畢業論文-臥式雙面鉆、鏜專用機床液壓系統-預覽頁

　

【正文】 ............ 25 液壓缸油口尺寸的確定 ................................................................................ 25 液壓缸的結構設計 ........................................................................................ 25 最小導向長度的確定 .................................................................................... 26 缸體長度的確定 ........................................................................................... 27 液壓缸的結構設計 ....................................................................................... 27 缸筒與缸蓋的連接形式 ............................................................................... 27 活塞 ............................................................................................................. 27 活塞的結構形式 .............................................................................. 28 活塞與活塞桿的連接 ...................................................................... 28 活塞的密封 ...................................................................................... 28 活塞材料 .......................................................................................... 28 缸筒 ............................................................................................................. 28 排氣裝置 ..................................................................................................... 29 總結 .............................................................................................................................. 30 致謝 .............................................................................................................................. 31 參考文獻 ...................................................................................................................... 32 成都工業學院畢業設計（論文） 第 1 頁 第 1 章 緒論 液壓傳動的發展概況 液壓傳動相對于機械傳動來說，它是一門新學科，從 17 世紀中葉帕斯卡提出靜壓傳動原理， 18世紀末英國制成第一臺水壓機算起，液壓傳動已有 2～ 3百年的歷史，只是由于早期技術水平和生產需求的不足，液壓傳動技術沒有得到普遍地應用。戰后，液壓技術迅速轉向民用，并隨著各種標準的不斷制訂和完善及各類元件的標準化、規格化、系列化而在機械制造，工程機械、農業機械、汽車制造等行業中推廣開來。布拉曼 (Joseph Braman,17491814)，在倫敦用水作為工作介質 ,以水壓機的形式將其應用于工業上 ,誕生了世界上第一臺水壓機。當前液壓技術正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、長壽命、高度集成化等方向發展。當前液壓技術正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、長壽命、高度成都工業學院畢業設計（論文） 第 2 頁 集成化等方向發展。由此可見，隨著科學技術的迅速發展，液壓技術將獲得進一步發展，在各種機械設備上的應用將更加廣泛。本機器具有獨立的動力機構和電氣 系統。定壓成型之工藝動作在壓制后具有保壓、延時、自動回程、延時自動退回等動作。由于液壓機的液壓系統和整機結構方面，已經比較成熟，目前國內外液壓機的發展不僅體現在控制系統方面，也主要表現在高速化、高效化、低能耗；機電液一體化，以充分合理利用機械和電子的先進技術促進整個液壓系統的完善；自動化、智能化，實現對系統的自動診斷和調整，具有故障預處理功能；液壓元件集成化、標準化，以有效防止泄露和污染等四個方面。特別是集成塊可以進行專業化的生產，其質量好、性能可靠而且設計的周期也比較短。 液壓機工藝用途廣泛，適用于彎曲、翻邊、拉伸、成型和冷擠壓等沖壓工藝，壓力機是一種用靜壓來加工產品。它將動力部分（電動機或其它遠動機）所輸出的機械能轉換成液壓能，給系統提供壓力油液。通過它們的控制和調節，使液流的壓力、流速和方向得以改變，從而改變執行元件的力（或力矩）、速度和方向，根據控制功能的不同，液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。 5）工作介質 —— 液壓油。工作機即完成該機器之工作任務的直接工作部分，如剪床的剪刀，車床的刀架、車刀、卡盤等。它包括液壓傳動、液力傳動和氣壓傳動。同時，也被應用到航天航 空、海洋開發、核能工程和地震預測等各個工程技術領域。 3）液壓傳動裝置工作平穩、反應快、沖擊小、能快速啟動 制動和頻繁換向。 6）液壓系統易于實現過載保護，同時，因采用油液作為傳動介質，相對運動表面鍵能自行潤滑，故元件的使用壽命長。 3）液壓傳動對油溫的變化比較敏感，油溫變化會影響運動的穩定性。 6）隨之，高壓、高速、高效率和大流量化，液壓元件和系統的噪聲日益增大，這也是需要解決的問題。機床工作循環定位→夾緊→快進→工進→死擋鐵停留→快退→松開→拔銷→原位停止。 功能分析、需求 設計 1）設備用途、操作過程、周期時間、工作特點、性能指標和作業環境的要求。 5）效率、成本、經濟型和可靠性要求等。 運動分析 根據任務要求，確定本液壓系統的工作循環為 快進→工進→死擋鐵停留→快退→原位停止卸荷，工作循環圖如下： 圖 31 工作循環圖 一個工作循環內快進行程的時間： t1=L1/V1=40060247。 切削力 Fe=31000N 導軌摩擦阻力計算 機床空載快速進退階段啟動時，導軌受靜摩擦阻力 Ffs 作用，其中動摩擦系數 μ d=，靜摩擦系數μ s=， G=10000N,算得 Ffs= 2Gs? =10000247。=255N V L 成都工業學院畢業設計（論文） 第 9 頁 工作負載計算 液壓缸驅動動力頭進給時的工作負載為切削力 Fe，已知 Fe=31000N 重力 因為運動部件是水平位置，故重力在水平方向的分力為零。 為防止工進結束時發生前沖，液壓缸需保持一定回油背壓，參考表暫取背壓成都工業學院畢業設計（論文） 第 11 頁 ，并取液壓缸機械效率 η cm=,則可算得液壓缸無桿腔的有效面積 24211 1097)2 ( 3 2 4 3 0)2( mpp FA cm ???????? ? 液壓缸內徑 mAD 10974π4 41 ????? ? 查表，將液壓缸內徑圓整為 D=125mm=。 根據活塞桿工作受壓，活塞桿直徑適當取大時，活塞桿直徑 d 為： mmDd ???? 查表， d 取 d=20mm。 ???? ? 32430 34 快退 啟動 qpPvAqAApFp cm1122121。 快進時，液壓缸的油路差動連接，進油路與回油路串通，且不能經背壓閥流回油箱，因而在回油路中使用外控順序閥，快進時回路壓力低，外控順序閥不打開，回油路的油只有經單向閥與進油路匯合。小流量泵提供高壓油，供兩滑臺工作進給時用，低壓大流 量泵以實現兩滑臺快速運動。 擬定液壓系統圖 在制定液壓回路方案的基礎上，經整理所組成的液壓系統圖，以及電磁閥、行程閥的動作順序表。系統的油液流動路線為 進油路：雙聯葉片泵 1→ 換向閥 24（左位 )→ 行程閥 30（下位） → 液壓缸31 無桿腔。系統油液流動路線為 進油路： 雙聯葉片泵 1→ 換向閥 24（左位 )→ 調速閥 29→ 液壓缸 31 無桿腔。 回油路：液壓缸 31 無桿腔 → 單向閥 28→ 換向閥 24（右位 )→ 油箱。此時液壓缸的輸入流量較小，泵至液壓缸間的進油路壓力損失估取 Δp=。 確定液壓泵驅動功率及電機的規格、型號 由工況圖 16 知，最大功率出現在快退階段，已知泵的總效率為 ηp=，則液壓泵快退所需的驅動功率為 kWqpPpppp 3 36 ??? ????? ?? 查表，選用 Y 系列（ IP44）中規格相近的 Y132M16 型臥式三相異步電動機，其額定功率為 4kW，轉速為 960r/min，小泵和大泵的實際輸出流量分別為；雙泵的總流量為 ；工進時的溢流流量為 — =，仍能滿足系統各工況對流量的要求。由表 51 查得工作循環中進、回油管道中通過最大流量 q=，由此計算得液流雷諾數 Re 小于臨界雷諾數 Rec=2300，故可推論出，各工況下的進回油路中的液流均為層流。 估算系統效率、發熱和溫升 本液壓系統的進給缸在其工作循環持續時間中，快 進為 ，工進為 208s，快退為 ，由此，系統效率、發熱和溫升可概略用工進時的數值來代表。℃ )，油溫與環境溫度只差 Δt=25℃。 液壓缸的注意尺寸參數的確定 液壓缸的內徑和活塞桿的直徑在前面已經計算出： D=125mm， d=90mm 液壓缸行程 s 的確定 液壓缸的行程 s，主要是按工作機構實際運動要求的長度來考慮，而且液壓缸的最大工作行程受到液壓缸的穩定性的限制。油口可布置在缸筒或缸蓋上，油口孔直徑 d0應根據活塞最大運動速度 vmax和油口最高液流速度 v0確定： d0=0maxvv = ==17mm 油口連接螺紋尺寸應符合 GB/T28791993《液壓元件螺紋連接 油口形式和尺寸》參考《液壓傳動設計指南》 節的規定。對于低壓系統或當 ?D ≥16時，稱為薄壁缸筒，薄壁缸筒的壁厚按材料力學中計算公式： ? ??? 2 Dpy? （ mm） 式中 yp ——— 試驗壓力， MPa，工作壓力 p≤16MPa， yp =； 工作壓力 p≥16MPa時， yp =； D——— 液壓缸內徑； ??? ——— 缸體材料的許用應力， MPa； 對于鍛鋼 ??? =100120MPa；鑄鋼 ??? =100110MPa；鋼管 ??? =100110MPa；鑄鐵??? =60MPa。 對一般的液壓缸最小導向長度 H 應滿足以下要求： H≥ 220 DL? = 212520600? = 式中 L——— 液壓缸的 最大行程 D——— 液壓缸的內徑 成都工業學院畢業設計（論文） 第 27 頁 圖 71 缸體長度的確定 液壓缸的缸體內部長度應等于活塞的行程與活塞的寬度之和，缸體外形長度還要考慮到兩端端蓋的厚度，一般液壓缸缸體長度不大于內徑的 20? 30 倍。該系統為中低壓液壓系統，缸體材料為鑄鋼，液壓缸與缸蓋可采用法蘭連接，該連接方式具有結構簡單加工裝配方便等特點。所以，活塞的結構形式可選用整體活塞，整體活塞在活塞四周上開溝槽，結構簡單 活塞與活塞桿的連接 查參考文獻活塞桿與活塞的連接結構分整體式結構和組合式結構，組合式結構又分為螺紋連接、半環連接和錐銷連