工作负载:FW?11800N3.5?59.5N?t60?0.2?v23.5?0.1Fa2?m?204??57.8N?t60?0.2?v20?0.1Fa3?m?204??1.7N?t60?0.2?v27?0Fa4?m?204??119N?t60?0.2静摩擦负载:Ffs?0.2?204?9.8?399.84N惯性负载:Fa1?m?v1?204?动摩擦负载:Ffd?0.1?204?9.8?392N
如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响,并设液压缸的机械效率?m?0.9,则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出,见表3-1。 表3-1 液压缸各运动阶段负载表
运动阶段 启动 快进 匀速 加速 负载组成 F?Ffs 负载F/N 推力F'??F/?m?/N 399.84 259.42 199.92 11942.1444.27 288.24 222.13 F?(Ffd?Fa1) F?Ffd 启动 F?Fw?Ffd?Fa2 13269.02 2 11999.9工匀速 进 F?Fw?Ffd 2 11998.2 13333.24 减速 F?Fw?Ffd?Fa313331.36 2 快退 启动 加速 F?Ffs 399.84 318.92 444.27 354.36 F?Ffd?Fa4 6
匀速 F?Ffd 199.92 222.13 根据负载计算结果和已知的各阶段的速度,可绘制出负载图(F-l)和速度图(F-2)
图3-1负载图和速度图
3.2确定主要参数
1.初定液压缸的工作压力
组合机床液压系统的最大负载约为11800N,查表9-2初选液压缸的设计压力P1?3MPa。
2.液压缸主要参数的确定
由于差动连接时液压缸的推力比非差动连接时小,速度比非差动连接时大,当加大油泵流量时,可以得到较快的运动速度,因此采用差动连接。为了减小液压泵的流量,液压缸选用单杆式的,并在快进时差动连接。为防止铣削
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后工件突然前冲,液压缸需保持一定的回油背压,查表9-4暂取背压为P2=0.5MPa,并取液压缸机械效率
?m=0.9。则液压缸上的平衡方程
进油: P1A1?P2A2?F快进回油: P1A2?P2A1?F快退又: 2v1?v2
故液压缸无杆腔的有效面积:
A?1F?P2A2P?13333.24?0.5A23?106
1
?2?50cmA1D?
4A1??4?50??7.98cm
液压缸径:
按GB/T2348-1980,取标准值D=80mm;因A1=3A2,故活塞杆直径d=0.816D=63mm(标准直径)
则液压缸有效面积为:
A1?A2??4D2??4802cm2?50.24cm2?4(D2?d2)??4(802?632)cm2?19.09cm2
3.绘制液压系统工况图
差动连接快进时,液压缸有杆腔压力P2必须大于无杆腔压力P1,其差值估取P2-P1=0.5MPa,并注意到启动瞬间液压缸尚未移动,此时△P=0;另外取快退时的回油压力损失为0.5MPa。根据假定条件经计算得到液压缸工作循环中各阶段的压力.流量和功率,并可绘出其工况图
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表3—1液压缸在不同工作阶段的压力、流量和功率值 工作阶段 快进启动 快进加速 快进恒速 工进启动 计算公式 推力 回油腔压力 工作腔压力 输入流量 输入功率 F(N) q(L/min) P(KW) P( P( 2MPa)1MPa) 444.27 288.24 222.13 —— —— pj?F??PA2A1?A20 0.14 0.9 0.88 0.5 0.5 2.84 q?v(A1?A2) P?pjq 0.4 0.38 ——— 10.9 — 0.069 —— pj?F?pjA2A1 13269.02 13333.24 2.83 —— q?A1vP?pjq 工进匀速 工进减速 快退 0.4~1.5 0.019~0.071 13331.36 0.5 2.84 —— —— 9
启动 快退加速 快退恒速 pj?F?pbA1A1 444.27 354.36 222.13 0 0.5 0.5 0.23 1.5 1.43 —— —— 13.36 —— —— 0.32 q?A2vP?pjq 5?p?5?10pa,而pb?pj??p。 注:1.差动连接时,回油到进油之间的压力损失
2.快退时,液压缸有杆腔进油,压力为液压缸的工况图:
Pj,无杆腔回油,压力为Pb
图3-1工况图
3.3绘制液压传动系统原理图
1.调速回路的选择
该机床液压系统的功率小(<1kw),速度较低;钻镗加工时连续切削,切削力变化小,故采用节流调速的开式回路是合适的,为了增加运动的平稳性,进油路夹速度阀。
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卧式双面铣削组合机床的液压系统设计



