完整版液压系统设计设计一台专用钻床液压系统Word格式.docx

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0.2s,工作进给速度要求无级调速，V2=0.85~16.5mm/s,动力滑台为平导轨，水平放置，摩擦系数s0.1,d0.1（其中fd是动摩擦系数，fs是静摩擦系数）。

要求完成以下工作：

1进行工况分析，绘制工况图；

2拟订液压系统原理图，绘制电磁铁动作循环表;

3计算液压系统，选择标准液压元件。

01-1

三、技术要求

钻床动力滑台为卧式布置（导轨为水平，其静、动摩擦因数

时的进给运动。

滑台由液压与电气配合实现的自动循环要求如图3-0

滑台的运动参数和运动参数如下表3-1:

原位停止

快退

图3-0

表3-1组合铣床动力滑台的运动参数和动力参数

工况

仃程

mm

速度

mmfs

时间

s

运动部件

重力

GN

铣削负载

Fe/N

启动制

动时间

Vs

快进

100

t

20000

0.2

1

工进1

50

0.85~

16.5

12000

3.03

工进2

150

1.5

四、工况分析

工作台液压缸外负载计算结果见表3-2,由表3-1和表3-2即可绘制出图如3-3所示液压缸的L-t图和F-t图。

表3-2工作台液压缸为负载计算结果

计算公式

外负载/N

启动

Ffs

2000

加速

FGV

Ffdgt

3019

Ffd

FeFfd

14000

FeFfd

反向启动

GV

Ffdt

gt

注：

静摩擦负载：

Ffss（G

Fn）0.1（20000

0）

2000Ffs=貯；

动摩擦负载

d（G

Fn）

0.1（20000

0）2000;

惯

性负载

Fi

空0.2

1019.37;

平均加速度

m

2s・

9.81

五、确定参数，绘图工况

参考主机液压执行器常用的设计压力表可知，初选液压缸的设计压

力Pi=4Mpa

为了满足工作台快速进给速度相等，并减小液压泵的流量，现将液压缸的无杆腔作为主工作腔，并在快进时差动连接，则液压缸的无杆腔与液压缸的有杆腔的有效面积Ai与A应满足Ai=2Ae。

为了防止工进结束时发生前冲，液压缸需保持一定的会有背压。

参考液压执行器的背压力表暂取背压0.6MPa,并取液压缸机械效率#

nm=0.9,则可计算出液压缸无杆腔的有效面积

按GB/T2348-1993,区标准值D=55mm=5.5cm;

因为Ai固活塞直径

5.5

40mm（标准直径）

则液压缸实际有效面积为

2

A1市护24cm

差动连接快进时，液压缸有杆腔压力P2必须大于无杆腔压力P2,

其差值估取pP2Pi0.5；

并注意到启动瞬间液压缸尚未移动，此时

P0;

另外，取快退时的回油压力损失为0.7MpMp

根据上述假定条件经计算得到液压缸工作循环中个阶段的压力、流

量和功率（表5-1）并绘出其工况图5-2

表5-1液压缸工作循环中个阶段的压力、流量和功率

工作阶段

负载

F/N

回油腔压力

p2/MPa

工作腔压力

p1/MPa

输入流量

q/（m3s）

输入功率

N/kW

启动

—a2p

0.446

快进

加

速

P1

cm

A

2500

1.05

0.55

恒

q

AV1；

N“q

0.946

0.5

223

A2p2

工

36000

0.6

4.2

0.85

34

进

AV1;

快

F

A1p2

p1

退

A2

0.7

0.63

A2V1;

Npg

0.51

0.45

230

q/（E/s）

0.5_

p/MPa

4.2-

■Kiagigii^i

:

i

|

■

j

iii

訂i

i\L

—--—--[

h

u

[

■i

■■■■kBg|g■■（■■kBi|

J

zi

I

_tl.

t/s

85-2液压缸的工况图

六、拟定液压系统原理图

1、选择液压回路

首先选择调速回路：

有工况图可看到，液压系统功率较小，负载为阻力负载且工作中变化小，故采用进口调速阀调节流速回路。

为了防止在孔钻通时负载突然消失引起滑台前冲，给回油路设置背压阀。

由于已选择节流调速回路，故系统必然为开始循环方式。

其次选择有源形式：

系统在快进阶段在工况为差动连接，快退阶段液压有直接回油箱（不经过压力控制阀）。

大流量且持续时间短，而且工进阶段的工况为高压、小流量且时间长（串联了两个压力控制阀）。

最后选择换向阀与速度换接回路：

系统已选定差动连接回路作快速回路，同时考虑到工进-停止-快退时回油流量较大，为保证换向平稳，因此选用三位四通电磁换向阀（o形中位机能）主换向阀并实现

差动连接。

由于本机床对部件终点定位精度要求不高，故采用活动挡

块下电气行程开关控制换向阀电磁铁的通断电即可实现自动换向和

调速换接。

2.组成液压系统图

在主要会露出选定的基础上，增加一些辅助回路即可组成一个完整的液压系统。

例如：

在液压泵进口处设置一个滤油器；

在出口处设置一个压力表开关，以便观测泵的压力等。

经调整理所著称的液压系统机构简图如图1-2

1ty1我压泵2-三觑通电磁换向阀（/}瞰空单硼4奇程开关确压缸6-髓阀HW三通电瞅向阀卅箱

电磁铁动作顺序表

1YA

2YA

3YA

4YA

+

-

停止

七、组成液压元件、附件设计

液压泵及其驱动电机的最高工作压力：

由液YA压缸工况图5-2

可以差得液压缸的最高工作压力出现在工进阶段，pi=4.2。

此时缸的

输入流量较小，且进油元件较少，故泵至缸间的油路压力损失故取为

p0.8Mpa.

PpPip

二液压泵的最高工作压力压力

Pmax4.20.85

液压泵的流量：

液压泵的最大供油qp按液压缸的最大输入流量

（0.5dm^s）进行估计。

qpK（q）max（泄漏因素K=1.1）

qp1.10.5dm3s0.55dm3.s33Lmin

液压泵及其驱动电动机的规格：

有工况图5-2知，最大的功率出现在快退阶段，由表7-1取泵的总

表7-1液压泵的总效率

液压泵的类型

齿轮泵

叶片泵

柱塞泵

总效率

0.6〜0.8

0.7〜0.85

0.8〜0.9

效率为n=o.8,则所需电机功率为

Pp二ppqp/n=0.58kW

选用电动机的型号：

YM型叶片马达

根据所选择的液压泵规格及系统工作情况，可算出液压缸的个阶段的实际进、出流量，运动速度和持续时间（表7-2）。

从而为其他液压元件的选择及系统的性能计算奠定基础。

表7-2液压缸的个阶段的实际进、出流量，运动速度和持续时间

工作阶段

流量（L/min）

（m/s）

无杆腔

有杆腔

AqpAq进

q进A2

Cr

tL1

t177

耳出A

vqp

V1

433

10.311.19

12.81

24

0.258

10.3

4.8

0.39

q进A2q出A

V坐

A1

t2丄2

工进

q进0.5

0.511.19

3

0.5dm/s

V2

238.1

0.23

0.21dm3/s

q进A1

q出A2

L3t3—

V3

q进33

33dm3

11.19

5.17

0.29dm3/s

2、液压控制法和液压辅助元件

根据系统工作压力与通过各液压控制阀及各部分辅助元件的最大

流量，查产品原件型号规格如表7-3所示。

表7-3专业钻床液压系统控制法和各部分辅助元件的型号规格

序号

名称

通过流量

额定流量

额定压力

额定压降

型号

L/min

L.min

Mpa

液压泵

0.5/33

6.3

YB1

三位四通电磁换向阀

69

0.3

34D0-B10H-T

液控单向阀

I-100B

4

行程开关

5

液压缸

30

DG-J400

6

调速阀

<

1

Q-6B

7

两位三通电磁换向阀

23D0-B8C-T

八、液压系统的技术损失

在液压系统中液压油经液压泵及各类液压元件都会液压油或多或

少的损失（如进油管道、出油管道、液压缸、液压控制阀等）。

液压油经液压泵带有压力能输出后，不断的经过压缩、膨胀过程会或多会少的产生热量、使得液压元件发生膨胀加大了液压油在液压系统中的损失。

所以应该尽可能减小这类的损失。

九、设计体会

通过这次钻床的液压系统的设计，我学到了许多液压传动的实际中知识。

也体会到了设计一个液压系统的艰难，以及在液压系统的设计过程中应注意的问题。

这对我在以后的工作和学习中有很大的帮助。

十、参考文献

液压传动设计手册》上海科学技术出版社

液压传动与控制》西北工业大学出版社

新编液压元件手册》北京理工大学出版机床液压传动》机械工业出版社