液压传动课程设计--卧式钻镗组合机床的动力滑台液压系统设计.docVIP

自制一台卧式钻,镗组合机床的动力滑台,其工况要求: （1）工作性能和动作循环 动力滑台加工铸铁的箱形零件的孔系,要求孔的加工精度为二级,光洁度▽7(精镗)或▽5(粗镗).工作循环为快进、工进、快退原位停止. （2）动力和运动参数 轴向最大切削力10000N,工作进给速度要求在0.30×10-3～18×10-3m/s范围内无级调节,快进和快退的速度均为V1=0.2m/s.导轨型式为平导轨,静、动摩擦系数:f8=0.2、fd=0.2.往返运动的加速、减速时间为0.3s,快进行程L1为0.2m,工进行程L2为0.2m. （3）自动化程度 采用液压与电气配合,实现工作自动循环. 根据上述工况要求和动力滑台的结构安排,应采用液压缸为执行元件,有液压缸筒与滑台固结完成工作循环,活塞杆固定在床身上.由于要求快进与快退的速度相等,为减少液压泵的供油量,决定采用差动型液压缸,取液压缸前、后腔的有效工作面积比为2:1,活塞杆较粗,结构上可允许油管通过,进、出油管穿过活塞杆,直接使用硬管与 液压装置或液压泵连接.这样就避免了由于较长软管的弹性变形引起动力滑台在转换中产生“前冲”“后坐”现象.使液压缸无杆腔为高压工作腔,这样能得到较大的输出动力,并可得到较低的稳定工作速度,以便满足精加工的要求. 按本章前几节设计步骤,分步计算如下: 计算外负载 动力滑台受力情况如图9-12所 1.切削阻力为已知 Ft=12010N 导轨摩擦阻力 2.导轨摩擦阻力由动力滑台颠复力矩产生的,本题忽略颠复力矩的影响. 图 9-12动力滑台受力分析简图 静摩擦阻力 Fts=fsFg=0.2×12010N=24020N 动摩擦阻力 Ffd=fdFg=0.1×12010=12010N 3.惯性阻力 (1)动力滑台快速时惯性阻力Fm动力滑台启动加速、反响启动加速和 快退减速制动的加速度相等,△V=0.2m/s,△t=0.3s,故惯性阻力为 (2.动力滑台工进时惯性阻力F′m动力滑台由工进转换到制动是减速,取=15×10-3m/s ， =0.3s,故惯性阻力为 4.重力 由于动力滑台为卧式放置,所以负载不考虑重力. 关于液压缸内部密封装置摩擦阻力Fs的影响,计入液压缸的机械效率中. 根据以上分析,计算各工况负载列表9-10.本机床动力滑台所受负载迹为液压缸所受负载. 表9-10 液压缸在各动作阶段的负载 工 况 计算公式 液压缸负载F (N) 液压缸驱动力 F0=F∕?m (N) 启 动 F=fsFg 4010 4447 加 速 F=fdFg+Fm 3362 3513 快 进 F=fdFg 2001 2223 工 进 F=Ft+fdFg 14001 14223 制 动 F=fdFg―Fω′ 1878 2086 快 退 F=fdFg 2001 2223 制 动 F=fdFg―F 640 711 注: 取液压缸机械效率?m=0.9. 二，绘制负载图和速度图 根据已给的快进 ，快退，工进的行程和速度，配合表9—10中相应负载的数值，可绘制液压港的F—l与υ—l图，或近似计算快进、工进、快退的时间如下： 快进 工进 V×10-3 图9—13液压缸负载图和速度图 （a）F—t图 (b)υ—t图 工进所需最长时间t2max为 工进所需最短时间t2min为 快退 配合表9—10中相应负载的数值，可绘制F—t、υ—t图，见图9—13所示。 三、确定液压系统参数 1. 初选液压缸的工作压力 关于组合机床液压系统的工作压力，一般为（30～50）×105Pa(参照表9—3)。初选液压缸工作压力P1=45×105Pa。为防止钻铜孔时动力滑台发生前冲，液压缸回油腔应有背压，背压P2=6×105Pa。假定决进、快退回油压力损失⊿P2=5×105Pа . 2. 计算液压缸尺寸 由于液压缸前，后腔有效面积之比为2:1，则得液压缸无杆腔有效工作面积A1为 取 A1=33.8×10-4㎡ 故液压缸内径D为 按表9-4取标准值D=7×102m。示.