液压与气压传动设计计算-单面多轴钻孔组合机床液压系统(编辑修改稿)

液压与气压传动设计计算-单面多轴钻孔组合机床液压系统(编辑修改稿)内容摘要：

24988 快 退 起动  1 2 1 2p F p A A 23q Av 1P pq 1089 0 — — 加速 746 — — 恒速 544 14 并根据此绘出工况图如图 2— 3 图 组合机液压缸工况 p/MPa,q(l/min),p/KW 湖北文理学院课程设计 负载分析计算 9 9 3 液压系统原理图的拟定 液压回路的选择 钻削负载为阻力负载，在钻入铸件表面及钻通孔时的开始和结束时间存在先后等因素影响下，负载存在突变的可能。 但从工况图 中可知 功率较小，故工作进给采用具有压差补偿的进口调速阀的调速方式。 由于液压系统选用了节流节流调速的方式和为了更好的散热，系统中油液的循环选项取是开式的。 流量和方向控制设计 快进、工进采用与调节器速阀并联的两位二通阀换接实现。 差动液压缸实现快进时，需要能利用回流的差动回路配合，故选用三位五通阀实现通断、换向、差动连接等功能。 由于流量及功率均较小，控制阀均用普通滑阀式结构。 另外尚需要采用单向阀配合控制油流方向。 压力控制设计 系统工作压力由溢流阀控制调节。 负载阻力在钻削过程中的突变，特别 是加工完毕后负载突然消失，采用附有压差补偿控制的调速阀，而不用节流阀，再在回流路上附加可调背压阀，就可使工作速度稳定和避免发生前冲现象。 能耗控制设计 在流量、方向和压力液压系统关键参数决定后，还要考虑能耗控制，用尽量少的能量来实现控制，以达到节能的目的和降低生产成本的目的。 由工况图知： m a x m in 26 .9 3 0. 17 8 15 1. 3qq       1 1 1 2 1 0 6 0 3 . 5 1 0 0 0 3 . 6t s v s s     (快进所花时间 ) 湖北文理学院课程设计 负载分析计算 10 10      2 2 2 6 0 1 0 0 0 . 0 3 0 1 0 0 0 2 0 0t s v s s     (工进所花时间 )      3 3 3 6 0 3 1 0 3 . 5 1 0 0 0 5 . 3t s v s s     （快退所花时间）    2 1 3 2 0 0 3 . 6 5 . 3 2 2 . 5t t t      数据表明： 即 21 20 0 / 3. 6 56tt ，这表明在一个工作循环中的大部分时间都处于高压小流量工作。 从提高系统效率、节省能量角度来看，选用单定量泵油源显然是不合理的，为此可选用限压式变量泵或双联叶片泵作为油源。 此系统大部分时间在高压小流量下工作显然采用单定量泵溢流动力源，长时大流量溢流会造成能量大量损失，是不可取的。 考虑到前者流量突变时液压冲击较大 ，工作平稳性差，且后者可双泵同时向液压缸供油实现快速运动，最后确定选用双联叶片泵方案。 故在此采用双泵供油动力源，有得于降低度能耗，有利于生产成本。 如图 所示。 （ a）油源 （ b）换向回路 （ c）速度换接回路 图 液压回路的选择元件 为了防止快进转工进时速差变化太大，达 1 2 3 .5 0 .0 3 0 1 1 7vv 倍而产生压力冲击，选择快速运动和换向回路 本系统已选定液压缸差动连接和双泵供油两种快速运动回路实现快速运动。 考虑到从工进转快退时回油路 流量较大，故选用换向时间可调的电液换向阀式换向回路，以减小液压冲击。 由于要实现液压缸差动连接，所以选用三位五通电液换向阀，选用电液控制型，以利于按要求调节换向过和的时间，防止压力冲击。 如图。 切换速度用的二位二通阀先用行程式开关控制型。 如图。 背压阀选用可调的，以备根据工作需要调节。 为了解决滑台工进时进、回油路串通使系统压力无法建立的问题，增设了单向阀 a。 为了解决滑台快进的时候回油路接通油箱，无法实现液压缸差动连接的问题，必须在回油路上串接一个液控顺序阀 8，这里作背压阀。 以阻止油液在快进阶段返湖北文理学院课程设计 负载分析计算 11 11 回油箱。 为了避免机床停止工作时回路中的油液流回油箱，导致空气进入系统，影响滑台运动的平稳性，图中添置了一个单向阀 11。 考虑到这台机床用于钻孔（通孔与不通孔）加工，对位置定位精度要求较高，图中增设了一个压力继电器 15。 当滑台碰上死挡块后，系统压力升高，它发出快退信号，操纵电液换向阀换向。 在进油路上设有压力表开关和压力表。 钻孔行程终点定位精度不高，采用行行程开关控制即 可。 综合以上设计和优化后可给出 液压系统原理图： 1314 图 液压系统原理图 湖北文理学院课程设计 负载分析计算 12 12 4 液压元件的选择 液压泵及驱动电机规格选择 大、小泵最高工作压力计算 液压缸在整个工作循环中的最大工作压力为 ，由表 114得，进油路压力损失的范围为 ~，取进油路上的压力损失为 ，压力继电器调整压力高出系统工作压力之值为 则小泵的最大工作压力为  1 3 . 5 9 0 . 8 0 . 5 4 . 8 9pp M p a M p a    大泵快退时液压缸的工作压力比快进大，取进油路上的压力损失为 ,则大流量的最高工作压力为  2 0 .5 1 .3 1 1 .8 1pp M p a M p a   总需供油量 两个泵应向液压缸提供最大的流量为 14L/min,若回路中的泄露按液压缸输入流量的 10%计算，则两缸的总流量为： 1 .1 1 4 m i n 1 5 .4 m i npq L L   工进进给时需流量为 minL ),但不得不考虑溢流阀的最小稳定溢流量3 minL ,故小流量泵的供油量最少应为 minL。 据据以上压力和流量的数值，上网查 YUKEN 日本油研 PV2R 型双联叶片泵，选取 PV2R12— 6/26 型双联叶片泵，其小泵的排量为 6mlr ，大泵的排量为 26ml r ，若取液压泵的容积效率 v =，则当泵的转速 pn =940r/min时，液压泵的实际输出流量为：  6 3 3 9 4 0 0 . 9 1 0 0 0 m i n 3 2 . 9 9 4 m i npq L L     由于液压缸在快退时输入功率最大，这时液压泵泵工作为 MPa 湖北文理学院课程设计 液压元件的选择 13 13 流量为 minL。 取泵的总效率 p =，则液压泵驱动电动机所需的功率为： 1 . 8 1 2 7 . 1 1 . 0 96 0 0 . 7 5ppppqP K W K W    电动机的选择 根据此数值，查资料 [4]中表 9— 39，选取 Y90L— 6型电动机，其额定功率np =，额定转速 n =910r/min。 阀类元件及辅助元件的选择 表 4— 1 阀类元件及辅助元件的选择 序号 元件名称。