专用铣床动力滑台液压系统设计毕业设计

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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=15kN；运动部件所受重力G=6500N；快进、快退速度分别为=5m/min、=4.5m/min，工进速度=1m/min；总行程=400mm，工进行程=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=====0.05s；工作台采用平导轨，静摩擦系数=0.2，动摩擦系数=0.1。液压系统执行元件选为

2、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=15000N。(2)摩擦负载摩擦负载即为导轨的摩擦阻力：静摩擦阻力动摩擦阻力(3)惯性负载(4)运动时间快进工进快退-32-设液压缸的机械效率=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/ηcm/N启动加速快进工进反向启动加速快退130017556501565013001755650144419507221738914441950722根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时

3、间，即可绘制出负载循环图F-t和速度循环图-t，如下图所示。图1.液压缸负载图-32-图2.液压缸速度图（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=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（），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=0.6MPa。表2按负载选择工作压力负载/K

4、N<55~1010~2020~3030~50>50工作压力/MPa<0.8~11.5~22.5~33~44~5≥5-32-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/MPa0.8~23~52~88~1010~1820~32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0.2~0.5回油路带调速阀的系统0.4~0.6回油路设置有背压阀的系统0.5~1.5用补油泵的闭式回路0.8~1.5回油路较复杂的工

5、程机械1.2~3回油路较短且直接回油可忽略不计表5按工作压力选取d/D工作压力/MPa≤5.05.0~7.0≥7.0d/D0.5~0.550.62~0.700.7表6按速比要求确定d/D2/11.151.251.331.461.612d/D0.30.40.50.550.620.71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。由式得则活塞直径-32-参考表5及表6，得，圆整后取标准数值得D=100mm，d=60mm。由此求得液压缸两腔的实际有效面积为根据计算出的液压缸的尺寸，可估算出液压缸在工作循环中各阶段

6、的压力、流量和功率，如表7所列，由此绘制的液压缸工况图如下图3所示。表7液压缸在各阶段的压力、流量和功率值工况推力F0/N回油腔压力p2/MPa进油腔压力p1/MPa输入流量q×10-3/m3/s输入功率P/KW计算公式快进启动1444—1.36——加速1950p1+Δp1.53——恒速722p1+Δp1.110.240.27工进173890.62.581.31×100.338快退启动1444—0.29——()加速19500.51.18——恒速7220.50.9340.3750.350注：1.Δp为液压缸差动连接时，回油口到

7、进油口之间的压力损失，取Δp=0.5MPa。2．快退时，液压缸有杆腔进油，压力为p1，无杆腔回油，压力为p2。-32-注:进油腔压力功率输入流量图3.液压缸工况图-32-（三）拟定液压系统原理图1．选择基本回路注:进油腔压力功率输入流量图3.液压缸工况图(1)选择调速回路由上图3可知，这台机床液压系统功率较小，滑台运动速度低，工作负载为阻力负载且工作中变化小，故可选用进口节流调速回路。为防止铣完工件时负载突然消失引起运动部件前冲，在回油路上加背压阀。由于系统选用节流调速方式，系统必然为开式循环系统。(2)选择油源形式从工况图

8、3可以清楚看出，在工作循环内，液压缸要求油源提供快进、快退行程的低压大流量和工进行程的高压小流量的油液。最大流量与最小流量之比；其相应的时间之比-32-。这表明在一个工作循环中的大部分时间都处于高压小流量工作。从提高系统效率、节省能量角度来看，选用单定量泵油源显然是不合理的，为此可选用限压