机床液压系统设计【课程设计】

发布日期:[11-03-13 08:18:42] 浏览人次:[]

《液压与气动》

课程设计说明书

设计题目: 机床液压系统设计

一、负载——工况分析

机床工作台液压缸负载分析中,暂不考虑回油腔的背压力,液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。因工作部件是卧式放置,重力的水平分力为零,这样需要考虑的力有:切削力,导轨摩擦力和惯性力。导轨的正压力等于动力部件的重力,设导轨的静摩擦力为,动摩擦力为

则:

而惯性力

 

如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响,并设液压缸的机械效率,则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出,见下表

表1-1液压缸各运动阶段负载表

运动阶段

计算公式

总机械负载F/N

起动

6189

加速

4642

快进

3095

工进

23726

快退

3095

根据负载计算结果和已知的各阶段的速度,可绘出负载图(F-l)和速度图(v-l),见图8-a,b。横坐标以上为液压缸活塞前进时的曲线,以下为液压缸活塞退回时的曲线。

图8-5  负载速度图

a) 负载图  b) 速度图

二、液压系统方案设计

确定液压泵类型及调速方式

组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效,专用,自动化程度较高的机床,它能完成钻、扩、铰、镗、铣、攻螺纹等加工工序。动力滑台是组合机床的通用部件,它要求空载时速度快、推力小;工进时速度慢、推力大,速度稳定;速度换接平稳;功率利用合理、效率高、发热小。

参考同类组合机床,选用双作用叶片泵双泵供油,调速阀进油节流调速的开式回路,溢流阀作定压阀。为防止钻孔通时滑台突然失去负载向前冲,回油路上设置背压阀,初定背压值Pb=0.8MPa

选用执行元件

因系统动作循环要求正向快进和工作,反向快退,且快进、快退速度相等,因此选用单活塞杆液压缸,快进时差动连接,无杆腔面积等于有杆腔面积的两倍。

快速运动回路和速度换接回路

根据本例的运动方式和要求,采用差动连接 与双泵供油两种快速运动回路来实现快速运动。即快进时,由大小泵同时供油,液压缸实现差动连接。

本例采用二位二通电磁阀的速度换接回路,它的特点是结构简单,调节行程比较方便,阀的安装也比较容易,但速度换接的平稳性较差。若要提高系统的换接平稳性,则可改用行程阀切换的速度换接回路,控制由快进转为工进。与采用行程阀相比,电磁阀可直接安装在液压站上,由工作台的行程开关控制,管路较简单,行程大小也容易调整,另外采用液控顺序阀与单向阀来切断差动油路。因此速度换接回路为行程与压力联合控制形式。

换向回路的选择

选用电磁换向阀的换向回路。为便于实现差动连接,选用了三位五通换向阀。为提高换向的位置精度,采用死挡铁和压力继电器的行程终点返程控制。

组成液压系统绘原理图

将上述所选定的液压回路进行组合,并根据要求作必要的修改补充,即组成如图1-1所示的液压系统图。为便于观察调整压力,在液压泵的进口处、背压阀和液压缸无杆腔进口处设置测压点,并设置多点压力表开关。这样只需一个压力表即能观测各点压力。用二位四通电磁阀来控制夹紧,松开换向动作时,为了避免工作时突然失电而松开,应采用失电夹紧方式。考虑到夹紧时间可调节和当进油路压力瞬时下降时仍能保持夹紧力,所以接入节流阀调速和单向阀保压。在该回路中还装有减压阀,用来调节夹紧力大小和保持夹紧力的稳定。

液压系统中各电磁铁的动作顺序如表1-2所示

 

1Y

2Y

3Y

快进

+

-

-

工进

+

-

+

快退

-

+

-

停止

-

-

-

三、液压系统的计算

(一)液压缸的主要参数计算

1)初选液压缸的工作压力

参照同类型组合机床,选液压系统工作压力

2)确定液

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