换向阀阀芯加工液压系统

1、上法理工人号aHlVERSITY OF SHAKGHAI FCfl SCIENCE AHD TECHmOLOGf液压系统课程设计换向阀阀芯专用加工设备液压系统设计学院机械工程学院专业机械设计制造及其自动化学生姓名 顾正杰学 号1314410216指导教师 王蕾完成日期2015年12月、设计任务书 二、工况分析三、拟定液压系统原理图四、液压缸的计算及选择五、压力和流量计算六、液压阀的计算及选择七、辅助元件的计算及选择八、液压泵及电动机的计算及选择九、元件明细表十、参考资料目录及附表十一、集成块设计说明、设计任务书1.设计题目：教育资料换向阀阀芯专用加工设备液压系统设计。二、工况分析1.运动分析1

2、）尾架顶紧（工进）3）纵刀架工进45）纵刀架快退67）后刀架工进89）尾架松开（快退）2.负载分析2）横刀架快进）横刀架快退）后刀架快进）后刀架快退10）停止，泵卸荷刀架自重G-1）=0.15*（符合7 ）油封取。型8 ）验算液压缸支撑长度Ls （1015） d时须考虑活塞杆弯曲稳定性并进行 验算。液压缸支撑长度Ls是指活塞杆全部外伸时，液压缸支撑点与活 塞杆前段连接处之间的距离；d为活塞杆直径。现Ls& 10d,故不需要验算。b,横刀架油缸的设计计算1 ）由切削力Py=2000N选用油缸工作压力 P=3.0MPa中低压系统中，回油路带背压阀，背压范围为0.51.5MPa,估止匕处取1MPa2

3、 ）缸径DD=1.13（R/P） 5=1.13（2000/3000000） 0.5=29mm参照直径系列圆整取D=32mm3 ）活塞杆直径一般 d= （0.50.55 ） D取 d=16mm4 ）油缸工作行程的确定根据液压缸活塞行程参数系列（GB2349-8。取 L=25mm5 ）油缸壁厚取 6 =10mm6 /D=10/30=0.33油缸壁厚的校核7 -1）=0.15*（符合6 ）最小导向长度H取 H=25mm7 ）活塞宽度BB=0.6D=0.6*32=19.2mm取 20mm8 ）缸盖滑动支撑面长度ll=0.6D=19.2mm取 20mm9 ）缸体长度的确定内部长度l尸L+B=25+20=

4、45mm外部长度 l 2=L+B+6 +l=25+20+15+20=80mm10 ）验算液压缸支撑长度Ls （1015） d时须考虑活塞杆弯曲稳定性并进行 验算。液压缸支撑长度Ls是指活塞杆全部外伸时，液压缸支撑点与活 塞杆前段连接处之间的距离；d为活塞杆直径。现Ls& 10d,故不需要验算。c.纵刀架油缸的设计计算1 ）由切削力px=2500N选用油缸工作压力p=3.0MPa中低压系统中，回油路带背压阀，背压范围为0.51.5MPa,估止匕处取1MPa2 ）油缸直径DD=1.13 （R/P） 0.5=1.13（2500/3000000） 0.5=32.6mm参照直径系列圆整取D=32mm3

5、）活塞杆直径d一般 d= （0.50.55 ） D取 d=16mm4 ）活塞宽度BB=0.6D=0.6*32=19.2mm取 20mm5 ）油缸工作行程确定根据加工阀芯零件的总长，取 L=100mm6 ）油缸壁厚取 6 =10mm6 /D=10/30=0.33油缸壁厚的校核1)=0.15*(符合7 ）缸体长度的确定L=l+B+26 +z=100+20+2*15+10=160mm8 ）验算无杆腔有效面积 A=兀D2/4=兀*322/4=804.25mm2有杆腔有效面积A=A-A=804.25-兀*162/4=603.19m而s=0.15mm/rn=500r/minv=ns=0.15*500=75

6、mm/min液压缸支撑长度Ls （1015） d时须考虑活塞杆弯曲稳定性并进行 验算。液压缸支撑长度Ls是指活塞杆全部外伸时，液压缸支撑点与活 塞杆前段连接处之间的距离；d为活塞杆直径。现Ls& 10d,故不需要验算。9 ）螺钉取6个M6的螺钉对称分布在端盖上d.后刀架油缸的设计计算1 ）由切槽切削力py=5000N选用油缸工作压力p=3MPa中低压系统中，回油路带背压阀，背压范围为0.51.5MPa,估止匕处取1MPa2 ）缸径DD=1.13（R/P） 5=1.13（5000/3000000） 0.5=46mm取 D=50mm3 ）活塞杆直径d一般 d= （0.50.55 ） D取 d=25

7、mm4 ）油缸工作行程的确定根据液压缸活塞行程参数系列（GB2349-8。取 L=25mm5 ）活塞宽度BB=0.6D=0.6*50=30mm取 B=30mm6 ）缸体长度的确定xL+B+26 +z=25+30+15*2+10=95mm取 L 缸=100mm7 ）壁厚6取 6 =10mm6 /D=10/30=0.33油缸壁厚的校核6 -1）=0.15*（符合8）验算无杆腔有效面积 A产九D/4=兀*502/4=1964.50mn2有杆腔有效面积 4=A-A=兀 *502/4-兀*252/4=1472.62mm由已知得s=0.1mm/rn=250m/minv=ns=25mm/min液压缸支撑长度

8、Ls （1015） d时须考虑活塞杆弯曲稳定性并进行 验算。液压缸支撑长度Ls是指活塞杆全部外伸时，液压缸支撑点与活 塞杆前段连接处之间的距离；d为活塞杆直径。现Ls& 10d,故不需要验算。五、压力和流量计算1）压力计算a .尾架油缸进油口压力P=F/（ 兀 D/4）=2200/（兀 *322/4）=2.74MPa减压阀调定压力P=3MPab .横刀架油缸进油口压力P= F/（九 D2/4）=2000/（兀 *322/4）=2.49MPa减压阀调定压力P=3MPac. 纵刀架油缸进油口压力P= F/（九 D2/4）=2500/（兀 *322/4）=3.10MPa减压阀调定压力P=3.5MPa

9、d. 后刀架油缸进油口压力P= F/（九 D2/4）=5000/（兀 *502/4）=2.55MPa减压阀调定压力P=3MPa2）流量计算a .尾架缸流量无杆腔 有杆腔 -q工进=A1Vh =803.84 M200=0.965L/minq快 =A2 V 快退=2.746b .横刀架缸流量无杆腔 A1= =803.84q快进=A1V快退=0.965有杆腔 A2= =602.88q快 =A2 V 快退=0.723c .纵刀架缸流量无杆腔 A1= =803.84q工进A1Vh =0.060有杆腔 A2= =602.88q快 =A2 V 快退=0.723d .后刀架缸流量无杆腔 A1=q工进=A1Vh

10、 =0.048q快 =A1V 快=2.35有杆腔A2=q快 =A2 双工=1.767 2K1一系统泄漏系数，一般取K1=1.11.3,小流量取大值，大流量取小值此处取K1=1.3“同时动作各液压缸所需流量之和的最大值。此处,=2.7192L/minH3 2.7192=3.535L/min六、液压阀的计算及选择通过最大流量以及压力选取阀，现采用广州机床研究所系列的阀型号额定流量(L/min )额定压力(MPa溢流阀Y-63B630.56.3减压阀J-63B630.55.8顺序阀X-62B630.56.3单向阀I-63B636.3二位四通电磁换向阀24E-63B636.3二位二通电磁换向阀22E-

11、63B636.3三位四通电磁换向阀34E-63B636.3调速阀Q-63B6316继电器DP3-63B七、辅助元件的计算及选择1 .油管和管接头材料选用尼龙管。其特点是承压能力强，价格低廉、耐油、抗腐蚀、刚度好, 目前应用最广泛，且尼龙管适用于低压系统。根据公式d24.16 -通过油管油液的流量 qmax=3.535L/min油管的推荐速度根据相关手册取 v=4m/s . d m91mm因为阀口接连管道都为18mmH；!据经济效益最好，取油管 d=18mm选择扩口式管接头。2 .蓄能器选用气囊式蓄能器。气囊式蓄能器反应灵敏，气囊惯性校，安装维修方便。3 .滤油器选用网式滤油器。具结构简单，通流

12、能力大、清洗方便、压力损失小。4 .密封件。型密封圈5 .油箱根据公式V=cqq一液压泵的总额定流量（L/min）一经验系数（min）,其数值为低压系统，c=24min此处取3minV=19.2L止匕处取20L所以油箱容积为20L。八、液压泵及电动机的计算及选择1 .选择液压泵的规格根据以上计算得 和，再查阅有关手册，现选用定量叶片泵YB型，该泵的 基本参数为q=6.4ml/r,泵的转速为n=1000r/min,压力p=7MPa容积效率 阴0.85,总效率t=0.7o2 .与液压泵匹配的电动机的选定根据公式=3.535L/min=6.25MPa =0.526kw选Y90s-4型电动机，具额定功率为1.1kw,额定转速为1400/min九、元件明细表序号元件名称数量1单活塞液压缸42定量叶片泵YB型13电动机Y90S-4型14溢流阀Y-63L15减压阀J-63B16单向阀I-63B77二位四通电磁换向阀24E-63B18三位四通电磁换向阀