1、 - 1 - 一、题目 专用铣床动力滑台液压系统设计 二、液压系统设计计算 (一)、设计要求及工况分析 1设计要求 要求设计一专用铣床，其动力滑台实现的工作循环是：快进工进快退 停止。主要参数与性能要求如下：切削阻力 L F=15kN；运动部件所受重力 G=6500N； 快进、 快退速度分别为 1 v=5m/min、 3 v=4.5m/min， 工进速度 2 v=1m/min； 总行程S=400mm，工进行程 4 S=150mm；一个工作循环运动的加速（启动） 、减速、 制动、反向启动、方向制动时间 1 t= 3 t= 5 t= 6 t= 8 t=0.05s；工作台采用平导轨，静 摩擦系数 S
2、 =0.2，动摩擦系数 d =0.1。液压系统执行元件选为单杆液压缸。 2负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力 L F=15000N。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 NGF sfs 130065002.0 动摩擦阻力 NGF dfd 65065001.0 (3) 惯性负载 N t v g G Fa1105 6005.0 5 8.9 6500 (4) 运动时间 快进 s v S t0.3 60 5 10250 3 1 2 2 工进 s v S t9 60 1 10150 3 2 4 4 快退 s v S v S t3.5 60 5.4 10400
3、3 33 7 7 - 2 - 设液压缸的机械效率 cm =0.9，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如 表 1 所列。 表 1 液压缸各阶段的负载和推力 工况 负载组成 液压缸负载F/N 液压缸推力F0=F/cm/N 启 动 加 速 快 进 工 进 反向启动 加 速 快 退 fs FF afd FFF fd FF Lfd FFF fs FF afd FFF fd FF 1300 1755 650 15650 1300 1755 650 1444 1950 722 17389 1444 1950 722 根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间，即可绘制出负载循环图F-t 和速度循环图-t，如
4、下图所示。 图 1.液压缸负载图 - 3 - （二） 确定液压系统主要参数 1初选液压缸工作压力 所设计的动力滑台在工进时负载最大，在其它工况负载都不太高，参考表 2 和表 3，初选液压缸的工作压力 1 p=2.5MPa。 2计算液压缸主要尺寸 鉴于动力滑台快进和快退速度不相等但相差不大， 这里的单杆液压缸选用单 活塞杆式差动液压缸（ 21 2 AA ） ，快进时液压缸差动连接。工进时为防止车铣 时负载突然消失发生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，参考表 4 选此背压力 为 2 p=0.6MPa。 表 2 按负载选择工作压力 负载/ KN 50 工作压力 /MPa 0.81 1.52 2.53
5、 34 45 5 图 2. 液压缸速度图 - 4 - 表 3 各种机械常用的系统工作压力 机械类型 机 床 农业机械 小型工程机 械 建筑机械 液压凿岩机 液压机 大中型挖掘 机 重型机械 起重运输机 械 磨床 组合机 床 龙门刨 床 拉床 工作压力 /MPa 0.82 35 28 810 1018 2032 表 4 执行元件背压力 系统类型 背压力/MPa 简单系统或轻载节流调速系统 0.20.5 回油路带调速阀的系统 0.40.6 回油路设置有背压阀的系统 0.51.5 用补油泵的闭式回路 0.81.5 回油路较复杂的工程机械 1.23 回油路较短且直接回油 可忽略不计 表 5 按工作压力
6、选取d/D 工作压力/MPa 5.0 5.07.0 7.0 d/D 0.50.55 0.620.70 0.7 表 6 按速比要求确定d/D 2/1 1.15 1.25 1.33 1.46 1.61 2 d/D 0.3 0.4 0.5 0.55 0.62 0.71 注： 1无杆腔进油时活塞运动速度； 2有杆腔进油时活塞运动速度。 由式 cm 2211 F ApAp 得 242 6 2 1 1 1079 10) 2 6.0 5.2(9.0 15650 ) 2 ( mm p p F A cm 则活塞直径 - 5 - mmmm A D100100.0 107944 4 1 参考表 5 及表 6， 得mmDd5454.0， 圆整后取标准数值得 D=100mm， d=6
