專用銑床 課程設(shè)計

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1、◎湖北文理學(xué)院理工學(xué)院 機械與汽車工程系 液壓與氣壓傳動 課程設(shè)計說明書 專業(yè)班級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 目錄 一、設(shè)計要求及數(shù)據(jù) 2 二、工況分析 2 2.1 工作負(fù)載 2 2.2 摩擦阻力 2 2.3 慣性負(fù)載 2 三、繪制負(fù)載圖，速度圖，運動循環(huán)圖 3 速度循環(huán)圖 4 動作循環(huán)圖 4 四、初步確定液壓缸的參數(shù) 4 4.1、初步確定參數(shù) 4 4.

2、2、計算液壓缸的尺寸 5 五、液壓缸工況 9 5.1 繪制液壓缸的工況圖 11 六．?dāng)M定液壓系統(tǒng)圖 8 6.1、選擇液壓基本回路 8 6.2、組成液壓系統(tǒng)圖 9 七、選擇液壓元件 13 7.1、確定液壓泵的容量及電機功率 13 7.2、控制閥的選擇 14 八、參考文獻 15 一、設(shè)計要求及數(shù)據(jù) 題目： 一臺專用銃床，銃頭驅(qū)動電動機功率為7.5KW,銃刀直徑為120mm, 轉(zhuǎn)速為350r/min。工作行程為400mm,快進、快退速度為6m/min, 工進速度為60~1000mm/min,加、減速時間為0.05s。工作臺水平放 置，導(dǎo)軌摩擦系數(shù)為0.1

3、,運動部件總重量為4000N。試設(shè)計該機床 的液壓系統(tǒng)。 設(shè)計任務(wù)： (1) 完成系統(tǒng)的設(shè)計與計算,闡述液壓傳動系統(tǒng)的工作原理,并整 理出設(shè)計計算說明書； (2) 繪制液壓傳動系統(tǒng)圖;(A3圖紙，手繪) (3) 確定液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)； (4) 選擇液壓元件及輔件,并列出元件明細表； 電動機功 率 工作部件總重 快進速 度 滑臺最大行 程 題目2 7.5KW 5000N 6m/min 450mm 題目3 8.5KW 6000N 6m/min 400mm 題目4 8.5KW 6500N 6.5m/mi n 400mm 題目5 9KW

4、6000N 6.5m/mi n 400mm 題目6 9KW 6500N 7m/min 400mm 題目7 8.5KW 5500N 7m/min 450mm 二、工況分析 2.1 工作負(fù)載 1000P 1000P 60*106 p 60*7.5*106 F = = 廠 = = N = 3410.46N W V 兀Dn兀Dn 元 *350*120 60*1000 2.2 摩擦阻力 F = f(G + G ) = 0.2*(4000 +1500)N = 1100N fj j 1 2 F = f (G + G ) = 0.1*(4000 +1500)

5、N = 550N fd d 1 2 2.3 慣性負(fù)載 G + G、v z 4000 +1500 4.5 F 二(1 2) =( )* N 二840.98N g gT 981 0.05*60 查液壓缸的機械效率耳=0.9，可計算出液壓缸在各個工作 cm 階段的負(fù)載情況，如下表所示： 液壓缸各個工作階段的負(fù)載情況 工況 負(fù)載計算公式 液壓缸負(fù)載F/n 液壓缸推力/ 啟動 加速 快進 工進 快退 F=F 力 F=F +F fd g F=F fd F=F +F fd w F=F fd 1100 1390.98 550 3960.46 550

6、 1222.22 1545.53 611.11 4400.51 611.11 三、繪制負(fù)載圖，速度圖，運動循環(huán)圖 根據(jù)工況負(fù)載和已知速度v和v及行程S,可繪制負(fù)載圖及速 12 度圖,如下圖所示： 動作循環(huán)圖 四、初步確定液壓缸的參數(shù) 4.1、初步確定參數(shù) 查各類液壓設(shè)備常用工作壓力初選 p = 2*106pa 4.2、計算液壓缸的

7、尺寸 選用差動液壓缸，無桿腔與有桿腔的有效面積A二2A ； 12 回油路上由背壓閥或調(diào)壓閥。取背壓P2 = 8*l05pa ；回油管 2 路壓力損失人卩二5*105pa。 A 1 F 4400 . 51 二 M 2 二 33 .9 P - 0.5 P (17 - 8 / 2) * 10 5 1 2 D 二 :J4 A】/ “ 二 6.57 按 JB2183-77 取標(biāo)準(zhǔn)值 D=77mm 活塞桿的直徑d為：d=0.7D=0.7*70=49mm 取標(biāo)準(zhǔn)值 d=50mm 由此求得液壓缸實際有效工作面積 A 1 A 2 竺=HZicm2 = 19

8、.63 cm 2 4 4 (D 2 - d2)= 4 52 - 3.52) cm 2 = 10 .01 cm 2 五、液壓缸工況 液壓缸各工作循環(huán)的負(fù)載、壓力、流量和功率數(shù)值表 工況 負(fù)載 F / N 回油腔 進油腔 輸入流量 Ql /(L/min) 輸入 計算公式 壓力 p*105pa 壓力 p*105pa 功率 p/KW 啟 — 12.7 — FA+AP 1222.22 尸AT 1 2 動 快 加 1

9、345.53 P =P]+AP Ap = 5 21.27 - MW 1 2 1 進 速 恒 611.11 Ap = 5 11.56 4.33 0.08 P=p Q 速 工進 4400.51 8 26.5 1.96~0.12 0.08 F+AP p= q A 1 1 Q=AV 1 2 P=p Q 1* 6 快 啟 1222.22 - 12.2 - F+PA r 2 退 動

10、 QA2V 繪制液壓缸的工況圖 工況圖 六．?dāng)M定液壓系統(tǒng)圖 6.1、選擇液壓基本回路 選擇調(diào)速回路。該系統(tǒng)的流量、壓力較小，可選用定 量泵和溢流閥組成的供油源，液壓系統(tǒng)功率小，滑臺運動 速度低，工作負(fù)載變化小，銑床加工有順銼和逆銼之分， 可采用進流口節(jié)流的調(diào)速形式，具有承受負(fù)切削的能力， 選擇快速運動回路和換向回路。系統(tǒng)采用節(jié)流調(diào)速回 路后，不管采用什么油源形式都必須有單獨的油路直接通 向液壓缸兩腔，以實現(xiàn)快速運動。在本系統(tǒng)中，單桿液壓 缸要作差動連接，為保證換向平穩(wěn)，采用電液換向閥式換 接回路，如圖（b） 選擇速度換接回路。避免

11、液壓沖擊，宜選用行程閥來 控制速度換接，如圖（c） b） c) 6.2、組成液壓系統(tǒng)圖 根據(jù)各液壓基本回路組成液壓系統(tǒng)圖，如圖（d） 系統(tǒng)油路分析: 1）、快進 進油路：油箱f濾油器If油泵2-單向閥3-換向 閥4左位f行程閥5左位f液壓缸8右腔 回油路：液壓缸8左腔f換向閥4左位f單向閥9 f行程閥5左位f液壓缸8右腔 進油路：油箱f濾油器1-油泵2f單向閥3f換向 閥4左位f調(diào)速閥6-液壓缸8右腔 回油路：液壓缸8左腔f換向閥4左位f溢流閥10 f順序閥11f油箱 3)、快退 進油路：油箱f濾油器If油泵2-單向閥3-換向 閥4

12、右位f液壓缸8左腔 回油路：液壓缸8右腔f單向閥7-換向閥4右位 f單向閥13-油箱 七、選擇液壓元件 7.1、確定液壓泵的容量及電機功率 1) 、液壓泵 油路壓力損失△ P=0.5MPa,回油路泄露系數(shù)取1.1,則 液壓泵的最高工作壓力為： p =p +△p=(2.54+0.5) MPa=3.04 MPa B1 總流量： Q=KQ =(1.1x5.01) L/min=5.511 L/min B max 根據(jù)上述計算數(shù)據(jù)查泵的產(chǎn)品目錄，選用YB-A9B定量式 葉片泵,輸出流量 6.9L/min。 2) 確定驅(qū)動電動機功率。 由工況圖表明,最大功率出現(xiàn)在快退階段,液

13、 壓泵總效率n=0.75，則電動機功率為： P= p x Q = (1.62 + °?5)X 6 kW=0.283 kW 耳 60 x 0.75 根據(jù)此數(shù)據(jù)按JB/T9616—1999,查閱電動機產(chǎn) 品樣本選取 Y90S 型三相異步電動機,其額定 功率 P=0.75Kw,額定轉(zhuǎn)速 n=1000r/min。 7.2、控制閥的選擇 根據(jù)閥類及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通 過該元件的最大實際流量，可選出這些液壓元件的型 號及規(guī)格，如下表： 序號 元件名稱 額定流量 L/min 額定壓力 MPa 型號規(guī)格 1 濾油器 16 6.18 XU—10x200 2

14、 定量式葉片泵 6.9 7 YB-A9B 3 單向閥 63 16 AF3-Ea10B 4 三位五通電液閥 80 18 35DYF3Y-E10B 5 行程閥 63 16 AXQF-E10B 6 調(diào)速閥 0.07~50 16 7 單向閥 63 16 9 單向閥 63 16 AF3-Ea10B 10 背壓閥 63 6.3 YF3-10B 11 順序閥 20 3~7 X2F-L10F 12 溢流閥 63 6.3 YF3-10B 13 單向閥 63 16 AF3-Ea10B 八、參考文獻： 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊第4版 高等教育出版社 高等教育出版社 液壓與氣壓傳動