臥式雙面銑削組合機(jī)床的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2

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+ + 工作臺(tái)工進(jìn) - + - 工作臺(tái)快退 + - - 液壓泵卸載 - - - 3-2電磁鐵動(dòng)作順序表 3.3液壓元件的選擇 3.3.1液壓泵 液壓缸在整個(gè)工作循環(huán)中的最大工作壓力為3.228MPa,如取進(jìn)油路上的壓力損失為0.8MPa,壓力繼電器調(diào)整壓力高出系統(tǒng)最大工作壓力之值為0.5MPa，則變量泵的最大工作壓力應(yīng)為 Pp=(3.228+0.8+0.5)MPa=4.528MPa 由工況圖可知，液壓泵應(yīng)向液壓缸提供的最大流量為18.378L/min，若回路中的泄漏按液壓缸輸入流量的10%估計(jì)，則液壓泵的總流量應(yīng)為 。 由于要求工作平穩(wěn)，選取最大工作壓力為液壓泵額定壓力的70%，則液壓泵的額定壓力為: P=Pp/0.7=6.47Mpa 根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，最后確定選取YBX-B※L型變量葉片泵，其最大排量為25mL/r，壓力調(diào)節(jié)范圍為2.0—7.0Mpa，若取液壓泵的容積效率，泵的轉(zhuǎn)速為1500r/min 由于液壓缸在快退時(shí)輸入功率最大，這時(shí)液壓泵工作壓力為0.634MPa,進(jìn)油路壓力損失0.3Mpa,流量為20.22L/min,取泵的總效率為0.75，則液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)輸出所需的功率為 根據(jù)此數(shù)值按JB/T10391-2002,，查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本選取Y90L-4型電動(dòng)機(jī)，其額定功率，額定轉(zhuǎn)速。 3.3.2閥類元件及輔助元件的選擇 根據(jù)閥類及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通過(guò)該元件的最大實(shí)際流量，可以選出這些液壓元件的型號(hào)及規(guī)格見(jiàn)表3—3 表3—3元件的型號(hào)及規(guī)格 序號(hào) 元件名稱 估計(jì)流量 L/MIN 額定流量 L/MIN 額定壓力 額定壓降 型號(hào)、符號(hào) 1 變量葉片泵 — 25 7 —— YBX-B※L 2 三位四通閥 55 80 16 <0.5 35DF3Y-E10B 3 行程閥 60 63 16 <0.25 AXQE-Ea10B 4 調(diào)速閥 0.4~1.5 0.2~80 16 — AXQF-Ea10B 5 單向閥 60 63 16 0.2 AF3-Ea10B 6 單向閥 30 63 0.5-16 <0.2 AF3-Ea10B 7 液控順序閥 22 63 16 <0.3 XF3-E10B 8 背壓閥 0.2~0.8 63 16 — YF3-E10B 9 溢流閥 5.1 63 16 —— YF3-E10B 10 單向閥 22 63 16 <0.2 AF3-Ea10B 11 過(guò)濾器 30 63 — <0.2 XU-63*80J 12 壓力表開(kāi)關(guān) —— —— 16 —— KF3-Ea10B 13 單向閥 55 63 16 <0.2 KF3-Ea10B 14 壓力繼電器 —— —— 10 —— HED1KA/10 3.3.3油管的選擇 各元件間連接管道的規(guī)格按元件接口處尺寸決定，液壓缸進(jìn)、出油管則按輸入、輸出的最大流量計(jì)算。由于液壓泵的具體選定之后液壓缸在各階段的進(jìn)、出流量已與原定數(shù)值不同，所以要重新計(jì)算如表3—4所示 表3—4液壓缸的進(jìn)、出流量和運(yùn)動(dòng)速度 流量、速度 快進(jìn) 工進(jìn) 快退 輸入流量/(L/min) 排出流量/(L/min) 運(yùn)動(dòng)速度/(m/min) 由表中的數(shù)據(jù)可知所選液壓泵的型號(hào)、規(guī)格適合。 由表3—4可知，該系統(tǒng)中最大壓力小于3MPa，油管中的流速取3m/s。所以按公式可計(jì)算得液壓缸無(wú)桿腔和有桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為： 則選18mm的孔徑。 3.3.4確定油箱容積： 油箱容積按《液壓傳動(dòng)》式（7-8）估算，當(dāng)取為7時(shí)，求得其容積 按JB/T7938-1999規(guī)定，取標(biāo)準(zhǔn)值V=250L。 4液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 4.1驗(yàn)算系統(tǒng)壓力損失并確定壓力閥的調(diào)整值 (1) 快進(jìn) 滑臺(tái)快進(jìn)時(shí)，液壓缸差動(dòng)連接，進(jìn)油路上油液通過(guò)單向閥10的流量是22L/MIN，通過(guò)電液換向閥2的流量是20.22L/MIN，然后與液壓缸的有桿腔的回油匯合，以流量51.80L/min通過(guò)行程閥3并進(jìn)入無(wú)桿腔。因此進(jìn)油路上的總壓降為 此值不大，不會(huì)使壓力閥開(kāi)啟，故能確保兩個(gè)泵的流量全部進(jìn)入液壓缸。 回油路上，液壓缸有桿腔中的油液通過(guò)電液換向閥2和單向閥6的流量都是28.2L/min，然后與液壓泵的供油合并，經(jīng)行程閥3流入無(wú)桿腔。由此可算出快進(jìn)時(shí)有桿腔壓力P2和無(wú)桿腔壓力P1之差。 此值小于原估計(jì)值0.5Mpa,所以是偏安全的。 （2）工進(jìn) 工進(jìn)時(shí)，油液在進(jìn)油路上通過(guò)電液換向閥2的流量為0.4~1.5L/min，在調(diào)速閥4處的壓力損失為0.5Mpa;油液在回油路上通過(guò)換向閥2的流量為0.20~0.76L/min，在背壓閥8處的壓力損失為0.5MPa,通過(guò)順序閥7的流量為22.2~22.76L/min，因此這時(shí)液壓缸回油腔壓力為 此值大于原估計(jì)值0.5Mpa,則重新計(jì)算工進(jìn)時(shí)液壓缸進(jìn)油腔壓力 ,與原計(jì)算數(shù)值3.761MPa相近。 考慮到壓力繼電器可靠動(dòng)作需要壓差，故溢流閥9的調(diào)壓 （3）快退 快退時(shí)，油液在進(jìn)油路上通過(guò)單向閥5的流量為22L/min，通過(guò)換向閥2的流量為20.22L/MIN；油液在回路上通過(guò)單向閥5、換向閥2和單向閥13的流量都是33.17L/min。一次進(jìn)油路上的總壓降為： 此值較小，所以液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率是足夠的?；赜吐飞系目倝航凳? 所以，快退時(shí)液壓泵的最大工作壓力： ，因此主泵卸荷的順序閥7調(diào)壓應(yīng)大于0.862Mpa. 4.2油液溫升計(jì)算 工進(jìn)在整個(gè)工作循環(huán)中所占的時(shí)間比例達(dá)95%，所以系統(tǒng)發(fā)熱和油液溫升可用工進(jìn)的情況來(lái)計(jì)算。 工進(jìn)時(shí)液壓缸的有效功率為： 此時(shí)泵在高壓下供油，所以它的輸入功率為： 系統(tǒng)效率0.0088， 由此得液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為： 溫升近似值如下： 溫升沒(méi)有超出范圍，液壓系統(tǒng)中不需設(shè)置冷卻器。 5設(shè)計(jì)小結(jié) 剛拿到本次的設(shè)計(jì)題目的時(shí)候，我甚是煩躁，我覺(jué)得這個(gè)題目真的是太難了，比別的同學(xué)憑空多了兩個(gè)步驟，首先就想到了退宿，不止一次的跟老師要求更換題目。 但是在老師的幫助和細(xì)心的指導(dǎo)下，我發(fā)現(xiàn)我的題目只是在其他同學(xué)的基礎(chǔ)上再增加 一個(gè)夾緊缸即可。 在明確了自己的設(shè)計(jì)目的之后，我按照課本上例題的步驟開(kāi)始進(jìn)行計(jì)算，但是由于圖書館里的設(shè)計(jì)手冊(cè)都被借走了，使我有一些配件的選用無(wú)法進(jìn)行，如油管的選擇。使我現(xiàn)在都不是很清楚要如何選擇配件，不的不說(shuō)這是本次課程設(shè)計(jì)中的一個(gè)遺憾。 在這不到一周的課程設(shè)計(jì)中，能學(xué)到的東西真的很有限，但是不能說(shuō)一點(diǎn)收獲都沒(méi)有，我想我知道了一般機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框架而且我也掌握了設(shè)計(jì)一個(gè)液壓系統(tǒng)的步驟，我想本次課程設(shè)計(jì)是我們對(duì)所學(xué)知識(shí)運(yùn)用的一次嘗試，是我們?cè)谝簤褐R(shí)學(xué)習(xí)方面的一次有意義的實(shí)踐。 在本次課程設(shè)計(jì)中，我獨(dú)立完成了自己的設(shè)計(jì)任務(wù)，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，弄懂了一些以前書本中難以理解的內(nèi)容，加深了對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的鞏固。在設(shè)計(jì)中，通過(guò)老師的指導(dǎo)，使自己在設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)技能等方面都得到了一次良好的訓(xùn)練。 6參考文獻(xiàn) [1] 王積偉 章宏甲主編 液壓傳動(dòng) 機(jī)械工業(yè)出版社 [2] 賈明新主編. 液壓傳動(dòng)與控制解難和練習(xí). 北京：國(guó)防工業(yè)出版社. 2003 [3] 液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)（電子版R1.0）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社