立式组合机床液压课程设计

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1、- 4 - 1 方案的确定 1.1 整体性分析 要求此液压系统实现的工作循环是：工件夹紧 工作快进 工作台 工进 工作台快退 工作台原位停止 工件松开 液压泵卸荷。 滑台的重量为 80000N,快进快退的速度 0.1m/s,滑台工进速度(1-10) mm/s 快进行程 120mm,工进行程 80mm ,切削负载为 28000N. 对于立式组合机床的液压系统而言，加工的零件需要精度高，定位准确。所 以整个系统的设计要求定位精度高，换向速度快。在设计阀的时候，考虑这些方 面变的尤其重要，要考虑到工作在最低速度时调速阀的最小调节流量能否满足要 求，且在工作位置换的时候要考虑速度的平稳性，例如在快进至

2、工进的过程中加 入减速环节，使速度更加的平稳。在行程方面，应该比要求的工作行程大点，包 括工作行程、最大行程和夹紧缸行程，主要是考虑到在安全方面和实际运用中。 在压力方面也要考虑到满足最大负载要求。 而且在液压系统能满足要求的前提下， 使液压系统的成本较低。 1.2 拟定方案 方案一 液压系统中工作台的执行元件为伸缩缸，工件的夹紧用单杆活塞 缸；工作台采用节流阀实现出油口节流调速，用行程阀实现工作台从快进到工进 的转换，在工进回路上串接个背压阀；为了防止工件在加工过程中松动，在夹紧 进油路上串接个单向阀；工作台的进、退采用电磁换向阀；夹紧缸的夹紧与放松 用电磁阀控制。 方案二 液压系统中工作台

3、的执行元件为单杆活塞缸， 工件的夹紧也采用单 杆活塞缸；工作台采用调速阀实现进油口节流调速，也采用行程阀实现工作台从 快进到工进的转换，工进时，为了避免前冲现象，在回路上串接个背压阀；夹紧 缸上串接个蓄能器和单向阀，避免工件在加工过程中松动；工作台的进、退换向 采用电液换向阀，工作台快进时，采用差动连接；夹紧缸的夹紧与放松用电磁阀 控制。 - 5 - 1.3 比较方案并确定方案 单杆活塞缸比伸缩缸结构简单，价格便宜，易维护，而且也能满足要求；调速 阀的性能比节流阀稳定，调速较好，用于负载变化大而运动要求稳定的系统中； 采用进油口调速回路；夹紧缸进油口处串接蓄能器，更好的保证工件的夹紧力， 使工

4、件在加工过程中始终在夹紧状态。电液换向阀的信号传递快，配合液压动 力的输出力大、惯性小、反映快的优点使控制灵活、精度高、快速性好。综上 比较选择方案二较好。 重庆大学本科液压传动系统课程设计（说明书） 工况分析 - 6 - 2 工况分析 2.1 运动参数分析 首先根据主机要求画出动作循环图（图一） 。 注：从快进到工进，中间加上减速环节使速度变换平稳。 图一图一 2.2 动力参数分析 （1）工作负载 工作负载为已知 FL=28000N （2）摩擦阻力负载 已知采用平导轨，且静摩擦因数ju=0.2,动摩擦因数 ud=0.1 则： 静摩擦阻力 ujF=0.280009.8N=15680N 动摩擦阻

5、力 udF =0.180009.8N=7840N （3）惯性负载 动力滑台起动加速，反向起动加速和快退减速制动的加速 度的绝对值相等，既v=0.1m/s，t=0.1s，故惯性阻力为： aF=Gv/gt=（80000.1）/（9.80.1）=816N （4）由于动力滑台为卧式放置，所以不考虑重力负载。 （5） 关于液压缸内部密封装置摩擦阻力 Fm 的影响， 计入液压缸的机械效率中。 （6）背压负载 初算时暂不考虑 快进 工进 快退 放松 夹紧 重庆大学本科液压传动系统课程设计（说明书） 工况分析 - 7 - 2.3 液压缸各阶段工作负载计算： （1）启动时 F1=ujF/=15680/0.92=

6、17043N （2）加速时 F2=（udF+aF）/0.92=（7840+816）/0.92=9409N （3）快进时 F3=udF/=7840/0.92N=8522N （4）工进时 F4=( g F+udF)/=(28000+7840)/0.92N=38956N （5）快退时 F5=udF/=7840/0.92N=8522N 表 1 液压缸在各个工作阶段的负载值其中 m =0.92 工况 负载组成 负载值（N） 推力/ m F （N） 夹紧 35000 快 进 起动 ujF 15680 17043 加速 udF+aF 8656 9409 快进 udF 7840 8522 工 进 工进 g F+udF 35840 38956 快退 udF 7840 8522 - 19 - 2.4 负载图和速度图的绘