卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统

1、-液压与气压传动课程设计指南设计主题：水平剖面多轴钻床液压系统名称：类：学号：分组：指导教师：广东科技大学机械工程系2016年12月10日欢迎下载目录设计工作和要求1一、基本结构和动作顺序1二、主要性能参数1设计计算分析1一、确定执行部分1二、负荷分析11.工作负载12.惯性载荷23.电阻负载2三、运动分析2四、液压系统设计3确定液压泵类型和速度调节方法32.选择性执行元件33.快速动作电路和速度交换电路34.整流电路选择35.绘制液压系统配置图3五、液压系统参数计算41.初步选定液压缸工作压力基准4液压缸主要尺寸的确定43.最大流量计算5六、液压元件选择71.液压泵7选择阀门组件8选取细配管

2、94.燃料箱体积确定9七、液压系统性能检查91.回路压力损失检查9油温升检查9参考资料10欢迎下载设计工作和要求一、基本结构和行为顺序水平截面多轴组合机床主要由桌子、床、截面动力滑动、位置固定机构等组成，加工对象为铸铁齿轮箱主体，可实现自动定位、加工等功能。工作周期包括：将工件转移到工作台夹紧power幻灯片快进操作快退夹紧位置释放操作发送件返回。(此处不考虑作业交付系统)二、主要性能参数1.最大切削力Ft=25kN；移动零件的总重量m=15kn减速时间t=0.1s4.静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1，使用平面轨道；快进笔划l1=200mm；工作进度l2=50mm，工作进度30-

3、120mm/min，快进和快退速度均为6m/min；6.工作台的移动必须顺畅，但可以随时停止移动，两个动力滑块完成各自的周期时，可以在不相互干涉的情况下调整夹具，并可以保证。分析设计计算一、确定执行组件水平剖面多轴钻床液压系统在运行过程中主要要求液压系统完成直线运动，因此必须选择液压缸作为液压系统的执行要素。图1水平截面多轴钻床模型二、负荷分析载荷分析仅考虑机械动力滑块承受的工作载荷、惯性载荷和机械摩擦阻力载荷，其他载荷对液压系统影响不大，可以忽略。1.工作负载工作负载是由工作期间特定于机器的工作情况引起的负载。在水平剖面多轴钻床液压系统中，工作负载为最大切削力，最大切削力Ft=25kN。2.

4、惯性载荷最大惯性负载Fm取决于移动零件的质量和最大加速度，快转和快转速度为6m/min，在向前转之前机床没有速度v=6m/min；此外，减速时间t=0.1s，移动零件的总重量m=15kn因此：3.阻力载荷阻力载荷是工作台的机械摩擦阻力，分为静摩擦和动摩擦两部分。静摩擦阻力：动摩擦阻力：三、运动分析可以使用上面获得的信息分析载荷，计算下表并绘制图表。表1液压缸负载工作条件配置载荷负载值F/N液压缸推力F/NF=F/m发动引擎F=Ffs30003333加速F=Ffd Fm30313368快进F=Ffd15001667共振F=Ffd Ft2650029444快退下F=Ffd15001667注意：1

5、.液压缸的机械效率在此处取m=0.9。不考虑在功率滑块中破坏转矩的作用。图2组合机床动力滑台液压系统负载循环示意图四、液压系统设计1.液压泵类型和速度调节方法的确定类似组合机床，双作用叶片泵双泵供油，油节流调速断路，选择溢流阀作为压力阀。钻孔时，在回流线上安装压力阀，防止滑块突然失去负载并向前冲。2.可选执行组件系统运动循环需要快进和操作、反向倒带和快进、快退速度，因此选择单个活塞杆液压缸，然后选择快进时的差动连接，则无负载腔面积A1相当于负载面积A2的两倍。3.快速运动电路和速度交换电路根据本例的运动方法和要求，使用差动连接和双泵供油两种快速运动回路进行快速运动。如果快进，大小泵同时供应油，

6、液压缸可以实现差动连接。4.整流电路选择该系统对整流稳定性没有严格要求，因此使用了电磁换向器的整流电路。为差动连接选择了三个五向阀。为了提高换向位置精度，采用了死挡板和压力继电器的行程端返回控制。5.绘制液压系统配置图组合上面选定的液压回路，并根据需要补充构成液压系统图的必要修改，如图所示。为了方便观察调节压力，在液压泵入口、减压阀和液压缸无拉杆室入口安装压力测量点，并设置多点压力表。这是一个压力表，只能观察每个点的压力。图3系统工作结构液压系统中每个电磁铁的动作顺序如下表所示。表2电磁铁动作顺序1Y2Y3Y快进-共振-快退下-够了-五、液压系统参数计算1.初步选定液压缸工作压力标准本设计的水

7、平剖面多轴钻床液压系统运行时的最大负载是表1所示的负载大小，为29444N。表2可以初始设定水压p1=4MPa。表3根据载荷选择执行零部件工作压力负载F(kN)55-10从10到2020-3030-5050压力p(MPa)0.8-1.01.5-2.02.5-3.03.0至4.04.0至5.05.0至7.0确定液压缸的主要尺寸。类似组合机床，双作用叶片泵双泵供油，油节流调速断路，选择溢流阀作为压力阀。由于系统的快进速度相同，使用活塞固定水平杆液压缸，快进时使用单作用液压缸的差动连接。使用活塞杆固定时，活塞杆直径d和圆柱直径d与d=0.707D关系。为了防止滑块在工作时突然向前猛冲，请将液压缸的回

8、流阀安装在回流线上，从而允许水压的后腔具有一定的背压，请选择此背压值p2=0.8MPa。在快速缠绕过程中，液压缸内有降压p，杆腔压力必须大于杆腔压力，估计初始p 0.5 MPa；快速后退时，回流腔也有背压，与工作进行时间相同。作业期间，液压缸的推力计算如下：此公式为：根据Gb/t 2348-1993液压缸内径尺寸和液压缸内径尺寸以及液压缸活塞杆外径尺寸，圆形后液压缸直径为D=110mm，活塞杆直径为d=70mm。液压缸两个空腔的实际有效面积如下：液压系统的实际工作压力按以下表达式计算：3.最大流量计算此时，液压缸差动连接的快进过程中系统：因此，在快速缠绕过程中，组合机床的液压缸所需的流量为：复

9、合机床快速后退过程中液压缸所需的流量如下。在组合机床中，进刀过程中的速度为30 120mm/min。速度v1=50mm/min，液压缸所需的流量为：其中最大流量为33.924L/min。基于上述值和流量计算结果，在每个操作步骤中进一步计算水压、流量和水压水压水压水压值，如表4所示。图4多轴机床液压系统工作条件示意图表4各工作条件下的主要参数值工作周期计算公式负载fn回流压力p2MPa机油压力P1MPa所需流量qL/min输入功率pKW快启动333301.600/快点加速33682.1101.610/快进一定速度16671.6681.16823.0940.450共振294440.83.5700.

10、4750.028启动快速重新启动333301.389/快速后退加速33680.81.395/快退下16670.81.09533.9240.619六、液压元件的选择1.液压泵循环中水压的最大工作压力为3.570MPa，经验表明油路中的压力损失为0.8mmpa，压力继电器调整压力必须比系统中的最大工作压力高0.5MPa。高压小流量泵的最大工作压力为：低压大流量泵在快速移动时将液压油传送到液压缸，据悉，快进时液压缸中的工作压力大于快进时间，并且油电路中的压力损失为0.5MPa时，大流量泵的最大工作压力为：两个液压泵必须提供给液压缸的最大流量为23.094L/min，如果根据液压缸输入流量的10%估算

11、电路中的泄漏，则两个泵的总流量为：溢流阀的最小稳定溢出为3L/min，运行期间输入液压缸的流量为0.475L/min，固定流量泵的流量规格必须至少为3.475L/min。根据数据查询产品值选择YB-4/25双叶片泵。液压泵快速后退时的输入功率最大，因此如果液压泵输入压力为1.668MPa，流量为29L/min，则双叶片泵的总效率p=0.75表示液压泵驱动马达所需的功率为：查看电机产品样品，选择Y100L-6异步电动机。主要参数包括：表5 Y100L-6异步电动机主要参数表功率KW额定速度r/min电流a效率%净重公斤1.5940477.535选择阀门组件液压系统的工作压力和通过单个阀类零部件和

12、辅助零部件的实际流动，如表6中的方案所示：表6组件型号和规格序号元件名称最大通过流量型号1双叶片泵29YB-4/252止回阀60QCI-63B3三个五向电磁阀6035DY-63BYZ4两个双向电磁阀3222-63BH5速度调节阀1QCI-63B6压力继电器-D-63B7止回阀45I-63B8液压控制顺序阀0.16XY-25B9背压阀1B-10B10液压控制顺序阀25XY-63B11止回阀25I-63B12溢流阀4Y-10B13过滤器30XU-62*100-J14压力表开关K-3B15减压阀30J-63B16止回阀30I-63B17双向四向电磁阀3024D-40B18单向顺序阀-XI-63B19

13、压力继电器-D-63B20压力继电器-D-63B3.选取细配管选定液压阀的连接油端口尺寸决定管道尺寸。液压缸的流入、流出管道按输入、排出的最大流量计算。此系统的液压缸差动连接快速衰退时，细配管的内部油量最大，因此如果实际油量为泵额定油量的2倍，则选取液压缸入口、出口细配管直径d，依产品范例选取内径为15mm、外径为22mm的20号冷却钢管。4.燃料箱体积的确定中压系统的油箱体积通常是液压泵额定流量的5-7倍，此设计带来7倍，因此油箱体积为：七、液压系统性能检查1.回路压力损失检查此设计在此处省略，因为系统中的特定管路布局不确定，无法估计整个回路的压力损失。油温升检查在整个工作周期中，工作阶段需要的时间最长，因此系统散热主要发生在工作进行阶段，因此根据工作进度条件检查系统温度上升。运行时液压泵输入功率Q1-小型泵的标准流量Q2-大型泵的标准流量pp1小型泵出口阶段压力pp2大型泵卸载的初步选择压力工作时液压缸的输