液压课程设计说明书专用铣床.doc

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1、目录液压传动任务书1一、负载分析和速度分析11.1负载分析11.2.速度分析2二、确定液压缸的主要参数32.1.初选液压缸的工作压力32.2.确定液压缸尺寸3三、拟定液压系统图53.1.选择基本回路53.2.回路合成5四、液压元件的选择64.1.液压泵及驱动电机功率的确定64.2、元件、辅件选择7五、系统油液温升验算9设计小结11参考文献12液压传动任务书要求设计的铣床液压系统实现的工作循环是：快进—工进—快退—停止。主要性能参数与性能要求如下：最大切削阻力FL=8000N；工作台自重G=3500N；工件及夹具最大重力FN=1500N；快进、快

2、退速度均为5m/min，工进速度5m/min；工进行程200mm，总行程400mm；往复运动的加速时间Δt=0.05s；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数0.2，动摩擦系数0.1。液压系统执行元件选为液压缸。一、负载分析和速度分析1.1负载分析（1）工作负载FW工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载，对于金属切削机床液压系统来说，沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载，即FW=8000N（2）惯性负载最大惯性负载取决于移动部件的质量和最大加速度，其中最大加速度可通过工作台最大移动速度和加速时间进行计算。已知启动换向时间为0.05s，

3、工作台最大移动速度，即快进、快退速度为5m/min，因此惯性负载可表示为Fa=（G/g）×(△v/△t)=(3000/9.80)×(5/60/0.05)=510N（3）阻力负载阻力负载主要是工作台的机械摩擦阻力，分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部分。静摩擦阻力=fj×(G+FN)=0.2×5000=1000N动摩擦阻力Ffd=fd×(G+FN)=0.1×5000N=500N根据上述负载力计算结果，可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况，如表1所示。表1工    况计  算  公  式缸的负载F缸的推力F/ηm启    动=100

4、0N1111.11N加    速=+1100N1222.22N快    进=500N555.6N工    进=+8500N9444．4N快    退=500N555.6N注：ηm——缸的机械效率，取ηm=0.91.2.速度分析已知快进、快退速度均为5m/min,工进速度为0.08m/s,按上述分析可绘制出负载循环图和速度循环图图1液压系统速度循环图图2铣床液压系统负载循环图二、确定液压缸的主要参数2.1.初选液压缸的工作压力由最大负载值查表，取液压缸工作压力为1MPa2.2.确定液压缸尺寸由于工作进给速度与快速运动速度差别较大，且快进、快退速度

5、要求相等，从降低总流量需求考虑，应确定采用单杆双作用液压缸的差动连接方式。通常利用差动液压缸活塞杆较粗、可以在活塞杆中设置通油孔的有利条件，最好采用活塞杆固定，而液压缸缸体随滑台运动的常用典型安装形式。这种情况下，应把液压缸设计成无杆腔工作面积是有杆腔工作面积两倍的形式，即活塞杆直径d与缸筒直径D呈d=0.707D的关系。工进过程中，由于负载突然消失，液压缸有可能会发生前冲的现象，因此液压缸的回油腔应设置一定的背压(通过设置背压阀的方式)，选取此背压值为p2=0.8MPa。快进时液压缸虽然作差动连接（即有杆腔与无杆腔均与液压泵的来油连接），但连

6、接管路中不可避免地存在着压降，且有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算时取0.5MPa。快退时回油腔中也是有背压的，这时选取被压值=0.6MPa。无杆腔进压力油时液压缸缸筒直径为式中：F——负载力p——选定的工作压力，Pa所以，=0.107m按标准值（见GB234-80）进行取整，D=107mm。d=0.707D=76mm。又因为D2所以A1=0.009m2,A2=0.0045m23.计算液压缸在工作循环各阶段的压力、流量和功率值工作台在快进过程中，液压缸采用差动连接，此时系统所需要的流量为q快进=（A1-A2）×v1=22.5L/min工作台在快退

7、过程中所需要的流量为q快退=A2×v2=22.5L/min工作台在工进过程中所需要的流量为q工进=A1×v1’=0.72L/min根据上述液压缸直径及流量计算结果，进一步计算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值。差动时液压缸有杆腔压力大于无杆腔压力，取两腔间回路及阀上压力损失为0.6MPa,则p2=p1+0.6MPa,如表2所示工  况计  算  公  式流入流量负载F（KN）回油腔压力p2/MPaL/min进油腔压力p1╳105输入功率P/kw快进（差动）启动P1=q=(A1-A2)v1P=p1qp2=p1+Δp1111.11011.7

8、3加速1222.22P1+△P12.01恒速555.60.822.510.110.23工进P1=(F’+p2A2)/A1q=A1v2P=p1q9444