双头车床液压系统设计[1]1

《双头车床液压系统设计[1]1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、某厂要设计制造一台双头车床，加工压缩机拖车上一根长轴两端的轴颈。由于零件较长，拟采用零件固定，刀具旋转和进给的加工方式。其加工动作循环是快进(FastFeed)—*工进(WorkingFeed)一快退(FastReturn)—停止(Stop)。同口寸要求各个车削头能单独调整。其最大切削力在导轨中心线方向估计为12kN,所要移动的总重量估计为15kN,工作进给要求能在0.020〜1.2m/min范围内进行无级调速，快速进、退速度一致，为4m/min,试设计该液压传动系统。图10.1为该机床的外形示意图。图10」双头车床外形示意图10.2.1确定对液压系统的工

2、作要求DefinetheWorkRequirementoftheHydraulicSystem根据加工要求，刀具旋转由机械传动来实现;主轴头沿导轨中心线方向的“快进(FastFeed)—工进(WorkingFeed)—快退(FastReturn)—停止(Stop)”工作循环拟采用液压传动方式来实现。故拟选定液压缸作执行机构。考虑到车削进给系统传动功率不大，且要求低速稳定性好，粗加工时负载有较大变化，故拟选用调速阀、变量泵组成的容积节流调速方式。为了自动实现上述工作循环，并保证零件一定的加工长度（该长度并无过高的精度要求），拟采用行程开关及电磁换向阀实现顺序

3、动作。10.2.2拟定液压系统工作原理图DrawuptheWorkSchematicCircuitofHydraulicSystem该系统同时驱动两个车削头，且动作循环完全和同。为了保证快速进、退速度相等，并减小液压泵的流量规格，拟选用差动连接回路。在行程控制中，由快进转工进时，采用机动滑阀。使速度转换平稳，且工作安全可靠。工进终了时。压下电器行程开关返回。快退到终点，压下电器行程开关，运动停止。快进转工进后，因系统压力升高，遥控顺序阀打开，回油经背压阀回油箱，系统不再为差动连接。此处放置背压阀使工进时运动平稳，且因系统压力升高，变量泵自动减少输川I流量。

4、两个车削头可分别进行调节。耍调整一个吋，另一个应停止，三位五通阀处中位即可。分別调节两个调速阀，可得到不同进给速度；同时，可使两车削头有较高的同步精度。由此拟定的液压系统原理图如图10.2所示。4•---卜」峠卜—^-1图10.2双头车床液压系统工作原理图10.2.3计算和选择液压元件CalculateandSelectHydraulicComponents10.2.3.1液压缸的计算CalculateHydraulicCylinder(1)工作负载及惯性负载计算计算液压缸的总机械载荷，根据机构的工作情况，液压缸受力如图10.3所示，其在不同阶段的总机械载

5、荷可参照式(10.4)・(10・7)计算。V!ft图10.3液压缸受力图根据题意，工作负载：=12000N油缸所要移动负载总重量：G=I5000n根据题意选取工进时速度的最大变化量：Av=0.02m/s,根据具体情况选取:X=0・2s(其范围通常在0.01-0.5s),则惯性力(InertialForce)为:厂GAv150000.02心"gA/9.810.2(N)(2)密封阻力(TheSealingResistance)的计算液压缸的密封阻力通常折算为克服密封阻力所需的等效压力乘以液压缸的进油腔的有效作用面积。若选取屮压液压缸，且密封结构为Y型密封，根据

6、资料推荐，等效压力取/<.=0-2MPa,液压缸的进油腔的有效作用面积初估值为A=8°mm,则密封力为：启动时：=peqA=2x10sx0.008=1600(N)运动时:=2x105x0.008x50%=800(N)(1)导轨摩擦阻力的计算CalculateFrictionalResistanceofGuideWay若该机床材料选用铸铁对铸铁，英结构受力情况如图10.4,根据机床切削原理，一般情况下，巴：厲：耳=1:0・4:0.3,由题意知，Fx==12000N>则由F.=竺巴=40000于切削力所产生的与重力方向相一致的分力“0.3N,选取摩擦系数/=

7、01,V型导轨的夹角0=90。，则导轨的摩擦力为：宀)丁+伴)・•asin15000+400002)x0.1+(15000+400000」2sin45°=6640NG+E2G+E2图10.4导轨结构受力示意图(1)回油背压造成的阻力计算CalculatetheResistanceCausedbyBackPressureinReturnLine回油背压，一般为O.3・O.5MPa,取回油背压Pb=03MPa,考虑两边差动比为2,且已知液压缸进油腔的活塞面积A=80mm,取有杆腔活塞面积A2=4()mm,将上述值代入公式得：Fh=phA^=0.3x106x0.

8、004=1200(n)分析液压缸各工作阶段中受力情况，得知在工进阶