成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床.docx

机械与汽工程学院

液压与气压传动课程设计说明书

课程设计题目：成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床

专业
班级
姓名
日期2010年12月

目录

负载与运动分析
1.1设计要求
1.2工作负载
1.3摩擦负载
1.4惯性负载
1.5运动时间

二、确定液压系统只要参数
2.1初选液压缸工作压力
2.2计算液压缸主要尺寸

三、拟定液压系统原理图
3.1选择基本回路
3.2组成液压系统

四、计算和选择液压件
4.1确定液压泵的规格和电动机的功率
4.2确定其它组件及辅件

五、总结

负载与运动分析

设计要求
设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床。
工作循环：手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。

设计参数见下表：
工作台液压缸负载力（KN）：FL=68KN
夹紧液压缸负载力（KN）：FC=4.8KN
工作台液压缸移动件重力（KN）：G=1.8KN
夹紧液压缸负移动件重力（N）：GC=80N
工作台快进、快退速度（m/min）：V1=V3=5.0m/min
夹紧液压缸行程（mm）：LC=20mm
工作台工进速度（mm/min）：V2=35m/min
夹紧液压缸运动时间（S）：tC=1s
工作台液压缸快进行程（mm）：L1=400mm导轨面静摩擦系数：μs=0.2
工作台液压缸工进行程（mm）：L2=100mm导轨面动摩擦系数：μd=0.1
工作台启动时间（S）：Dt=0.5s

1.2工作负载
工作负载即为切削阻力FL=68000N

摩擦负载
摩擦负载即为导轨的摩擦阻力：
静摩擦阻力
Ffs=μ5G=0.21800=360N

动摩擦阻力
Ffd=μ5G=0.11800=180N

1.4惯性负载
Fi=

运到时间
快进t1
工进t2
快退t3

设液压缸的机械效率，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所示。

表1液压缸在各工作阶段的负载和推力
工况负载组成液压缸负载F（N）液压缸推力F0=F/（N）启动F=Ffs360400加速F=Ffd+Fi271.8302快进F=Ffd180200工进F=Ffd+FL6818075756反向启动F=Ffs360400加速F=Ffd+Fi271.8302快退F=Ffd180200
根据液压缸在上述各个阶段内的负载和运动时间，即可绘制出负载循环图F-t和速度循环图V-t，如图1所示。

图1

二、确定液压系统只要参数
2.1初选液压缸工作压力
所设计的动力滑台在工作时负载最大，在其它工作负载都不太高，参考表2和表3，初选液压缸的工作压力P1=4MPa。

2.2计算液压缸主要尺寸
鉴于动力滑台快进和快退速度相等，这里液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸（A1=2A2），快进时液压缸差动连接，工进时为防止孔钻通时负载突然消失发生前冲现象，液压缸的回油腔应有背压，参考表4选此背压为P2=0.6MPa

表2按负载选择工作压力
负载/KN<55~1010~2020~3030~50>50工作压力/MPa<0.8~11.5~22.5~33~44~55

表3各种机械常用的系统工作压力
机械类型机床农业机械
小型工程机械
建筑机械
液压凿岩机液压机
大中型挖掘机
重性机械
起重运输机械磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力/MPa0.8~23~52~88~1010~1820~32

表4执行组件背压力
系统类型背压力/MPa简单系统或轻载节流调速系统0.2~0.5回油路带调速阀的系统0.4~0.6回油路设置有背压阀的系统0.5~1.5用补油泵的闭式回路0.8~1.5回油路较复杂的工程机械1.2~3回油路较短且直接回油可忽略不计

由式得

则活塞直径=170mm

表5按工作压力选取d/D
工作压力5.05.0~7.07.0d/D0.5~0.550.62~0.700.7

表6按速比要求确定d/D
1.151.251.331.461.612d/D0.30.40.50.550.620.71注：：无杆腔进油时活塞运动速度，：有杆腔进油时活塞运动速度。

参考表5及表6，得d0.71D=0.12m=120mm，由此求得液压缸两腔的实际有效面积为：

根据计算出的液压缸的尺寸，可估算出液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量和功率值，如表7所列，由此绘制的液压缸工况图如图2所示。

表7液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量和功率值
工况推力F（N）回油腔压力P2（MPa）进油腔压力P1（MPa）输入流量
（m3/s）输入功率
P（KW）计算公式快
进启动360——0.54————加速271.80.53————恒速1800.