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沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計
題 目： 組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計
專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級： 1103班
學(xué)生姓名： 王修魁
指導(dǎo)教師： 于玲
論文提交日期： 2015 年 6 月 1 日
論文答辯日期： 2015 年 6 月 5 日
畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
機械設(shè)計制造及其自動化
1103班
學(xué)生：王修魁
畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計
畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容： 文獻(xiàn)綜述
強度及穩(wěn)定性計算書
設(shè)計圖紙A1#3張
畢業(yè)設(shè)計（論文）專題部分：
起止時間： 2015年3月1日---2015年6月5日
指導(dǎo)教師： 簽字 年 月 日
摘要
本文主要闡述了立式組合機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計,通過分析液壓系統(tǒng)的工作條件組合機床動力滑臺,液壓系統(tǒng)的主要參數(shù),使基本計劃,擬定液壓系統(tǒng)原理圖,液壓元件的選擇和系統(tǒng)性能檢查,地圖項目,編制技術(shù)文件。熟悉機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計方法和設(shè)計過程,使機床為了實現(xiàn)工件定位、夾緊、快進(jìn),勞動,停留,快速返回等待接下來的處理。設(shè)計一個結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、成本低、效率高、操作簡單、維護方便的液壓傳動系統(tǒng)。
該系統(tǒng)使用一個液壓泵多個液壓缸油,當(dāng)系統(tǒng)的需求變化流,使用蓄電池發(fā)展循環(huán),可以減少系統(tǒng)的功率損耗和發(fā)熱。立式組合機床液壓系統(tǒng)是用來控制液壓動力滑臺,通過控制動力滑臺實現(xiàn)組合機床和加工來完成各種操作。有五個液壓系統(tǒng)的液壓缸,其中兩個為飼料工作缸,缸定位、夾緊缸和氣缸。系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的液壓動力滑臺,自動化程度高,定位,夾緊液壓系統(tǒng)實現(xiàn)中,入站工作,謊言滑臺也可以同時實現(xiàn)工作循環(huán)。在每個站都快進(jìn)的,職工之間互不干涉,迅速撤退。進(jìn)口節(jié)流背壓控制方法,順序背壓閥的小背壓只有快進(jìn),小功率損耗;到閥能自動回使工作壓力增加,進(jìn)給速度平穩(wěn)。通過電氣系統(tǒng),可以自動完成所有操作的設(shè)計要求。
關(guān) 鍵 詞: 組合機床; 動力滑臺; 液壓系統(tǒng)
Abstract
This thesis describes the combination of vertical and horizontal hydraulic system design，dynamic sliding through the working condition of modular machine tool hydraulic system analysis to determine the main parameters of hydraulic system and the development of the basic procedures, developed hydraulic system diagram, the choice of hydraulic components and system performance check, drawing engineering drawings and technical documents. Familiar with hydraulic system design method and design steps, so that the machine to achieve the work piece positioning, clamping, fast forward, to work, stay, and quickly return to wait for the next processing and other activities. Design a simple structure, reliable operation, low cost, high efficiency, simple operation, convenient maintenance, hydraulic transmission system.
System USES the diversity of a hydraulic pump, hydraulic cylinder oil, when the great changes in flow demand growth using battery circuit, system can reduce power loss and heat. The combination of vertical and horizontal hydraulic system is used to control hydraulic power sliding table,
by controlling the power slider to achieve the combination of the various actions in order to complete the machine work pieces. There are five cylinder hydraulic system, including two working cylinder, a positioning cylinder, cylinder clamping cylinder and delivery. System using standard hydraulic power sliding, high degree of automation, positioning, clamping hydraulic system implemented for workers to vertical, horizontal sliding table can realize the work cycle at the same time. Fast forward to each station to meet, work forward, rewind, non-interference in each other. Imported throttle speed regulation method of back pressure, order form small back pressure fast into the back pressure valve, power consumption is small, can work automatically when getting into the back pressure increase, feed rate and stability. Through the cooperation and electrical system, can automatically complete all the design requirements of action.
Key words: combination machine tools; power sliding feed table;
hydraulic system, pump and accumulator
目 錄
第一章引言 1
第二章液壓系統(tǒng)工況分析 2
2.1理論依據(jù)、設(shè)計方法和研究步驟 2
2.2.1機床的主要運動 2
2.2.2動力滑臺的特性 2
2.3組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的使用要求及負(fù)載分析 3
第三章方案分析及液壓原理圖的擬定 4
3.1立臥式動力滑臺工作要求 4
3.2計算液壓缸的外負(fù)載、繪制工作循環(huán)圖 4
3.3計算液壓缸外負(fù)載，繪制工作循環(huán)圖 4
3.3.1動力滑臺軸向切削力的計算 4
3.3.2計算液壓缸外負(fù)載、繪制工作循環(huán)圖 5
3.4擬定液壓系統(tǒng)方案、繪制液壓系統(tǒng)原理圖 6
3.4.1擬定液壓系統(tǒng)方案、繪制液壓系統(tǒng)原理 7
3.4.2繪制液壓系統(tǒng)圖 10
3.4.3該系統(tǒng)工作原理分析 11
第四章方案分析及液壓原理圖的擬定 12
4.1確定液壓缸的主要參數(shù) 12
4.1.1初選液壓缸的工作壓力 12
4.1.2確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 12
4.2 計算臥式動力滑臺液壓缸的工作壓力和輸入功率 13
4.2.1計算臥式動力滑臺液壓缸的工作壓力 13
4.2.2計算液壓缸的輸入功率 14
4.3 設(shè)計計算立式動力滑臺液壓缸 15
4.3.1選取工作壓力及背壓力 15
4.3.2確定液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸 15
4.3.3認(rèn)證液壓缸筒壁厚 16
4.3.4定液壓缸筒的長度 16
4.3.5校核活塞桿的穩(wěn)定性 17
4.3.6液壓缸各截面積 18
4.3.7初定液壓缸流量 18
4.3.8計算液壓缸的輸入功率 18
4.4 選擇液壓泵 19
4.4.1液壓泵工作壓力、流量、驅(qū)動功率計算 19
4.5蓄能器的選擇 20
4.6選擇液壓閥 21
4.6調(diào)整各閥的參數(shù) 22
4.6.1流量閥各參數(shù)的調(diào)定 22
4.6.2壓力閥參數(shù)的調(diào)定 23
4.6.3其他閥壓力參數(shù)的調(diào)定 24
3.6.4油管的尺寸 25
第五章集成塊的設(shè)計 26
5.1 集成塊簡介 26
5.2 集成塊的設(shè)計原則 26
5.3 集成塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計 27
第六章 油箱的設(shè)計 29
6.1確定油箱容量 29
6.2油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計 29
第七章系統(tǒng)穩(wěn)定性驗算 33
7.1液壓泵工作壓力穩(wěn)定性校核 33
7.2系統(tǒng)熱能工況的穩(wěn)定性校核 35
7.2.1系統(tǒng)效率 35
7.2.2系統(tǒng)熱能工況的穩(wěn)定性校核 36
結(jié) 論 37
參考文獻(xiàn) 38
致 謝 39
符號
符 號
單 位
意 義
M
牛.米
彎矩
Ft
牛
軸向切削力
F
牛
力
n
轉(zhuǎn)每分
轉(zhuǎn)速
d
毫米
直徑
v
米每秒
速度
f
轉(zhuǎn)每毫米
進(jìn)給量
L
毫米
長度
P
千瓦
功率
T
牛.米
扭矩
q
升每分
流量
p
帕
壓力
t
秒
時間
D臥
毫米
臥式動力滑臺液壓缸活塞桿外徑
D立
毫米
立式動力滑臺液壓缸活塞桿外徑
L
毫米
組合機床行程
V
毫升每轉(zhuǎn)
液壓泵的排量
P
瓦特
系統(tǒng)功率
系統(tǒng)效率
n
轉(zhuǎn)每分
轉(zhuǎn)述
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 第一章引言
第一章 引言
液壓系統(tǒng)系現(xiàn)代技術(shù)的現(xiàn)代技術(shù)監(jiān)督工作的基礎(chǔ)和技術(shù)要素,是一項新技術(shù)。自上世紀(jì)60年代,在空間科學(xué)和技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)有了很大的改進(jìn),水技術(shù)的國民經(jīng)濟部門、建筑、冶金、機械等軍事工業(yè)公司下屬的國營企業(yè)、農(nóng)業(yè)機械、汽車、紡織、航空、建筑和機床、石油、水利、都廣泛使用。液壓的現(xiàn)狀進(jìn)行及時、有效、并降低消費、低噪音、可持續(xù)和包容,這方面的努力;與此同時,新的內(nèi)容水力、液壓系統(tǒng)應(yīng)用計算機輔助設(shè)計、計算機和優(yōu)化計算機模擬,越來越顯著的成果。水技術(shù)的應(yīng)用在一個國家成為工業(yè)化的一個重要因素。設(shè)計與合理使用的液壓系統(tǒng)、質(zhì)量和經(jīng)濟效績水力機械的意義。作為高效專用機床,組合機床在大批量生產(chǎn)的機械加工大量廣泛使用。這個畢業(yè)設(shè)計是組合機床動力刀架設(shè)計液壓系統(tǒng)中,液壓組合機床的設(shè)計方法和設(shè)計步驟,包括組合機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計步驟和動力刀架設(shè)計要求、基本參數(shù)確定液壓系統(tǒng)原理圖的設(shè)計,液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性論證等。組合機床基礎(chǔ)部件一般,以工件特定外形和加工工藝設(shè)計和夾具,組成的半自動或自動專用機床的。組合機床采取有效和廉價的優(yōu)勢,更廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)的組成以及可用于自動流。組合機床加工對象定義為專門開發(fā)和生產(chǎn)完成工件之一或幾道一起操作。該機床,通常采用多手段,實現(xiàn)同時烏鴉不同輔助動作自動化生產(chǎn)效率高,加工質(zhì)量穩(wěn)定能更好的保證,并能降低勞動強度。電腦組合機床刀架、鉆削主要設(shè)備頭大箱電源板、立柱、底座、中間底座、柱側(cè)向地基附加部件和控制部件等組成。并其中更適合設(shè)計和軸套加工對象,其余部件是通用部件和專用部件絕大多數(shù)零件(約70% ~ 90%)也是通用零件。加工工具,發(fā)動機動力通過傳動箱板大主體,并通過旋轉(zhuǎn)運動與直線運動刀架刺激供給。組合機床通常收養(yǎng)很多刀軸、多層面、多工位同時加工,如能完成鉆、擴、鉸、鏜、銑、車螺紋、重型等精加工,生產(chǎn)效率比通用機床高幾倍至幾十倍。從結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、操作簡單方便、靈活調(diào)節(jié)范圍大,甚至無級調(diào)節(jié)閱讀優(yōu)勢,結(jié)合機床得到了廣泛應(yīng)用。液壓傳動具有輸出力大,易實現(xiàn)無級調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍大,容易實現(xiàn)過載保護,容易實現(xiàn)自動控制,定位精度高、傳動平穩(wěn)、資源、機制操作簡便長等優(yōu)點?，F(xiàn)在液壓產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防各部門。而動力刀架又許多機床所有需要使用液壓動力刀架設(shè)計顯得極為重要和迫切。隨著快速發(fā)展科學(xué)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、國民經(jīng)濟部門急需援助的質(zhì)量優(yōu)異業(yè)績、能源、水利和機床。其中,進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品性能是質(zhì)量、水平、進(jìn)入市場的一個重要組成部分的能力和經(jīng)濟效益。產(chǎn)品設(shè)計,包括功能性分析水系統(tǒng)、設(shè)計和印制水利方案設(shè)計。設(shè)計畢業(yè)于設(shè)計。顯然,在液壓系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生的根本問題,可能導(dǎo)致更大的水力機械影響可能是災(zāi)難性的。
43
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 第二章液壓系統(tǒng)工況分析
第二章 液壓系統(tǒng)工況分析
2.1理論依據(jù)、設(shè)計方法和研究步驟
液壓傳輸系統(tǒng)設(shè)計是設(shè)計的一部分與機械設(shè)計整個主機是密切相關(guān)的。液壓系統(tǒng)通過一個簡單、靈活、調(diào)速程度,未經(jīng)調(diào)節(jié)的閱讀連、該地區(qū)其他品質(zhì)機床廣泛使用。一旦最后定稿的一個全面方案的框架內(nèi),以傳播或機器后傳染水力、液壓系統(tǒng)設(shè)計和印制一般流程基本要素如下:
1、明確對液壓系統(tǒng)的要求
2、分析主機工況，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)
3、進(jìn)行方案設(shè)計，初擬液壓系統(tǒng)原理圖
4、計算和選擇液壓元件
5、驗算液壓系統(tǒng)的性能
6、繪制正式系統(tǒng)工作圖，編織技術(shù)文件
2.2組合機床的工作原理
2.2.1機床的主要運動
車床組合的液壓泵發(fā)動機進(jìn)給完成,一共運輸活動和團隊精神工人的生命,并返回之前迅速轉(zhuǎn)變。機床,首先是一個房間用于運輸?shù)牧硪环N液壓桶,微調(diào)按鈕后履行定位夾緊一攬子定位和混合加工,當(dāng)淆體系中,當(dāng)后立即采取的壓力在電器和電子設(shè)備的壓力,如巡回的電器和電子設(shè)備。然后縱向塌方和動態(tài)的滾動同時迅速機動橫貫進(jìn)給諸如快速變革,同時又刀引擎、泵)在工人中)。后塌方、供電裝置的工作周期。
2.2.2動力滑臺的特性
動力滑臺是由滑動,滑鞍和驅(qū)動來實現(xiàn)直線進(jìn)給運動的部件。根據(jù)被加工零件的工藝要求,電源箱安裝在滑動鞍座(與主軸箱)或切割頭(如鉆、鏜頭、銑頭、攻螺絲頂軸與齒輪部分),可以完成鉆孔、擴張,鉸孔,無聊,倒角,銑和攻螺紋;此外,滑動表也可以用作移動平臺,安裝檢測設(shè)備也可以完成自動檢測過程?；瑒颖肀旧砜梢园惭b的基礎(chǔ),柱或傾斜的基地,為了適應(yīng)水平,垂直或傾斜等形式的組合機床。液壓滑臺和液壓傳動設(shè)備是兩個獨立的組件。滑臺液壓缸。液壓缸固定在滑動,活塞桿通過支架與車輛有關(guān)。在工作中,液壓傳動的壓力油通過活塞桿驅(qū)動滑鞍沿著滑動導(dǎo)軌運動。
2.3組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的使用要求及負(fù)載分析
設(shè)計對象為一臺加工柴油機機體的立臥式組合機床。液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)與性能要求如下：柴油機機體材料：HT250；硬度：HB180~250。在左側(cè)面：鉆Ф8孔，鉆通；鉆4-Ф12孔，深28；鉸孔Ф50孔，深10；在頂面：擴孔2-Ф11.7孔，通孔；擴孔8-Ф12，深45；鉆孔Ф8，通孔。
表2-1
滑臺名稱
重量
（Kg）
速度（m/min）
行程（mm）
快進(jìn)
工進(jìn)
快進(jìn)
工進(jìn)
快退
臥式滑臺
1300
6
0.055~0.1
110
30
140
立式滑臺
1100
6
0.045~0.1
100
50
150
工作周期:輸送工件,工件定位、夾緊、快進(jìn)、工作——停止——快速返回等待下一個過程。的靜態(tài)摩擦系數(shù)f = 0.2、FD = 0.1的摩擦系數(shù),工作臺要求運動平穩(wěn),但你可以隨時停止運動,兩個動力滑臺完成每個循環(huán)相互干擾,夾緊可調(diào),可以保證。在鉆探過程中,當(dāng)加工需求定位和收緊后,這是一個三缸順序動作,不能錯誤。工作當(dāng)夾緊氣缸壓力和鎖模力的大小可調(diào);不要得失動力滑臺應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)開始快進(jìn),工作到待死文件鐵,快速撤退,以阻止自動原位循環(huán)過程如圖1.1所示,為了提高機器生產(chǎn)力;滑臺工況轉(zhuǎn)換平滑,小功率損耗。
圖2-1 工序循環(huán)圖
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 第三章方案分析及液壓原理圖的擬定
第三章 方案分析及液壓原理圖的擬定
3.1動力滑臺工作要求
動力滑臺是用來實現(xiàn)組合機床通用部件和配置的進(jìn)給運動的。動力頭和工件主軸箱后可完成各種孔加工、面對處理過程,等液壓動力滑臺,是由液壓缸可以實現(xiàn)各種飼料的工作周期。性能的液壓動力滑臺液壓系統(tǒng)的平穩(wěn),速度進(jìn)給速度的主要需求穩(wěn)定,用電是合理的,系統(tǒng)效率高,產(chǎn)生更少的熱量。
3.2計算液壓缸的外負(fù)載、繪制工作循環(huán)圖
為了能夠提供穩(wěn)定的工作,機床自動化設(shè)計過程和簡化規(guī)則,可以采取生產(chǎn)液壓動力滑。被快速前進(jìn)的動作周期:附近的工件,然后由工作制定鉆探速度,由于加工,因此,加工到位碰擋鐵,以確保準(zhǔn)確,然后迅速結(jié)束行程持續(xù)時間,最后也會自動停止。為了便于自動化機床和工件夾緊力產(chǎn)生足夠的夾緊定位,也與實現(xiàn)液壓。定位和夾緊工件的運動和動力,三者之間應(yīng)按照一定順序,即先,然后在夾緊定位,然后由兩個循環(huán)動力滑自動工件和放松,最后,以定位銷的運輸將第二個裝置。為了提高生產(chǎn)率，左右滑臺同時實現(xiàn)工作循環(huán)，這就要求系統(tǒng)能防止相互干擾。液壓系統(tǒng)的工作要求
3.3計算液壓缸外負(fù)載，繪制工作循環(huán)圖
3.3.1動力滑臺軸向切削力的計算
1、臥式動力滑臺軸向切削力的計算
臥式動力滑臺要完成的加工任務(wù)如下：鉆Ф8孔，鉆通；鉆4-Ф12孔，深28；鉸孔Ф50孔，深10。由加工任務(wù)可知，軸向切削力由三部分構(gòu)成，分別是鉆Ф8孔、Ф12孔和Ф50孔。設(shè)其分別產(chǎn)生的切削推力為FtФ8、 FtФ12 和FtФ50。
FtФ9=26==779.69N (2-1)
FtФ19=26 ==6712.89N
(2-2)
FtФ60=51.4=
= 9580.18N (2-3)
綜上所述，臥式滑臺的總切削推力Ft臥= FtФ9+ FtФ12 +FtФ50
=784.69+6801.89+9510.18
=17096.75N (2-4)
2、動力滑臺軸向切削力的計算
動力滑臺要完成的加工任務(wù)如下：擴孔2-Ф11.7孔，通孔；擴孔8-Ф12，深45；鉆孔Ф8，通孔。由加工任務(wù)可知，軸向切削力由三部分構(gòu)成，分別是擴Ф11.7孔、Ф12孔和鉆Ф8孔。設(shè)其分別產(chǎn)生的切削推力為FtФ11.7、 FtФ12 和FtФ8
FtФ11.7==
=753.31N (2-5)
FtФ12==
=7210.25N (2-6)
FtФ8=26=
=3093.04N (2-7)
綜上所述，滑臺的總切削推力Ft立= FtФ11.7+ FtФ12 +FtФ8
=753.31+7210.35+3093.04
=11056.61N (2-9)
3.3.2計算液壓缸外負(fù)載、繪制工作循環(huán)圖
1、動力滑臺的運動和負(fù)載分析
（1）運動分析
設(shè)計負(fù)載分析說明總已給定各階段的運動參數(shù)。
（2）負(fù)載分析
軸向切削力 ： Ft臥===19985.28N (2-10)
Ft立===12289.12N (2-11)
摩擦阻力 ：
===2831.11N (2-12)
===2395.56N (2-13)
===1415.56N (2-14)
===1197.78N (2-15)
慣性阻力 ： ===491.58N (2-16)
===407.41N (2-17)
背壓阻力
進(jìn)口節(jié)流調(diào)速，回路裝背壓閥的回路是本次液壓系統(tǒng)設(shè)計的主要原理。依照經(jīng)驗公式選取系統(tǒng)背壓為0.3MPa。
根據(jù)上述分析（忽略傾覆力矩的作用）可計算出液壓缸在各階段的負(fù)載，如表3-1所示。
表3-1 液壓缸負(fù)載
工況
負(fù)載組成F1
臥式動力滑臺
立式動力滑臺
推力F(N)
速度（）
推力F(N)
速度（）
啟動
2871.11
2305.56
加速
1997.04
2822.97
快速
1715.56
0.1
1797.78
0.1
工進(jìn)
18512.31
0.000820.0017
13782.93
0.000850.0017
制動
1475.56
0.5
1597.78
0.5
2、負(fù)載圖和速度圖
根據(jù)題目中給定的參數(shù)和表3-1中的數(shù)值繪制液壓缸的F-l和v-l速度圖，如圖3-1、3-2所示。
3.4擬定液壓系統(tǒng)方案、繪制液壓系統(tǒng)原理圖
3.4.1擬定液壓系統(tǒng)方案、繪制液壓系統(tǒng)原理
1、調(diào)速與速度換接回路
這機床液壓滑塊工作，進(jìn)給速度低,發(fā)射功率小,非常適合選擇節(jié)流控制方式,鉆孔切削力變化很小,和負(fù)載,為了保證切削過程的穩(wěn)定速度同時,使用進(jìn)口調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速,為了增加液壓缸運行穩(wěn)定性的回油背壓閥,液壓缸的V - L曲線,滑臺快進(jìn)到工作速度變化較大,選擇切斷閥在加快速度,減少壓力的影響。如圖3 - 3所示。
圖3-1 調(diào)速與速度換接回路圖
考慮機器負(fù)荷大,工作時進(jìn)給速度較低,并且負(fù)載小快進(jìn)時,快速返回,高速、節(jié)能、減少發(fā)熱、泵源系統(tǒng)宜選用泵和蓄能器供油回路?；脽羝诒舜说墓ぷ鳌Ｍㄟ^聯(lián)合燃料泵和蓄能器快進(jìn),僅靠石油供應(yīng)的泵,效率高。2、換向回路
本機采用液壓缸差動連接方法,當(dāng)來回快速向前移動快,快進(jìn),快退速度基本相等。由于液壓缸差動連接使用,電磁換向閥宜采用三位四通閥,為了保持機器的時候可以停在任何位置,我們使用中值函數(shù)O。
快進(jìn)時,液壓缸的液壓差動連接,到石油和石油,不允許背壓閥流回油箱。工作到分離石油和石油回到初中,通過回油背壓閥流回油箱,我們必須在換向閥,對石油進(jìn)口和電路連接,增加一個單向閥,增加訂單后的背壓閥液壓控制閥,控制石油和連接到換向閥壓力油,這么快就進(jìn)入液壓缸回油通過液壓控制順序閥關(guān)閉(快進(jìn)空時間表低壓,閥門打開它),只有單向閥和進(jìn)口融合,把工作變成(切斷閥電路)后,由于調(diào)速閥的作用,系統(tǒng)壓力、流體控制順序閥打開的液壓缸回油背壓閥,坦克,與此同時,單向閥油切斷,將回來,確保形成高壓液壓系統(tǒng),液壓缸的正常工作。繪制線路圖的一部分。如圖3 - 2所示。
圖3-2 換向回路
3、壓力控制回路
液壓泵、蓄能器安全閥的壓力調(diào)節(jié),只有當(dāng)員工進(jìn)入泵供油,小系統(tǒng)所需的流量,泵通過安全閥蓄電池1石油供應(yīng)。蓄電池充電完成時,蓄電池分支機構(gòu)的壓力,當(dāng)三個選擇設(shè)置壓力釋放閥,系統(tǒng)開始卸貨。止回閥2塊以下的壓力泵和蓄電池之間的干擾。當(dāng)系統(tǒng)壓力蓄電池提供壓力大于泵壓力、單向閥打開。隨著液壓缸進(jìn)入工進(jìn)狀態(tài)系統(tǒng)壓力開始上升，系統(tǒng)的壓力開始高于蓄能器的壓力，此時單向閥關(guān)閉。
圖3-3 換向回路圖（2）
4、定位、夾緊、輸送系統(tǒng)回路
由于系統(tǒng)的定位、夾緊液壓缸工作區(qū)域,有小,主要是使用蓄電池的石油供應(yīng)。安全可靠,以確保工件的定位夾緊,安裝蓄電池在夾緊回來的路上,在工件夾緊系統(tǒng)壓力增加,當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到壓力繼電器設(shè)定值時,壓力繼電器信號后點吃的換向閥,系統(tǒng)執(zhí)行快進(jìn),采取行動。在定位、鉗位電路換向閥的設(shè)計與定位裝置采用電磁閥。夾緊壓力低于系統(tǒng),需要一個穩(wěn)定、可調(diào),采用減壓閥減壓減壓閥后安裝一個止回閥,它可以增加夾緊的可靠性和安全性。在第一次定位夾緊順序動作,由順序閥。放松工件不受順序閥,使并行單向閥閥的順序。因為傳輸電路的特殊要求,只設(shè)置在主行減壓閥的設(shè)計,使用油控制。畫定位、夾緊和輸送系統(tǒng)的線路圖的一部分,如圖3 - 6所示,3 - 7,
圖3-4 定位回路 圖3-5 輸送回路
圖3-6 夾緊回路
5、行程終點的控制
由于機床加工盲孔,完成的工作部分的定位精度有一定的要求,所以鐵的滑塊,可以通過壓力繼電器信號轉(zhuǎn)換器。
3.4.2繪制液壓系統(tǒng)圖
合成線路圖,整個機床液壓系統(tǒng)原理圖初步圖紙,基本上看起來完善,補充,映射出一個正式的液壓系統(tǒng)原理圖,液壓系統(tǒng)原理圖如3 - 7所示。
圖3-7 組合機床液壓系統(tǒng)圖
系統(tǒng)圖中各電磁鐵及行程閥的動作順序見表3-2所示（電磁鐵通電、行程閥壓下時，表中記“+”;反之，記“-”號）。
表3-2 電磁鐵及行程閥的動作順序
名
稱
動
作
電磁鐵
行程閥
1YA
2YA
3YA
4YA
5YA
6YA
7YA
8YA
9YA
12
20
送入
-
-
-
-
-
-
-
-
+
-
-
定位
-
-
-
-
+
-
-
-
+
-
-
夾緊
-
-
-
-
+
-
+
-
+
-
-
臥式滑臺
快進(jìn)
+
-
+
-
+
-
-
-
工進(jìn)
+
-
+
-
+
-
-
+
快退
-
+
+
-
+
-
-
-
立式滑臺
快進(jìn)
+
-
+
-
+
-
-
-
工進(jìn)
+
-
+
-
+
-
-
+
快退
-
+
+
-
+
-
-
-
松開退回
-
-
-
-
-
-
-
-
+
-
-
原位停止
-
-
-
-
+
-
+
-
+
-
-
3.4.3該系統(tǒng)工作原理分析
1、輸送、定位和夾緊
按下啟動按鈕，此時電磁換向閥9、26、33、35均處于中位，液壓油進(jìn)入輸送回路，帶動輸送液壓缸將工件運送至指定位置。當(dāng)確認(rèn)工件輸送到位后二位四通電磁閥的5YA得電，此時定位回路接入系統(tǒng)，開始執(zhí)行工件的定位插銷動作。工人們可以適當(dāng)調(diào)整,以確保準(zhǔn)確的定位。當(dāng)工件夾緊后兩位四通電磁換向閥7丫有電,鉗位電路連接到系統(tǒng),系統(tǒng)開始緊縮行動。當(dāng)系統(tǒng)完成后的夾緊鉗位電路的壓力增加,當(dāng)壓力達(dá)到壓力繼電器設(shè)置電磁繼電器發(fā)出電信號,工作缸后開始工作。石油流路線如下:
定位:泵減壓閥止回閥31 32 33兩位四通電磁閥(5丫電)
夾緊:泵和蓄能器39 37兩個四通閥止回閥電磁閥,26(7丫電)
2、快進(jìn)
當(dāng)工件定位、夾緊、定位、夾緊回路的液壓油來實現(xiàn)恒壓值,壓力繼電器和信號的電磁換向閥9日26日1 3丫丫,電氣、液壓缸差動連接,實現(xiàn)快進(jìn)。石油流路線是:泵閥2 3閥6 16閥蓄電池閥5閥閥4 8 9 12閥門17(差動連接)。
3、工進(jìn)
當(dāng)動力滑臺快進(jìn)到工件,壓中風(fēng)閥,石油進(jìn)入液壓缸調(diào)速閥11日19日電路的壓力增加,蓄壓器停止工作,和工作。石油流路線是:泵閥2 3閥6 16閥蓄電池閥5閥4 8和9閥 11閥13 、14槽
4、快退
動力滑臺工作時,滑塊鐵,油液壓回路的壓力上升到一個固定值,壓力繼電器46歲,47個電信號,電磁換向閥2 4丫,電力,和1 3丫,電力,實現(xiàn)快速倒帶。石油流路線:泵2 16 15 12閥、蓄能器9箱。
5、松開工件原位停止
當(dāng)壓力繼電器46、47發(fā)出電信號快退時，電磁換向閥2YA、4YA得電，1YA、3YA失電，二位四通閥33、35的5YA、8YA得電電，定位夾緊回路松開工件。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 第四章集方案分析及液壓原理圖的擬定
第四章 方案分析及液壓原理圖的擬定
4.1確定液壓缸的主要參數(shù)
4.1.1初選液壓缸的工作壓力
已知水平動力滑臺液壓缸負(fù)載值最大18503.31 N,垂直動力滑臺液壓缸檢查負(fù)載值最大13482.90 N .參考表4 - 1、4 - 2,和參考同類型組合機床、液壓缸壓力為3.5,因此為低壓液壓系統(tǒng)。
表4-1 按負(fù)債選擇壓力標(biāo)準(zhǔn)
負(fù)載/ KN
<8
5~10
14~24
23~30
30~50
>50
工作壓力/MPa
<0.8~1
1.5~2
2.5~3
3~4
4~5
≥5~7
表4-2 各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力
機械類型
機 床
農(nóng)業(yè)機械
小型工程機械
建筑機械
液壓鑿巖機
液壓機
大中型挖掘機
重型機械
起重運輸機械
磨床
組合機床
龍門刨床
拉床
工作壓力/MPa
0.8~2
3~5
2~8
8~10
10~18
20~32
4.1.2確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)
由第2章分析可知臥式動力滑臺液壓缸最大推力為工進(jìn)階段時且為18503.31N立式動力滑臺液壓缸最大推力為工進(jìn)階段時且為13482.90N。：:
=m (4-1)
檢查參考文獻(xiàn)[3]表3 - 4系列液壓缸孔大小(GB / t2348 - 80),將超過計算值的標(biāo)準(zhǔn)直徑,取= 100毫米為了實現(xiàn)快進(jìn)和快速度等于,采用差動連接,d = 0.7。所以= 0.7 = 0.7 * 100 = 70毫米。還根據(jù)參考表3 - 5系列[3]活塞桿直徑(GB / t2348 - 80)成長為一個標(biāo)準(zhǔn)系列活塞桿直徑?；? = 100毫米,70毫米。= 70毫米計算液壓缸無桿腔的有效行動面積= 78.5,桿腔的有效面積= 40.1。
檢查參考文獻(xiàn)[3]表3 - 4系列液壓缸孔大小(GB / t2348 - 80),將超過計算值的標(biāo)準(zhǔn)直徑,取= 90毫米為了實現(xiàn)快進(jìn)和快速度等于,采用差動連接,d = 0.7。所以= 0.7 = 0.7 * 90 = 63毫米。還根據(jù)參考表3 - 5系列[3]活塞桿直徑(GB / t2348 - 80)成長為一個標(biāo)準(zhǔn)系列活塞桿直徑。花= = 90毫米,70毫米。= 70毫米計算液壓缸無桿腔的有效行動面積= 64.74,桿腔的有效面積= 38.43。
時使用工人調(diào)速閥,檢查產(chǎn)品樣本、調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量= 0.05,由于最低工作速度= 0.025,那么。它可以滿足低速穩(wěn)定性的要求。
4.2 計算臥式動力滑臺液壓缸的工作壓力和輸入功率
4.2.1計算臥式動力滑臺液壓缸的工作壓力
基于參考[1]表9 -估計的五個組件的背壓,背壓值估計該系統(tǒng)可以選擇在0.5 ~ 0.8的范圍,所以暫定:表,= 0.8,快速運動,= 0.5,液壓缸在工作周期的每個階段的工作壓力,可以根據(jù)參考[1](9),式(9 - 11)式(9 - 12)計算:差動快進(jìn)階段:
(4-2)
工作進(jìn)給階段：
(4-3)
快速退回階段：
(4-4)
4.2.2計算液壓缸的輸入功率
快進(jìn)階段：
(4-5)
工進(jìn)階段：
(3-6)
快退階段：
(3-7)
將以上計算的壓力、流量和功率值列成表4-3。
表4-3 液壓缸在各階段的壓力、流量和功率
工作階段
工作壓力（）
輸入流量（）
輸入功率（）
快速前進(jìn)
工作進(jìn)給
2.69
快速退回
4.3 設(shè)計計算立式動力滑臺液壓缸
4.3.1選取工作壓力及背壓力
=13482.93N在100000-200000N之間，=6-8MPa 選取=7MPa，為防止加工結(jié)束動力頭突然前沖，設(shè)回油路有背壓閥或調(diào)速閥，取背壓=0.8 MPa。
4.3.2確定液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸
取液壓缸無桿腔作工作腔列液壓缸力的平衡方程：
圖4-1 組合機床液壓缸力平衡圖
(4-8)
快進(jìn)速度，工進(jìn)速度，相差很大，應(yīng)進(jìn)行差動換接，取k= A2/ A1，則：
8.129cm (4-9)
取液壓缸筒標(biāo)準(zhǔn)值：D=9㎝
d=0.707D=7.3cm (4-10)
取活塞桿標(biāo)準(zhǔn)值d=7㎝
4.3.3認(rèn)證液壓缸筒壁厚
在低壓液壓系統(tǒng),由其切削加工性能液壓缸壁厚,根據(jù)薄壁缸壁厚計算:
額定工作壓力： (4-11)
試驗壓力為： =1.9=1.5×3.5=5.25 (4-12)
許用應(yīng)力?。? （ 取安全系數(shù)n=5）
2.556 (4-13)
4.3.4定液壓缸筒的長度
活塞桿工作行程：150
活塞桿伸出長度不少于21
取液壓缸筒長：
＝150+80+98+20+15=363 (4-14)
類型:l活塞最大工作行程;B活塞長度、平均(0.6 -)1 D;活塞桿指南的長度,(0.6 - -1.5)D;M為活塞桿密封長度,通過密封;C對于其他長度,包括一些特殊的設(shè)備所需的長度(見圖4 - 1)。一般最好不要超過20倍圓柱直徑的長度。
圖4-2 液壓缸機構(gòu)圖
取活塞桿長 553
求最小活塞桿直徑
取 0.019 (4-15)
1.9比80少42.11倍，穩(wěn)定性足夠安全可靠。
4.3.5校核活塞桿的穩(wěn)定性
1、求活塞桿的臨界半徑
0.49 (4-16)
2、求活塞桿的臨界負(fù)載
42.5 (4-17)
選用45#鋼，取其柔性系數(shù)
液壓缸的安裝方式采用一端固定，一端自由，其末端系數(shù)
活塞桿細(xì)長比： 42.5
(4-18)
活塞桿伸出長度：L=21cm
該液壓缸活塞桿的穩(wěn)定性能好,可靠性高。
3、求活塞桿臨界負(fù)載的安全系數(shù)
其安全系數(shù)： =5
4.3.6液壓缸各截面積
0.0074 (4-20)
0.0026 (4-21)
0.0038 (4-22)
4.3.7初定液壓缸流量
快進(jìn)： 6.4×10 (4-23)
2.6×10 (4-24)
3.8×10 (4-25)
工進(jìn)： 1.95×—2.37× (4-26)
快退： 4.3×10 (4-27)
4.3.8計算液壓缸的輸入功率
計算公式:
快進(jìn)階段：
工進(jìn)階段：
快退階段：
將以上計算的壓力、流量和功率值列成表4-4
表4-4 液壓缸在各階段的壓力、流量和功率
工作階段
工作壓力（）
輸入流量（）
輸入功率（）
快速前進(jìn)
工作進(jìn)給
快速退回
4.4 選擇液壓泵
4.4.1液壓泵工作壓力、流量、驅(qū)動功率計算
1、泵工作壓力計算
高壓小流量泵工作循環(huán)過程中，最大工作壓力，采用調(diào)速閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速，設(shè)定工進(jìn)最大壓力損失為5，
則
（35+5+5）45
2、蓄能器工作壓力計算
液壓系統(tǒng)在快速進(jìn)退工作壓力為，高于快進(jìn)工作壓力取為快速進(jìn)給工作壓力, 設(shè)定快進(jìn)最大壓力損失為，則：
＝ (4-28)
3、液壓泵的流量及規(guī)格
=++
=2.354=47.1 (4-29)
查閱工具書，并參考同類機床，選用YB-50型液壓泵。
4、電動機的驅(qū)動功率
從液壓缸的負(fù)載、壓力、流量、功率的工況表得知，取電機效率：，則電動機的驅(qū)動功率為
(4-30)
選型交流異步電動機。
4.5蓄能器的選擇
根據(jù)蓄能器在液壓系統(tǒng)中的功用，確定其類型和主要參數(shù)。本次畢業(yè)設(shè)計中蓄能器作為輔助油泵。其有效工作容積為
(4-31)
=
=
根據(jù)蓄能器在系統(tǒng)中的作用，參考機械設(shè)計手冊第4卷，計算蓄能器的容積
=
= (4-32)
綜上所述，蓄能器的容量為5.73L，查閱相關(guān)資料，選NXQ型氣囊式蓄能器
4.6選擇液壓閥
根據(jù)所擬定的液壓系統(tǒng)原理圖,計算分析通過各液壓閥的最高壓力和最大流量,選擇個液壓閥的型號規(guī)格，下面列出各控制閥通過的實際流量，見表4-5。
表4-5 各閥通過的公稱流量及型號規(guī)格
序號
名稱
型號
公稱流量(L/min)
元件數(shù)量
1
過濾器
WU-100×180F
100
1
2
葉片泵
YB1-50
145
1
3
單向閥
CV-G06-05-20
100
1
4
截止閥
5
蓄能器
NXQ-6.3-H
1
6、30
節(jié)流閥
NX-M03-09-20
60
2
7、28
單向閥
CV-G03-05-20
60
2
8、29
調(diào)速閥
MF-03P-20
45
2
9、26
三位四通電磁換向閥
SWH-G03-C2-A220-10-LS-M
63
2
10、18
單向閥
MF-02P-20
23
2
11、17
調(diào)速閥
MF-02P-20
23
1
12、20
二位二通行程換向閥
UCF1G-03-E-10
45
1
13、21
順序閥
SCV-G03-1-ET-20
50
1
14、22
溢流閥
RF-G02-1-30
15、23
單向閥
CV-G03-05-20
60
3
31
減壓閥
PRV-G-06-1-10
50
1
32、39
單向閥
CV-G03-05-20
60
2
33、35
三位四通電磁換向閥
SWH-G02-C2-A220-10-LS-M
40
1
36
單向閥
MF-02P-20
23
2
38
溢流閥
RF-G02-1-30
100
1
40
溢流閥
DBD-6
45
1
42
減壓閥
PRV-G-06-1-10
50
1
43
二位四行程換向閥
UCF1G-03-E-10
45
1
44
調(diào)速閥
MSF-6A-I-D24-20
70
1
45
單向閥
CV-G06-05-20
125
1
34、46、47
壓力繼電器
GPS-03-K-1-20
75
1
4.6調(diào)整各閥的參數(shù)
4.6.1流量閥各參數(shù)的調(diào)定
1、節(jié)流閥6、30的調(diào)整
節(jié)流閥在滑臺快動作的流量調(diào)整2更合適。當(dāng)一個快速移動的滑臺,另一個滑塊是進(jìn)給運動,不會有壓力突然下降,波動的現(xiàn)象,影響加工質(zhì)量,同時,滑臺快速運動,都可以增加2的流量,使更快,從而提高工作效率。
2、調(diào)速閥8、29、11、17的流量的調(diào)整
將調(diào)速閥旋鈕擰到0.6，可消除負(fù)載變化對流量的影響，滿足工進(jìn)要求。
4.6.2壓力閥參數(shù)的調(diào)定
溢流閥4的壓力調(diào)整值顯然的系統(tǒng)壓力最高。對溢流閥6的壓力調(diào)整值需作如下計算：
快進(jìn) ：
(4-33)
(4-34)
(4-35)
快退：
(4-36)
(4-37)
(4-38)
式中類型的液壓缸無桿腔壓力,F為液壓缸液壓缸桿腔壓力油回流通過電液換向閥的壓力損失,F的左滑臺快運動推力（4444N）。
檢查產(chǎn)品樣本可以在額定流量下的閥壓力損失,如表4 - 6所示,4 - 7。
又考慮到管道的壓力損失和通道在人體內(nèi),溢流閥的損失可調(diào):= 1.5
表4-6 閥的額定壓力損失計算
A1=2A2=π/4D2=25π
快進(jìn)
快退
P=9.5 ×105Pa
P=10.5×105Pa
表4-7 閥的額定壓力損失
序號
名稱
型號
額定流量下的壓力損失
1
節(jié)流閥
ELB-16
2×105Pa
2
單向閥
AF3-EA10B
2×105Pa
3
三位四通電液換向閥
E35ZD-63
1.5×105Pa
4
單向閥
AF3-Ea10B
2×105Pa
5
二位二通行程閥
E22JH-63
1.5×105Pa
4.6.3其他閥壓力參數(shù)的調(diào)定
1、減壓閥32、37
減壓閥的壓力值由夾緊力及夾緊缸的工作面積決定，取Pj=2.09×106。
2、順序閥28
順序閥的壓力值應(yīng)大于定位液壓缸動作時的壓力，計算可得定位液壓缸動作其對應(yīng)的壓力值為4×105，則有
4＞＞25 (4-39)
為減小壓力損失，可取=8×105。
3、壓力繼電器27、30
壓力值應(yīng)大于夾緊液壓缸動作的壓力值,小于減壓閥的壓力值,由于沒有功率損耗繼電器工作,為了可靠,取較大的值=9×105.。
4、壓力繼電器46、47
其壓力值應(yīng)大于工作進(jìn)給時的壓力值，小于溢流閥5壓力值，基于上述原因取=5.9×105。
5、液控順序閥10、17
壓力值應(yīng)大于快進(jìn)時,節(jié)流閥壓力值后,不到溢流閥的壓力值,同時,閥門不會增加系統(tǒng)的功率損耗,使可靠的工作,保證液壓缸差動連接的正常工作,所以
≤< (4-40)
調(diào)整值可為:=3.0×106。
背壓閥壓力11、18證實了。
此時系統(tǒng)調(diào)整,壓力測點的布局可以看到集成塊單元電路圖。
描述:該系統(tǒng)定位夾緊部分采用標(biāo)準(zhǔn)單元電路塊、壓力測點位置也已確定。盡管兩個壓力點,但仍無法檢測順序閥28壓力。事實上,只要一個壓力點,減壓閥后,24日,27、28、30 4閥壓力可以測量。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 第五章集成塊的設(shè)計
第五章 集成塊的設(shè)計
5.1 集成塊簡介
集成塊一起幾個組件,將節(jié)省與管和液壓系統(tǒng)電路的一部分。隨著液壓系統(tǒng)高壓的方向發(fā)展,精度高,系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也對集成開發(fā),特別是在