专用钻床液压系统设计

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1、目录1设计题目及其要求................................12工况分析2.1动作要求分析...............................12.2负载分析...................................22.3负载图和速度图的绘制.......................52.4液压缸主要参数确定.........................63液压系统设计设计3.1液压系统图的拟定..........................103.2液压系统的工作原理.....................

2、...123.3液压元件的选择...........................134验算性能完成设计..............................165总结............................................2018一，设计题目及要求：试设计一专用钻床的液压系统，要求完成”快进-工进-快退-停止（卸荷）”的工作循环．已知：切削阻力为13412N，运动部件自重为5390N，快进行程为300mm，工进行程为100mm，快进，快退运动速度为4.5m/min,工进速度为60-1000mm/min，加速和减速时间为△t=0.2

3、sec,机床采用平导轨，摩擦系数为Fs=0.2,Fd=0.1二，工况分析2.1动作要求分析根据主机动作要求画出动作循环图如图1-1图1-1动作循环图182.2负载分析（1）工作负载：工作负载与设备的工作情况有关，在机床上，与运动件的方向同轴的切削力的分量是工作负载。FL=13412N（2）摩擦负载：摩擦阻力是指运动部件与支撑面间的摩擦力，它与支承面的形状，放置情况，润滑条件以及运动状态有关。静摩擦负载Ffs=fsG=(0.2*5390)=1078N动摩擦负载Ffd=fdG=(0.1*5390)=539N（3）惯性负载：惯性负载是运动部件的速度变化是，由其惯性而产生的负载，

4、可用牛顿第二定律计算。加速Fa1=m*a1=(5390/9.81)*(0.075/0.2)=206.04N减速Fa2=m*a2=(5390/9.81)*(0.074/0.2)=203.29N18制动Fa3=m*a3=(5390/9.81)*(0.001/0.2)=2.75N反向加速Fa4=Fa1=206.04N反向制动Fa5=Fa4=206.04N如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦里的影响，并设液压缸的机械效率ηm=0.85，则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，见表工况计算公式总负载F/N缸推力F/N启动Ffs10781268.23加速Ffd+Fa1745846

5、.47快进Ffd539634.12减速Ffd-Fa2336395.29工进FL+Ffd1395116412.94制动FL+Ffd–Fa313948.2516409.7反向加速-Ffd-Fa4745.04876.52快退-Ffd539634.12制动-Ffd+Fa5332.96391.72182.3负载图和速度图的绘制根据负载计算结果和已知的各个阶段的速度，由于行程是400mm，设定快进时的行程L1=300mm，工进时的行程L2=100mm。可绘出负载图（F-l）和速度图（v-l），见图1-2a、b。横坐标以上为液压缸活塞前进时的曲线，以下为液压缸退回时的曲线。1-2a,b

6、182.4、液压缸主要参数确定（1）、初选液压缸的工作压力按负载大小根据表2选择液压缸工作压力表2按负载选择执行元件工作压力根据最大负载F=19412N,初选液压缸的工作压力为3MPa（2）、计算液压缸尺寸按最大负载Fmax计算缸筒面积A得18计算缸筒内径D得按计算结果根据表3选择缸筒内径标准值。表3液压缸内径和活塞杆直径标准系列（GB/T2348—1993）mm按标准取D=90mm(壁厚5mm，单重11.17kg/m)根据快进和快退速度相等要求，拟定液压系统在快进时采用差动连接。设活塞杆直径为d，于是有D2/(D2-d2)=1.3d=43.23mm按标准取d=45mm则

7、液压缸的有效作用面积为：无杆腔的面积A1=1/4*π*D2=1/4*π*92=63.59cm2有杆腔的面积A2=1/4*π*(D2-d2)=1/4*π*(92-4.52)=47.69cm2（3）活塞杆稳定性校核活塞杆的总行程为400mm,而活塞杆的直径为45mm,l/d=400/45=8.89<1018∴不用稳定性校核（4）计算液压缸流量、压力和功率1）流量计算2）压力计算3）功率计算4、绘制工况图工作循环中液压缸各阶段压力、流量和功率如表4所示。由表绘制液压缸的工况图如图3所示。18图3液压缸的工况t(s)p(MPa)2.5