《雙頭專用車床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《雙頭專用車床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)（22頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、目錄 一、設(shè)計(jì)任務(wù) 2 1、課程設(shè)計(jì)題目 2 2、課程設(shè)計(jì)任務(wù) 錯(cuò)誤！未定義書簽。 二、液壓回路工況分析 4 1、導(dǎo)程摩擦阻力 4 2、慣性力 4 3、工作負(fù)載 5 4、液壓缸密封摩擦阻力 5 三、液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算 8 1、預(yù)選系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力 8 2、計(jì)算液壓缸主要結(jié)構(gòu)尺寸 8 3、單個(gè)液壓缸需求的最大流量 10 4、其他工作階段的壓力、流量和功率 10 四、制定方案，擬定液壓系統(tǒng)圖 11 1、制定液壓回路方案 11 2、合成液壓系統(tǒng)圖 12 3、選擇液壓系統(tǒng)的元件和輔件 14 (1)液壓泵的選擇 14 (2)控制元件的選擇

2、15 五、液壓缸設(shè)計(jì) 1、液壓缸結(jié)構(gòu)的擬定 18 2、液壓缸主要幾何尺寸的計(jì)算 19 3、液壓缸的結(jié)構(gòu)圖 20 六、設(shè)計(jì)總結(jié) 22 七、參考文獻(xiàn) 設(shè)計(jì)任務(wù) 1、課程設(shè)計(jì)題目 某廠欲自行設(shè)計(jì)制造一臺專用車床， 用于壓縮機(jī)連桿兩端長軸頸的車削加工。 根據(jù)加工 工件尺寸較長的特點(diǎn)，擬采用的加工工藝方案為： 工件固定，刀具旋轉(zhuǎn)并進(jìn)給。車床主要由 床身［布有相互平行的 V形導(dǎo)軌和平導(dǎo)軌各一條（見圖1-1）］和左右兩個(gè)車削動(dòng)力頭組成，其 總體布局如圖2-2所示。工件裝夾于床身中部。兩個(gè)獨(dú)立的動(dòng)力頭，通過機(jī)械傳動(dòng)帶動(dòng)主軸 及刀具旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)車床的主運(yùn)動(dòng)； 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)要求采用液壓缸實(shí)現(xiàn)，

3、即在床身上安裝兩個(gè)液壓缸， 使其活塞桿與各動(dòng)力頭下部相連， 通過液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力頭實(shí)現(xiàn)車床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 車 床加工工件時(shí)，車削動(dòng)力頭的進(jìn)給工作循環(huán)為：快進(jìn)一工進(jìn)一快退一停止。 已知：移動(dòng)部件 重約是G=15kN;各車削動(dòng)力頭的最大切削進(jìn)給抗力 （軸向力）估值為Fe= 10kN;主切削力（切 向力）Fz=35kN。要求動(dòng)力頭的快速進(jìn)、退速度相等， V1=Vmax=3m/min ;錯(cuò)誤！未找到引 用源。工進(jìn)速度無級調(diào)整范圍為 V2=錯(cuò)誤！未找到引用源。.02~1 m/min.導(dǎo)軌的靜、動(dòng)摩擦 因數(shù)分別為 錯(cuò)誤！未找到引用源。 s=0.2;錯(cuò)誤！未找到引用源。 d=0.1。 （2）

4、配置執(zhí)行元件 根據(jù)車床的總體布局及技術(shù)要求，選擇缸筒固定的單桿活塞缸作為驅(qū)動(dòng)車削動(dòng)力頭實(shí)現(xiàn)進(jìn)給 運(yùn)動(dòng)的液壓執(zhí)行元件。 （3）工況分析 不必進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。故僅對液壓缸作 液壓缸的受力簡圖如圖 1-2所 由于動(dòng)力頭的快速進(jìn)退及工作進(jìn)給階段的速度已給定， 動(dòng)力分析，即通過分析計(jì)算，確定液壓缸總的最大外負(fù)載。 示。 1 2 3 4 5 6 7 8 圖1-1車床總體布局示意圖 1, 8 一車削動(dòng)力頭；2, 7 —主軸；3, 6 一連桿軸頸; 4 一夾具；5 一工件（連桿）；9 一導(dǎo)軌；10一床身 圖1-2車床液壓缸受力分析計(jì)算 參數(shù)類別 參數(shù)值 參數(shù)類別 參數(shù)

5、值 最大行程 0.4m 軸向載他 Fe=10KN 工進(jìn)速度范圍 0.02~1.0m/min 軸向載他 Fz=35KN 快進(jìn)，快退速度 3m/min 動(dòng)摩擦系數(shù) fd=0.1 移動(dòng)部件重 G=15KN 靜摩擦系數(shù) fs=0.2 題目要求： 1 .驅(qū)動(dòng)裝置：雙作用單出桿活塞缸，頭部用間隙式緩沖，尾部用可調(diào)緩沖。 2 .安裝方式：缸前，后蓋采用法蘭連接，用切向支座與機(jī)架固定，活塞桿移動(dòng)。 3 .控制方式：用行程閥快進(jìn)與工進(jìn)速度的換接。 設(shè)計(jì)要求： 1 .進(jìn)行工況分析與計(jì)算，繪制工況圖（包括速度圖與負(fù)載圖）。 2 .擬定液壓系統(tǒng)原理圖，選擇標(biāo)準(zhǔn)液壓元件

6、，繪制電磁鐵動(dòng)作循環(huán)表 3 .進(jìn)行液壓缸設(shè)計(jì)計(jì)算，圖紙繪制。 上交材料： 1 .設(shè)計(jì)說明書一份。 2 .液壓系統(tǒng)原理圖一張。 3 .液壓缸裝配圖及部分零件圖一套。 01 01 =6036J .90 sin - 2 車床空載快速進(jìn)退階段啟動(dòng)時(shí)，導(dǎo)軌受靜摩擦阻力 F fs作用，區(qū)靜摩擦因數(shù) fs=0.2,算得 G f F fs 2 s 3 =15 10 CL sin — 2 3 0.2 號 M3621N 加速階段和恒速階段的動(dòng)摩擦阻力為 G II “.G d 匚…=一1 T - A F fd 22d 2 sin 2 3 3 ^10_ “.1+

7、^10 3 sin 45 -=1811N O 液壓回路工況分析 1、導(dǎo)程摩擦阻力 車床工進(jìn)階段的導(dǎo)軌受力見圖 2-2,取摩擦因數(shù)fd=1 ,可算得動(dòng)摩擦阻力 Ffd1為 F 二" f G_E Ja Ffd1 2 d 2 sin— 2 一 3 一 3 產(chǎn)甘。加產(chǎn)3/10M 2 2 2、慣性力 取速度變化量 Av=1.2m/min =0.02m/s,啟動(dòng)時(shí)間At = 0.2s。算得故慣性力 3 Fi 15 10 0.02 10 ——=153N 9.81 0.2 3、工作負(fù)載 液壓缸拖動(dòng)車削動(dòng)力頭進(jìn)給時(shí)的工作負(fù)載為切削抗力 Fe,已知Fe=

8、10kN。 4、液壓缸密封摩擦阻力 作用于液壓缸活塞上密封阻力 f m,用下式估算 匚 =(1 _n )匚 F m cm，F(xiàn) e 式中"-液壓缸機(jī)械效率，0 = 0.90 ~ 0.95。 cm cm 取刈 =0.90,算得啟動(dòng)時(shí)得靜密封摩擦阻力 cm 3 Fm = (1-n A Fe = (1-0.90) X10><10 =1000N 恒速時(shí)的動(dòng)密封摩擦阻力估取為靜密封摩擦阻力的 30%,即 f md = 30% f ms,即 Fmd=30%Fms=300N。 2-1和2-2,液壓缸的 將上述計(jì)算過程綜合后得到的各工作階段的液壓缸外負(fù)載結(jié)果列于表 負(fù)載循環(huán)圖、速度循

9、環(huán)圖見圖 2。 表2-1車削動(dòng)力頭液壓缸外負(fù)載計(jì)算結(jié)果 工況 外負(fù)載F/N 計(jì)算公式 結(jié)果 快進(jìn) 啟動(dòng) F =Ffs+Fms 4621 加速 G Av F =Ffd2+gXAt +Fmd 2264 恒速 F =Ffd2+Fmd 2111 工進(jìn) F =Fe+Ffdl + Fmd 16336 表2-2車削動(dòng)力頭液壓缸外負(fù)載計(jì)算結(jié)果 工況 外負(fù)載F/N 計(jì)算公式 結(jié)果 快退 啟動(dòng) F =Ffs + F作 4621 加速 ,G Av , F =Ffd2 + g%+Fmd 2264 恒速 F =Ffd2+Fmd 2111

10、 圖2液壓缸的負(fù)載循環(huán)圖、速度循環(huán)圖 由表2-1和表2-2可以看出，最大負(fù)載出現(xiàn)在工進(jìn)階段 ，其最大值為 匚 =16336N . F max 三、液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算 1、預(yù)選系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力 本車床屬于半精加工機(jī)床，負(fù)載最大時(shí)為慢速工進(jìn)階段，其他工況時(shí)載荷都不大，參考表 3 -1 表3 - 1按主機(jī)類型選擇設(shè)計(jì)壓力 主機(jī)類型 設(shè)計(jì)壓力/MPa 說明 機(jī)床 精加工機(jī)床 0.8 ?2 當(dāng)壓力超過32MPa 時(shí)，稱為超高壓壓力 半精加工機(jī)床 3?5 龍門刨床 2?8 拉床 8?10 農(nóng)業(yè)機(jī)械、小型工程機(jī)械、工程機(jī)械輔助機(jī) 構(gòu) 10 ?16 液壓機(jī)、

11、大中型挖掘機(jī)、重型機(jī)械、起重運(yùn) 輸機(jī)械 20 ?22 地址機(jī)械、冶金機(jī)械、鐵道車輛維護(hù)機(jī)械、 各類液壓機(jī)具等 25 ?100 預(yù)選液壓缸的設(shè)計(jì)壓力 Pi=3MPa 2、計(jì)算液壓缸主要結(jié)構(gòu)尺寸 為了滿足動(dòng)力頭快速進(jìn)退速度相等的要求并減小液壓泵的流量，將缸的無桿腔作為主公作 腔，并在快進(jìn)時(shí)差動(dòng)連接， 則液壓缸無桿腔與有桿腔的有效面積A1與A2應(yīng)滿足 A=2A2，即活塞桿直徑d和液壓缸內(nèi)徑 D間應(yīng)滿足d=0.71D。 為了提高動(dòng)力頭的工作平穩(wěn)性，給液壓缸設(shè)置一定回油背壓。 表3-2液壓執(zhí)行元件的背壓力 系統(tǒng)類型 背壓力/MPa 中低壓系統(tǒng) 簡單系統(tǒng)和一般輕載節(jié)流調(diào)

12、 速系統(tǒng) 0..2 ?0.5 回油帶背壓閥 調(diào)整壓力一般為 0.5?1.5 回油路設(shè)流量調(diào)節(jié)閥的進(jìn)給 系統(tǒng)滿載工作時(shí) 0.5 設(shè)補(bǔ)油泵的閉式系統(tǒng) 0.8 ?1.5 高壓系統(tǒng) 初算時(shí)忽略不計(jì) 參考表表3 — 2,暫取背壓0.3MPa,上已取液壓缸機(jī)械效率 1cm = 0 9，則可算得液壓缸 無桿腔的有效面積 F 16336 _4 2 A= pT = 0"3 =63.69 10 m2 . -：2)0.9 (3- 2 ) 106 4 Ai 4 63.69 10一4 從而得液壓缸內(nèi)徑 D 1A 0.091m=91mm 按GB/T 2348-1993 ,將液壓缸內(nèi)

13、徑圓整為 口 =100mm = 10cm。 因A1 = 2A2，故活塞桿直徑為 d =0.71D =0.71 100 =71mm 按GB/T 2348-1993 ,將活塞桿直徑圓整為 d =70mm = 7cm. 則液壓缸有效實(shí)際面積為 2 一二 _ 2 - 10 2 A=ZD =七0=78.5所 二 2 2 二 2 2 2 A2 = 7(D d )=7(10 7 片40.04cm 2 A =A「A2= 38.46cm 由于動(dòng)力頭的最低工進(jìn)速度很低，故需按 (式 3-1) A1qmn V- min 對缸的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)：將調(diào)速閥的最小穩(wěn)定流量 qmin

14、=50mL/min和活塞最小 代入式3—1,算得 進(jìn)給速度 min = 0.02m/min = 2cm/min qmin 50 2 2 = 25cm min 2 結(jié)果表明活塞面積可滿足最低穩(wěn)定速度的要求。 差動(dòng)連接快進(jìn)時(shí)，液壓缸有桿腔壓力「2必須大于無桿腔壓力口，其差值估取 △ P = p2 - p =0.5MPa ,并注意到啟動(dòng)瞬間液壓缸尚未移動(dòng)，此時(shí) A p =0；另外, 取快退時(shí)的回油壓力損失為 0.6MPa。 從而算得液壓缸在工進(jìn)階段的實(shí)際工作壓力 16336 6 4 p2 A2 0.3 40.04 6 = 2.47 10 Pa =2.47MPa cm

15、 0.90 IU 4 IU Pl 一 A 一 78.5 10工 它正是系統(tǒng)工作循環(huán)中的最高壓力。 3、單個(gè)液壓缸需求的最大流量 液壓缸最大流量發(fā)生在快退階段，算得單個(gè)液壓缸的最大流量 q為 2 3 0max = A2 max=40.04 310 ^20i2cm/min R.^L/min 4、其他工作階段的壓力、流量和功率 其他由下表可見，快退階段工作時(shí)，輸入功率最大，其值為 P1max = 594W. 工作 階段 計(jì)算公式 F/N 回油腔 壓力 p/MPa 工作腔 壓力 p/MPa 單缸輸入流里 q/(L/min 輸入 功率 P1/W 快 進(jìn) 啟

16、動(dòng) ―+ A2^P cm P「A q = AV1 4621 1.32 加 速 2264 1.67 1.17 恒 速 2111 1.63 1.13 11.53 217 Pi= Piq 工進(jìn) n *2 A2 P =^m M A q = Av 2 Pi = PE 16336 0.3 2.47 0.157~7.85 6.35~ 318 快 退 啟 動(dòng) n +p2 A cm 4621 1.28 加 速 P1 A q =A2L Pi = PE 2264 0.6

17、1.80 恒 速 2111 0.6 1.76 12.01 352 四、制定方案，擬定液壓系統(tǒng)圖 1、制定液壓回路方案 a.調(diào)速方式與油源方案?？紤]到切削進(jìn)給傳動(dòng)功率不是很大，低速時(shí)穩(wěn)定性要求較高；加 工期間負(fù)載變化較大，故采用限壓式變量閥供油和調(diào)速閥聯(lián)合的容積節(jié)流調(diào)速方案，且 快進(jìn)時(shí)液壓缸差動(dòng)鏈接，以滿足系統(tǒng)高壓小流量和低壓大流量的工況特點(diǎn)，從而提高系 統(tǒng)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能，調(diào)速閥設(shè)置在進(jìn)油路上，通過調(diào)節(jié)通流面積實(shí)現(xiàn)液壓缸及其拖動(dòng)的 車削動(dòng)力頭的車削進(jìn)給調(diào)速度大??； 通過分別調(diào)整兩個(gè)調(diào)速閥可使兩個(gè)車削動(dòng)力頭獲得 較高同步精度。 b.方向控制方案。由于系統(tǒng)流量不是太

18、大，故選用三位五通“ O”形中位機(jī)能的電磁換向 閥作主換向閥；本機(jī)床加工的軸頸長度尺寸無特殊精度要求，故采用行程控制即活動(dòng)擋 塊壓下電器行程開關(guān)，控制換向閥電磁鐵的通斷電來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向和速度換接。通過兩 個(gè)電磁鐵換向閥的通斷組合，可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)車削動(dòng)力頭的獨(dú)立調(diào)節(jié)。在調(diào)整一個(gè)時(shí)，另一 個(gè)應(yīng)停止。 c.速度換接方案?？爝M(jìn)和和工進(jìn)的速度換接由二位二通行程閥和遠(yuǎn)控順序閥實(shí)現(xiàn)，以簡化 油路，提高換接精度。工進(jìn)時(shí)進(jìn)右路和回油路的隔離采用單向閥實(shí)現(xiàn)。 d.背壓與安全保護(hù)。為了提高液壓缸及其驅(qū)動(dòng)的車削動(dòng)力頭的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，在液壓缸工進(jìn) 時(shí)的回油路上設(shè)置一溢流閥，以使液壓缸在一定的背壓下運(yùn)行。為了保證整個(gè)系統(tǒng)

19、的安 全，在泵出口并聯(lián)一溢流閥，用于防止過載。 e.輔助回路方案。在液壓泵入口設(shè)置吸油過濾器，以保證油液的清潔度；在液壓泵出口設(shè) 置壓力表及多點(diǎn)壓力表開關(guān)以便于個(gè)壓力閥調(diào)壓時(shí)的壓力觀測。 2、合成液壓系統(tǒng)圖 將上述各液壓回路方案進(jìn)行綜合即可組成專用車床的液壓系統(tǒng)原理圖， 圖中附表是電磁鐵及 行程閥的狀態(tài)表。 以左側(cè)動(dòng)力頭及液壓缸 21 為例說明其工作原理。 a ． 快進(jìn) 按下啟動(dòng)按鈕，電磁鐵 1YA 通電使換向閥 13 切換至左位。由于快進(jìn)時(shí)負(fù)荷較小， 系統(tǒng)壓力不高，故順序閥 9 關(guān)閉，變量泵 2 輸出最大流量。此時(shí)，液壓缸 21 為差動(dòng)連 接，動(dòng)力頭快進(jìn)。西戎的油液流動(dòng)路線

20、如下。 進(jìn)油路：變量泵 2f換向閥13 （左位）-行程閥 19 （下位）-液壓缸 21無桿腔。 回油路：液壓缸 21有桿腔-換向閥13 （左位）-單向閥11f行程閥19 （下位）-液壓缸 21 無桿腔。 b ． 工進(jìn) 當(dāng)動(dòng)力頭快速前進(jìn)到預(yù)定位置時(shí)，動(dòng)力頭側(cè)面的活動(dòng)擋塊壓下行程閥 19，動(dòng)力頭 開始車削工件。此時(shí)系統(tǒng)壓力升高，在順序閥 9 打開的同時(shí)，限壓式變量泵 2 自動(dòng)減小 其輸出流量，以便與調(diào)速閥 17 的開口相適應(yīng)。系統(tǒng)中油液流動(dòng)路線如下。 進(jìn)油路：變量泵 2f換向閥13 （左位）-調(diào)速閥 17f液壓缸21無桿腔。 回油路：液壓缸 21有桿腔-換向閥13 （右位）-順序閥

21、 9f溢流閥（背壓閥）-油箱。 c ． 快退 在動(dòng)力頭工作進(jìn)給到預(yù)定位置觸動(dòng)行程開關(guān) SQ1 時(shí)，給出動(dòng)力頭快退信號，電磁 鐵 1YA 斷電， 2YA 通電，換向閥 13 切換至右位，此時(shí)系統(tǒng)壓力下降；變量泵 2 的流量 又自動(dòng)增大，動(dòng)力頭實(shí)現(xiàn)快退。系統(tǒng)中油液的流動(dòng)路線如下。 進(jìn)油路：變量泵 2f換向閥13 （右位）-液壓缸 21有桿腔。 回油路：變量缸21無桿腔-單向閥15f換向閥13 （右位）-油箱。 d.動(dòng)力頭原位停止 當(dāng)動(dòng)力頭快退回到原位時(shí)，活動(dòng)擋塊壓下終點(diǎn)行程開關(guān) SQ3,是電磁 鐵 1YA 和 2YA 均斷電，此時(shí)換向閥 13 操至中位，液壓缸 21 兩腔封閉，動(dòng)力頭停

22、止運(yùn) 動(dòng)，變量泵 2 實(shí)現(xiàn)高壓小流量卸荷。 待卸下加工好的工件，裝好待加工工件后，系統(tǒng)開始下一工作循環(huán)。 圖4— 1專用車床液壓系統(tǒng)原理圖 1.過濾器.2.液壓泵 3.電動(dòng)機(jī) 4 、7、8.溢流閥5.壓力表開關(guān) 6. 壓力表 9 、10順序閥 11、12、15、16.單向閥17 、 18.調(diào)速閥 19 、 20行程閥 21. 液壓缸 22. 油箱 表4— 1專用車床液壓系統(tǒng)電磁鐵和行程閥狀態(tài)表 工件 電磁鐵和行程閥狀態(tài) 1YA 2YA 3YA 4YA 行程閥19 行程閥20 快進(jìn) 十 一 一 十 下位 下位 工進(jìn) 十 一 一 十

23、 上位 上位 快退 一 十 十 一 上位 上位 等待 一 一 一 一 下位 下位  3選擇液壓系統(tǒng)的元件和輔件 (1)液壓泵的選擇 p1 = 2.47MPa ,此時(shí)的輸入流 量較小，泵至缸間的進(jìn)油路壓力損失估取為 = 0.6MPa 。則泵的最高工作壓力 Pp為 由表可以查得液壓缸的最高工作壓力出現(xiàn)在工進(jìn)階段，即 Pp =2.47 0.6 =3.07MPa 在兩車削頭同時(shí)快退時(shí)，需要的總流量為 n =2xn =2xl2.01L/min=24.02L/min q2max qimax 取漏液系數(shù)k=1.1,則液壓泵的流量為 qp= k

24、q2max = 1.1X24.02= 26.42L/min 根據(jù)系統(tǒng)所需流量，擬初選限壓式變量液壓泵的轉(zhuǎn)速為 n=1450r/min ,泵的容積效率 n =0.88,可算得泵的排量參考值為 v Vg 1000qv 1000 26.42 — c 一 n 1450 0.88 -= =20.70mL / r 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果查手冊，選用規(guī)格相近的 YBX-B30M 型限壓式變量葉片泵，其額定壓力 為6.3MPa,排量為V=30mL/r,泵的額定轉(zhuǎn)速為 n= 1500r/min,容積效率取=0.88,倒推 v 算得泵的額定流量為 qP=Vnn V = 30 M1500M0.88

25、= 39.6L/min 與系統(tǒng)所需流量基本符合。 該系統(tǒng)選用變量泵，故應(yīng)分別計(jì)算快速空載與工進(jìn)速度最大時(shí)所需的功率， 按兩者中的較大 值選取電機(jī)功率。 最大工進(jìn)速度所需流量為 二 2 二 2 qmax = 4D Vmax=Z 10 1 =7.85L/min 選取泵的總、效率為 0.8,則工進(jìn)所需最大功率為 PpQmax 2.47 106 7.85 10” 2 p^imax t 2 10 10-二 808W = 0.808kW PW 60 0.8 V Pp 4F 2 由表可知，快速空載時(shí)，液壓缸的總負(fù)載 F=2264N,此時(shí)，液壓泵的工作壓力為 4 2264 =

26、 2 0.5=1.1MPa 二 70 空載快速時(shí)，液壓泵所需的驅(qū)動(dòng)功率為 6 _3 PpQp 1.1 39.6 / p p 二 10 10-二 907W = 0.907kW PW1 60 0.8 v 因?yàn)閜w < pw1,故應(yīng)按空載快退速度時(shí)所需功率選取電機(jī)。 查設(shè)計(jì)手冊，選用 Y系列(IP44)中規(guī)格相近的 Y90L-4-B5型立式三相異步電動(dòng)機(jī)，其額 定功率1.5kW,轉(zhuǎn)速為1400r/min。用此轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)液壓泵時(shí)，變量泵的實(shí)際輸出流量分別為 q =Vnn v = 30M1400 M0.88= 36.96L/min)26.24L/min = qp，仍能滿足系統(tǒng)各工況對

27、 流量的要求。 (2)控制元件的選擇 根據(jù)系統(tǒng)工作壓力與通過各液壓控制閥及部分輔助元件的最大流量， 查產(chǎn)品樣本所選擇的元 件型號規(guī)格如表所列。 表5-1專用車床液壓系統(tǒng)主要元件的型號規(guī)格 序號 名稱 通過流量 / (L/min ) 額定流量 / (L/min ) 額定壓力 /MPa 工作 壓力 /MPa 型號 1 過濾器 36.9 63 原始壓力 損失 <0.02 一 XU-63 X 80J 2 限壓式變量葉片泵 36.9 49.3 6.3 3.07 YBX-40B 4 先導(dǎo)式溢流閥 36.9 63 6.3 3.9 YF

28、3-10B 5 六點(diǎn)壓力表開關(guān) 一 一 6.3 3.9 K-6B 6 壓力表 一 一 測量范圍 0?40 3.9 Y-40 7、8 直動(dòng)式溢流閥 4.8 10 2.5 0.3 P-B10B 9、10 遠(yuǎn)控順序閥 4.8 6.3 3.6 XY-10B  11、12 單向閥 16.22 25 6.3 3.07 1-25B 13、14 三位五通電磁換向閥 26 25 6.3 3.07 35D-25B 15、16 單向閥 26 63 6.3 1-63B 17、18 調(diào)速閥 <10 10

29、 6.3 2.47 Q-10B 19、20 行程閥 19.46 100 6.3 2.47 22C-25BH f.液壓輔件的計(jì)算與選擇 本系統(tǒng)屬于中壓系統(tǒng)，故取經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 5,得油箱容量為 V -： q =5 49.3 =246.5L 管件尺寸由選定的標(biāo)準(zhǔn)元件油口尺寸確定。 所選擇的過濾器、壓力表及壓力表開關(guān)的型號規(guī) 格見表5-1 五.液壓缸設(shè)計(jì) 5.1 液壓缸結(jié)構(gòu)的擬定 采用雙作用單出活塞缸作為執(zhí)行元件。選擇碳鋼作為缸筒材料 缸前端與機(jī)架，底座與缸體，缸體與缸套，缸體與后蓋均采用法蘭連接。采 用后端可調(diào)緩沖，前端間隙式緩沖。后端由

30、一個(gè)單向閥與一個(gè)節(jié)流閥構(gòu)成，端蓋 底座和法蘭間采用螺栓連接，共采用 8個(gè)螺栓。 根據(jù)活塞中間支撐環(huán)大約10mm兩邊各向外擴(kuò)展12mm安放一對Y型密封環(huán), Y型密封環(huán)寬度12mm再兩邊各向外取5mm活塞軸向長度為以上長度之和。活 塞與缸筒間采用Y型密封圈密封，端蓋與活塞間采用 Y型密封圈密封。 5.2 液壓缸主要幾何尺寸的計(jì)算 1 .活塞內(nèi)徑D的計(jì)算。 根據(jù)上面的計(jì)算，取 D=100mm d=0.7D=70mm。 2 .缸筒材料的選擇 要求與端蓋成法蘭焊接的缸筒，所以選擇 35鋼 3 .壁厚的選擇 選材料為碳鋼［二］=150 D=100 Py =1.25P =1.25 2.

31、47 100 2 150 ■ 150-1.73 1.25 2.47 -1) =7.65mm 取6 =8mm D1 = D+26 = 116mm 根據(jù)計(jì)算結(jié)果取缸筒壁厚為 8 =8mm 4 .缸底厚度的計(jì)算 選擇平形缸底，缸底無油口。 py 3.06 1.5 h = 0.433D p =0.433 100 = 18.75mm \［二］ - 100 5 .缸上焊接法蘭的厚度 查表選擇圖面板式平焊接鋼制管法蘭根據(jù)缸筒內(nèi)徑 D=100mm選擇法蘭外徑 175mmi栓孔中心圓直徑140mm選擇M12的螺栓連接，n=8.法蘭厚度28.75mm 5.3 液壓缸結(jié)構(gòu)圖 圖

32、5-1為液壓缸結(jié)構(gòu)圖 圖5-1 液壓缸結(jié)構(gòu)圖 1.后端蓋2.排氣孔3.法蘭4.支撐環(huán)5.Y型密封圈6.缸筒7.缸頭8.前端蓋9.缸桿 10.防塵套11.Y型密封圈12.O 型密封圈13.活塞14.緊定螺釘15.螺栓16.O型密封圈 17節(jié)流閥18油口 雙作用單出桿活塞缸，頭部用間隙式緩沖，尾部用可調(diào)緩沖 ，缸前，后蓋采用法蘭連接, 用切向支座與機(jī)架固定，活塞桿移動(dòng)。 圖5-2為活塞 活塞采用 圖5-3缸蓋 圖5-2活塞 45鋼，中間用支撐環(huán)，兩邊采用 Y型密封。

33、 缸蓋采用 圖5-3缸蓋 Y型密封，與 M1對螺栓與缸頭和法蘭連接，左側(cè)開槽，放防塵套，中間采用 缸桿行程配合。 圖5-3活塞桿 圖5-3活塞桿 缸桿用45號鋼，頭部用螺栓與活塞連接，用 。型密封。 圖5-4導(dǎo)向套 圖5-4導(dǎo)向套 導(dǎo)向套用于缸頭與缸蓋之間，起定位導(dǎo)向作用。 6 設(shè)計(jì)總結(jié) ( 1 本次設(shè)計(jì)完成了雙頭專用車床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 (2)該雙缸系統(tǒng)能完成“差動(dòng)快進(jìn) -一工進(jìn)-差動(dòng)快退-停止”的工作循環(huán)。 ( 3通過驗(yàn)算該系統(tǒng)的剛度及散熱等能達(dá)到工作要求。 (4) 該液壓系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用， 應(yīng)用廣泛， 可以在各種機(jī)床， 生產(chǎn)車間隨處可見， 設(shè)計(jì)簡單， 靈活。 元件經(jīng)濟(jì)實(shí)用， 但是不足之處就是使用液壓油， 造成污染。 希望隨著經(jīng)濟(jì)科技的發(fā)展， 能找到環(huán)保的傳遞介質(zhì)，在倡導(dǎo)低碳環(huán)保的道路上添光加彩。 參考文獻(xiàn) 1. 《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》 作者 : 張利平 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 化學(xué)工業(yè)出版社， 2009 2. 《液壓與氣壓傳動(dòng)》 作者 : 左健民 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 機(jī)械工業(yè)出版社， 2007 3. 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊四》 作者：成大先 成人先 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 化學(xué)工業(yè)出版社， 2002