图3 按负载选择设计压力
2、计算和确定液压缸的主要结构尺寸排量
由于要求设计工作台的快速进退速度相等,故选用差动液压缸,使无杆腔与有杆腔的有效面积为A1?2A2,即杆d和缸D满足d=0.707D.由图4取背压为0.5MPa,回油管路压力损失?p?5?105Pa。
液压缸无杆腔有效面积: A1?Fmax2718.09?m2?0.0036m2?36cm2 p0.5p1?2(1?)?10622 式中 A1-无杆腔有效面积; Fmax-最大推力;
p1-工作压力,p2-背压力 液压缸径: D?4A1??4?3.6?10-3??0.0677m?67.7mm
按图5,将液压缸径调整为63mm
活塞杆直径:
d=0.707D=0.707?63=44.5mm 按图5. 将活塞杆外径调整为45mm
图5缸的径和活塞杆外径系列(GB/T 2348-1993)
故液压缸实际有效面积为 A1??4D?2??6324?3117mm2
?(632?452)?1527mm2
2 A2?(D2-d2)???44 A?A1?A2?1590mm 式中,A1-无杆腔有效面积; A2-有杆腔有效面积。 A-液压缸实际有效面积
四、液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率的计算
1、压力计算
(1) 快进阶段
F?A2?p888.89?0??0.56MPa A1590F?A2?p588.42?1527?0.5b、加速时,p???0.85MPa
A1590F?A2?p444.44?1527?0.5c、恒速时,p???0.76MPa
A1590a、启动时,p?(2) 工进阶段
p?
F?A2p22718.09?1527?0.5??1.12MPa A13117
(3) 快退阶段 a、启动时,p?F?A1p2888.89?0??0.58MPa A21527F?A1p2588.42?3117?0.5??1.41MPa A21527F?A1p2444.44?3117?0.5??1.31MPa A21527b、加速时,p?c、恒速时,p?2、流量计算
(1)、快进(恒速)流量
(L/min) q?Av1?1590?4?10?10?6.36
(2)、工进阶段的流量
-6(L/min) qmax?A1v2?3117?200?10?0.62
-4 qmin?A1v2?3117?60?10(3)、快退(恒速)流量
?6?0.19(L/min)
(L/min) q?A2v1?1527?4?10?10?6.1
-43、功率计算
(1)、快进(恒速)的功率
(W) P?pq?0.76?6.36?10/60?80.6
(2)、工进(最高速度)的功率
3(W) P?pq?1.12?0.62?10/60?11.6
(3)、快退(恒速)的功率
3(W) P?pq?1.31?6.1?10/60?133.2
34绘制液压缸的工况图
由上计算的压力、流量以及功率计算绘制p-l、q-l、P-l工况图
图6 液压缸p-l 图
图7 液压缸 q-l 图
图8 液压缸P-l 图
五、拟定液压系统原理图
1、选择液压基本回路
(1)该系统流量压力较小,可采用定量泵和溢流阀组成的供油源,如图9。 (2)因铣床加工时有顺铣和逆铣两种方式,故采用单向调速阀控制的回油节流调速回路,如图10。
(3)换向回路选用三位四通的“O”型中位机能的电磁换向阀实现液压缸的进退和停止,如图11。
(4)采用二位三通的电磁换向阀实现液压缸快进时的差动连接,如图12.
图9 液压油源 图10 调速节流回路 图11 换向回路
图12 差动回路