立式滑臺液壓缸課程設計說明書.doc

1目錄1工況分析12擬定液壓系統(tǒng)原理圖23液壓系統(tǒng)的計算和選擇液壓元件73.1液壓缸主要尺寸的確定33.2確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格43.3液壓閥的選擇53.4確定管道尺寸73.5液壓油箱容積的確定721工況分析首先根據(jù)已知條件，繪制運動部件的速度循環(huán)圖，如圖1.5所示，然后計算各階段的外負載并繪制負載圖。液壓缸所受外負載F包括三種類型，即afwFFFFFw為工作負載，對于金屬切削機床來說，即為沿活塞運動方向的切削力，在本例中為18000N；Fa運動部件速度變化時的慣性負載；Ff導軌摩擦阻力負載，啟動時為靜摩擦阻力，啟動后為動摩擦阻力，對于平導軌可由下式求得RnfFGfFG運動部件重力；FRn垂直于導軌的工作負載，事例中為零；f導軌摩擦系數(shù)，本例中取靜摩擦系數(shù)0.2，動摩擦系數(shù)為0.1。求得：Ffs=0.2*1500kg*9.8N/kg=2940NFfa=0.1*1500kg*9.8N/kg=2500N上式中Ffs為靜摩擦阻力，F(xiàn)fa為動摩擦阻力。tvgGFag重力加速度；t加速度或減速度，一般t=0.010.5svt時間內的速度變化量。在本例中根據(jù)上述計算結果，列出各工作階段所受的外負載(見表1.4)，并畫出如圖1.5所示的負載循環(huán)圖。Na30006005.06kg1500tvgGFa3圖1.1速度與負載循環(huán)圖表1.4工作循環(huán)外界負載F/N工作循環(huán)外界負載F/N啟動加速F=Ffs+Fa4470工進F=Ffs+Fw29970快進F=Ffs1470快退F=Ffs14702擬定液壓系統(tǒng)原理圖(1)確定供油方式考慮到該機床在工作進給時負載較大，速度較低，而快進、快退時負載較小，速度較高。從節(jié)省能量、減少發(fā)熱等方面考慮，泵源系統(tǒng)宜選用雙泵供油或變量泵供油。先采用具有壓力反饋功能的限壓式變量泵。(2)調速方式的選擇在中小型專用機床的液壓系統(tǒng)中，進給速度的控制一般采用節(jié)流閥或調速閥。根據(jù)銑削類專用機床工作時對低速性能和速度負載特性都有一定要求的特點，決定采用限壓式變量泵和調速閥組成容積節(jié)流調速。這種調速回路具有效率高發(fā)熱小和速度剛性好的特點，并且調速閥裝在回油路上，具有承受負切削力的能力。(3)背壓方式的選擇由于該機床采用立式，所以選擇液控單向順序閥構建平衡回路。(4)速度換接方式的選擇本系統(tǒng)采用電磁換向閥的快慢速換接回路，它的特點是結構簡單、調節(jié)行程比較方便，閥的安裝也較容易，但速度換接平穩(wěn)性較差。若要提高系統(tǒng)的換接平穩(wěn)性，則可改用行程閥切換的速度換接回路。最后把所選擇的液壓回路組合起來，即可組合成圖1.2所示的液壓系統(tǒng)原理圖。4圖1.2液壓系統(tǒng)原理圖3液壓系統(tǒng)的計算和選擇液壓元件3.1液壓缸主要尺寸的確定1)工作壓力p的確定。工作壓力p可根據(jù)負載大小及機器的類型來初步確定，表1.1取液壓缸工作壓力為4.5MPa。2)計算液壓缸內徑D和活塞桿直徑d。由負載圖知最大負載F=31547N，按表1.2取p2為0.5Mpa，cm為0.95，考慮到快進、快退速度相等，取dD為0.7。將上述數(shù)據(jù)代入式可得根據(jù)指導書表2.1，將液壓缸內徑圓整為標準系列直徑D