液压与气压传动课程设计--某卧式单面多空钻孔机床液压系统的设计计算

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1、- 1 - 目录目录 题目部分 1 设计、计算部分 一、负载分析 2 二、液压系统方案设计 3 三、液压系统的参数计算 5 （一）液压缸参数计算 5 （二）液压泵参数计算 8 四、液压元件的选择 10 五、验算液压系统性能 11 （一）压力损失的验算及泵压力的调整 11 （二）液压系统的发热和温升验算 14 （附）六、液压阀块的设计 （一）液压阀块的三维效果图 15 （二）液压阀块的二维效果图 17 - 1 - 液压与气压传动课程设计液压与气压传动课程设计 某卧式单面多空钻孔机床液压系统的设计计算 题目部分题目部分 一、一、设计课题设计课题 设计一台卧式单面多轴钻孔机床的液压传动系统，有三个液

2、压缸，分别完成 钻削（快进、工进、快退） 、夹紧工件（夹紧、松开） 、工件定位（定位、拔销） 。 其工作循环为：定位夹紧快进工进快退拔销松开，如图 1 所示。 二、原始数据二、原始数据 1、主轴数及孔径：主轴 6 根，孔径14mm； 2、总轴向切削阻力：12400N； 3、运动部件重量：9800N； 4、快进、快退速度：5 m/min； 5、工进速度：0.040.1m/min； 6、行程长度：320mm； 7、导轨形式及摩擦系数：平导轨，f静=0.2，f动=0.1； 8、夹紧、减速时间：大于 0.2 秒； 9、夹紧力：50006000N； 10、夹紧时间：12 秒； 11、夹紧液压缸行程长度：

3、16mm； 12、快进行程 240mm。 三、系统设计要求三、系统设计要求 1、夹紧后在工作中如突然停电时，要保证安全可靠，当主油路压力瞬时下降时， 夹紧缸保持夹紧力； 2、快进转工进时要平稳可靠； 3、钻削时速度平稳，不受外载干扰，孔钻透时不气冲。 - 2 - 设计、计算部分设计、计算部分 一、负载分析一、负载分析 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。在此，我们主要讨论工作液压缸的负载情况。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。 导轨的正压力等于运动部件的重力，设导轨的静摩擦力为 F

4、静，动摩擦力为 F动， NFn9800 NNFnfF NNFnfF 98098001.0 196098002.0 动动 静静 加速减速的时间大于 0.2 秒，选定其为 0.25 秒，则惯性力 NN t vG t v mFm333 25.08.9 60/59800 g 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m=0.95,则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以计算出，见表一。 表一表一 工作工作液压缸各运液压缸各运动阶段负载表动阶段负载表 运动阶段 计算公式 总机械负载 F/N 起动 m FF/ 静 2063 加速 mm FFF/)( 动 1382 快进 m FF/

5、动 1032 工进 m FFF/）（ t动 14084 快退 m FF/ 动 1032 根据负载计算结果和已知的各阶段的速度， 我们可以根据行程长度来初步绘 出负载图（F-l）和速度图（v-l）,见图 2 的 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。 - 3 - 2063 1032 14084 2063 1032 1382 0 320 F/N l/mm v/(m*min) l/mm 5 0.05 -5 320 0 (a) (b) 图 2 负 载 速 度 图 （ a） 负 载 图 （ b） 速 度 图 230230 二、液压系统方案设计二、液压系统方案设计 1、确定液压泵类型及调速方式 参考同类组合机床，液压泵我们可以选用单向变量叶片泵或者双作用定量 叶片泵。调速方式可以选用调速阀进油节流调速，溢流阀作为定压阀。为防止钻 孔钻通时滑台突然失去负载向前冲，工件加紧后以免出现突发状况、不论是停电 还是主油路压力瞬降而要求加紧缸保持加紧力，回油路上宜设置单向阀，初定背 压值 Pb=0.8Pa。 2、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、快退的速度相 等，因此都选用单活塞杆液压缸。 3、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