毕业设计双面钻通卧式组合机床液压系统设计.doc
《毕业设计双面钻通卧式组合机床液压系统设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计双面钻通卧式组合机床液压系统设计.doc(34页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、沈 阳 理 工 大 学 毕 业 设 计(论文)题 目:双面钻通卧式组合机床液压系统设计 学 院: 机械与运载学院 专业班级: 11焊接1班 学生姓名: 张 顺 指导教师: 王 强 完成日期: 2013年7月12日 目 录摘要2外文摘要3引言5液压系统的设计与计算61.1负载分析61.2件主要参数的确定81.3系统原理图91.4压元件141.5验算液压系统的性能18集成块的设计222.1底座设计222.2下块设计222.3上块设计222.4油孔直径的确定222.5油孔间最小间隙的确定23结论24致谢25参考文献26摘 要 对于设计双面钻通卧式组合机床的液压系统来说,基本任务是使该系统能够高效、稳
2、定、快捷的完成孔加工问题。我主要设了适合本机床工作循环和性能的液压系统,合理选用液压阀并设计安装了管接头的集成块。首先对负载进行分析,确定执行元件(液压缸)的主要技术参数,再算出液压缸各工作阶段的工作压力、流量和功率。根据计算结果和工作循环,选择双泵供油及差动连接回路,用行程阀控制快进转为工进,用行程开关控制工进转为快退及停止。用低压大流量泵控制快进及快退,用高压小流量泵控制工进及定位夹紧。使得系统基本上满足了高效、稳定、快捷的目的。 其次集成块的设计,由于该系统分为左右滑台,且其油路和工作循环相同,所以设计了左滑台系统的集成块,此系统 由 9个阀需装在集成块上。通过分析液压系统和绘制立体图,
3、我认为设计两个块较为合适。上块安装压力表开关等5个阀和通往液压缸的管接头及回油管,下块装4个阀,另设计个底座,与泵的两个压力油口相通。通过双头螺柱把上、下块和底座连接起来,再用螺钉把底座和油箱连接起来。 本设计基本能满足要求,经验算、校核系统性能合格;集成块尺寸合理,孔道布置正确,无干涉、泄露情况。关键词:集成块 液压系统 液压缸 液压阀Abstract The radical mission is to make the system processing holes effectively、steadily and rapidly to designing the double-faced
4、 drill hydraulic pressure system. The hydraulic system I designed fits the work cycle and capability of this machine tool. I chose the reasonable hydraulic valve and designed to fix the integrate piece of tie-in specially. Firstly, I analyzed the load, ensure the mostly technology parameter of execu
5、ting element (hydraulic jar). Then I calculate the work pressure、flux and power of each work phase of the hydraulic jar. According to the result and work cycle, I chose double-pump to supply oil and differentia to connect the loop. I made sudden progressing to be tardily progressing with journey val
6、ve and made tardily progressing to be rapid backslide and stopping with journey switch. I controlled sudden progressing and tardily progressing with low-tension bulky flux pump and controlled tardily progressing and orientate clamping with high-tension min flux pump. At last, I made the system satis
7、fied the desire of work effectively、steadily and rapidly. Secondly I designed the integrate piece of right-and-left slipway because the system was carved up to be right-and-left slipway and its oil tanker and work cycle are the same. There are 9 valves should to be fixed onto the integrate piece. De
8、signing two integrate pieces is reasonable in my opinion through analyzing the hydraulic pressure system and drawing the solid chart. 5 valves as switch of pressure cabin and the tie-in of tube leading to hydraulic jar besides tubes of returning oil should be fixed on the upper integrate piece, 4 va
9、lves should be fixed on the nether one. A pedestal should also be designed and connected with the two pressure oil meatuses. The two integrate pieces and the pedestal could be connected with double-edged bolts, the pedestal and the gasoline tank could also be connected with bolts. This design could
10、satisfy the desires and its capability of checking is up to grade according to the computations; the size of the integrate piece is reasonable and the collocation of hole path is correct, there is no situation of interference and leak. Key words: integrate piece, hydraulic system, hydraulic jar, hyd
11、raulic valve. 引 言组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高校、专用、自动化程度较高的机床,其动力滑台是组合机床的通用部件,上面安装着各种旋转刀具,常用液压装置驱动滑台按一定的动作循环完成进给运动。我设计的为双面钻通卧式组合机床是有两个动力滑台组成,其工作目的在于合理高效率对在、孔进行加工。孔加工在现代化生产中显的尤为重要,如大型机床床身孔加工、精密仪表的孔加工、液压集成块的孔加工、汽车工业等。可见孔加工是工艺过程中的重要环节。在设计过程中,经上学期沈阳第一机床厂进行的参观了各种液压元件及机床外形、并实践练习,了解了各种机床的液压系统的大概情况。再查阅资料,及时通过对当前我国液
12、压技术水平的了解,经过比较后采用集成块的配置方式,选用板式的液压元件。在郭老师的指导下,我按期完成了设计任务。由于自己水平有限及资料不多,难免有些错误和不足,欢迎各位老师批评与指正。 1.液压系统的设计与计算1.1负载分析负载分析中,在不考虑回油的背压力,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。机床上经常使用的平导轨水平放置时,摩擦阻力计算公式是 Ff=fFn (1)式中 FN作用在导轨上的法向力; f导轨摩擦系数。因工作部件是卧式放置,重力的水平分力为零,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Ffs, 动摩擦力为Ffd,
13、由式(1)可得 Ffs=fsFn=0.29.8103N=1960N Ffd=fdFn=0.19.8103N=980N惯性力Fm指运动部件在启动或制动过程中的惯性力,其计算公式如下: (2)式中 m运动部件质量;a 运动部件的加速度; 启动或制动前后的速度差;t启动或制动时间。由式(2)可得 =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m=0.95,则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出,见表1。 表1 液压缸各工作阶段负载表 运动阶段 计算公式 总机械负载F(N) 启动 F=fs/m 2063 加速 F=(fd+Fm)/m 1558 快进 F=fd/m 1032 工
14、进 F=(Ft+Ffd)/ m 16821 快退 F=Ffd/m 1032根据负载计算结果和已知的各阶段的速度,可绘出左滑台负载图(F-L)和速度图(V-L),见图1。 图1 负载速度图a)负载图 b)速度图 1.2执行元件主要参数的确定1.2.1初选液压缸的压力查机械零件设计手册,初定液压缸的工作压力 为P1=4106Pa。1.2.2确定液压缸的主要结构尺寸(1)工作压力的确定 工作压力P可根据负载大小及机器类型来初步确定。现参阅机械零件设计手册,取液压缸工作压力为 3Mpa。(2) 计算液压缸内径D和活塞杆直径d由于机床的快进、快退速度相等,故宜采用缸体固定的单杆式液压缸。快进时采用差动连
15、接,并取无杆腔有效面积 A1等于有杆腔有效面积A2的两倍,即A1=2A2。为了防止在钻孔钻通时滑台突然前冲,在回油路中加背压,按液压与气压传动表8-3,初选背压PB=8105Pa。 由表1可知最大负载为工进阶段的负载F=16821N,按此计算则 A1=F/(P1-0.5Pb)=46.72液压缸直径由A1=2A2,可知活塞杆直径d=0.707D=0.7077=5.44按GB-2348-80将所计算的D与d值分别圆整到相近的标准直径,以便采用标准的密封元件。圆整后,得 D=8 d=5.6按标准直径算出 A1=D2/4=82/4=50.32 A2=(D2-d2)=(82-5.62)=25.62按最低
16、工进速度演算液压缸尺寸,查机械零件设计手册,调速阀最小稳定流量qmin=0.05L/min,因工进速度v=0.02为最小速度,则 A1qmin/vmin=0.05103/0.021022=252A1=502252因此,满足最低的速度要求。1.2.3计算液压缸各工作阶段的工作压力、流量和功率根据液压缸的负载图和速度图以及液压缸的有效面积,可以算出液压缸工作过程各阶段的压力、流量和功率。在计算工进时,按pb=8105Pa代入,快进时背压按pb=5105Pa代入,计算公式和计算结果列于表2中。表2 液压缸所需的实际流量、压力和功率工作压力负载进油压力回油压力所需流量输入功率F(N) Pj(Pa) P
17、n L/min P(kw)差动快进10329.410514.410514.80.232工进1682137.510581050.1-5.030.006-0.314快退103213.9105510515.360.3561.3拟订液压系统原理图1.3.1选择液压基本回路(1)确定调速方式及供油形式在液压缸的初步计算前已确定了采用高速阀的进口节流调速,因此相应采用开式循环系统。开式系统可适应多种工况,泵可以向多个液压执行元件供油,散热方便。开式系统的缺点是抗污染能力差,而且油箱较大。这种高速回路具有较好的低速稳定性和速度负载特性。由表2可知液压系统的工作循环主要由低压大流量和高压小流量两个阶段组成。显
18、然采用单个定量泵供油功率损失较大,系统效率低,而选用双泵或限压式变量泵作为油源就比较合理,其中双泵源的结构简单、噪声小、寿命长、成本低。经比较选用双泵供油形式更为合适。(2)快速运动回路和速度换接回路根据此机床的运动方式和要求,采用差动连接与双泵供油两种快速运动回路来实现快速运动。即快进时,由大、小泵同时供油,液压缸实现差动连接。工进时由小流量泵单独供油,使活塞慢速移动。这种回路的效率较高,且能实现比最大工进速度大得多的快速运动,在机床上得到了广泛的应用。采用用行程阀的速度换接回路,控制由快进转为工进。与采用电磁阀相比,速度换接过程比较平稳,换接点位置较易控制(换接精度高);缺点是行程阀的安装
19、位置不能任意布置,管路连接较为复杂。这种回路在机床液压系统中较为常见。另外采用液控顺序阀与单向阀来切断差动回路。因此速度换接回路为行程与压力联合控制形式。见图1(3)换向回路的选择本系统中,液压缸采用差动连接,滑台在由停止转为快进、工进完毕转为快退等换向中,速度变化较大。并且本系统对换向的平稳性没有严格的要求,由于电液换向阀价格比较贵,结构比较复杂,因此选用电磁换向阀的换向回路。由于液压缸采用了差动连接,电磁换向阀宜用三位五通电磁阀。为了保证机床调整时可停在任意位置上,现采用中位机能为O型。快进时,液压缸的油路差动连接,进油路与回油路串通,且又不允许经背压阀流回油箱,故须在换向阀处,在进、回路
20、连通的油路上增加一单向阀,在背压阀前加一液控顺序阀,其控制油与进入换向阀的压力油相连通,于是,快进时,液压缸的回油被液控顺序阀切断(快进时油路中为低压,液控顺序阀打不开),只有经单向阀与进油汇合,转为工进后(行程阀断路),系统压力升高,液控顺序阀才打开,液压缸的回油可经背压阀回油箱,与此同时单向阀将回路切断,确保系统形成高压,以便液压缸正常工作。见图2(4)压力控制回路高压泵设一电磁溢流阀调压,低压泵设一卸荷阀调压。工进时只有高压小流量泵供油,大泵可卸荷。见图3(5) 定位、夹紧系统的减压顺序回路因定位、夹紧系统的液压缸的工作面积、行程均不大,完全可由小泵对其单独供油。为了保证工件的定位夹紧安
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 毕业设计 双面 卧式 组合 机床 液压 系统 设计

链接地址:https://www.31ppt.com/p-2945655.html