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卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统的设计
目录
1、设计要求及工况分析
(1)设计要求
设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统(含图)。动力滑台的工作循环是:快进→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如下:切削力Ft=20000N,移动部件总重力G=10000N,快进行程=100mm,工进行程=50mm,快进快退的速度为4m/min,工进的速度为0.05m/min;加速、减速时间=0.2s,静摩擦系数=0.2,动摩擦系数=0.1。该动力滑台采用水平放置的平导轨,动力滑台可在任意位置停止。
(2)工况分析
首先根据已知条件绘制运动部件的速度循环图,如图1所示,然后计算各阶段的外负载并绘制负载图。
①液压缸所受的外负载F包括三种类型,即
式中 ——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,在本设计中为20000N;
——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,对于平导轨可由下式求得
G——运动部件重力;
——垂直于导轨的工作负载,本设计中为零;
f——导轨摩擦系数,在本设计中静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1。则求得
上式中为静摩擦阻力,为动摩擦阻力。
——运动部件速度变化时的惯性负载;
式中 g——重力加速度;
——加速或减速时间,本设计中
——时间内的速度变化量。
在本设计中
②运动时间
快进:;
工进:;
快退:;
设液压缸的机械效率η=0.9,得出液压缸在工作循环各阶段的外负载,如表1所示:
表1 工作循环各阶段的外负载
工作循环 |
外负载 F(N) |
|
启动加速 |
F=+)/η |
2600.1 |
快进 |
F=/η |
1111.1 |
工进 |
F=η |
23333.3 |
制动减速 |
F=+-)/η |
24066.6 |
快退 |
F=/η |
1111.1 |
图1 速度循环和负载循环图
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