【文章內(nèi)容簡介】 .........................31附 錄 .........................................................................................................................................................33攀枝花學(xué)院液壓課程設(shè)計（論文） 設(shè)計題目 01 設(shè)計題目 設(shè)計題目設(shè)計一臺專用銑床，銑頭驅(qū)動電機(jī)的功率為 千瓦，銑刀直徑為120mm，轉(zhuǎn)速 350 轉(zhuǎn)/分，如工作臺質(zhì)量為 363 公斤，工件和夾具的質(zhì)量為124 公斤，工作臺的行程為 426mm，工進(jìn)行程為 185mm，快進(jìn)快退速度為 米/分，工進(jìn)速度為 60~1000 毫米/分，其往復(fù)運(yùn)動的加速（減速）時間為 秒，工作臺用平導(dǎo)軌靜摩擦系數(shù) ，動摩擦系數(shù) ，??計該機(jī)床的液壓系統(tǒng)。設(shè)計參數(shù)銑頭驅(qū)動電機(jī)的功率（Kw）： P=銑刀直徑（mm）： D=120工作臺質(zhì)量（Kg）： m=363工件和夾具的質(zhì)量（Kg）： m=124工作臺快進(jìn)、快退速度（m/min）： v= 工進(jìn)速度 (mm/min) v= 60~1000工作臺液壓缸快進(jìn)行程（mm）： L1=241工作臺液壓缸工進(jìn)行程（mm）： L2=185工作臺導(dǎo)軌面靜摩擦系數(shù)： ?工作臺導(dǎo)軌面動摩擦系數(shù)： d往復(fù)運(yùn)動的加速（減速）時間（t）： ?t=攀枝花學(xué)院液壓課程設(shè)計（論文） 設(shè)計題目 12 工況分析 負(fù)載分析銑床工作臺液壓缸快進(jìn)階段，啟動時的外負(fù)載是導(dǎo)軌靜摩擦阻力，加速時的負(fù)載是導(dǎo)軌動摩擦阻力和慣性力，恒速時是動摩擦阻力，在快退階段的外負(fù)載是動摩擦阻力，銑床工作臺液壓缸在工進(jìn)階段的外負(fù)載是工作負(fù)載，即刀具銑削力及動摩擦阻力。根據(jù)給定條件，先計算工作臺運(yùn)動中慣性力 ，工作臺與導(dǎo)軌的動摩擦阻力mF和靜摩擦阻力fdFfsF (21) ()/(10.)76()1Gmv Ngt??????(N) (22)2().1fd??(N) (23)10(36240)97fSsGF????其中， (N)136mg(N)24G(N)12022870F???由銑頭的驅(qū)動電機(jī)功率可以求得銑削工作負(fù)載 ：tF (24)tPv?其中???所以， （N）?同時考慮到液壓缸密封裝置的摩擦阻力（取液壓缸的機(jī)械效率 ） ，??的液壓缸在各工況階段的負(fù)載值列于表 21 中，負(fù)載循環(huán)圖如圖 21 所示。攀枝花學(xué)院液壓課程設(shè)計（論文） 工況分析1表 21 銑床工作臺液壓缸外負(fù)載和推力計算結(jié)果工況 負(fù)載計算公式 液壓缸負(fù)載 F(N) 液壓缸推力 （N）0F起動 fsF?974 1082加速 fdm?1193 1326快進(jìn) f 487 541工進(jìn) fdtF?3653 4059反向起動 fs974 1082反向加速 fdm?1193 1326快退 fF?487 541 圖 21 液壓缸負(fù)載循環(huán)圖 運(yùn)動分析根據(jù)給定條件，快進(jìn)、快退速度為 ，其行程分別為 241mm 和426mm，工進(jìn)速度為 60~1000m/s（即 ~） ，工進(jìn)行程 185mm，繪出速度循環(huán)圖如圖 22 所示攀枝花學(xué)院液壓課程設(shè)計（論文） 確定液壓缸的參數(shù)2 圖 22 液壓缸速度循環(huán)圖攀枝花學(xué)院液壓課程設(shè)計（論文） 確定液壓缸的參數(shù)33 確定液壓缸的參數(shù) 初選液壓缸的工作壓力專用銑床歸屬于半精加工機(jī)床，根據(jù)液壓缸推力為 4070N（表 21）,，初選液壓缸的設(shè)計壓力為 ? 確定液壓缸的尺寸 由于銑床工作臺快進(jìn)和快退速度相同，因此選用單桿活塞式液壓缸，并使,快進(jìn)時采用差動連接，因管路中有壓力損失，快進(jìn)時回油路壓力12A?損失取 Pa，快退時回油路壓力損失亦取 Pa。工進(jìn)時，510p?? 510p???為使運(yùn)動平穩(wěn)，在液壓缸回路油路上須加背壓閥，背壓力值一般為Pa,選取背壓 Pa。5() :52810p??確定液壓缸尺寸取液壓缸無桿腔作工作腔列液壓缸力的平衡方程：專用銑床液壓缸力的平衡圖根據(jù) ,可求出液壓缸大腔面積 為12()mFPA???1A (31)21 ()1m m??? (32)4..43D??根據(jù) GB234880 圓整成就近的標(biāo)準(zhǔn)值，得 D=50mm，液壓缸活塞桿直徑，根據(jù) GB234880 就近圓整成標(biāo)準(zhǔn)值 d=36mm，壓缸實際有效工作面積為 (33)2210..04ADm???? (34) 2 22()(536).104d???攀枝花學(xué)院液壓課程設(shè)計（論文） 確定液壓缸的參數(shù)4 液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率的計算值 快進(jìn)階段啟動階段 （3/974/()mFN??5） （31012(/)()pA?2PO?6）故 18/(.0.)? 加速階段 /93/.=126()mFN? （321p???7） （31212/()/()mAFpA?????644=3+8） 恒速階段 /47/=51()mFN??21p???1212(//pApA??????644=5+.)(0)04 MPa又因為 （343121().35/??????:19） 故輸入功率為： ???攀枝花學(xué)院液壓課程設(shè)計（論文） 確定液壓缸的參數(shù)5 工進(jìn)階段 /365/=4()mFN??? （3121(/)/???644(5+.1)/10MPa10） 因為： （343120./???? ?11） 或： ????故輸入功率為： 1367Ppqkw?? 或： ?? ? 快退階段啟動階段 /974/??12(/)mpFA??20p?故 41 .0pPaM?? 加速階段 /93/?1221(/)/.36aAFppAMP??????644=+50恒速階段 /487/()mFN???12212(/)/?????644=+MPa又因為 攀枝花學(xué)院液壓課程設(shè)計（論文） 確定液壓缸的參數(shù)6 （312????:） 故輸入功率為： ???:根據(jù)上述計算各參數(shù)值列入表 31 所示。表 31 液壓缸在不同階段的壓力、流量和功率值工況推力F/N回油腔壓力 2p/MPa進(jìn)油腔壓力 P1MPa輸入流量 qL/min輸入功率P/kw計算公式起動 1082 0 — — 112/()pFA??加速 1326 — —快進(jìn)恒速 541??? 12()qvPp??工進(jìn) 4059 ~2.0~7121()/FAvq?起動 1082 0 — — 12/p加速 1326 — —快退恒速 541 231()FAqvPp?? 繪制液壓缸工況圖根據(jù)表 31 計算結(jié)果，分別繪制 pL、QL 和 PL 圖，如圖 31 所示攀枝花學(xué)院液壓課程設(shè)計（論文） 確定液壓缸的參數(shù)7pL 圖QL 圖攀枝花學(xué)院液壓課程設(shè)計（論文） 確定液壓缸的參數(shù)8PL 圖攀枝花學(xué)院液壓課程設(shè)計（論文） 確定液壓缸的參數(shù)94 液壓系統(tǒng)圖的擬定 制定液壓回路方案 這臺機(jī)床液壓系統(tǒng)功率很小，滑臺運(yùn)動速度低，工作負(fù)載變化小，可以采用進(jìn)口調(diào)速回路的形式。為了解決進(jìn)口調(diào)速回路在負(fù)載變化時的突然前沖現(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)速的方式，系統(tǒng)中的油液循環(huán)必定是開式的。從系統(tǒng)壓力流量表 13 中可以看到，在液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸要求壓力變化不大?？爝M(jìn)、快退所需的時間和工進(jìn)所需的時間分別為： （4113(/)/)04/????1） （4322/1/(6)tlvs???2）或： 32/0/(.0)1tl s??所以工進(jìn)時間占總時間的比率為： （42161%%.(0)2t?????::3）表 41 液壓泵特性特性 齒輪泵 葉片泵 柱塞泵功率質(zhì)量比 中 大 大輸出壓力脈動 大 小 小噪聲 大 中 大價格 低 中 高粘度對效率的影響 很大 稍小 很小攀枝花學(xué)院液壓課程設(shè)計（論文） 確定液壓缸的參數(shù)10污染敏感度 小 大 大適用場合 機(jī)床、工程機(jī)械、 農(nóng)牧機(jī)械、車輛 機(jī)床、液壓機(jī)、注 塑機(jī)、工程機(jī)械 工程機(jī)械、礦山機(jī)械、鍛 壓機(jī)械、建筑機(jī)械 因此從節(jié)能、節(jié)約成本、噪聲以及功率質(zhì)量比等角度考慮，采用單個葉片泵液壓泵就可以滿足系統(tǒng)的工作要求 ，工況圖表明，系統(tǒng)的壓力和流量均較小，故可采用單定量泵供油油源和溢流閥調(diào)壓的方案，如圖 41 所示： 銑床加工零件時，有順銑和逆銑兩種工作狀態(tài)，故選用單向調(diào)速閥的回油節(jié)流調(diào)速，如圖 43 所示。由于已經(jīng)選用節(jié)流調(diào)速回路，故系統(tǒng)必然為開式循環(huán)。 換向回路選用了三位四通“O”型中位機(jī)能的電磁換向閥實現(xiàn)液壓缸的進(jìn)退和停止，如圖 42 所示。采用二位三通電磁換向閥實現(xiàn)液壓缸快進(jìn)時的差動連接，如圖 44 所示。由于本機(jī)床工作部件終點的定位精度無特殊要求，故采用行程控制方式即活動擋塊壓下電氣行程開關(guān)，控制換向閥電磁鐵的通斷電以及死擋鐵即可實現(xiàn)自動換向和速度換接。 在液壓泵進(jìn)口設(shè)置一過濾器以保證吸入液壓泵的油液清潔，出口設(shè)一