液压和气压传动课程设计汇本说明书.doc

液压和气压传动课程设计汇本说明书.doc

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1、一、设计题目及其要求1、1题目:设计一台汽车变速箱体孔系镗孔专用组合机床的液压系统。要求该组合机床液压系统要完成的工作循环是:夹具夹紧工件~工作台1快进~工作台2工进~终点停留~工作台快退~工作台起点停止~夹具松开工件。该组合机床运动部件的重量(含工作台基多轴箱)为20000N,快进、快退速度为6m/min,一工进的速度为800~1000mm/min,二工进的速度为600~800mm/min,工作台的最大行程为500mm,其中工进的总行程为300mm,工进是的最大轴向切削力为20000N,工作台采用山字形~平面

2、型组合导轨支撑方式,夹具夹紧缸的夹紧行程为25mm,夹紧力在20000~14000N之间可调,夹紧时间不大于一秒钟。依据以上题目完成下列设计任务:1)、完成该液压系统的工况分析,系统计算并最终完成该液压系统工作原理图的工作;2)、根据已完成的液压系统工作原理图选择标准液压元件;3)、对上述液压系统钟的液压缸进行结构设计,完成液压缸的相关计算何部件装配图设计,并对其中的1~2个非标零件进行零件图设计。1、2明确液压系统设计要求本组合机床用于镗变速箱体上的孔,其动力滑台为卧式布置,工件夹紧及工进拟采用液压传动方式。

3、表1-1工况行程(mm)速度(m/s)时间(S)切削负载(N)运动部件重量(N)启动制动时间(S)夹紧250.025120000200000.2快进2000.121工进2000.01513.32工进1000.0128.6快退5000.15松开250.0251备注:1、根据工进总行程300mm,暂定1工进200mm,2工进100mm。2、夹紧时间不大于一秒钟,按一秒计算。3、属于围数值取中间值。二、工况分析2、1动力滑台所受负载见表2-1,其中静摩擦负载:0.18×20000N=3600N动摩擦负载:0.12×2

4、0000N=2400N惯性负载:式中、,分别为静、动摩擦因数,考虑到导轨的形状不利于润滑油的储存,分别取=0.18、=0.12。,启动或者制动前后的速度差,本例中=0.1m/s,启动或者制动时间,取=0.2s表2-1工况计算公式外负载(N)说明启动·G36001),,—平均加速度2),因为第一工进和第二工进之间的速度变化量较小,故不考虑速度换接中的惯性负载。加速·G+3420快进·G24001工进224002工进22400反向启动·G3600加速·G+3420快退·G24002、2由表1-1和表2-1可分别画出

5、动力滑台速度循环图和负载循环图如图2-1和2-2Vm/minn((===(m/minF/KN610.80200400500S(m)t/s6图2-1图2-2三、确定主要参数3、1进给缸参数确定1)组合机床属于半精加工机床,初选系统工作压力为3.5Mpa为使滑台快进快退的速度相等,并减小液压源的流量,将液压缸的无杆腔为主工作腔,采用差动连接,则液压缸的径D与活塞杆直径d的关系为D=d。同时为防止滑台进给结束时发生前冲,暂取背压,从而可求液压缸无杆腔的有效面积(取液压缸的机械效率):=7332.24液压缸径:查表,取

6、标准尺寸系列,D=100mm,则d=70mm。2)按最小工进速度验算进给液压缸的最小稳定速度由产品样本查得GE系列调速阀的最小稳定流量,则A>而液压缸节流腔的有效工作面积可见验算成立,则3、2滑台快进时,液压缸为差动连接,故缸的有杆腔压力必大于无杆腔压力,其差值估取为,而启动瞬间液压缸尚未移动,此时=0,另外假定快退时,回路压力损失取为0.7Mpa。根据上述假定条件,可算出液压缸(进给缸)在各阶段中工作循环的力,流量及功率值见表3-1表3-1工作阶段计算公式负载(N)回油腔压力(Mpa)工作腔压力(Mpa)输入

7、流量q(L/s)输入功率快进启动3600~1.00~~加速34201.971.47~~恒速24001.681.180.3850.454工进1工进224000.53.290.1180.3882工进224000.53.290.0940.309反向启动3600~0.95~~加速34200.72.28~~恒速24000.72.010.4010.8043、3夹紧缸同进给缸,为了减少缸的外形尺寸,采用无杆腔夹紧,从而可求液压缸无杆腔的有效面积:(暂取减压阀的调整压力为3.5Mpa)夹紧缸的缸筒径可求查表,取标准尺寸系列,,

8、同时活塞杆直径取50mm,即四、拟定液压系统图4、1调速回路和液压源的形式,由表3-1可看出,所设计的液压系统在快进和快退阶段,所需的压力较低,流量大,且持续的时间短,而系统在两次工作进给时所需压力较高,流量小,持续时间长,为此拟采用限压式变量泵供油和回路用调速阀节流的容积-节流联合调速回路。这样,一方面可保证进给运动的平稳和速度稳定,另一方面可实现流量自适应,减小系统功率损失和发热。

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