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二、负载分析 2.1负载与运动分析
1．工作负载：工作负载即为轴向切削力Ff=24000。 2．摩擦负载：摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力Ffs=0.2 ×5100=1020. 动摩擦阻力 Ffd=01 × 5100=510 3．惯性负载: 取重力加速度
，则有移动部件质量为m=510kg。
Fm=M×△v÷△t=510×3.5÷60÷0.2=148.75N=149N 取η=0.95。 启动：加速: 快进: 工进: 快退:
=1020N
Ft=F/η=1020/0.95=1073.7N
=1020+149=1169N Ft=F/η=1169/0.95=1230.5N =510N
Ft=F/η=510/0.95536.8N
Ft=F/η=245100/0.95=25800N
=1020+25800=245100N =510N
Ft=F/η=510/0.95=536.8N
表1 液压缸各阶段的负载和推力 (液压缸的机械效率取η=0.95) 工况
负载组成
液压缸负载
液压缸推力(Ft)F/η
启动 加速
1020 1169
1073.7 1230.5
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快进 工进 快退
510 245100 510
536.8 25800 536.8
注：不考虑动力滑台上颠覆力矩的作用。
2.2负载图和速度图的绘制
负载图按表1中所示数据绘制，如下图1所示。
图1 负载循环图
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速度图按如下已知数值绘制:
快进速度与快退速度分别为：v1=v2=3.5/min 快进行程：L1=200mm 工进行程：L2=100mm 快退行程：L3=L1+L2=300mm 工进速度：v2=0.03~0.04m/min 速度图如下图2所示
图2 速度循环图
三、设计方案拟定
1：确定液压泵类型及调速方式
参考同类组合机床，选用双作用叶片泵双泵供油，调速阀进油节流调速的开式回路，溢流阀做定压阀。为防止孔钻通时负载突然消失引起运动部件前冲，在
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回路上加背压阀，初定背压值Pb=0.8Mpa. 2选用执行元件
因系统动作循环要求正向快进和工作，反向快退，且快进快退速度相等，因此选用单活塞杆液压缸，快进时差动连接，无杆腔面积A1等于有杆腔面积A2的二倍。
3：快速运动回路和速度换接回路
根据运动方式和要求，采用差动连接和双泵供油二种快速运动回路来实现快速运动。即快进时，由大小泵同时供油，液压缸实现差动连接。
采用二位二通电磁阀的速度换接回路，控制由快进转为工进。与采用行程阀相比，电磁阀可直接安装在液压站上，且能实现自动化控制，由工作台的行程开关控制，管路较简单，行程大小也容易调整，另外采用液压顺序阀与单向阀来切断差动油路。因此速度换接回路为行程阀与压力联合控制形式。 4：换向回路的选择
本系统对换向的平稳性没有严格的要求，所以选用电磁换想阀的换向回路。为便于实现差动连接，所以选用三位五通电磁换向阀。为提高换向的位置精度，采用死挡铁铁和压力继电器的行程终点返程控制。 5：组成液压系统绘原理图
将上述选出的液压基本回路组合在一起，并根据要求作必要的修改补充，即组成如图4-1所示的液压系统图。为便于观察调整压力，在液压泵的进口处，背压阀和液压缸无杆腔进口处设置测压点，并设置多点压力表开关。这样只需一个压力表即能观测各点压力。
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图2-1 组合机床动力滑台液压系统原理图 液压系统中各电磁铁的动作顺序如表2-2所示 1Y 2Y 3Y 快进 + - - 工进 + - + 快退 - + - 停止 - - -
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液压与气压传动课程设计范例
