液压与气动技术课程设计(卧式单面多轴钻镗两用组合机床液压系统).doc

目录
组合机床工况分析……………………………………3
第2章液压缸的主要参数的确定……………………………4
第3章拟定液压系统图……………………………………………6
第4章液压缸的机构设计………………………………………8
设计总结…………………………………………………………………12
参考资料………………………………………………………………13
附录A………………………………………………液压系统原理图
附录B……………………………………………………液压缸结

第1章组合机床工况分析
负载分析

工作负载：高速钻头钻铸铁空时的轴向切削力Ft与钻头直径D，每转进给量s（以mm/r计）和铸件硬度HB之间的经验算式为

根据组合机床加工特点，钻孔时的主转速n和每转进给量s可选下列数值：
对直径13.9的孔来说＝360r/min，=0.147mm/r
对直径8.5的孔来说=550r/min，=0.096mm/r
带入公式得：

＝（14x25.5x13.9xx+2x25.5x8.5x）N
=30468N
2）惯性负载=(G/g)(△V/△t)=(9500/9.81)(7.8/(60/0.236))=533.4N
3)阻力分析静摩擦分析=0.18X9500N=1710N
动摩擦分析=0.12X9500N=1140N

液压缸的机械效率取∮＝0.9，由此得出液压缸在各工作的负载如下表
：
工况负载组成负载值F/N推力F*/N启动F=1710N1900N加速F=+2243.4N2492.7N快进F=11401266.7N工进F=+31608N35120N快退F=11401266/7N
负载图和速度图的绘制
负载图上按上面数值绘制，如下图A所示。速度图按已知数值V1=V3=7.8m/min、L1=95mm、L2=70mm、快退行程L3=L2+L2=165mm和工进速度V2等绘制。如图B所示。其中V2有主轴转速及每转进给量求出，即V2=＝=＝53mm/min

v/m/min 7.8
F/N
35120

0.053
50 100 150
1900 2492 L/mm
1266.7
0 50 100 150
-1266.7 L/mm -7.8
图A 图

第2章液压缸的主要参数的确定
由表1.0可知，组合机床液压系统在最大负载35000N时宜取P1＝4Mpa。
液压缸工作负载＜50005000～1000010000～2000020000～3000030000～40000﹥50000液压缸工作压力0.8～11.5～22.5～33～44～67～10表1.0

鉴于动力滑台要求快进快退速度相等，这里的液压缸可选用单杆式的，并在快进时做差动连接。这种情况下液压缸无杆腔面积为A1取为有杆腔工作面积的两倍，即活塞杆直径d与缸筒D成d＝0.707D的关系。

在钻孔加工时，液压缸回油路上必须具有背压p2，取p2＝0.8Mpa，以防空杯钻通时滑台突然前冲。快进时液压缸虽然差动连接，单由于油管中有压降△p存在，有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算时△p约等于0.5Mpa。快退时会有腔中有背压的，这时p2亦可按0.5Mpa估算。

由工进时的推力计算液压缸面积：

F/=A1P1–A2P2=A1P1-(A1/2)P2
故有A1=（F/）/(P1-P2/2)=(35120)/(4–0.8/2)㎡=0.0098㎡=98
D==11.12㎝d=0.707D=7.86㎝

当按GB2348---80将这些直径圆整成就将近标准值时得：D=11㎝,d＝8㎝。由此求得液压缸两腔的实际有效面积为：A1=3.14/4=95.03,A2=3.14(-)/4＝44.77。经检验，活塞杆的强度和稳定性均符合要求。

根据上述D与d的值，可估算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率，如表2.0所示，并据此绘出工况图C所示：

表2.0液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值

工况负载F/N回油腔压力P2/Mpa进油腔压力P1/Mpa输入流量Q/(L/min)输入功率P/kw计算式快进（差动）启动1900NP2=00.434----------------------P1=(F+A2S2)/(A1-A2)
Q=(A1-A2)V1
P=P1Q1回速2492.7NP2=P1+△P0.791-------------------------恒速1266.7N0.62235.190.39工进35120N0.84.0540.50.034P1=(F+P2A2)
Q=A1V2
P=P1Q启动1900NP2=00.487------------------------P1=(F+P2A1)/A2
Q=A2V2
P=P1Q快退回速2492.7N0.51..45---------