毕业论文：CK516数控立车平衡变挡及卡紧液压系统设计 ㊣ 精品文档 值得下载

是单向负载，运动方向与液压缸的运动方向致。

液压变挡主要是通过液压缸的推杆推动齿轮箱中的滑移齿轮来实现变挡。

平衡油缸主要是靠推杆支撑滑板和刀架来实现平衡动作。

挡挡挡挡第四章数控立车卡紧液压系统的工况分析液压卡盘的运动分析根据对普通数控车床机床卡盘卡紧动作的观察和分析可知，液压卡盘执行元件，即液压缸运动过程可分解为向前卡紧，保持不动，向后松开其运动循环图如图向前卡紧向后松开图卡盘液压缸运动循环图液压卡盘液压系统的负载分析根据对液压卡盘的运动分析，液压卡盘液压缸的负载可分为惯性负载弹性负载粘性负载各种摩擦负载如静摩擦动摩擦等以及其它不随时间位置等参数变化的恒值负载等。

但主要的负载有启动时的静摩擦负载向前卡紧工进时的工作负载后退时的动摩擦负载。

这些负载都是单向负载，是与运动方向相反的正值负载，近似为恒定的负载，并且负载力的方向与液压缸活塞轴线重合。

液压卡盘的主要作用是在加工工件时限制工件两个自由度，以卡紧工件，保证加工的顺利完成。

保持不动原位停止第五章数控立车液压系统计算卡盘液压缸参数液压卡盘般选用德川，查阅资料可知流量为压力为由此可选出中低压力叶片泵。

根据其压力流量特性曲线可知所需电动机功率最大可为。

根据流量和压力可选出液压阀规格和型号我们选用直径为通用液压阀，流量为，压力为。

液压卡盘夹持工件的范围为最高压力为液压卡盘夹紧时间。

变档液压缸的参数计算液压缸的负载式中液压缸负载液压缸外作用力η液压缸总效率在额定压力下的液压缸，总效率为η，取η，变档阶段液压缸所受外作用力，代入公式得计算液压缸面积计算液压缸压力假设液压缸压力为，则计算所需流量油缸无杆腔充满油液时平均流速为由于换档时间为秒，也就是说油缸无杆腔充满油液需要秒，因此所需流量根据液压系统所需的功能，可选出液压缸的类型，选用双作用单活塞杆推力液压缸根据流量和压力可选出液压缸规格和型号，选用直径为通用液压缸，流量为，压力为根据流量和压力可选出液压阀规格和型号，选用直径为通用电磁液压阀，流量为，压力为液压缸的壁厚液压缸的壁厚般是指缸筒结构中最薄处的厚度。

承受内压力的筒体，其内应力分布规律因壁厚的不同而异，般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。

材料般采用无缝钢管，其结构属于薄壁圆筒。

查阅参考文献，可知壁厚计算公式为式中缸筒壁厚试验压力，工作压力时工作压力时，液压缸内壁，缸体材料的许用应力采用无缝钢管，取，把数据代入公式可得液压缸的壁厚可取壁厚，所以外径缸筒壁厚的验算额定压力应低于定极限值，以保证工作安全式中液压缸的额定压力液压缸的外径缸筒材料屈服强度查参考文献，缸筒材料的，将数据代入公式得故满足要求同时额定工作压力也应与完全塑性变形压力有定得比例范围，以避免塑性变形的发生式中缸筒发生完全塑性变形的压力代入相关数据得故满足要求液压缸缸底厚度如图所示，缸筒底部为平面时，其厚度可以按照四周嵌住的圆盘公式进行近似的计算图缸底剖面图代入数据可取缸底厚度液压缸活塞杆直径活塞杆在稳定工况下，只受轴向推力的作用，其受力如图所示图活塞杆受力图缸筒内径活塞杆直径轴向推力查参考文献，只受轴向推力的作用时，则可以近似地用直杆承受的简单强度计算公式进行计算查活塞杆直径系列，可取活塞杆直径衡液压缸的参数计算平衡缸计算平衡部分液压缸所受最大外作用力，代入公式得计算液压缸面积计算液压缸压力假设液压缸压力为，则计算所需流量油缸无杆腔充满油液时平均流速为由于换档时间为秒，也就是说油缸无杆腔充满油液需要秒，因此所需流量液压缸的壁厚采用无缝钢管，取，把数据代入公式可得液压缸的壁厚可取壁厚，所以外径油管放在液面以下。

吸油管吸油管前设置滤油器，其精度为目的网式或线隙式滤油器。

滤油器与箱底音质距离为。

为防止吸油时卷吸空气或因流入液压油箱的液压油搅动油面，致使油中混入气泡，吸油管插入液压油面以下。

吸油管与回油管的方向为了使油液的流动具有方向性，综合考虑隔板吸油管和回油管的配置，尽量把吸油管和回油管用隔板隔开，为了不使回油管的压力波动波及吸油管，吸油管及回油管的斜口方向致。

顶盖及清洗孔顶盖在液压油箱顶盖上装设阀组空气滤清器时，必须十分牢固。

液压油箱同它们的接合面要平整光滑，将密封填料耐油橡胶密封垫圈以及液压密封橡胶衬入其间，以防杂质水和空气侵入，并防止漏油。

同时，不允许油阀和管道泄漏在箱盖上的液压油流回液压油箱内。

由于电机和泵的尺寸均较大，所以放在液压油箱的侧面。

清洗孔本次设计中的油箱上没有设计专用的清洗孔，为最大限度地易于清扫液压油箱内的各个角落和取出箱内的元件，将整个顶盖设计成活动式，由螺钉垫片连接并密封。

杂质和污油的排放为了便于排放污油，液压油箱底部做成了倾斜式箱底，并将放油塞安放在了最低处。

液面指示为了观察液压油箱内的液面情况，在箱的侧面安装了液位计，指示最高最低油位。

液压油箱的起吊对液压装置而言，从工厂装配开始，到最终送到用户，要经过反复装卸，所以在整个液压站设计了较高的四个支脚，以便于装卸。

液压油箱的防锈为了防止液压油箱内部生锈，应在油箱内外壁涂耐油防锈涂料。

泵电动机装置的选择液压泵电动机装置包括液压泵电动机泵用联轴器等，又称为泵组。

其计算选择如下确定液压泵的参数及规格泵的工作压力的确定考虑到正常工作中进油管路有定的压力损失，所以泵的工作压力式中液压泵的最大工作压力执行元件的最大工作压力油管路中的压力损失，简单系统可取，复杂系统取，在此系统中我们取，则上述计算所得的是系统的静态压力，考虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力。

另外考虑到定的压力贮备量，并确保泵的寿命，因此选项泵的额定压力应满足泵的流量确定式中液压泵的最大流量系数，般取，取，则三个液压缸同时工作即流量取最大时，选择液压泵的规格根据以上算得的和，可选择变量叶片泵，其型号为，最大流量，调压范围。

变量叶片泵可在压力设定下具有自动调整流量及补偿功能，比定量叶片泵功率耗损小，发热低，是种节省能源的高效率叶片泵，因此我们选择了变量叶片泵作为本系统的动力源。

电动机的计算选择液压泵所需功率的计算根据所选液压泵的参数，可知需要电动机功率电动机的选择根据以上计算的功率可知，电机总功率为，选出电动机标准功率为转速型号为。

根据流量和压力可选出液压阀规格和型号我们选用直径为通用液压阀，流量为，压力为。

泵电动机的综合选择根据液压泵的型号及参数，并结合电动机型号参数，再查阅相关手册现选用变量叶片泵电机组合，该泵组的基本参数流量为，额定压力为，电动机转速为。

采用该电机泵组的优点有变量泵与直接式电机设计成体，不仅便于安装使用，而且可以节省安装空间可以提高同心度，减少噪音。

液压站的结构设计液压泵装置包括不同类型的液压泵驱动电动机及其联轴器等。

其安装方式分为立式和卧式两种。

本设计采用立式，电机泵组安装在油箱的右侧。

电机泵组及管道安装在液压油箱上面，安装维修方便，散热条件好。

其余液压元件的位置设计以方便整体布局为准。

具体设计见装配图。

第八章集成块的设计液压控制装置的总体设计根据液压系统设计手册及本系统的原理图，液压站上液压控制装置的集成方式可以设计个叠加阀式集成，包括个通道体，三个叠加阀集成块。

各由四个紧固螺柱把它们连接在通道体上，再由四个螺钉将其整体紧固在油箱盖上，组成个完整的液压供油控制装置。

叠加阀式集成的优点是标准化通用化和集成化程度高，设计加工及装配周期短，便于进行计算机辅助设计体积小重量轻占地面积小配置灵活安装维护方便，便于通过增减叠加阀，实现液压系统原理的变更减少了管件和阀之间的连接辅助件，耗材少，成本低压力损失小，消除了漏油振动和噪声，系统稳定性高，使用安全可靠等。

其主要缺点是回路形式较少，般通径，故不能满足复杂和大功率液压系统的需要。

但由于本系统压力和功率较小，且回路较简单，因此完全可以满足使用要求，并充分发挥了该集成方式的优点，故完全可以采用该种形式的设计。

具体安装方式见液压系统装配图。

通道体设计的技术要求通道体及叠加阀中工作介质为或，固密封性要求较高，各个连接件之间必须加密封圈。

通道体内油道纵横分布，比较复杂，故应注意各个油路间的距离，使其满足强度条件，以保证工作时在油压作用下不被击穿。

通常两孔间的最小壁厚不得小于。

以底面为基准，上表面与下表面的平行度公差不超过，各个侧面与底面垂直度公差不超过。

块间接合面光洁度，其余面为。

所有棱边倒圆角，去毛刺，表面发蓝处理。

钢坯不得有影响使用的气孔裂纹和杂质等缺陷。

所有螺孔的螺纹按规定，精度按中三级制造，不允许有碰伤毛刺及影响使用的双牙尖划痕和螺纹不完善等缺陷。

工作压力为，试验压力为工作压力的倍，保压分钟。

其余孔的定位尺寸公差为。

通道体设计通道体是连接从液压泵传来的油管与叠加阀的零件，它将液压泵传来的压力油分配给控制三个不同液压缸运动的叠加阀集成块。

在这个通道体上，有两个通孔分别是口和口，同样是通径为的孔。

油液就是通过这两个孔进入和流出液压控制元件和执行元件，进行工作的。

其内部其他的油孔，其具体尺寸和形状参考叠加阀及液压油箱的大小而设计，以保证系统流量和压力为准，具体式样参考零件图纸。

第九章液压系统的验算已知该液压系统中进回油管的内径均为，选用液压油，考虑到液压油的最低温度为摄氏度，查得其时的运动粘度，密度。

压力损失的验算液压缸运动时压力损失，最大速度为，最大流量为，则油液在管内的流速为管道内的流动雷诺数为，可见乳化液在管道内流态为层流，其沿程阻力系数进油管道的沿程压力损失为液压缸工进时工作阻力最大，且压降满足压力损失范围要求，所以本设计是合理的。

系统温升的验算由于本液压系统的工作介质为液压油或液压油，且采用开式回路，温度较低。

机床允许的温升最高为摄氏度，所以系统温升可以保证在许可范围内，所以不需要进行温升的验算。

结