畢業(yè)設(shè)計論文—ck6152數(shù)控機床液壓系統(tǒng)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-09-03 11:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 式中 R—液壓缸外作用力； —液壓缸總效率。查參考文獻[2]表2063及參考文獻[1]中的經(jīng)驗公式，在額定壓力下的液壓缸，總效率為η= ，取η=，變檔階段液壓缸所受外作用力F=800kg，代入公式得：F= ==860kg 圖31 液壓缸受力分析圖 F負載力 摩擦力 V速度 D液壓缸直徑 d活塞桿直徑 液壓油計算油缸面積: A== ==2107 計算液壓缸直徑: D= =80mm,可圓整為D=80mm 活塞桿直徑d==40mm 計算所需流量Q油缸無桿腔充滿油液時油缸容積 V= = = = 因為頂緊時間為300/50=6秒,也就是油缸的無桿腔充滿油液需要6秒,因此計算流量Q。Q=V60/6 =60/6 = 根據(jù)壓力和流量可選擇流量為23L/min,～5Mpa的液壓泵即可滿足要求。 液壓中心架的負載分析液壓中心架的負載類型與液壓卡盤的類同，在次不必分析。液壓中心架的主要作用是在加工長軸類工件時，在卡盤和尾座中間支撐工件，以保證工件的剛度，提高加工精度。 （1）中心架液壓缸參數(shù)計算液壓缸負載F，其液壓缸受力分析同圖4，查文獻[2]表20215中公式 F= （34） 式中 R—液壓缸外作用力； —液壓缸總效率。查參考文獻[2]表2063及參考文獻[1]中的經(jīng)驗公式，在額定壓力下的液壓缸，總效率為η= ，取η=，中心架液壓缸所受外作用力R=200kg，代入公式（34）得： F= ==215kg 計算油缸面積： A== == 計算液壓缸直徑: D===，可圓整為D=40mm,活塞桿直徑d==20mm。計算所需流量Q，油缸無桿腔充滿油液時油缸容積:V= （35） = == 因為換檔時間為1秒,也就是油缸無桿腔充滿油液需要1秒,因此計算流量=V60=60= 根據(jù)壓力和流量可選擇流量為8L/min，～5MPa的液壓泵，即可滿足要求。 確定液壓缸的參數(shù)計算與結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 CK6152液壓傳動系統(tǒng)中采用的液壓缸及其參數(shù)，根據(jù)所選文獻參考《液壓傳動與控制》書可以得到如下所示：（1）液壓卡盤液壓缸：外作用力R=800kg，最大工作壓力p=4MPa。 （2）液壓尾座液壓缸：外作用力R=800kg，最大工作壓力p=4MPa。 （3）液壓中心架液壓缸：外作用力R=200kg，最大工作壓力p=4MPa。（4）液壓缸的壁厚一般是指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度。從材料力學可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律因壁厚的不同而各異。一般計算時可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。起重運輸機械和工程機械的液壓缸，一般用無縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，查參考文獻[16]表417，其壁厚按薄壁圓筒公式有為： （36） 式中 δ—液壓缸壁厚，m； D —液壓缸內(nèi)徑，m； —試驗壓力，一般取最大工作壓力的1．25—1．5倍，； [σ]—缸筒材料的許用應(yīng)力。其值為：鍛鋼：[σ]＝110120 MPa。 無縫鋼管[σ]＝100110 MPa。采用無縫鋼管，取[σ]＝110 MPa，試驗壓力=4=6 MPa。代入公式（36）得： 尾座液壓缸壁厚：= ==。 中心架液壓缸壁厚：= ==，故取其壁厚為5mm。 （5）缸筒壁厚的驗算液壓缸的額定壓力值應(yīng)低于一定的極限值,保證工作安全。 （37） 為避免缸筒在工作時發(fā)生塑性變形，液壓缸的額定壓力值應(yīng)與塑性變形壓力有一定的比例范圍。 式中 D—缸筒內(nèi)徑m； —缸筒外徑 m ,=D+2δ； —液壓缸的額定壓力 MPa； —缸筒發(fā)生完全塑性變形時的壓力 MPa； —缸筒材料的屈服點 MPa。查參考文獻[4]表151，缸筒材料的屈服強度=285MPa，將代入公式得：=將代入公式得： =取== MPa 液壓缸的額定壓力=4MPa，所以缸筒厚度合格。 （6）缸底厚度計算設(shè)計缸筒底部為平面，其厚度可以按照四周的圓盤強度公式近似計算。查參考文獻[2]表2068，由公式： （36）式中 —缸筒底部厚度m； — 缸筒底部內(nèi)徑m； —液壓缸的額定壓力 MPa； —缸筒底部材料的許用應(yīng)力 MPa。 ，取n=2，σs=285 MPa， 算得σp= MPa； 所以，尾座液壓缸缸底的壁厚≥=，取6mm。 中心架液壓缸缸底的壁厚≥=，取3mm。 活塞桿的強度計算 活塞桿在穩(wěn)定工況下，只受軸向推力的作用。查參考文獻[2]，只受軸向推力的作用時，則可以近似地用直桿承受的簡單強度計算公式進行計算： （37） 式中 F—活塞桿的作用力，N； d—活塞桿直徑，m； σp—材料的許用應(yīng)力，無縫鋼管σp=100110MPa。 液壓缸受軸向推力的作用，F(xiàn)，d帶入公式(37)，計算得： 卡盤液壓缸已選用成品件，不需要校核；尾座液壓缸F=800kg，d=40mm， 所以 σ= =＜σp。 中心架液壓缸F=2
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