半自动液压专用铣床液压系统设计.doc

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1、动力机械综合设计课程设计说明书班级：姓名：学号：设计日期：目录一、设计参数1二、设计内容11.负载分析1液压缸负载分析1负载图与速度图的绘制22.确定液压系统的主要参数3初选液压缸的工作压力3计算液压缸的主要尺寸3绘制液压缸工况图43、拟定液压系统原理图5选择液压回路5拟定液压原理图54、液压元件的选择6液压泵及其驱动电动机6阀类元件及辅助元件75、液压系统的主要性能验算8系统压力损失验算8系统发热与温升计算8附录10半自动液压专用铣床液压系统设计一、设计参数设计参数见下表。其中：工作台液压缸负载力（KN）：FL=3.0夹紧液压缸负载力（KN）：Fc=4.9工作台液压

2、缸移动件重力（KN）：G=1.5夹紧液压缸负移动件重力（N）：Gc=55工作台快进、快退速度（m/min）：V1=V3=5.6夹紧液压缸行程（mm）：Lc=10工作台工进速度（mm/min）：V2=45夹紧液压缸运动时间（S）：tc=1工作台液压缸快进行程（mm）：L1=250工作台液压缸工进行程（mm）：L2=70导轨面静摩擦系数：μs=0.2导轨面动摩擦系数：μd=0.1工作台启动时间（S）：Dt=0.5二、设计内容1.负载分析液压缸负载分析液压缸驱动工作机构直线运动时，液压缸所受的外负载是F=Fe+Ff+FaFe为工作负载，且Fe=Fc+μdGc=4.9+0.1

3、×55=10.4KNFf为摩擦阻力负载则动摩擦Ffd=μdGc=0.1×55=5.5KN，静摩擦Ffs=μsGc=0.2×55=11KNFa为惯性负载，Fa=G∆νg∆t中∆ν=5.6m/min=0.093m/s则Fa=G∆νg∆t=1.5×0.0939.81×0.5=28.44×10-3KN=28.44N假设液压缸的机械效率ηcm=0.9得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，液压缸在各个工作阶段的负载如表1-10-负载图与速度图的绘制快进V1=V3=5.6m/min=0.093m/s，工作台速度V2=45mm/min=0.00075m/s快进t1=L1ν1=250/1

4、0000.093=2.69s缸工t2=L2ν2=70/10000.00075=93.33s快退t3=L1+L2ν3=250+70/10000.093=3.44s负载图和速度图如图1表1工况计算公式液压缸负载F/N液压缸推力启动1100012222.2加速5528.446142.7快进55006111.1工进1590017666.7反向启动1100012222.2加速5528.446142.7快退55006111.1图1-10-2.确定液压系统的主要参数初选液压缸的工作压力根据负载选择液压缸的执行压力p=1MPa，为了减小液压泵的最大流量，空程前进时选用差动快速回路，为

5、了满足工作台快进与快退速度相等，选用液压缸无杆腔面积A1与有杆腔面积A2之比为2:1，即d=0.71D(D为液压缸内径，d为活塞杆直径)。差动连接时，由于管路存在压力损失，液压缸有杆腔压力必须大于无杆腔压力，估计时取△p=0.5MPa，为防止铣床铣完后突然前冲，工进时液压缸回油路上必须存在背压p2，取p2=0.6MPa。取快退时回油腔中背压为0.7MPa。计算液压缸的主要尺寸由工进时的推力计算液压缸无杆腔的有效面积p1A1+p2A2=FηcmA1=Fηcmp1-p22=17666.670.91-0.62×106=28.04×10-3m2则液压缸的直径为D=4A1π=4

6、×28.04×10-3π=0.189m按国标GB/T2348—1993取标准值D=200mm，d=142mm，由此可得液压缸的实际有效面积为：无杆腔A1=πD24=0.03142m有杆腔A2=πD2-d24=0.01558m-10-绘制液压缸工况图根据上述A1和A2值，可计算得到液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率值，如表2所示，并据此绘出液压缸工况图，如图2所示表2各工况所需压力、流量和功率工况计算公式F0/N回油腔压力p2/MPa进油腔压力p1/MPa输入流量q/(L/min)输入功率P/W快进启动p1=F0+∆pA2A1-A2q=A1-A2υ1P=p1q12

7、222.2—0.77——加速6142.70.890.39——恒速6111.10.890.3988.391135工进p1=F0+p2A2A1q=A1υ2P=p1q15900.00.600.513.93×10-412快退启动p1=F0+p2A1A2q=A2υ3P=p1q12222.2—0.78——加速6142.70.700.39——恒速6111.10.700.3986.94565图2液压缸工况图-10-3、拟定液压系统原理图选择液压回路1)选择调速回路由可知这台机床液压系统功率较小，滑台运动速度低，工作负载为阻力负载且工作中变化小，故可选用进油调速阀节流