液压课程设计说明专科

目录1工况分析 12.拟定液压系统原理图23液压系统的计算和选择液压元件 83.1 液压缸主要尺寸的确定43.2确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格53.3 液压阀的选择53.4 确定管道尺寸63.5 液压油箱容积的确定64. 液压缸的主要尺寸71工况分析首先根据已知条件，绘制运动部件的速度循环图，然后计算各阶段的外负载并绘制负载图。液压缸所受外负载 F 包括三种类型，即F 二 F + F + FwfaFw 为工作负载，对于金属切削机床来说，即为沿活塞运动方向的切削力，在本例中为 12000N；Fa运动部件速度变化时的惯性负载；Ff导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力，启动后为动摩擦阻力，对于平导轨可由下式求得F 二 f（G + F ）fRnf导轨摩擦系数，取静摩擦系数0.2，动摩擦系数为0.1。求得：F =0.2* 18000 N= 3600 NfsF =0.1*18000 N= 1800Nfa口 G AvF = 一 a g Atg重力加速度；t加速度或减速度，一般 t=0.010.5svt时间内的速度变化量（在上式中代入题目数据）G5F = x= 3061Na 9.80.05 x 60根据上述计算结果，列出各工作阶段所受的外负载（见表 1.1），并画出负载循环图表 1.1工作循环外负载F （N）总作循环外负载F （N）启动加速F 二 F + F6661工进F 二 F + F13800快速faaF 二 F1800快退fa WF 二 F1800图 1.1 速度和负载循环图2拟定液压系统原理图(1) 确定供油方式考虑到该机床在工作进给时负载较大，速度较低。而在快进、快退时负载较小， 速度较高。从节省能量、减少发热考虑，泵源系统宜选用双泵供油或变量泵供油。现 采用限压式变量叶片泵。(2) 调速方式的选择 在中小型专用机床的液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或调速阀。根 据铣削类专用机床工作时对低速性能和速度负载特性都有一定要求的特点，决定采用 限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速。这种调速回路具有效率高、发热小和速 度刚性好的特点，并且调速阀装在回油路上，具有承受负切削力的能力。(3) 速度换接方式的选择 本系统采用电磁阀的快慢速换接回路，它的特点是结构简单、调节行程比较方便， 阀的安装也较容易，但速度换接的平稳性较差。若要提高系统的换接平稳性，则可改 用行程阀切换的速度换接回路。(4) 夹紧回路的选择 用二位四通电磁阀来控制夹紧、松开换向动作时，为了避免工作时突然失电而松 开，应采用失电夹紧方式。考虑到夹紧时间可调节和当进油路压力瞬时下降时仍能保 持夹紧力，所以接入节流阀调速和单向阀保压。在该回路中还装有减压阀，用来调节 夹紧力的大小和保持夹紧力的稳定。最后把所选择的液压回路组合起来，即可组合成图 1.2 所示的液压系统原理图。图 1. 2 液压系统原理图3液压系统的计算和选择液压元件3.1 液压缸主要尺寸的确定1）工作压力 p 的确定。工作压力 p 可根据机器的类型来初步确定，参见指导书表 1.2取液压缸工作压力为MPa。2）计算液压缸内径D和活塞杆直径d。由负载图可知最大负载F为13800 N, 按表1.3可取P2为0.5Mpa, n cm为0.95,考虑到快进、快退速度相等，取d/D为0.7。4 x F73.14x30x 105 x0.95x K 乞 q）p L minq 液压泵的最大流量；（Eq） i同时动作的各执行元件所需流量之和的最大值。如果这时溢流阀正进行工 min作，尚须加溢流阀的最小溢流量 23Lmin；KL系统泄漏系数，一般取KL=1.11.3,现取KL=1.2。 q Kq) = 1.2 x 20L/min=24L/minp L min3）选择液压泵的规格根据以上算得的pp和qp,再查阅有关手册,3.3 液压阀的选择根据所拟定的液压系统图，按通过各元件的最大流量来选择液压元件的规格。选定的液压元件如表1.2所示。表 1.2 液压元件明细表序号元件名称通过流量/Lmin-1型号1过滤器24XU-B32X1002变量叶片泵24YBX-163压力表KF3-EA10B4三位四通电磁阀2034EF30-E10B5二位三通电磁阀2023EF3B-E10B6单向行程调速阀20AQF3-E10B7减压阀9.4JF3-10B8压力表KF3-EA10B9单向阀9.4AF3-EA10B10二位四通电磁阀9.424EF3-E10B11压力继电器9.4DP1-63B12单向节流阀9.4ALF-E10B3.4 确定管道尺寸油管内径尺寸一般可参照选用的液压元件接口尺寸而定，也可按管路允许流速进 行计算。本系统主油路流量为差动时流量q= 20 X2= 40 L / min,压油管的允许 流速取u=4m / s，则内径d为d = 4.6 q = 4.6 q =v4若系统主油路流量按快退时取q= 20L / min，则可算得油管内径d= 10.3mm。综合诸因素，现取油管的内径d为12mm。吸油管同样可按上式计算(q=2L/min、v=1.5m/s)，现参照YBX-16变量泵吸油口连接尺寸，取吸油管内径d为 25 mm。3.5 液压油箱容积的确定本例为中压液压系统，液压油箱有效容量按泵的流量的57倍来确定，现选用容 量为160 L的油箱。液压系统的验算(略)4缸的主要尺寸表进给缸的主要尺寸缸体的内径100mm活塞的外径70mm活塞杆与活塞的配 合直径40mm缸盖与缸体的配合尺寸120mm缸体的外径120mm活塞的行程400mm夹紧缸的主要尺寸（无夹紧缸的可不填此表）缸体的内径活塞的外径缸体的外径活塞的行程活塞杆与活塞的配 合直径缸盖与缸体的配合尺寸