【文章內(nèi)容簡介】 與摩擦力可以忽略不計） （ 2）加緊液壓缸 已知負載力 R≈ 4000N（慣性力與摩擦力可以忽略不計） (3)工作液壓缸 工作負載即 為切削 力 28000LFN? 摩擦負載即為導軌的摩擦阻力 : 靜摩擦阻力 0 .2 1 5 0 0 3 0 0fs sF G N?? ? ? ? 沈陽工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 動摩擦阻力 0 .1 1 5 0 0 1 5 0fd dF G N?? ? ? ? 慣性負載 i 1 5 0 0 0 .1 7 6 .5 3t 9 .8 0 .2GvF N Ng ?? ? ? ?? 快進 311 1 2 5 0 1 0 0 . 0 4 4 65 . 3Lt s sv??? ? ? 工進 322 32 7 0 1 0 9 3 . 3 30 . 7 5 1 0Lt s sv???? ? ?? 快退 3123 3 ( 2 5 0 7 0 ) 1 0 3 . 4 40 . 0 9 3LLt s sv?? ? ?? ? ? 設(shè)液壓缸的機械效率 ? ? ，得出液壓缸在各個階段的負載忽然推力如表 1 所示 表 1 液壓缸各階段的負載和推力 工況 負載組成 液壓缸負載 F/N 液壓缸推力 =F/cm? /N 啟 動 fsFF? 300 337 加 速 ifdF F F?? 254 快 進 fdFF? 150 169 工 進 fd LF F F?? 28150 31629 反向啟動 fsFF? 300 337 加 速 ifdF F F?? 254 半自動液壓專用銑床液壓系統(tǒng) 7 快 退 fdFF? 150 169 根據(jù)液壓缸在上述各階段內(nèi)的負載和運動時間，即可繪出負載循環(huán)圖 Ft 和速度循環(huán)圖。如圖 1 所示。 2381318232833F/KNt / s 100 50050100v/(mm/s)t/ s圖 1 沈陽工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 選液壓缸工作壓力 所設(shè)計的動力滑臺在工進時負載最大，在其他工況負載都不太高，參考表 2 和表 3，粗選液壓缸的工作壓力 1 4ap MP? 。 鑒于動力滑臺快進和 快退速度相等，這里的液壓缸可 選用單活塞桿式差動液壓缸（ 122AA? ），快進時液壓缸差動連接。工進時為防止孔鉆通時負載突然消失發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸的回油腔應(yīng)有背壓，參考表 4 選 背壓 力 為 2 ap MP? 。 表 2 按負載選擇工作壓力 負載 /KN 5 5~10 10~20 20~30 30~50 50 工作壓力 /MPa ~1 ~2 ~3 3~4 4~5 =5 表 3 各種機械常用的系統(tǒng)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 表 4 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)置由背壓閥的系統(tǒng) ~ 用補油泵的閉式回路 ~ 回油路較復雜的工程機械 ~3 回油路較短且直接回油 可忽略不計 表 5 按工作壓力選取 d/D 工作壓力 /MPa = ~ = d/D ~ ~ 表 6 按速比要求確定 d/D 12v/v 2 d/D 注： 1v —— 無桿腔進油時活塞運動速度 ； 半自動液壓專用銑床液壓系統(tǒng) 9 2v —— 有桿腔進油時活塞運 動速度 。 由 式1 1 2 2 cmFp A p A ???得 42162131448 94 ( 4 ) 10() 22cmFAmpp??? ? ? ?? ? ?? 則活塞直徑 414 4 9 4 1 0 0 . 1 0 9 1 0 9AD m m m m?????? ? ? ? 參考表 5 表 6，得 d≈ ， D= D==80mm. 由此求得液壓缸兩腔的實際有效面積為 22 2 4 21 0 . 1 1 9 5 1 044DA m m?? ??? ? ? ? 2 2 2 2 2 4 22 ( ) ( 0 . 1 1 0 . 8 4 4 . 7 1 044DdA m m?? ?? ? ?? ? ? ?） 因為活塞桿總行程為 320mm，而活塞桿直徑為 110mm， l/d=320/110=10,不穩(wěn)定性校核需進行 根據(jù)計算出的液壓 缸的尺寸，可 估算出液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力﹑流量和功率，如表 7所列由此繪制的液壓缸工況圖如圖 2所示。 表 7 液壓缸在各階段的壓力 ﹑ 流量和功率值 工況 推力0F/N 回 油 腔壓力2/MPpa 進油腔壓力1/MPpa 輸入流量3310 /10 /qs?? 輸入功率P/KW 計算公式 快 進 啟動 337 — — 021 F A pp n??? 1 2 1 1()q A A v p p q? ? ? 加速 254 1pp?? — 恒速 169 1pp?? 工進 31629 210? 0 2 211121FAqpApAvp p q???? 快進 啟動 337 — — — 0 2 112F ApAp ?? 加速 254 — — 231q Avp pq?? 恒 169 沈陽工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 速 注： 1. p? 為液壓缸差動連接時，回油口到進油口之間的壓力損失，取 p? =。 ，壓力為 1p ，無桿腔回油，壓力 為 2p 。 pqP)/10/(q33sm?KWP/ MPap/1t 2t 3t0圖 2 半自動液壓專用銑床液壓系統(tǒng) 11 選擇調(diào)速回路 由圖 2可知這臺機床液壓系統(tǒng)功率較小，滑臺運動速度低，工作負載為阻力負載且工作中變化小，故可選用進口節(jié)流調(diào)速回路。為防止孔鉆通時負載突然消失發(fā)生前沖現(xiàn)象，在液壓缸的回路上加背壓閥。由于系統(tǒng)選用節(jié)流調(diào)速方式，系統(tǒng)必然為開路循環(huán)系統(tǒng)。 選擇油源方式 從工況圖可以清楚看出，在工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸要求油源提供快進﹑快退行程 的低壓大流量和工進行程的高壓小流量的油源。最大流量與最小流量之比2m in m a x/ / ( 4 10 ) 60qq ?? ? ?，其相應(yīng)的時間之比 1 3 2( ) / (1 ) / t t? ? ?= 這表明在一個工作循環(huán)中的大部分時間都處于高壓小流量工作，從提高系統(tǒng)效率﹑節(jié)省能量角度來看，選用單定量泵油源顯然是不合理的，為此可選用限壓式變量泵或雙聯(lián)葉片泵作為油源?？紤]到前者流量突變時液壓沖擊較大，工作平穩(wěn)性差，且后者可雙泵同時向液壓缸供油實現(xiàn)快速運動，最后確定選用雙聯(lián)葉片泵，如圖 3a 所示。 a b c 圖 3 選擇快速運動和換向回路 本系統(tǒng)已選定液壓缸差動連接和雙泵供油兩種快速運動回路實現(xiàn)快速運動。考慮到從工進轉(zhuǎn)快進快退時回路流量較大，故選用換向時間可調(diào)的電液換向閥式換向回路，以減小液壓沖擊。由于要實現(xiàn)液壓缸差動連接，所以選用三位五通電液換向 閥，如圖 3b 所示。 沈陽工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 選擇速度換向回路 由于本系統(tǒng)滑臺由快進轉(zhuǎn)為工進時，速度變化大 （ 212/ 0 .1 / ( 0 .8 8 1 0 ) 1 1 4vv ?? ? ?）， 為減少速度換向時的液壓沖擊，選用行程閥控制的換向回路，如圖 3c 所示。 選擇調(diào)壓和卸荷回路 在雙泵供油的油源形式確定后，調(diào)壓和卸荷問題都已基本解決。即滑臺工進時，高壓小流量泵的出口壓力由油源中的溢流閥確定，無需另設(shè)調(diào)壓回路。在滑臺工進和停止時，低壓大流量泵通過液控順序閥卸荷，高壓小流量泵在滑臺停止時雖為卸荷，但功率損失較小，故可不許再設(shè)卸荷回路。 1234567891 01 11 21 31 44圖YA1YA2動作 快進 工進 快退YA21?? 半自動液壓專用銑床液壓系統(tǒng) 13 將上面選出的液壓基本回路組合在一起，并經(jīng)修改和完善，就可得到完整的液壓系統(tǒng)工作原理圖，如圖 4所示，在圖 4中，為了解決滑臺工進時進回油路串通使系統(tǒng)壓力無法建立的問題，增設(shè)了單向閥 6。為了避免機床停止工作時回路中的油液流回油箱，導致空氣進入系統(tǒng)，影響滑臺運動的平穩(wěn)性，圖中添設(shè)了一個單向閥 13?？紤]到這臺機床用于鉆孔（通孔與不通孔）加工，對位置定位精度要求較高，圖中增設(shè)了一個壓力繼電器 14。當滑臺碰上死擋塊后，系統(tǒng)壓力升高，它發(fā)出快退信 號，操縱電液換向閥換向。 沈陽工程學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 5 計算和選擇液壓件 計算液壓泵的最大工作壓力 小流量泵在快進和工進是都向液壓泵供油，由表 7可知，液壓泵在工進時