卧式钻镗组合机床液压系统设计Word文件下载.docx

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3、1、1调速回路及油源形式5

3。

1、2快速回路及速度换接回路5

1、3换向回路6

3、1、4行程终点得控制方式6

4。

计算与选择液压元件6

4。

1确定液压泵得规格与电机功率6

1压泵工作压力得计算6

2液压阀得选择7

4、3确定管道尺8

4、3、1压油管道8

3、3回油管道9

4、4确定邮箱容量9

5。

组成液压系统图9

6、液压系统主要性能得估算10

6、1液压缸得速度10

6、2系统得效率11

6。

2、1回路中得压力损失12

2、2液压泵得工作压力13

2、3顺序阀得调整压力13

3液压回路与液压系统得效率14

1、设计任务

设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统。

该机床用于加工铸铁箱形零件得孔系,运动部件总重G=10000N,液压缸机械效率为0。

9,加工时最大切削力为12000N,工作循环为:

“快进——工进-—死挡铁停留——快退—-原位停止”。

快进行程长度为0、4m,工进行程为0。

1m。

快进与快退速度为0。

1m／s,工进速度范围为3×

10～5×

10m／s,采用平导轨,启动时间为0、2s。

要求动力部件可以手动调整,快进转工进平稳、可靠。

1设计要求

“快进——工进--死挡铁停留——快退—-原位停止”。

2设计参数

快进行程长度为0。

4m,工进行程为0、1m

快进与快退速度为0、1m／s工进速度范围为3×

10m／s

3主要内容

1、进行工况分析,绘制工况图、

2、拟定液压系统原理图,绘制电磁铁动作表

3、计算液压系统及有关元件参数,选择液压元件

4、液压缸结构设计

5、编写设计说明书

2。

工况分析

2。

1负载图及速度图

1、1负载分析

a、切削力:

=12000N

b。

摩擦阻力:

=0。

2×

10000=2000N

1×

10000=1000N

c。

惯性阻力

=N=510N

d。

重力阻力

因工作部件就是卧式安置,故重力阻力为零。

e。

密封阻力

将密封阻力考虑在液压缸得机械效率中去,去液压缸机械效率=0、9。

f。

背压阻力

背压力查表选取。

根据上述分析课算出液压缸在各动作阶段中得负载,见下表。

工况

计算公式

液压缸负载F/N

液压缸推力

启动

2000

2222

加速

1510

1678

快速

1000

1111

工进

13000

14444

快退

1、2负载图、速度图。

快进速度与快退速度相等,即==0。

1m/s。

行程分别为=0。

4m,=0、5m;

工进速度=m/s,行程=0。

1m。

负载图与速度图如下。

2—1负载图

2—2速度图

2、2工况分析图。

液压缸工作循环中各动作阶段得压力、流量与功率得实际使用值,见下表。

负载F/N

液压缸

回油压力/MPa

输入流量q/（L/min）

进油腔压力/MPa

输入功率P/kW

快进

-

—

0、788

=+=+0、5

1、100

恒速

16、92

0、899

0。

254

0、6

102～1、701

849

005~0。

081

0、780

5

1、584

17。

1

1、385

395

根据上表可绘制液压缸得工况图,如下图所示。

2—3工况图

3、方案确定

1选择液压回路。

3。

1、1调速回路及油源形式。

由工况图可知,该机床液压系统功率小,速度较低;

钻镗加工为连续切削,切削力变化小。

故采用节流调速回路。

为增加运动得平稳性,为防止当工件钻通时工作部件突然前冲,采用调速阀得出口节流调速回路。

由工况图还可以瞧出,该系统由低压大流量与高压小流量两个阶段组成。

其最大流量与最小流量之比为=17、1/（0。

102～1、701）=10、05~167。

65,而相应得时间之比为=（20～333）/9=2、22～37。

此比值很大,为了节约资源,采用双定量泵供油。

2快速回路及速度换接回路。

因系统要求快进,快退得速度相等,故快进时采用液压缸差动连接得方式,以保证快进、快退时得速度基本相等、

由于快进、工进之间得速度相差较大,为减小速度换接时得液压冲击,采用行程阀控制得换接回路。

3换向回路。

由工况图可瞧出,回路中流量较小,系统得工作压力也不高,故采用电磁换向阀得换向回路。

在双定量泵供油得油源形式确定后,卸荷与调压问题都已基本解决,即工进时,低压泵卸荷,高压泵工作并由溢流阀调定其出口压力、当换向阀处于中位时,高压泵虽未卸荷,但功率损失不大,故不再采用卸荷回路,以便油路结构更加简单。

3、1。

4行程终点得控制方式。

在行程终点采用死挡铁停留得控制方式。

上述选择得液压回路,如下图所示。

3—1双泵油源3-2调速及速度换接回路3—3换向回路

计算与选择液压元件

1确定液压泵得规格与电机功率、

1、1压泵工作压力得计算。

a、确定小流量泵得工作压力。

小流量泵在快进、快退与工进时都向系统供油。

最大工作压力为=2、849MPa。

在出口节流调速中,因进油路比较简单,故进油路压力损失取=0、5MPa,则小流量泵得最高工作压力为

=+=2、849+0、5=3。

349MPa

b、确定大流量泵得工作压力。

大流量泵只有在快进、快退中供油。

由工况图可知,最大工作压力为=1。

385MPa。

若取此时进油路上得压力损失为=0、5MPa,则大流量泵得最高工作压力为

=+=1、385+0、5=1、885MPa

1、2液压泵流量计算。

由工况图知,液压缸所需最大流量为17。

1L/min,若取泄漏折算系数K=1、2,则两个泵得总流量为

=17。

1、2=20。

52（L/min）

因工进时得最大流量为1。

701L/min,考虑到溢流阀得最小稳定流量（3L/min）,故小流量泵得流量最少应为4、701L/min。

1、3液压泵规格得确定、

按式=×

［1+（25～60）％]=3。

349×

[1+（25～60）%]=4、186～5、358MPa及=20。

52（L/min）查设计手册,选取型双联叶片泵,额定压力为6。

3MPa。

1、4电机功率得确定。

由工况图得知,液压缸最大功率=0、395kW,出现在压力为1、385MPa、流量为17、1L/min得快退阶段,这时泵站输出压力为1。

885MPa,流量为22L/min。

若取泵得总效率为=0。

75,则电机所需功率为

P===0。

92kW

查手册选用功率为1、1kW、同步转速为1000r/min得电动机。

2液压阀得选择。

根据系统得最高工作压力与通过各阀得最大实际流量,选出各阀得规格见下表、

序号

液压元件名称

通过得最大实际流量/（L/min）

型号

规格

接口尺寸

数量

双联叶片泵

10/12L/min

6。

3MPa

2

溢流阀

10

Y-25B

25L/min

6、3MPa

3

顺序阀

12

XY—25B

4

单向阀

I-25B

三位四通电磁换向阀

44

34D—63B

63L/min

6

调速阀

3、4

Q-25B

7、10

22

I—25B

8

二位三通机动换向阀

23C-25B

9

压力继电器

DP1—63B

调压范围1～6。

11

二位二通电磁换向阀

22D—25B

滤油器

XU—40×

100

40L/min

13

压力表开关

K-6B

选择液压元件时,在满足要求得条件下,应尽量选择使各元件得接口尺寸相一致,以便管道得选择与安装方便。

4、3确定管道尺寸

4、3、1压油管道

由式（5-12）有

d=2

按已选定得标准元件得接口尺寸取d=12mm

3。

2吸油管道

d=2

取d=25mm

3回油管道

3种管道皆为无缝钢管。

4确定邮箱容量

按推荐公式V=（5~7）,取V=6×

22=132L

5组成液压系统图、

液压系统图、动作循环图及电磁铁动作循环

5-1液压系统图

5-2动作循环图

5-3电磁铁动作循环表

6、液压系统主要性能得估算

1液压缸得速度

在液压系统各个组成元件确定之后,液压缸在实际快进、工进与快退时得输入、排出流量与移动速度,已与题目原来所要求得数值不尽相同,故需要重新估算。

估算结果如表。

输入流量/（L/min）

排出流量/（L/min）

移动速度/（m/min）

快进（差动）

=44、234—22

=22。

234

=

=7、8

102～1。

701

=0、051～0。

855

018～0、3

==22

=43、77

=7。

72

2系统得效率

2、1回路中得压力损失

管道直径按选定元件得接口尺寸确定,即d=12mm,回路中进、回油管道长度暂取l=12m估算。

油液得运动粘度取v=75。

系统中有关元件得额定压力损失如表

22D-25B

a。

快进时得回路压力损失

快进时进油管中得流态为层流,即

Re=vd/v=4,故进油管得沿程压力损失为

进油管得局部压力损失估取为

进油路上,油液只经过1个三位四通电磁换向阀5,参照表8。

11,该阀上得局部压力损失为

由此得快进时油路上得压力损失为

同理,可以判断出回油管道中也就是层流、

此时,回油经过阀11与阀8,回油量为=22、234L/min。

两阀局部压力损失为

由此可得快进时回油