目录液压传动任务书 1一、负载分析和速度分析11.1 负载分析11.2 . 速度分析1二、确定液压缸的主要参数32.1. 初选液压缸的工作压力 32.2. 确定液压缸尺寸 3三、拟定液压系统图 43.1. 选择基本回路53.2. 回路合成 6四、液压元件的选择64.1 . 液压泵及驱动电机功率的确定64.2 、元件、辅件选择 7五、系统油液温升验算10设计小结错误! 未定义书签参考文献112 / 13液压传动任务书要求设计的铳床液压系统实现的工作循环是：快进一工进一快退一停止主要性能参数与性能要求如下：最大切削阻力 Fl=8000N^工作台自重G=3500N 工件及夹具最大重力 Fn=1500N^快进、快退速度均为 5m/min,工进速度5m/min； 工进行程200mmi总行程400mm往复运动的加速时间 At=0. 05s；动力滑台采用 平导轨，静摩擦系数0.2,动摩擦系数0.1液压系统执行元件选为液压缸一、负载分析和速度分析1.1 负载分析〔1〕工作负载FW工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载，对于金属切 削机床液压系统来说，沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载，即Fw=8000N〔2〕惯性负载最大惯性负载取决于移动部件的质量和最大加速度，其中最大加速度可通过工作台最大移动速度和加速时间进行计算。
已知启动换向时间为0.05s,工作台最大移动速度，即快进、快退速度为5m/min,因此惯性负载可表示为Fa=〔G/g〕*<△ v/△ t>=<3000/9.80> K5/60/0.05>=510 N〔3〕阻力负载阻力负载主要是工作台的机械摩擦阻力，分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部分静摩擦阻力 Ffj= fj >^G+F>=0.2X5000=1OOON动摩擦阻力 Ffd= fd/G+F> =0.1 X5000N=500N根据上述负载力计算结果，可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力 情况，如表1所示表1工况计算公式缸的负裁F缸的推力F/qm启 动F=Ffj1000N1111.11N力口 速F=Ffd+Fm1100N1222.22N快 进F=Ffd500N555.6N工 进F=Ffd+Ft8500N9444. 4N快 退F=Ffd500N555.6N注：“m—一缸的机械效率，取T] m=0.91.2 .速度分析已知快进、快退速度均为5m/min,工进速度为0.08m/s,按上述分析可绘制出负 载循环图和速度循环图图i液压系统速度循环图af/n八8500HOD1000500400500WOOTWO图 2 铣床液压系统负载循环图二、确定液压缸的主要参数2.1. 初选液压缸的工作压力由最大负载值查表, 取液压缸 工作压力为 1MPa2.2. 确定液压缸尺寸由于工作进给速度与快速运动速度差别较大, 且快进、快退速度要求相等, 从降低总流量需求考虑, 应确定采用单杆双作用液压缸的 差动连接 方式。
通常利用差动液压缸活塞杆较粗、可以在活塞杆中设置通油孔的有利条件, 最好采用活塞杆固定 , 而液压缸缸体随滑台运动的常用典型安装形式 这种情况下 , 应把液压缸设计成无杆腔工作面积A1 是有杆腔工作面积A2 两倍的形式, 即活塞杆直径d 与缸筒直径D呈d = 0.707 D的关系工进过程中 , 由于负载突然消失, 液压缸有可能会发生前冲的现象, 因此液压缸的回油腔应设置一定的背压<通过设置背压阀的方式>, 选取此背压值为p2=0.8MPa快进时液压缸虽然作差动连接 〔即有杆腔与无杆腔均与液压泵的来油连接〕 , 但连接管路中不可避免地存在着压降p , 且有杆腔的压力必须大于无杆腔, 估算时取 p 0.5MPa 快退 时 回油腔中也是有背压的, 这时选 取被 压值 p2 =0.6MPa无杆腔进压力油时液压缸缸筒直径为式中： F ——负载力p——选定的工作压力，Pa所以 ,=0.107m按标准值〔见 GB234-80〕进行取整，D=107mm d=0.707D=76mm又因为D2所以 A1=0.009m2,A2=0.0045m23. 计算液压缸在工作循环各阶段的压力、流量和功率值工作台在快进过程中 , 液压缸采用差动连接, 此时系统所需要的流量为q 快进=[Ai-Aj 汹i=22.5L/min工作台在快退过程中所需要的流量为q 快退=A2 汹2=22.5L/min工作台在工进过程中所需要的流量为q 工进=A>Vi' =0.72 L/min根据上述液压缸直径及流量计算结果，进一步计算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值。
差动时液压缸有杆腔压力大于无杆腔压力，取两腔间回路及阀上压力损失为0.6MPa,贝U p2=p1+0.6MPa,如表2所示工况计算公式负载F〔KN回油腔 压力 p2/MPa流入流量L/min进油腔 压力 p1X 105输入功率 P/kw快进〔差 动〕启动P1 =q=viP=pqp2=pi +A p1111.11011.73加速1222.22Pi+AP12.01恒速555.60.822.510.110.23工进一 一' - 一P=/A1q=Av2P=pq9444.40.80.7518.790.18快退启动——'一 一一P=/A2q=A2v3P=pq1111.10加速1222.20.6恒速555.60.622.517.020.42表2各工况下的主要参树工况图三、拟定液压系统图3.1. 选择基本回路〔1〕调速回路 因为液压系统功率较小，且只有正值负载，所以选用进油节流调 速回路为有较好的低速平稳性和速度负载的特性，可选用调速阀调速，并在液压 缸回路上设置背压〔2〕泵供油回路本设计液压系统的供油工况主要为快进、快退时的低压大流 量供油和工进时的高压小流量供油两种工况。
一个工作循环，液压缸在快进和快 退行程中要求油源以低压大流量供油，工进行程中油源以高压小流量供油其中 最大流量与最小流量之比q-Jq min=22.5/0.75=30,而快进和快退所需的时间t1、t2 与工进所需的时间t3分别为：ti=l 1/v 1=0.198125/<5/60>=2.39st 2=l 2/v 2=0.39724/<5/60>=4.79s3=l 3/v 3=0.2/<0.01/60>=1200s上述数据表明，在一个工作循环中，液压油源在大部分时间都处于高压小流 量供油状态，只有小部分时间工作在低压大流量供油状态从提高系统效率、节 省能量角度来看，采用一个大流量定量泵和一个小流量定量泵双泵串联的供油方 式，有利于降低能耗和生产成本如图3所示〔3〕速度换接回路和快速回路由于快进速度与工进速度相差很大，为了换接平稳，选用行程阀控制换接回路快速运动通过差动回路来实现<4啾向回路 为了换向平稳，选用电磁换向阀为了便于实现液压缸的中位停止和差动连接，选用三位五通阀<5>压力控制回路系统在工作状态时高压小流量泵的工作压力由溢流阀调整 同时用外控顺序阀实现低压大流量泵卸荷3.2. 回路合成对选定的基本回路在合成时，有必要进行整理、修改和归并。
具体方法为；1〕防止工作进给时液压缸进油路、回油路相通，需接入单向阀82〕要实现差动快进，必须在回油路上设置液控顺序阀10,以阻止油液流回油箱此阀通过位置调整后与低压大流量泵的卸荷阀合二为一3〕为防止机床停止工作时系统中的油液回油箱，应增设单向阀4〕设置压力表开关及压力表行程阀1YA：2V A电磁铁和行程阀动作表图4液压系统原理图动作 快进 xs十快退013四、液压元件的选择4.1. 液压泵及驱动电机功率的确定<1>液压泵的工作压力已知液压缸最大工作压力为1.879MPa,取进油路上压力损失为1MPa则小流量泵最高工作压力为1.879+1=2.879MPa,选择泵的额定压 力应为Pn=<2.879+2.879*25%>MPa=3.59875MPa大流量泵在液压缸快退时工作 压力较高，取液压缸快退时进油路上压力损失为0.5MPa则大流量泵的最高工作压力为〔1.14+0.5〕MPa=1.64 MPa卸荷阀的调整压力应高于此值<2>液压泵流量计算取系统的泄露系数K=1.2，则泵的最小供油量qp为qp=1.2 X 22.5L/min=27L/min由于工进时所需要的流量是0.75L/min,溢流阀最小稳定流0.05 10 3m3/s,小流 量泵的最小流量为 333qpi Kqi 0.05 105.82 10 m /s 3.5L/min<3>确定液压泵规格对照产品样本可选用YB-35/5双联叶片泵，额定转速960r/min,容积效率v =0.9,大小泵的额定流量分别为30.24L/min和4.32L/min,满足以上要求。
<4>确定液压泵驱动功率液压泵在快退阶段功率最大，取液压缸进油路上压力损失为0.6MPa,则液压泵输出压力为1.47MPa液压泵总^效率p =0.8,液压泵流量34.56L/min〔30.24.+4.32L/min〕，则液压泵驱动快退所需的功率 P为p pp qp.. p 1.47 106 34.56 10 3/(60 0.8)W 1058W据此选用Y100L-6-B5立式电动机，具额定功率为1.1kW,转速为940r/min,液压 泵输出流量29.61L/min、4.23L/min,仍满足系统要求4.2、元件、辅件选择液压系统原理图中包括调速阀、 换向阀、单项阀等阀类元件以及滤油器、 空气滤清器等辅助元件〔1〕、阀类元件的选择根据上述流量及压力计算结果，对图4初步拟定的液压系统原理图中各种阀 类元件及辅助元件进行选择其中调速阀的选择应考虑使调速阀的最小稳定流量 应小于液压缸工进所需流量通过图 4中5个单向阀的额定流量是各不相同的， 因此最好选用不同规格的单向阀图4中溢流阀2、背压阀9和顺序阀10的选择可根据调定压力和流经阀的 额定流量来选择阀的型式和规格，其中溢流阀2的作用是调定工作进给过程中小 流量液压泵的供油压力，因此该阀应选择先导式溢流阀，连接在大流量液压泵出 口处的顺序阀10用于使大流量液压泵卸荷，因此应选择外控式。
背压阀9的作用 是实现液压缸快进和工进的切换，同时在工进过程中做背压阀，因此采用控式顺序阀最后本设计所选择方案如表 3所示，表中给出了各种液压阀的型号及技术参数表3阀类元件的选择在舁 厅P元件名称估计流量L /min 1规格额定流量L/min 1额定压力MPa型号1三位五通电磁阀66/821006.335D-100B2行程阀49.5/61.5636.322C-63B。