1、21. 设计题目 卧式双面铣削组合机床的液压系统设计设计卧式铣削组合机床的液压系统。机床的加工对象为铸铁变速箱体，动作损血为夹紧缸夹紧工作台快速趋近工件工作台进给工作台快退夹紧缸松开原位停止。工作台移动部件的总质量为 400Kg,工作台快进行程为 100mm，快进速度为 3.5m/min，工进行程为 200mm，工进速度为 80300mm/min,轴向工作负载为 12000N，加、减速时间为 0.2s。采用平导轨，静摩擦系数为 0.2，动摩擦系数为 0.1，夹紧缸行程为 30mm，夹紧力为 800N。快退速度为 6m/min，要求工作台运动平稳，夹紧力可调并保压。2. 液压传动系统的设计与计算
2、2.1 分析液压系统工况负载分析中，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。因工作部件是卧式放置，重力的的水平分力为零，这样需要考虑的力有：切削力，导轨摩擦力和惯性力。导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为 ，动摩擦力为 ,则fsFfdFNFmNFfdstvatW3928.401.7420.612.530122动 摩 擦 负 载 ：静 摩 擦 负 载 ：惯 性 负 载 ：工 作 负 载 ：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 ，则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，见表 2-1。9.0m3表 2-1 液压缸各运
3、动阶段负载表运动阶段 负载组成 负载 F/N 推力 mF/N启动 fsF784 871加速 )(1afd509 566快进匀速 f 392 436工进 fdwF12392 13769快退 f 392 436根据负载计算结果和已知的各阶段的速度，可绘制出负载图（F-l）和速度图（F-2）图 2-1 负载图和速度图2.2 确定主要参数1.初定液压缸的工作压力组合机床液压系统的最大负载约为 14000N，查表 9-2 初选液压缸的设计压力 。MPa312.液压缸主要参数的确定为了满足工作台快速进退速度相等，并减小液压泵的流量，这里的液压缸课选用单杆式的，并在快进时差动连接，则液压缸无杆腔与有杆腔的等
4、效面积 A1与 A2 应满足 A1=2A2（即液压缸内径 D 和活塞杆直径 d 应满足：d=0.707D。为防止铣削后工件突然前冲，液压缸需保持一定的回油背压，查4表 9-4 暂取背压为 P2=0.5MPa，并取液压缸机械效率 =0.9。则液压缸上m的平衡方程 1212AFA故液压缸无杆腔的有效面积：21 6662379137950.2.0.50cP148ADcm液压缸内径： 按 GB/T2348-1980，取标准值 D=80mm；因 A1=2A2，故活塞杆直径d=0.707D=56mm（标准直径）则液压缸有效面积为： 2222 6.55680(4)(4.21 cmcdDAcm）3.绘制液压系
5、统工况图差动连接快进时，液压缸有杆腔压力 P2 必须大于无杆腔压力 P1，其差值估取 P2P1=0.5MPa，并注意到启动瞬间液压缸尚未移动，此时P=0；另外取快退时的回油压力损失为 0.5MPa。根据假定条件经计算得到液压缸工作循环中各阶段的压力.流量和功率，并可绘出其工况图表 31 液压缸在不同工作阶段的压力、流量和功率值工作阶段 推力F（N） 回油腔压力P2（ MPa）工作腔压力P1（ MPa）输入流量q（L/min）输入功率P（KW）快进启动 871 0 0.35 快进加速 566 1.25 0.75 快进恒速 436 1.2 0.70 8.617 0.450工进 13769 0.5
6、3.761 0.41.5 0.150.43快退启动 871 0 0.34 快退加速 566 0.3 0.809 快退恒速 436 0.3 0.758 8.967 0.680注：1.差动连接时，液压缸的回油口到进油口之间的压力损失5.ppjba而,5102.快退时，液压缸有杆腔进油，压力为 ，无杆腔回油，压力为jPbP液压缸的工况图：图 3-1 工况图2.3 绘制液压传动系统原理图1.调速回路的选择该机床液压系统的功率小（+=3.2.4.028MPa（3）快退 快退时，油液在进油路上通过单向阀 5 的流量为 22L/min，通过换向阀 2 的流量为 27.1L/MIN；油液在回路上通过单向阀 5
7、、换向阀 2 和单向阀 13 的流量都是53.14L/min。一次进油路上的总压降为： 221 7.10.0. 0.8638vpMPa此值较小，所以液压泵驱动电动机的功率是足够的。回油路上的总压降是 22225.453.453.14. 0.506vP PaM 所以，快退时液压泵的最大工作压力： 110.89.2.89PvMPa，因此主泵卸荷的顺序阀 7 调压应大于 0.891Mpa.2.油液温升计算工进在整个工作循环中所占的时间比例达 95%，所以系统发热和油液温升可用工进的情况来计算。工进时液压缸的有效功率为：0312900686PFvKW此时主泵通过顺序阀 7 卸荷，辅助泵在高压下供油，所
8、以两个泵的总输入功率为：1263635.10.3104.20.75.475ppiq KWKW由此得液压系统的发热量为： 0(.3.068).467iiHPK温升近似值如下： 23.4671/5C1.0T温升没有超出范围，液压系统中不需设置冷却器。133 设计小结 刚拿到本次的设计题目的时候，我甚是烦躁，我觉得这个题目真的是太难了，比别的同学凭空多了两个步骤，首先就想到了退宿，不止一次的跟老师要求更换题目。但是在老师的帮助和细心的指导下，我发现我的题目只是在其他同学的基础上再增加一个夹紧缸即可。在明确了自己的设计目的之后，我按照课本上例题的步骤开始进行计算，但是由于图书馆里的设计手册都被借走了，
9、使我有一些配件的选用无法进行，如油管的选择。使我现在都不是很清楚要如何选择配件，不的不说这是本次课程设计中的一个遗憾。在这不到一周的课程设计中，能学到的东西真的很有限，但是不能说一点收获都没有，我想我知道了一般机床液压系统的设计框架而且我也掌握了设计一个液压系统的步骤，我想本次课程设计是我们对所学知识运用的一次尝试，是我们在液压知识学习方面的一次有意义的实践。在本次课程设计中，我独立完成了自己的设计任务，通过这次设计，弄懂了一些以前书本中难以理解的内容，加深了对以前所学知识的巩固。在设计中，通过老师的指导，使自己在设计思想、设计方法和设计技能等方面都得到了一次良好的训练。6 参考文献1 王积伟 章宏甲主编 液压传动 机械工业出版社2 贾明新主编. 液压传动与控制解难和练习. 北京：国防工业出版社. 20033 液压设计手册（电子版 R1.0）. 北京：机械工业出版社
