diào)節(jié)流量）2FRM1620通徑16（三）油管各元件間的連接管道的規(guī)格按元件接口處尺寸決定，液壓缸進(jìn)、出油管則根據(jù)ISO6020/2，可知油口尺寸處連接螺紋為M22,根據(jù)表28（JB82766）選外徑為22mm。表29 鋼管公稱通徑、外徑、壁厚、連接螺紋及推薦流量表（四）油箱查閱《液壓工程手冊》， V=ξqp， 取ξ=3，qp=，帶入數(shù)據(jù)，得V=，根據(jù)JB/T79381999規(guī)定，取標(biāo)準(zhǔn)值V=400L。液壓缸的設(shè)計(jì)是在對整個液壓系統(tǒng)進(jìn)行了工況分析，編制了負(fù)載圖，選定了工作壓力之后進(jìn)行的：先根據(jù)使用要求選擇結(jié)構(gòu)類型，然后按負(fù)載情況、運(yùn)動要求、最大行程等確定其主要尺寸，進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定性和緩沖驗(yàn)算，最后再進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（一）液壓缸設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題液壓缸的設(shè)計(jì)和使用正確與否，直接影響到它的性能和易否發(fā)生故障，在這方面，經(jīng)常碰到的是液壓缸安裝不當(dāng)、活塞桿承受偏載、液壓缸或活塞下垂以及活塞桿的壓桿失穩(wěn)等問題，所以，在設(shè)計(jì)液壓缸時，必須注意如下幾點(diǎn)：1. 盡量使活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大負(fù)載，或在受壓狀態(tài)下具有良好的縱向穩(wěn)定性。2. 考慮液壓缸行程終了處的制動問題和液壓缸的排氣問題。缸內(nèi)如無緩沖裝置和排氣裝置，系統(tǒng)中須有相應(yīng)的措施。但是并非所有的液壓缸都要考慮這些問題。3. 正確確定液壓