臥式16軸鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-17 04:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 第二章 液壓缸主要參數(shù)的確定液壓缸工作壓力可根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器設(shè)備的類型來確定。一般來說，工作壓力選大些，可以減少液壓缸內(nèi)徑及液壓系統(tǒng)其它元件的尺寸，使整個(gè)系統(tǒng)緊湊，重量輕，但是要用價(jià)格較貴的高壓泵，并使密封復(fù)雜化，而且會導(dǎo)致?lián)Q向沖擊大等缺點(diǎn)；若工作壓力選的過小，就會增大液壓缸的內(nèi)徑和其它液壓元件的尺寸，但密封簡單。所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選取適當(dāng)?shù)墓ぷ鲏毫?，設(shè)計(jì)時(shí)可用類比法來確定，參考下表。表21 按負(fù)載選擇系統(tǒng)工作壓力負(fù)載/KN＜55～1010～2020～3030～50＞50系統(tǒng)壓力/MPa＜0．8～1～2～33～44～5＞5～7表22 按主機(jī)類型選擇系統(tǒng)工作壓力設(shè)備類型機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車工業(yè)、小型工程機(jī)械及輔助機(jī)械工程機(jī)械重型機(jī)械鍛壓機(jī)械液壓支架船用機(jī)械磨床組合機(jī)床牛頭刨床插床齒輪加工機(jī)床車床銑床鏜床機(jī)床拉床龍門刨床壓力/MPa＜＜～＜1010～1616～3214～25由表11可知，該組合床液壓系統(tǒng)的最大負(fù)載約為35000N，參考有關(guān)資料，宜選擇工作壓力P1=4MPa。鑒于動力滑臺要完成的動作循環(huán)是快進(jìn)——工進(jìn)——快退，且要求快進(jìn)和快退的速度相等，這里的液壓缸需選用單杠式的，并在快進(jìn)時(shí)作差動連接。這種情況下的液壓缸無桿腔工作面積A1取為有桿腔工作面積A2的兩倍，即活塞桿直徑d與液壓缸缸筒直徑D的關(guān)系是d=。在鉆孔加工時(shí)，液壓缸回油路上必須有背壓p2，取p2=，以防止被鉆孔時(shí)動力滑臺突然前沖。由工進(jìn)時(shí)的推力，列出活塞的力平衡方程式，計(jì)算液壓缸面積：F/ηm=A1p1A2p2=A1p1（A1/2）p2 （21）因此A1 = =97cm2D== ，d==式中 p1——液壓缸的工作壓力，初算時(shí)可取系統(tǒng)工作壓力； p2——液壓缸回油腔背壓力，初算時(shí)無法準(zhǔn)確計(jì)算，可先根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊進(jìn)行估計(jì)；（本設(shè)計(jì)可參考以下選擇：在鉆孔加工時(shí)，液壓缸回油路上必須有背壓p2，取p2=，以防止被鉆孔時(shí)動力滑臺突然前沖?？爝M(jìn)時(shí)液壓缸作差動連接，油管中有壓力損失，有桿腔的壓力應(yīng)略大于無桿腔，但其差值較小?？焱藭r(shí)回油腔中是有背壓的，這是也可按p2=。） F——工作循環(huán)中的最大外負(fù)載； Fc——液壓缸密封處的摩擦力，它的精確值不易求出，常用液壓缸的機(jī)械效率ηm進(jìn)行估算，F(xiàn)+Fc=F/ηm； ηm——液壓缸的機(jī)械效率，一般ηm=～；由計(jì)算所得的液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d值應(yīng)按GB2348—1993圓整到相近的標(biāo)準(zhǔn)直徑，以便于采用標(biāo)準(zhǔn)的密封件。因此D=11cm；d=8cm，由此可得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積為A1= ，A2= ， 經(jīng)校驗(yàn)，活塞桿強(qiáng)度和硬度均符合要求。表23液壓缸內(nèi)徑尺寸系列（GB23481993）810121620253240506380(90)100(110)125(140)160(180)200(220)250320400500630——————表24活塞桿直徑系列（GB23481993）456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400液壓執(zhí)行元件的工況圖指的是壓力圖，流量圖和功率圖。按照上面所確定的液壓執(zhí)行元件的工作面積和工作循環(huán)中各階段的負(fù)載，即可繪制出壓力圖；根據(jù)執(zhí)行元件的工作面積以及工作循環(huán)中各階段所要求的運(yùn)動速度，即可繪制流量圖；根據(jù)所繪制的壓力圖和流量圖，即可計(jì)算出各階段所需的功率，繪制功率圖。圖21液壓缸工況圖表25 執(zhí)行元件背壓力系統(tǒng)類型背壓力/MPa簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)~回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)~回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)~用補(bǔ)油泵的閉式回路~回油路較復(fù)雜的工程機(jī)械~3回油路較短且直接回油可忽略不計(jì)表26液壓缸在不同工作階段的壓力、流量和功率值工況負(fù) 載F/N回油腔壓力p2/MPa進(jìn)油腔壓力p1/MPa輸入流量q/（L/min）輸入功率PN/KW計(jì)算式快進(jìn)差動啟動21800P1=(F+A2△p)/(A1A2) q=(A1A2)/v p=p1q加速1738p2=p1+△p△p=恒速1090共進(jìn)34943P1=(F+p2A2)/A1q=A2v2p=p1q快退啟動21800P1=(F+p2 A1 )/ A2q=A2v2p=pq加速1738恒速1090從工況圖上可以直觀的、方便的找出最大工作壓力、最大流量和最大功率，根據(jù)這些參數(shù)即可選擇液壓泵及其驅(qū)動電動機(jī)，同時(shí)是系統(tǒng)中所有液壓元件的選擇的依據(jù)，對擬定液壓基本回路也具有指導(dǎo)意義。第三章 液壓系統(tǒng)圖的擬定首先選擇調(diào)速回路，由圖21中的曲線可知，這臺機(jī)床液壓系統(tǒng)的功率小，滑臺運(yùn)動速度低，工作負(fù)載變化小，可以采用進(jìn)口節(jié)流的調(diào)速形式。為了防止進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路在鉆孔通時(shí)發(fā)生滑臺突然前沖現(xiàn)象，回油路上要設(shè)置背壓閥。由于液壓系統(tǒng)選用了節(jié)流調(diào)速的形式，故系統(tǒng)中油液的循環(huán)必然是開式的。從工況圖中可以清楚的看到，在這個(gè)液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸要求油源交替提供低壓大流量和高壓小流量的油液，最大流量和最小流量之比約為70，而快進(jìn)快退所需要的時(shí)間t1和共進(jìn)所需時(shí)間t2分別為:t 1=L1/v2+L2/v3=（60100/71000+60150/71000）s=t2=L2/v2=6050/=即t2/t1≈、節(jié)省能量的角度看，采用單個(gè)定量泵作為油源顯然是不合適的，宜選國內(nèi)比較成熟的產(chǎn)品雙聯(lián)式定量葉片泵作為油源（圖31a）其次是選擇快速運(yùn)動和換向回路，系統(tǒng)中采用節(jié)流調(diào)速回流后，不管采用什么形式油源都必須有單獨(dú)的油路直接通向液壓缸兩腔，已實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動。在本系統(tǒng)中單桿液壓缸要做差動連接，所以他的快進(jìn)和快退換向回路應(yīng)采用如圖31b所示的形式。再次是選擇速度換接回路。由工況圖中的qL曲線可知,當(dāng)滑臺從快進(jìn)改為工進(jìn)時(shí)，滑臺的速度變化較大，宜選用行程閥來控制速度的換接，以減少液壓沖擊（如圖31c）。當(dāng)滑臺由快進(jìn)轉(zhuǎn)為快退時(shí)，回路中通過的流量很大，（95/）=。為了保證換向平穩(wěn)起見，可采用電液換向閥換向（見圖
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