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《液压传动系统的设计计算实例21》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、液压系统设计计算举例木节介绍某工厂汽缸加工自动线上的一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统的设计实例。已知：该钻孔组合机床主轴箱上有16根主轴，加工14个013.9mm的孔和两个08.5mm的孔；刀具为高速钢钻头，工件材料是硕度为240HB的铸铁件；机床工作部件总重量为G=9810N；快进、快退速度为v1=v3=7m/min,快进行程长度为/i=100mm,工进行程长度为/2=50mm,复运动的加速、减速时间希望不超过0.2s；液压动力滑台采川平导轨，其静摩擦系数为7s=0.2,动摩擦系数为血=0.1。要求
2、设计出驱动它的动力滑台的液压系统，以实现“快进〜工进一快退一原位停止”的工作循环。下面是该液压系统的具体设计过程，仅供参考。1.负载分析1.1工作负载由切削原理可知，高速钢钻头钻铸铁孔的轴向切削力凡与钻头总径D(mm)、每转进给量5(mm/r)和铸件侦度HB之间的经验计算式为Ft=25.50508(WB)06(9.27)根据组合机床加工的特点，钻孔时的主轴转速«和每转进给量5可选用下列数值：对013.9mm的孔來说®=360i7min,Si=O.I47mm/r对08.5mm的孔來说/?2=550r/min
3、,S2=0.096mm/r根据式(9.27),求得Ft=14x25.5x13.9x0.14708x24O06+2x25.5x8.5xO.09608=30468(N)1・2惯性负载1.3阻力负载g化竺x亠"g9.8160x02=583(N)静摩擦阻力动摩擦阻力Ffs=0.2x9810=1962(N)Ffd=0.1x9810=981(N)液压缸的机械效率取09由此得出液压缸在各工作阶段的负载如表9.5所示。表9.5液压缸在各工作阶段的负载值工况负载组成负载值F/N推力£/N九起动Ffs19622180加速F=
4、%+F,n15641500快进F=Ffd9811090工进F=Ffd+R3144934943快退F=”用98110901・4负载图和速度图的绘制已知快进行程/
5、=100m工进行程/2=50mm＞快退行程/3=/i+/2=l50mmo负载图按上面计算的数值绘制，如图9.5(d)所示。速度图则按已知数值vi=v3=7m/min＞和工进速度叱等绘制,如图9.5(b)所示。其屮v2由主轴转速及每转进给量求出，B
6、Jv2=«iS
7、=h2s2a0.053m/minoF4M2ISOI73SI0903<943$0100-
8、1090//fwn-2IW110.回$0100-7)50//mm(b)图9.5组合机床液压缸的负载图和速度图(a)负载图(b)速度图2.液压缸主要参数的确定由表9.2(按负载选定工作压力)及表9.3(按主机类型选择系统压力)可知，组合机床液压系统在最人负载约为35(XX)N时宜取p=4MPa。鉴于动力滑台要求快进、快退速度相等，这里的液压缸可选用单杆式的，并在快进时作差动连接。在这种悄况下，液压缸无杆腔工作面积乂】应取为有杆腔工作面积乂2的两倍,即活塞杆直径d与缸筒直径刀为d=0.707刀的关系。在钻孔加
9、工时，液压缸回汕路上必须具有背压小，以防孔被钻通时滑台突然前冲。根据经验，取/22=0.8MPao快进时液压缸虽作差动连接，但由于油管中有压差》存在，有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算时可取Ap^0.5MPao快退时回油腔中也是冇背压的，这时P2亦可按0.5MPa估算。由工进时的推力计算液压缸面积:APi~=AP~才Pik27故有Pl-QQ34943/4-—X106=0.0097(m2)D=J4£I兀=0.1112(m),d=0.707D=0.0786(m)按GB/T2348—1993将这些直径圆整成
10、标准值，为:D=110mm,d=80mm。山此求得液压缸两腔的实际冇效面积为:A,=^D2/4=9.503xl0_3(m2),A2=7T(D2-d2)/4=4.477x10-3(m2)经验算，活塞杆的强度和稳定性均符合要求。根据上述D与〃的值，可估算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率，如表9.6所示，并据此绘出工况图如图9.6所示。表9.6液压缸在不同工作阶段的压力、流量和功率值工况负載F/N--冋浪腔压力a2/mp>进涵眩压力Pi/MPa输人滾■Q/(L/mm)冷人功半P/kW计袜式快进（羞动）启
11、动2180-/>2=00.434—枷列F・A2/>"(A广AJ9=(Aj-A2)V
12、P二Pg1738=Al+Ap(A/>=0.5MPa)0.791—恒速10900.66235.190.39工进34
