液壓傳動課程設計設計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上目 錄前 言近五十年來，在工業(yè)中有兩個學科分支發(fā)展極快。其一是電子學中的計算機技術(shù)；其二是機械學中的液壓控制與傳動技術(shù)。這兩門技術(shù)互相滲透和融合，是現(xiàn)代機械的設計、制造和使用突飛猛進。作為現(xiàn)代機械設備實現(xiàn)傳動與控制的重要技術(shù)手段，液壓技術(shù)在國民經(jīng)濟各領域得到了廣泛的應用。與其他傳動控制技術(shù)相比，液壓技術(shù)具有能量密度高配置靈活方便調(diào)速范圍大工作平穩(wěn)且快速性好易于控制并過載保護易于實現(xiàn)自動化和機電液一體化整合系統(tǒng)設計制造和使用維護方便等多種顯著的技術(shù)優(yōu)勢，因而使其成為現(xiàn)代機械工程的基本技術(shù)構(gòu)成和現(xiàn)代控制工程的基本技術(shù)要素。液壓壓力機是壓縮成型和壓注成型的主要設備，適用于可

2、塑性材料的壓制工藝。如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。也可以從事校正、壓裝、砂輪成型、冷擠金屬零件成型、塑料制品及粉末制品的壓制成型。本文根據(jù)小型壓力機的用途特點和要求，利用液壓傳動的基本原理，擬定出合理的液壓系統(tǒng)圖，再經(jīng)過必要的計算來確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來選用液壓元件的規(guī)格和進行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計。小型壓力機的液壓系統(tǒng)呈長方形布置，外形新穎美觀，動力系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、動作靈敏可靠。該機并設有腳踏開關(guān)，可實現(xiàn)半自動工藝動作的循環(huán)。鏜床液壓系統(tǒng)設計，被加工零件是缸體，機床循環(huán)時間為5分鐘，機床要完成的動作為：裝入工件，按啟動按鈕，油泵工作，定位夾緊后，右頭鏜桿快進，工進

3、，同時立頭和左頭快進，工進、快退到原位，右頭工進后，慢退20,快退300,夾緊松開，同時定位缸復位，卸工件，一個循環(huán)完成。各頭能單獨調(diào)整，先定位，后夾緊，工件不夾緊時不能工作。本設計中共有六個油缸，分別為兩個夾緊油缸，立頭油缸、左頭油缸、右頭油缸、定位油缸各一個。在鏜床液壓系統(tǒng)設計時，首先要明確鏜床對液壓系統(tǒng)要求，對液壓系統(tǒng)的工作進行分析，擬定液壓系統(tǒng)原理圖，并計算和合理選擇液壓元件，其目的是為了選擇液壓泵、控制閥、液壓輔件等。一、鏜床液壓系統(tǒng)（一）液壓系統(tǒng)概述一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件（附件）和液壓油。 動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液

4、體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。 執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動負載作直線往復運動或回轉(zhuǎn)運動。 控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。 輔助元件包括油箱、濾油器、

5、油管及管接頭、密封圈、快換接頭、高壓球閥、膠管總成、測壓接頭、壓力表、油位油溫計等。 液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。液壓系統(tǒng)由信號控制和液壓動力兩部分組成，信號控制部分用于驅(qū)動液壓動力部分中的控制閥動作。 液壓動力部分采用回路圖方式表示，以表明不同功能元件之間的相互關(guān)系。液壓源含有液壓泵、電動機和液壓輔助元件；液壓控制部分含有各種控制閥，其用于控制工作油液的流量、壓力和方向；執(zhí)行部分含有液壓缸或液壓馬達，其可按實際要求來選擇。 在分析和設計實際任務時，一般采用方框圖顯示設備中實際運行狀況。 空心箭頭表示信號流，而實心箭頭則表示能量流。 基本液

6、壓回路中的動作順序控制元件（二位四通換向閥）的換向和彈簧復位、執(zhí)行元件（雙作用液壓缸）的伸出和回縮以及溢流閥的開啟和關(guān)閉。 對于執(zhí)行元件和控制元件，演示文稿都是基于相應回路圖符號，這也為介紹回路圖符號作了準備。 根據(jù)系統(tǒng)工作原理，您可對所有回路依次進行編號。如果第一個執(zhí)行元件編號為0，則與其相關(guān)的控制元件標識符則為1。如果與執(zhí)行元件伸出相對應的元件標識符為偶數(shù)，則與執(zhí)行元件回縮相對應的元件標識符則為奇數(shù)。 不僅應對液壓回路進行編號，也應對實際設備進行編號，以便發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。 DIN ISO1219-2標準定義了元件的編號組成，其包括下面四個部分：設備編號、回路編號、元件標識符和元件編號。如果整

7、個系統(tǒng)僅有一種設備，則可省略設備編號。 實際中，另一種編號方式就是對液壓系統(tǒng)中所有元件進行連續(xù)編號，此時，元件編號應該與元件列表中編號相一致。 這種方法特別適用于復雜液壓控制系統(tǒng)，每個控制回路都與其系統(tǒng)編號相對應。（二）鏜床的概述主要用鏜刀對工件已有的預制孔進行鏜削的機床。通常，鏜刀旋轉(zhuǎn)為主運動，鏜刀或工件的移動為進給運動。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多個孔的精加工，此外還可以從事與孔精加工有關(guān)的其他加工面的加工。使用不同的刀具和附件還可進行鉆削、銑削、切它的加工精度和表面質(zhì)量要高于鉆床。鏜床是大型箱體零件加工的主要設備。螺紋及加工外圓和端面等。由于制造武器的需要，在15世紀就已經(jīng)出現(xiàn)

8、了水力驅(qū)動的炮筒鏜床。1769年J.瓦特取得實用蒸汽機專利后，汽缸的加工精度就成了蒸汽機的關(guān)鍵問題。1774年英國人J.威爾金森發(fā)明炮筒鏜床，次年用于為瓦特蒸汽機加工汽缸體。1776年他又制造了一臺較為精確的汽缸鏜床。1880年前后，在德國開始生產(chǎn)帶前后立柱和工作臺的臥式鏜床。為適應特大、特重工件的加工，20世紀30年代發(fā)展了落地鏜床。隨著銑削工作量的增加，50年代出現(xiàn)了落地鏜銑床。20世紀初，由于鐘表儀器制造業(yè)的發(fā)展，需要加工孔距誤差較小的設備，在瑞士出現(xiàn)了坐標鏜床。為了提高鏜床的定位精度，已廣泛采用光學讀數(shù)頭或數(shù)字顯示裝置。有些鏜床還采用數(shù)字控制系統(tǒng)實現(xiàn)坐標定位和加工過程自動化。 鏜床分為

9、臥式鏜床、落地鏜銑床、金剛鏜床和坐標鏜床等類型(見彩圖)。臥式鏜床：應用最多、性能最廣的一種鏜床，適用于單件小批生產(chǎn)和修理車間。落地鏜床和落地鏜銑床：特點是工件固定在落地平臺上，適宜于加工尺寸和重量較大的工件,用于重型機械制造廠。金剛鏜床:使用金剛石或硬質(zhì)合金刀具，以很小的進給量和很高的切削速度鏜削精度較高、表面粗糙度較小的孔，主要用于大批量生產(chǎn)中。坐標鏜床：具有精密的坐標定位裝置，適于加工形狀、尺寸和孔距精度要求都很高的孔，還可用以進行劃線、坐標測量和刻度等工作，用于工具車間和中小批量生產(chǎn)中。其他類型的鏜床還有立式轉(zhuǎn)塔鏜銑床、深孔鏜床和汽車、拖拉機修理用鏜床等。1、以箱體零件同軸孔系為代表的

10、長孔鏜削，是金屬切削加工中最重要的內(nèi)容之一。盡管現(xiàn)在仍有采用鏜模、導套、臺式銑鏜床后立柱支承長鏜桿或人工找正工件回轉(zhuǎn)180°等方法實施長孔鏜削的實例，但近些年來，一方面由于數(shù)控銑鏜床和加工中心大量使用，使各類臥式銑鏜床的坐標定位精度和工作臺回轉(zhuǎn)分度精度有了較大提高，長孔鏜削逐漸被高效的工作臺回轉(zhuǎn)180°自定位的調(diào)頭鏜孔另一方面形床身布局之普通或數(shù)控刨臺式銑鏜床的大量生產(chǎn)和應用，從機床結(jié)構(gòu)上使工作臺回轉(zhuǎn)180°自定位的調(diào)頭鏜孔，幾乎成為在該種機床上鏜削長孔的唯一方法。 2、立柱送進調(diào)頭鏜孔的同軸度誤差及其補償 影響銑鏜床調(diào)頭鏜孔同軸度的主要因素與臺式銑鏜床一樣，也是

11、工作臺回轉(zhuǎn)180°調(diào)頭的分度誤差da和為使調(diào)頭前已鏜成的半個長孔d1軸線，在調(diào)頭后再次與鏜軸軸線重合而鏜削長孔之另一半孔d2，所需工作臺橫（x）向移動Lx=2lx的定位誤差dx2。而且工作臺回轉(zhuǎn)180°前后，臺面在xy坐標平面內(nèi)產(chǎn)生的傾角誤差df，在yz平面內(nèi)產(chǎn)生的傾角誤差dy及在y向產(chǎn)生的平移誤差dy，也同樣是刨臺式銑鏜床調(diào)頭鏜孔同軸度的重要影響因素。但鏜軸軸線空間位置對調(diào)頭鏜孔同軸度的影響，通常用立柱送進完成孔全長鏜削的刨臺式銑鏜床，與通常用工作臺縱移送進的臺式銑鏜床有明顯的不同。 3、鏜軸送進時立柱縱向位置的合理確定 當碰到特定情況，銑鏜床必須把立柱固定在縱向床身上的

12、一個合適位置，而用鏜軸帶著刀具伸出作為鏜孔的送進形式時，鏜軸軸線與被鏜孔名義軸線在xz平面內(nèi)的交角誤差db，在yz平面內(nèi)的交角誤差dg，與臺式銑鏜床一樣，對調(diào)頭鏜孔的同軸度都有重要的影響，并且隨著鏜軸送進長度的增加，鏜軸自重引起之鏜桿下?lián)献冃?，也對調(diào)頭鏜孔的同軸度產(chǎn)生較大影響。與臺式銑鏜床所不同的是，刨臺式銑鏜床的鏜軸伸出鏜孔時，可縱向移動的立柱必須固置在縱床身上一個確定的位置，并且重要的是這個確定位置可以且應該被選擇。 4、鏜床上刀具位置的合理確定 在鏜床上采用立柱送進調(diào)頭鏜孔時，裝夾在鏜軸之刀桿上的鏜刀，其沿Z向的合理位置，一方面要滿足刀尖回轉(zhuǎn)中心至主軸箱前端面的距離稍大于孔全長的一半（再

13、小將不能把長孔鏜通，過大則鏜軸剛度下降）；另一方面還要滿足把刀具刀尖的回轉(zhuǎn)中心，置于鏜軸軸線與立柱縱移線的交點O上等等。二、鏜床液壓系統(tǒng)設計（一）鏜床液壓系統(tǒng)設計要求及工作環(huán)境鏜床液壓系統(tǒng)的動作和性能要求主要有：運動方式、行程、速度范圍、負載條件、運動平穩(wěn)性、精度、工作循環(huán)和動作周期、同步等等。對于工作環(huán)境而言，有環(huán)境溫度、濕度、塵埃、防火要求及安裝空間的大小等。所設計鏜床液壓系統(tǒng)不僅能滿足“定位夾緊快進工進快退停止”工作循環(huán)要求，還要有較高的可靠性、良好的空間布置。為了實現(xiàn)上述工作循環(huán)，并保證零件一定的加工長度，采用行程開關(guān)及電磁換向閥實現(xiàn)順序動作。擬采用液壓缸作為執(zhí)行元件。（二）工況分析及

14、設計計算1對本次設計的鏜孔專機進行分析查切削加工簡明實用手冊P470表8-87臥式鏜床的鏜削用量。加工方式刀具材料刀具類型鑄鐵鋼（包括鑄鋼）（直徑上）半精鏜高速鋼刀頭0.420.660.20.80.50.80.20.81.53鏜刀塊0.50.660.20.6粗絞刀0.250.422.05.00.160.30.53.00.30.8硬質(zhì)合金刀頭11.60.20.81.3220.20.81.53鏜刀塊0.81.320.20.6粗絞刀0.50.83.05.00.30.8精鏜高速鋼刀頭0.250.50.150.50.30.60.10.60.61.2鏜刀塊0.130.251.04.00.10.21.04.

15、0粗絞刀0.160.32.06.00.160.30.53.01.04.0硬質(zhì)合金刀頭0.81.320.150.511.60.150.50.61.2鏜刀塊0.30.661.04.00.130.31.04.0粗絞刀0.50.82.55.00.10.42.設計計算過程設 計 計 算 過 程計 算 結(jié) 果故一工進（半精鏜）時即 即 則第一次工進食的鏜削力為一工進（半精鏜）時設 計 計 算 過 程計 算 結(jié) 果第二次工進（精鏜）時同理可得 N第二次工進（精鏜）時N本次設計的鏜孔專機情況（根據(jù)所給零件圖計算得出）：動力頭自重為：10000N快進、快退速度為：4.5m/min一工進速度為：0.05m/min

16、二工進速度為：0.03m/min最大行程為：630mm其中工進行程為：40mm最大切削力為：16000N3.工作情況表工況計算公式外負載(N)說明啟動2200 因第一工進與第二工進之間速度變化量很小，故不考慮換接中的慣性負載。加速1680快進1040第一工進11040第二工進6040（三）選擇液壓回路1.調(diào)速與速度換接回路這臺機床的液壓滑臺工作進給速度低，傳遞功率也較小，很適宜選用節(jié)流調(diào)速方式，由于鉆孔時切削力變化小，而且是正負載，同時為了保證切削過程速度穩(wěn)定，采用調(diào)速閥進口節(jié)流調(diào)速，為了增加液壓缸運行的穩(wěn)定性，在回油路設置背壓閥，分析液壓缸的V-L曲線可知，滑臺由快進轉(zhuǎn)工進時，速度變化較大，

17、選用行程閥換接速度，以減小壓力沖擊。圖4-1調(diào)速與速度換接回路考慮到該機床在工作進給時負載較大，速度較低，而在快進、快退時負載較小，速度較高，從節(jié)省能量，減少發(fā)熱考慮，泵源系統(tǒng)宜選用雙泵供油回路或變量泵供油回路。由于左右滑臺在工作時要采用互不干擾回路，所以只能選用雙泵供油回路。小流量泵提供高壓油，供兩滑臺工作進給用（也供定位夾緊用），低壓大流量泵以實現(xiàn)兩滑臺快速運動。為兩系統(tǒng)（左滑臺系統(tǒng)與右滑臺系統(tǒng)）工作互不干擾，小泵高壓油分別經(jīng)一節(jié)流閥進入各自系統(tǒng)，大泵低壓油分別經(jīng)一單向閥進入各自系統(tǒng)。2換向回路此機床快進時采用液壓缸差動連接方式，使其快速往返運動，即快進、快退速度基本相等?；_在由停止轉(zhuǎn)快

18、進，工進完畢轉(zhuǎn)快退等換向中，速度變化較大，為了保證換向平穩(wěn)，采用有電液換向閥的換向回路，由于液壓缸采用了差動連接，電液換向閥宜采用三位五通閥，為了保證機床調(diào)整時可停在任意位置上，現(xiàn)采用中位機能O型。快進時，液壓缸的油路差動連接，進油路與回油路串通，且又不允許經(jīng)背壓閥流回油箱。轉(zhuǎn)為工進后進油路與回油路則要隔開，回油則經(jīng)背壓閥流回油箱，故須在換向閥處、在進、回路連通的油路上增加一單向閥，在背壓閥后增加一液控順序閥，其控制油與進入換向閥的壓力油連通，于是快進時液壓缸的回油被液控順序閥切斷（快進空行程為低壓，此閥打不開），只有經(jīng)單向閥與進油匯合，轉(zhuǎn)工進后（行程閥斷路），由于調(diào)速閥的作用，系統(tǒng)壓力升高，

19、液控順序閥打開，液壓缸的回油可經(jīng)背壓閥回油箱，與此同時，單向閥將回油路切斷，確保液壓系統(tǒng)形成高壓，以便液壓缸正常工作。繪出該部分回路圖。圖4-2換向回路3.壓力控制回路高壓小流量泵與低壓大流量泵各設一溢流閥調(diào)壓，工進時只有小流量泵供油，大流量泵則可卸荷，而小流量泵只是在工件加工完畢，輸送帶即將裝入第二個工件之瞬刻，才處于不工作狀態(tài)，其間斷時間甚短，故不必讓其卸荷，繪出雙泵油源及壓力控制回路圖。如圖4.3所示。圖4-3 壓力控制回路4.定位、夾緊系統(tǒng)的減壓順序回路定位、夾緊液壓缸的工作面積，行程均不大，完全可由高壓小流量泵對其單獨供油。為了保證工件的定位夾緊安全可靠，其換向閥采用帶定位裝置的電磁

20、閥。夾緊壓力比系統(tǒng)低，且要求既穩(wěn)定，又可調(diào)，故采用減壓閥減壓，減壓閥后設置一單向閥，這可增加夾緊的可靠性與安全性。先定位后夾緊的順序動作，由順序閥完成。為了使松開工件不受順序閥影響，使單向閥的順序閥并聯(lián)。繪出定位、夾緊系統(tǒng)部分的回路圖，如圖4-4所示。圖4-4定位、夾緊系統(tǒng)部分的回路圖5.行程終點的控制由于機床需加工不通孔，工作部件對終點的位置精度有一定的要求，因此采用死擋鐵停留，并可通過壓力繼電器發(fā)出換向信號。（四）液壓缸的負載分析 取靜摩擦系數(shù)為=0.2,動摩擦系數(shù)為=0.1。取液壓缸重G=4900N，液壓缸的機械效率取m=0.9。1夾緊油缸負載分析 工作負載： = 4000N靜摩擦阻力：

21、 = = 0.2×5000N=1000N 動摩擦阻力： = = 0.1×5000N=500N 慣性負載 v取0.045m/s, t取0.5s, =ma=× =×N=45N2立頭油缸負載分析取滑臺的重量為1000N。1 工作負載： = 10000N2 靜摩擦阻力： = G+=0.2×5000+1000N=1200N3 動摩擦阻力 ： = G+= 0.1×5000+1000=600N 慣性負載 v取0.045m/s,t取0.5s, = ma=× =×=45N 3左頭油缸負載分析 工作負載 ： = 18000N2 靜摩擦

22、阻力： = = 0.2×5000N=100N (3)動摩擦阻力： = = 0.1×5000N=500N慣性負載 v取0.055m/s,t取0.5s, =ma=×=×N=55N4右頭油缸負載分析 工作負載為： = 28000N 靜摩擦阻力： = 0.2×5000N=1000N 動摩擦阻力： = 0.1×5000N=500N慣性負載 v取0.1m/s,t取0.2s， = ma=×=×N=250N5定位油缸負載分析 工作負載： = 3500N 靜摩擦阻力： = = 0.2×5000N=1000N 動摩擦阻力：

23、= = 0.1×5000N=500N 慣性負載 v取0.045m/s,t取0.5s, =ma=×( =×N=45N6負載圖和速度圖的繪制負載圖按上面的數(shù)據(jù)繪制，速度圖按右頭油缸v1=v3=0.1m/s,v2=0.0008m/s,立頭油缸v1=v3=0.045m/s，v2=0.0004m/s,左頭油缸v1=v3=0.055m/s，v2=0.0004m/s，各缸行程由液壓設計任務書可以知道。圖1 右頭油缸 速度 負載隨位移變化的曲線圖圖2 立頭油缸速度、負載隨位移變化的曲線圖圖3 左頭油缸 速度、負載隨位移變化的曲線圖 由以上圖可以看出，右頭油缸在快進和快退時速度是一

24、樣，工進時所受負載最大，速度在整個過程中最小，保證運動平穩(wěn)。立頭油缸和左頭油缸也是相同情況。（五）液壓缸主要參數(shù)的確定液壓缸選用單桿式，并在快進時作差動連接。此時液壓缸無桿腔工作面積A1應為有桿腔工作面積A2的兩倍，即活塞桿直徑d與缸筒直徑D的關(guān)系為d=0.707D。液壓缸的機械效率取m=0.9。1立頭油缸的主要參數(shù)查液壓傳動表9-1和表9-2，取工作壓力p=2.5MP.在鏜孔加工時，立頭油缸回油路上必須具有背壓p2,以防孔被鏜通時滑臺突然前沖,可取p2=0.6MP。由工進時的推力計算液壓缸面積=A1P1-A2P2=A1-()P2，立頭油缸無桿腔的有效面積 A1=65.95×10m，

25、立頭油缸內(nèi)徑 D=0.092, 查液壓工程手冊P722取標準值D=110mm,d=0.707D=77.77mm,取標準值d=80mm,則液壓缸實際有效面積A1=D=95cm,A2=44.7cm,A=A1-A2= 50.3cm快進時立頭油缸雖作差動連接,但由于油管中有壓降p的存在,有桿腔的壓力必須大于無桿腔,估算時可取p=0.5MP,并注意到啟動瞬間立頭油缸尚未移動，此時 另外取快退時的回油壓力損失為0.5MP。根據(jù)D和d值，可估算液壓缸在各個階段中的壓力、流量和功率，如表4所示表4 立頭油缸在不同階段的壓力流量和功率值表工 況負載F/N回油腔壓力/Pa進油腔壓力/Pa輸入流量/輸入功率P/W計

26、算式 快 進(差 動)1311.1=00.261-起動加速705.560.585-恒速655.560.5752.264130.18工 進145100.81.9040.3872.35 快退起動1311.11=00.293- 加速705.561.22-恒速655.561.212.012243.452左頭油缸的主要參數(shù) 查液壓傳動與氣動傳動表9-1和表9-2，取工作壓力p=3.5MP。取p2=0.6MP，由= =得，左頭油缸無桿腔的有效面積A1=64×10m，左頭油缸內(nèi)徑 D=0.0638m查液壓工程手冊取標準值D=100mm,d=70mm,求得液壓缸兩腔實際有效面積A1=D=78.54c

27、m,A2=40.06cm,A=A1-A2= 38.48cm和立頭油缸分析一樣快進時立頭油缸雖作差動連接,但由于油管中有壓降p的存在,有桿腔的壓力必須大于無桿腔,左頭油缸啟動瞬間取，快進時取p= 0.5MP,快退時的回油壓力損失為0.5MP。左頭油缸快進和快退時的速度v1=v3=55mm/s,工進時的速度v2=0.0009m/s 根據(jù)上述D和d值，可估算液壓缸在各個階段中的壓力、流量和功率，如表5所示表5 左頭油缸在不同階段的壓力流量和功率值表工 況負載F/N回油腔壓力/Pa進油腔壓力/Pa輸入流量q/(m3s-1)輸入功率/W計算式快進(差動)起動1088.89=0()0.283-加速605.

28、560.678-恒速544.440.6622.1140.344工 進20544.440.83.027.021.35 快退起動1088.89=00.27-加速605.561.13-恒速544.441.122.2247.523右頭油缸的主要參數(shù)查液壓傳動與氣動傳動表9-1和表9-2，取p1=4MP。取p2=0.8，啟動瞬間取，快進時取p=0.5MP，快退時取p=0.5MP。由公式= =得，右頭油缸無桿腔的有效面積A1=88×10m，右頭油缸內(nèi)徑 D=10.59cm 查液壓工程手冊取標準值D=110mm,d=0.707D=77.77mm,取標準值d=80mm,A1=D=95cm,A2=44

29、.7cm,A=A1-A2= 50.3cm表6 右頭油缸在不同階段的壓力流量和功率值表 工 況負 載F/N回油腔壓力/Pa進油腔壓力/Pa輸入流量q/(m3s-1)輸入功率/W計算式快進(差動)起動1088.89=0()0.217- 加速822.220.608-恒速544.44 0.5535.03278 工 進31655.560.853.730.402150 快退起動1088.89=0 0.24-加速822.221.25-恒速544.441.184.475274定位油缸的主要參數(shù)由液壓與氣壓傳動P171表9-1和表9-2選得定位缸的工作壓力p1=1MP，取0.5MP。由=-（）得，=（）/（-）

30、 A= =5.19m,D=8.13m查液壓工程手冊P721得D=80mm,d=0.707D=56.56mm,取標準值d=56mm，由此求得液壓缸兩腔的實際有效面積=D=50.24cm,A=25.62cm。定位時背壓p=0.5MP,p=(F+pA)/A=(3500+0.5 =0.95MP,定位時取v=0.01m/s,=50.24=5.024m, =0.95=47.728W5夾緊油缸的主要參數(shù)由于夾緊油缸與定位油缸的工作負載基本一樣，查得工作壓力p、背壓p一樣，同樣地D=80mm,d=56mm,= 50.24cm,= 25.62,夾緊=(3700+0.5=0.99MP。夾緊時取v=0.01m/s,

31、q=Av=50.24=5.024m,P=pq=0.99=49.74W（六）液壓系統(tǒng)圖的擬訂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。而在快進快退時負載較小、速度較高。從節(jié)省能量、減少發(fā)熱考慮，泵源系統(tǒng)宜選用雙泵供油。現(xiàn)采用帶壓力反饋的限壓式變量葉片泵。2.調(diào)速方式的選擇在專用機床的液壓系統(tǒng)中，進給速度的控制一般采用節(jié)流閥或者調(diào)速閥。根據(jù)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(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速。這種調(diào)速回路具有效率高，發(fā)熱小和速度剛性好的特點，并且調(diào)速閥裝在回油路上，具有承受負載切削力的能力。3.速度換接方式的選擇本系統(tǒng)采用電磁閥的

32、快慢換接回路，它的特點是結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)行程比較方便，閥的安裝也較容易，但速度換接的平穩(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。如下圖所示：4液壓回路的選擇（1）調(diào)速回路和動力源 立臥三面鏜床液壓系統(tǒng)的功率小，滑臺運動速度低，工作負載變化小，可采用進口節(jié)流的調(diào)速形式。為了解決調(diào)速回路在孔鏜通時的滑臺突然前沖現(xiàn)象，回油路上設置背壓閥。為防止多缸動作干擾，采用多缸快慢速互不干擾回路，采用雙泵供油。（2）油路循環(huán)方式 液壓系統(tǒng)選用了節(jié)流閥調(diào)速的方式，系統(tǒng)中的油液的循環(huán)是開式的。（3）換向與速度換接回路本機床快進快退速度較大，為保證換向平穩(wěn)，左右頭和立頭油缸在快進時為差動連接

33、。（4）壓力控制回路在泵1出口并聯(lián)電磁溢流閥，實現(xiàn)系統(tǒng)的定壓溢流，同時在該溢流閥的遠程控制口連接一個二位二通電磁換向閥，便于一個工作循環(huán)結(jié)束后，等待裝卸工件時，液壓泵卸載。 為了保證夾緊力可靠，且能單獨調(diào)節(jié)，在支路上串接減壓閥和單向閥。為了解決先定向后夾緊的問題，在進入夾緊缸的油路上接單向順序閥來控制，只有當定位缸達到和超過順序閥的調(diào)節(jié)壓力時，夾緊缸才動作。為了保證工件確已夾緊后右頭油缸才能動作，在夾緊缸進口處裝一個壓力繼電器，只有當夾緊壓力達到壓力繼電器的調(diào)節(jié)壓力時，才能發(fā)出信號，使進給缸油路的二位五通電磁換向閥通電，右頭油缸才開始快進。將各典型回路進行合并、整理，增加必要的元件，構(gòu)成了一個

34、液壓系統(tǒng)，這個系統(tǒng)基本上實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡單，工作安全可靠、動作平穩(wěn)、效率高、調(diào)整和維護保養(yǎng)方便的功能。 5鏜床液壓系統(tǒng)原理圖圖-5鏜床液壓系統(tǒng)原理圖6電磁鐵動作順序表表7 電磁鐵動作順序表電磁鐵動作1YA2YA3YA4YA5YA6YA1YJ2YJ定位-夾緊-右頭油缸快進-+-右頭油缸工進、立頭油缸、左頭油缸快進-+-+-+右頭油缸工進立頭油缸快進、左頭油缸工進-+-+-+-立頭油缸、右頭油缸、左頭油缸工進-+-+-+-右頭油缸慢退立頭油缸、左頭油缸工進-+-+-右頭油缸快退立頭油缸、左頭油缸工進-+-+-右頭油缸停止立頭油缸、左頭油缸工進-+-+-立頭油缸快退右頭油缸停止左頭油缸工進-+-立頭油缸

35、、右頭油缸停止、左頭油缸工進-+-立頭油缸、右頭油缸停止、左頭油缸快退-+松開拔銷+-原位-（七）液壓元件的選擇1 確定液壓泵的型號及電動機功率液壓缸在整個工作循環(huán)中最大工作壓力為3.73MP，此時液壓缸的輸入流量較小，泵至缸的進油路壓力損失估算取為p=0.8MP,壓力繼電器調(diào)整壓力應比系統(tǒng)最大工作壓力高出0.5MP，則小流量泵的最大工作壓力應為pp1=（3.73+0.8+0.5）MP=5.03MP。大流量泵是在快進運動時才向液壓缸輸油的，快退時液壓缸中的工作壓力比快退時大，如取進油路的壓力損失為0.5MP，則大流量泵的最高工作壓力為=（1.18+0.5）MP=1.68MP兩個液壓泵同時向系統(tǒng)

36、供油時，若回路中的泄露按10計算，則兩個泵的總流量應為qp=1.1×5.03×10ms=33.20L/min,由于溢流閥最小穩(wěn)定流量為3L/min，而工進時液壓缸所需流量為2.41L/min，所以高壓小流量泵的輸出流量不得少于5.41L/min。根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查產(chǎn)品目錄，最后確定選取YB-6.3/32型雙聯(lián)葉片泵，其額定壓力為6.3MP，取雙聯(lián)葉片泵的總效率為p=0.75，則驅(qū)動該泵的電動機的功率可由泵的工作壓力（5.03MP）和輸出流量（當電動機轉(zhuǎn)速為1440r/min）qp=qp1+qp2=V1nv1+V2nv2=6.3×1440×0.85

37、+32×1440×0.92=50.11L/min 求出= =5.6×10W 由液壓站設計與使用P320表7-134 查得電動機的型號為Y132M-4，功率為7.5KW，額定轉(zhuǎn)速為1440r/min。2選擇閥類元件及輔助元件根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和通過各個閥類元件的流量，可選出這些元件的型號及規(guī)格如表8表8 元件的型號及規(guī)格序號元件名稱型號估計通過流量(L/min)1雙聯(lián)葉片泵YB1-6.3/1631.22溢流閥YF3-10B6.33二位二通電磁閥22EF3-E10B6.34單向閥AF3-Ea10B165順序閥XFF3-10B166單向閥XFF3-10B6.37溢流閥Y

38、F3-10B6.38順序閥XFF3-10B6.39單向閥XFF3-10B1610三位五通電磁換向閥35EYF30-10B22.311調(diào)速閥QFF3-Ea10B6.312調(diào)速閥QFF3-Ea10B6.313二位二通電磁閥22EF3-E10B6.314壓力繼電器DP1-63B6.315單向行程閥AXF3-E1022.316減壓閥JF3-10B617單向閥AF3-Ea10B618二位四通電磁閥24EF3-E10B619單向閥AF3-Ea10B620二位二通電磁閥22EF3-E10B621壓力繼電器DP1-63B622壓力表Y-1023壓力表開關(guān)KF3-E6B24濾油器XU-B32×10022.33其他輔助元件及液壓油液（1）油管各元件間連接管道的規(guī)格按元件接口處尺寸決定，液壓缸進、出油管則按集成閥的多聯(lián)底板上的連接口尺寸決定。（2）油箱油箱容積按V=qp估算，對于一般低壓系統(tǒng)，油箱的容量一般取泵流量的35倍，本題取4倍，當取=4時，算得液壓系統(tǒng)中的油箱容量為 V=qp=4×(6.3