液压传动课程设计-液压专用铣床的液压系统

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1、设计题目设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床，工作循环：手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。设计参数见下表。其中：工作台液压缸负载力（KN）：FL夹紧液压缸负载力（KN）：Fc工作台液压缸移动件重力（KN）：G夹紧液压缸负移动件重力（N）：Gc工作台快进、快退速度（m/min）：V1=V3夹紧液压缸行程（mm）：Lc工作台工进速度（mm/min）：V2夹紧液压缸运动时间（S）：tc工作台液压缸快进行程（mm）：L1导轨面静摩擦系数：μs=0.2工作台液压缸工进

2、行程（mm）：L2导轨面动摩擦系数：μd=0.1工作台启动时间（S）：Dt=0.5序号FLFcGGcV1V2L1L2Lctc7组2.24.41.5806.03530080151设计内容1.负载与运动分析1.1工作负载1)夹紧缸工作负载：由于夹紧缸的工作对于系统的整体操作的影响不是很高，所以在系统的设计计算中把夹紧缸的工作过程简化为全程的匀速直线运动，所以不考虑夹紧缸的惯性负载等一些其他的因素。2)工作台液压缸工作负载极为切削阻力FL=2.2KN。1.2摩擦负载摩擦负载即为导轨的摩擦阻力：(1)静摩擦阻力(2)动摩擦阻力1.3惯

3、性负载1.4负载图与速度图的绘制快进工进快退假设液压缸的机械效率，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1.1所示。表1.1液压缸各阶段的负载和推力工况负载组成液压缸负载F/N液压缸推力启动300333.3加速180.61200.7快进150166.7工进23502611.1反向启动300333.3加速180.61200.7快退150166.72.液压系统主要参数的确定2.1液压缸的选定1)夹紧缸根据负载选择液压缸的执行压力p=1MPa。根据[4]中表2-4（GBT2348-80），D取80mm。根据稳定性校核LC/d<1

4、0时，液压缸能满足稳定性条件，LC=15mm，这里取d=40mm。液压缸的有效作用面积：有杆腔：无杆腔：此时实际工作压力为：，所以选取工作压力1MPa满足要求。2)工作台液压缸所设计的动力滑台在工进时负载最大，参考表2.1和表2.2，初选液压缸的工作压力P1=4MPa.表2.1按负载选择工作压力负载/KN<55~1010~2020~3030~50>50工作压力/MPa<0.8~11.5~22.5~33~44~5表2.2液压设备常用工作压力机械类型机床农业机械中型工程机械液压机重型机械起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力

5、p/MPa0.8~2.03~52~88~1010~1620~32表2.3执行元件背压力估计值系统类型背压力/MPa中低压系统0-8MPa简单系统和一般轻载节流调速系统0.2~0.5回油路带调速阀的系统0.5~0.8回油路带背压阀0.5~1.5采用带补液泵的闭式回路0.8~1.5鉴于动力滑台快进和快退速度相等，这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸（A1=2A2），快进时液压缸差动连接。工进时为防止车铣时负载突然消失发生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，参考表2.3选定背压为，而液压缸快退时背压取0.5Mpa由式得则活塞直径参考

6、表2.4及表2.5，，取标准值得。由此求得液压缸两腔的实际有效面积：无杆腔：有杆腔：实际工作压力为：，即选取工作压力4MPa满足要求。表2.4按液压缸工作压力选取d/D工作压力/MPa.02.0~5.05.0~7.0≥7.0d/D0.2~0.30.5~0.580.62~0.700.7表2.5按速比要求确定d/D1.151.251.331.461.612d/D0.30.40.50.550.620.71注：1—无杆腔进油时活塞运动速度；2—有杆腔进油时活塞运动速度。2.2活塞杆稳定性校核1)夹紧缸由于夹紧缸的活塞杆直径是利用稳定性

7、校核来计算的，所以不需要进行校核。2)工作台缸因为活塞杆的总行程为380mm，活塞杆的直径是70mm，所以L/d=5.42<10，所以满足稳定性要求。2.3液压缸各运动阶段的压力，流量和功率1)夹紧缸（）回油路背压为0.5Mpa夹紧时：，放松时：，2)工作台液压缸快进时，液压缸无杆腔进油，压力为p1；有杆腔回油，压力为p2。快退时，液压缸有杆腔进油，压力为p1；无杆腔回油，压力为p2。由于液压缸是差动连接，回油口到进油口之间的压力损失取。快退时，回油路的背压取0.5MPa，即。表2.6液压缸各工作阶段的压力、流量和功率工作循环

8、负载F/N回油背压进油压力输入流量输入功率P/W计算公式快进启动333.3——0.86————加速200.70.57————恒速166.70.5630.642361工进2611.10.83.6617.165快退启动333.3——0.83————加速200.70.51.03——