液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算-資料下載頁(yè)
2025-05-07 20:44本頁(yè)面
【正文】 往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速、減速時(shí)間為 ；快進(jìn)行程 L1=100mm；工進(jìn)行程 L2=50mm。試設(shè)計(jì)計(jì)算其液壓系統(tǒng)。 一、作 F—t 與 v—t圖 ，其軸向切削阻力可用以下公式計(jì)算： Fc= (N) 式中： D為鉆頭直徑 (mm)； S為 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 (mm/r)。 選擇切削用量：鉆 ，主軸轉(zhuǎn)速 n1＝ 360r/min，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 S1=；鉆 時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速 n2＝ 550r/min，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 S2=。則 Fc=14 +2 硬度 = 14 +2 =30500(N) 靜摩擦阻力： Fs=fsG= 9800=1960N 動(dòng) 摩擦阻力： Fd=fdG= 9800=980N 工進(jìn)速度可按加工 ，即： v2=n1S1=360/60 = 103m/s 97 所示。 表 97 液壓缸負(fù)載的計(jì)算 工 況 計(jì)算公式 液壓缸負(fù)載 F/N 液壓缸驅(qū)動(dòng)力 F0/N 啟 動(dòng) F=faG 1960 2180 加 速 F=fdG+G/gΔv/Δt 1480 1650 快 進(jìn) F=fdG 980 1090 工 進(jìn) F=Fc+fdG 31480 35000 反向啟動(dòng) F=fsG 1960 2180 加 速 F=fdG+G/gΔv/Δ 1480 1650 快 退 F=fdG 980 1090 制 動(dòng) F=fdGG/gΔv/Δt 480 532 其中，取液壓缸機(jī)械效率 ηcm=。 、工進(jìn)時(shí)間和快退時(shí)間 快進(jìn)： t1=L1/v1=100 103/=1s 工進(jìn)： t2=L2/v2=50 103/ 103= 快退： t3=(L1+L2)/v1= (100+50) 103/= F—t 與 v—t 圖見圖 95。 圖 95 F—t 與 v—t 圖 二、確定液壓系統(tǒng)參數(shù) 由工況分析中可知，工進(jìn)階段的負(fù)載力最大，所以，液壓缸的工作壓力按此負(fù)載力計(jì)算，根據(jù)液壓缸與負(fù)載的關(guān)系，選 p1=40 105Pa。本機(jī)床為鉆孔組合機(jī)床，為防止鉆通時(shí)發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸回油腔應(yīng)有背壓，設(shè)背壓 p2=6 105Pa，為使快進(jìn)快退速度相等，選用 A1=2A2差動(dòng) 油缸，假定快進(jìn)、快退的回油壓力損失為 Δp=7105Pa。 (p1A1p2A2)ηcm=F得： 液壓缸直徑： D= 取標(biāo)準(zhǔn)直徑： D＝ 110 mm 因?yàn)?A1=2A2，所以 d= ≈80mm 則液壓缸有效面積： A1=πD2/4=π112/4=95cm2 A2=π/4 (D2d2)=π/4 (11282)=47cm2 、流量和功率液壓缸工作循環(huán)各階段壓力、流量和功率計(jì)算表。 表 98 液壓缸工作循環(huán)各階段壓力、流量和功率計(jì)算表 工況 計(jì)算公式 F0/n P2/pa P1/pa Q/(103m3/s) P/kw 快進(jìn) 啟動(dòng) P1=F0/A+p2 2180 P2=0 *105 加速 Q=av1 1650 P2=7x105 *105 快進(jìn) P=103p1q 1090 9x105 工進(jìn) p1=F0/a1+p2/2 q=A1V1 p=103p1q 3500 P2=6x105 40x105 快退 反向啟動(dòng) P1=F0/a1+2p2 2180 P2=0 加速 1650 快退 Q=A2V2 1090 P2=7*105 制動(dòng) P=103p1q 532 圖 9—6 液壓缸工況圖 96。 三、擬定液壓系統(tǒng)圖 (1)調(diào)速方式；由工況圖知，該液壓系統(tǒng)功率小，工作負(fù)載變化小，可選用進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速，為防止鉆通孔時(shí)的前沖現(xiàn)象，在回油路上加背壓閥。 (2)液壓泵形式的選擇；從 q—t 圖清楚的看出，系統(tǒng)工作循環(huán)主要由低壓大流量和高壓小流量?jī)蓚€(gè)階段組成，最大流量與最小流量之比 qmax/qmin= 102≈60，其相應(yīng)的時(shí)間之比 t2/t 1=56。根據(jù)該情況，選葉片泵較適宜，在本方案中，選用雙聯(lián)葉片泵。 (3)速度換接方式：因鉆孔工序?qū)ξ恢镁燃肮ぷ髌椒€(wěn)性要求不高，可選用行程調(diào)速閥或電磁換向閥。 (4)快速回路與工進(jìn)轉(zhuǎn)快退控制方式的選擇：為使快進(jìn)快退速度相等，選用差動(dòng)回路作快速回路。 ，再考慮其他一些有關(guān)因素組成圖 97 所示液壓系 統(tǒng)圖。 四、選擇液壓元件 (1)確定液壓泵的工作壓力。前面已確定液壓缸的最大工作壓力為 40 105Pa，選取進(jìn)油管路壓力損失Δp=8105Pa，其調(diào)整壓力一般比系統(tǒng)最大工作壓力大 5 105Pa，所以泵的工作壓力 pB＝ (40＋ 8＋ 5) 105＝ 53 105Pa 這是高壓小流量泵的工作壓力。 由圖 97 可知液壓缸快退時(shí)的工作壓力比快進(jìn)時(shí)大，取其壓力損失 Δp′＝ 4 105Pa，則快退時(shí)泵的工作壓力為： pB=(＋ 4) 105＝ 105Pa 這是低壓大流量泵的工作壓力。 (2)液壓泵的流量。由圖 97 可知，快進(jìn)時(shí)的流量最大，其值為 30L/min，最小流量在工進(jìn)時(shí)，其值為，根據(jù)式 920，取 K＝ ， 則： qB＝ 103=36L/min 由于溢流閥穩(wěn)定工作時(shí)的最小溢流量為 3L/min，故小泵流量取 。 根據(jù)以上計(jì)算，選用 YYBAA36/6B型雙聯(lián)葉片泵。 (3)選擇電動(dòng)機(jī)： 由 Pt 圖可知，最大功率出現(xiàn)在快退工況，其數(shù)值如下式計(jì)算： P= 式中： ηB為泵的總效率，取 ； q1＝ 36L/min＝ 103m3/s，為大泵流量； q2＝ 6L/min＝ 103m3/s，為小泵流量。 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，查電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄，選與上述功率和泵的轉(zhuǎn)速相適應(yīng)的電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和通過(guò)閥的實(shí)際流量選擇元、輔件，其型號(hào)和參數(shù)如表 99 所示。 表 99 所選液壓元件的型號(hào)、規(guī)格 根據(jù)工作壓力和流量，按式 (927)、式 (928)確定管道內(nèi)徑和壁厚。 (從略 ) ，取 V＝ (5～ 7)q。 本例中： V＝ 6q＝ 6(6＋ 36)＝ 252L有關(guān)系統(tǒng)的性能驗(yàn)算從略。
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