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CKX52100×60160静压系统设计

目录
前言 2
第一章  机床的设计要求和工况分析 3
1.1液压系统的设计要求 3
1.2.1数控双柱立式铣车床CKX52100的基本情况 3
1.2.2液压传动系统的工作压力 3
1.2.4初定液压系统流量 4
第二章  设计原理及原理图的拟定 5
第三章   液压元件的计算与选择 6
3.1 静压导轨的相关计算 6
3.1.1 静压导轨的工作原理及相关要求 6
3.1.2 液体静压导轨的优点 6
3.1.3导轨的技术要求 6
3.1.4液体静压导轨原理图分析 7
3.1.5 静压导轨平均刚度 10
3.1.6 油膜厚度对加工精度的影响 11
3.1.7静压导轨的供油方式 11
3.1.8消除导轨爬行现象的途径 13
3.2多头泵的设计 14
3.2.1 工作原理 14
3.2.2 性能及特点 14
3.2.3 多头泵静压系统 15
3.2.4 验证多头泵参数的合理性 16
3.2.5 多头泵油路块的设计 16
3.2.6油液粘度对油膜厚度的影响 17
3.3 液压泵的选择 17
3.3.1  液压泵工作压力的确定 17
3.3.2  液压泵流量的确定 18
3.3.3 液压泵验算： 18
3.4 液压泵电动机的选择 19
3.5 液压元件选择与设计 20
3.5.1 液压阀的选择 20
3.5.2 高压过滤器的选择 20
3.5.3 集成块设计 20
3.6 油管内径计算 21
3.7.1 确定油箱的有效容积 21
3.7.2 油箱尺寸的确定 22
3.8压力表与压力表开关的选择 22
3.9 液压系统性能验算 22
3.9.1 验算回路中的压力损失 22
3.9.2 液压系统的发热温升计算 23
第四章  总结 26
参考文献 27
致谢 28
 
前言       
1静压系统现状
   机床的静压装置代表了最新的科学技术，是支持和指导现代机床发展的原动力。机床的制造者和使用者总是希望机器能足够地紧凑，以减小振动和使运动精确，但同时又希望机器具有足够的灵活性和良好的润滑性，以减小摩擦和磨损。静压系统可以满意地解决这些矛盾。它可以消除磨损、减小摩擦和获得以前从来没有过的更大的精确度，是未来精密机床不可缺少的组成部分。
在国外机床的静压系统发展于20世纪60年代，近年来，国内引进随着带静压系统的机床不断增多，研究也在不断深入，带静压概念的机床产品也在不断地涌现。
2  静压装置介绍
   静压装置的开发，可以使机器设计接近于理想状态。它形成一个非常薄的液体油膜将机器的两个运动元件相互分开，并在它们之间形成一个（油膜）结构。该液体薄膜应该被认为是机器的一个结构部件，而不是简单的作为一个润滑介质。这个结构支撑了所有的载荷，包括滑块重量。由于它不是一个实际意义上的润滑剂，在一定场合下，这种液体薄膜可以是包括水在内的各种液体。
   静压的目标是在液体膜上支撑载荷并控制膜的厚度保持恒定。在载荷变化的情况下系统控制油膜厚度的能力称为刚度。如果系统不管载荷如何变化都能保持恒定的油膜厚度，就说它具有无穷的刚度。我们期望所设计的系统有无穷刚度，就象一个封闭体内的液体那样。
所有的静压系统都是由油箱、泵、油过滤器、马达、冷却器（ 视需要）、液垫、流量控制器和回油路所组成。每个系统都可服务于大量的液垫，每个液垫有其自己的流量控制器。每个系统的执行能力取决于所使用的流量控制器的类型，其操作原理、结构和刚度各不相同。
对于CKX52100×60/160这些大、重型机床，由于运动部件自身的重力和巨大外载（工作力）的作用，在移动导轨上产生的比压很大，有些机床由于机床自身结构特点，其作用力集中的部位产生比压就特别大，这使得两相对运动面产生的摩擦力很大。由于以上原因，会产生以下几种不良后果：
（1）移动部件移动时会出现爬行现象，低速运动时更为明显，严重影响机床的正常运行和使用；
（2）导轨面磨损大，直接影响加工工件精度，缩短机床使用寿命；
（3）移动部件传动功率增大，消耗能源。
基于以上原因，在大、重型机床和精密机床运动部件上普遍采用液体静压导轨来保证机床的正常工作
所设计的液压站向CKX52100×60/160机床静压导轨供油，形成承载油膜，使导轨面之间处于纯液体摩擦状态，消除了低速爬行现象，且静压导轨摩擦系数小，能耗低，导轨使用寿命长。