实例二液压专用铣床液压系统设计设计要求：设计一台成型加工的液压专用铣床，要求机床工作台上一次可安装两只工件，并能同时加工。工件的上料、卸料由手工完成，工件的夹紧及工作台进给由液压系统完成。机床的工作循环为：手工上料f工件自动夹紧f工作台快进f铣削进给（工进）f工作台快退f夹具松开f手动卸料。参数要求：运动部件总重力G=25000N切削力F=18000Nw快进行程l]=300mm工进行程l2=80mm快进、快退速度v1=v3=5m/min工进速度v2=100〜600mm/min启动时间△t=0.5s夹紧力F=30000Nj行程l=15mmj夹紧时间△t=1sj工作台采用平导轨，导轨间静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数厶=0.1,要求工作台能在任意位置上停留一.分析工况及主机工作要求，拟订液压系统方案1•确定执行元件类型夹紧工件，由液压缸完成。因要求同时安装、加工两只工件，故设置两个并联的、缸筒固定的单活塞杆液压缸。其动作为：保压夹*|松紧】I开工作台要完成单向进给运动，先采用固定的单活塞杆液压缸。其动作为:快年—N快退4x30000=0.07982.确定执行元件的负载、速度变化范围(1)夹紧缸惯性力和摩擦力可以忽略不计，夹紧力F=300000N。(2)工作缸工作负载Fw=18000N运动部件惯性负载F二-x竺二2500^x560-0二424.2(N)agAt9.80.5导轨静摩擦阻力Fs=fsG=0.2x25000N=5000N导轨动摩擦阻力Ffd=/dG=0.1x25000N=2500N根据已知条件计算出执行元件各工作阶段的负载及速度要求，列入下表表2工作循环各阶段的负载及速度要求工作循环外负载速度要求夹紧3000Nv=l/At=0.015m/s工作台启动F+F=5425.2Nafs加速△'^/△t=1.6m/s2工作台快进F沪2500Nfdv=5m/min工作台工进F+F沪20500Nv=0.1〜0.6m/minwfd工作台快退F凉=2500Nfdv=5m/min参数设计1.初定系统压力根据机器类型和负载大小，参考，初定系统压力p1=3MPa。2.计算液压缸的主要尺寸(1)夹紧缸按工作要求，夹紧力由两并联的液压缸提供，则D=丁=D一一2中2x3.14x3x106根据国标，取夹紧缸内径D=80mm,活塞杆直径d=0.6D=50mm。(2)工作缸由表2可知，工作缸的最大负载F=20500N,取液压缸的回油背压p2=0・5MPa,机械效率n=0.95,则cm小:4F4x20500c|D===0.1m兀[p-(1-P2)p山丫3.14[3-(1-0.72)x0.5]x106x0.95112cm根据国标，取工作缸内径D=100mm，活塞杆直径d按杆径比d/D=0.7得d=70mm。3.计算液压缸各个工作阶段的工作压力、流量和功率根据液压缸的负载和速度要求以及液压缸的有效作用面积，可以算出液压缸工作过程中各阶段的压力、流量和功率。在计算过程中，工进时因回油节流调速,背压取pb=0.8MPa,快退时背压取pb=0.5MPa，液压缸回油口到进油口之间的压力损失取△p=0.5MPa,见表3。表3液压缸所需的实际流量、压力和功率工作循环负载F(N)30000进油压力P/(Pa)p=F/2A,=29.86x105r夹1回油压力p(Pa)0所需流量q(L/min)q=2A、LI△t=9输入功率P(kW)0.448夹紧工差动快进2500p.=(F+ApA2)/(Ai-A2)=11.68x10516.68x105q=(Ai-A2)v1=19.20.374作工进20500Pj=(F+Pb・A2)/A1=30.19x1058x105q=A]V2=4.710.237台快退2500Pj=(F+PbA2)/A2=16.06x1055x105q=A2v3=200.535三.拟订液压系统方案1.确定油源及调速方式铣床液压系统的功率不大，为使系统结构简单，工作可靠，决定采用定量泵供油。考虑到铣床可能受到负值负载，故采用回油路调速阀节流调速方式。2•选择换向回路及速度换接方式为实现工件夹紧后工作台自动启动，采用夹紧回路上的压力继电器发讯，由电磁换向阀实现工作台的自动启动和换向。要求工作台能在任意位置停止，泵不卸载，故电磁阀必须选择O型机能的三位四通阀。由于要求工作台快进与快退速度相等，故快进时采用差动连接，且液压缸活塞杆直径duO.7D。快进和工进的速度换接用二位三通电磁阀来实现。3•选择夹紧回路用二位四通电磁阀来控制夹紧换向动作。为了避免工作时因突然失电而工件被松开，此处应采用失电夹紧方式，以增加安全可靠性。为了能够调节夹紧力的大小，保持夹紧力的稳定且不受主油路压力的影响，该回路上应该装上减压阀和单向阀。考虑到泵的供1Y鈿油量会超过夹紧速度的需要，故在回路中需串接一个固定节流器(装在换向阀的P口)。最后，将所选择的回路组合起来，即组成图1所示的液压系统原理图。表见表4。电磁...
