液压缸设计说明书.docx

1设计课题

设计一台铣削专用机床液压系统用液压缸，要求液压系统完成的工作循环是：工件 夹紧T工作台快进T工作台工进T工作台快退T工件松开。

运动部件的重力为 25000N，快进、快退速度为 5m/mi，将促进液压元件性能的提高，如铸造流道在阀 体和集成块中的广泛使用，可优化元件部流动，减少压力损失和降低噪声，实现元件小 型化。
3设计步骤

首先根据已知条件，绘制运动部件的速度循环图，。然后计算个阶段 的外负载并绘制负载图。
液压工所受外负载F包括三种类型，即
F = F + F + F
(3-1)
式中 F——工作负载，对于金属切削机床来说，即为沿活塞运动方向的切削力，在本
W
设计中F =20000N ；
F———运动部件速度变化时的惯性负载；
F——导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力，启动后为动摩擦阻力，对于 f
平导轨Ff可由下式求得七=f(G + Fr )
G ——运动部件重力；
F^ ——垂直于导轨的工作负载，本设计中为零；
f ——导轨摩擦系数，， 得
% = x 25000N = 5000N
(3-2)
F = x 25000N = 2500N
(3-3)
上式中七为静摩擦阻力，F抱为动摩擦阻力。
日G Au
F =
a g At
(3-4)
式中 g——重力加速度
At ——加速或减速时间，一般At = : ；
Au At时间的速度变化量。
在本设计中
F = 25000 x 5 n = 4230N a x 60
(3-5)
)，
根据上述计算结果，列出个工作阶段所受的外负载(见表 所示的负载循环图。


考虑到该机床在工作进给时负载较大，速度较低。而在快进、快退时负载较小，速 度较高。从节省能量、减少放热考虑，泵源系统宜选用双泵供油或变量泵供油。现采用 带压力反馈的限压式变量叶片泵。
. 2调速方式的选择
在中小型专用机床的液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或调速阀。根据 铣削类专用机床工作时对低速性能和速度负载特性都有一定要求的特点，决定采用限压 式变量泵和和调速阀组成的容积节流调速。这种调速回路具有效率高、发热小和速度刚 性好的特点，并且调速阀装在回路上，具有承受负切削力的能力。

本系统采用电磁阀的快慢速换接回路，他的特点是结构简单、调节行程比较方便， 阀的安装也较容易，但速度换接的平稳性较差。若要提高系统换接平稳性，则可改用行 程阀切换的速度换接回路。

用二位四通电磁阀来控制夹紧、松开换向动作时，为了避免工作时突然失电而松开， 应采用失电夹紧方式。考虑到夹紧时间可调节和当进油路压力瞬时下降时仍能保持夹紧 力，所以介入节流阀调速和单向阀保压。在该回路中还装有减压阀，用来调节夹紧力的
大小和保持夹紧力的稳定。


工作压力p为已知，液压缸的工作压力为3MPa。

4F
兀p n <
1 cm
1 - ?〕1-
"d Y T J
1
[
D =
(3-6
式中F ——工作循环中最大的外负载。由负载图知最大负载F为22500N。
p 液压缸工作压力
1
P2 ——, n 。
n
cm
dD ——液压缸径与活塞杆直径的关系。考虑到快进、快退速度相等，。
液压缸的机械效率，一般取n = : 。在本设计中取n = 。
在本设计中，
= x 102m
\1 - 5
1 -（ ）2 ]}
兀 x 50 x 105 x x
4x 22500
( 3 - 7 )
根据液压缸径尺寸系列，将液压缸径圆整为标准系列［2直径D = 80mm ；活塞杆 直径d按diD = = 56mm。
按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度
A〉^ = °0x 10 cm3 =5cm3 u 10 min
( 3 - 8 )
式中 q 是由产品样本查的GE系列调速阀AQF30-£/min。 调速阀是安装在回油路上，故液压缸节流腔有效工作面积应选取液压缸有杆腔的实际面 积，即
A = 4 G2 一 d2 )= § x(82- )cm2 =