单面多轴专用组合钻床液压系统设计

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1、目录1、负载分析-------------------------------22、根据表中数据可画出系统负载图-----------33、拟定基本回路：--------------------------54、选择液压元件----------------------------95、液压系统的性能验算-----------------------116、调试维护说明书-----------------------127、液压缸的设计与计算----------------------1317山东广播电视大学第页设计题目：设计一

2、台单面多轴专用组合钻床，钻削动力部件的水平运动采用液压传动。工作循环是：“快速进给—工作进给—快速退回—原位停止“。已知数据如下：最大钻削进给抗力FL=31000N,动力滑台总质量m=1270Kg，工进行程S2=150mm，快速进给行程S3=300mm，快速进给、快退速度V1=90mm/s，工进速度v2不大于2mm/s。升速和降速时间在0.2s之内，滑台采用平导轨，滑台运动的静摩擦系数fa=0.2，动摩擦系数fd=0.1.执行元件用液压缸，液压缸固定，液压缸机械效率取0.95，试设计液压系统。设计计算说明书1、负载分析：1）、

3、切削负荷，FL=31000N，已知，2）、摩擦负载：静摩擦负载：Ffa=mg×fa=1270×9.81×0.2=2491.74N动摩擦负载：Ffd=mg×fd=1270×9.81×0.1=1245.87N根据上述计算结果可以得到各工作阶段的液压缸负载，如下表所示：工况负载组成负载值（N）启动F=Fn×fa2491.74加速F=Fn×fd+mv/t1817.37快进F=Fn×fd1245.87工进F=Fn×fd+FL32245.87快退F=Fn×fd1245.87根据表中数据可画出系统负载图：17山东广播电视大学第页根据已知条件

4、可画出系统速度图如下：确定液压缸的主要参数参照同类机床选液压系统的工作压力P1=4Mpa，动力滑台要求快进、快退速度相等，选用单杆液压缸，快进时采用差动连接，此时液压缸无杆腔面积A1与有杆腔面积A2之比为2，即活塞杆直径d与活塞直径D有d=0.707D的关系，为防止空钻通后滑台产生前冲的现象，液压缸的回油油路应有背压压力P2，暂时选取P2=0.6Mpa，从负载循环图上可知，工进时有最大负载，按此负载要求设计液压缸尺寸。根据活塞力平衡关系可知：17山东广播电视大学第页P1A1=(P2A2+FL)／ηm，A1=2A2ηm为液压缸效

5、率，根据已知为0.95所以A1=FL／ηm(P1-P2/2)=96.57×10-4m2D===0.11md=0.707D=0.0784m按照GB2348-30圆整取近似标准值D=0.11M=110mm，d=0.0784m=80mm液压缸的实际有效面积为A1=ΠD2/4=95×10-4m2,A2=44.77×10-4m2确定液压缸的结构尺寸后，就可以计算各工作阶段中压力、流量和功率，列表如下：工况负载N进油腔压力P1/MPa回油腔压力P2输入流量输入功率KW计算式快进差动启动2491.740.520--P1=(F/ηm+A2△P

6、)/(A1-A2)Q=(A1-A2)*V1P=P1*Q加速1817.370.714P1+△P恒速1245.870.598△P=0.30.4270.255工进32245.873.870.60.018990.073P1=(F/ηm+A2P2)/A1Q=A1*V2P=P1*Q快退启动2491.740.550P1=(F/ηm+A1P2)/A2Q=A2*V2P=P1*Q加速1817.371.600.6恒速1245.871.480.60.4270.62根据计算结果可画出工况图如下：17山东广播电视大学第页3、拟定基本回路：从设计要求的工况

7、可知，该液压系统具有快速运动，换向，速度换接和调压、卸荷等回路。为尽可能提高系统效率，可以选择变量液压泵或双泵供油回路，本次设计选用双泵供油的油源。1）选择各基本回路：（1）双泵供油的油源回路：双泵油源包括低压大流量泵和高压小流量泵。液压缸快速运动时，双泵供油，工坐进给时，高压小流量泵供油，低压大流量泵卸荷，由溢流阀调定系统工作压力。其原理图如下：17山东广播电视大学第页（1）快速运动和换向回路：这一回路采用液压缸差动连接实现快速运动，用三位五通电液阀实现换向，并能实现快进时液压港的差动连接。原理图如下17山东广播电视大学第页

8、（1）速度换接回路为提高换接的位置精度，减小液压冲击，应采用行程阀与调速阀并联的转换回路，同时电液换向阀的换向时间可调，保证换向过程平稳。原理图如下：（2）卸荷回路在双泵供油的油源回路中，可以利用卸荷阀（外控顺序阀）实现低压大流量泵在工进和停止时卸荷2）将各基本回路综合成液压