(C)功率循环图
机床进给液压缸工况图
t1---快进时间 t2----工进时间 t3----快退时间
A：启动：按下启动键，电磁铁1YA通电，先导电磁铁阀4的左端接入系统。由泵输出的油经先导电磁阀5流入液压缸，再经过先导电磁阀7的左端，进入液流阀回油路。 油路的工作情况为：
进油路：过滤器2→变量泵3→先导电磁阀5→单向节流阀6→先导电磁阀7→液压缸8 回油路：液压缸8→先导电磁阀5→油箱。
B：快进：按下启动键后，由电磁铁1YA ，3YA 通电。先导电磁阀4的左端接入系统，同时先导电磁阀5的右端接入系统。
油路工作情况为：过滤器2→单向液压泵3→先导电磁阀5→液压缸8。 回油路：液压缸8→先导电磁阀5→油箱。
C：工进:按下按钮后，2YA 通电，先导电磁阀5的右端和先导电磁阀7的右端接入系统。 进油路：过滤器2→单向液压泵3→先导电磁阀5右端→液压缸8。 回油路：液压缸8→先导电磁阀7右端→油箱。
D：快退
按下按钮后，1YA ，3YA，通电。先导电磁阀5的左端和先导电磁阀7的右端接入系统。 进油路：过滤器2→单向液压泵3→先导电磁阀5→先导电磁阀7→液压缸8。 回油路：液压缸8→先导电磁阀5→油箱。
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第3章 确定主要参数
3.1 计算液压缸的尺寸流量
液压缸的结构简单，与杠杆、连杆、齿轮齿条、凸轮等机构配合使用能实现多种机械运动以满足各种要求。按结构特点的不同，缸可以分为活塞式、柱塞式和摆动式三大类；按作用方式分为单作用和双作用两种。根据系统要求，选择活塞式单作用的液压缸。
通常活塞缸由后端盖、缸筒、活塞、活塞杆和前端盖等主要部分组成。为了防止工作介质向缸外或由高压腔向低压腔泄露，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设有密封装置。在前端盖外侧还装有防尘装置。为防止活塞快速运动到行程终端时撞击缸盖，有些缸的端部设置缓冲装置。 3.1.1液压缸工作的压力确定
液压缸工作压力主要根据液压设备的类型来确定，对于不同用途的液压设备，由于工作条件不同，通常采用的压力范围也不同。
液压设备的常用的工作压力
机床 设备组合机类型 工作0.8～压力2.0 P/MPa 3～5 2～8 8～10 10～16 20～30 磨床 床 床 龙门刨拉床 械 械 农业机械或中型工程机液压或起重机现参阅上表取液压缸的工作压力为Pa=3.5Mpa 3.1.2计算液压缸内直径D和活塞杆直径d
由负载图知最大负载F为18900N。按下表取P2为0.5Mpa，
?cnm=0.9.
执行元件背压的估计直
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系统类型 简单的系统 中低压系统 0～8MPa 一般轻载的截流调速系统 回油路带调速阀的系统 回油路带背压阀的系统 采用带补液压泵的闭和回路 中高压系统 >8～16 高压系统 同上 如锻压机械等
背压P2（Mpa） 0.2～0.5 0.5～0.8 0.5～1.5 0.8～1.5 比中低压系统高 50%～100% 初算时背压可忽略不记 液压缸内直径D与活塞杆d的关系
按机床类型选取d/D 机床类别 磨床，研磨床 插床，拉床，刨床 钻床，镗床，铣床 ——
考虑到快进，快退速度相等。取d/D为0.7，代入公式：
D?4F?p2?d2???P?1?1?()??1cm??pD???1?按液压缸工作压力选取d/D 工作压力P/（Mpa） <=2 >2～5 >5～7 >7 d/D 0.2～0.3 0.5～0.58 0.62～0.70 0.7 d/D 0.2～0.3 0.5 0.7 --------- F--------工作循环中最大的外负载
P1--------液压缸工作压力。初算时可取系统工作压力P0 P2--------液压缸回油腔背压力
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d/D-------活塞杆直径与液压缸内直径之比
?cnm-------液压缸的机械效率。一般ncm=0.9----0.97.在本系统中
F=18900N，P1=3.5Mpa，P2=0.5Mpa，ncm=0.9,d/D=0.7. 则代入公式中可得：D=82mm
液压缸内直径尺寸系列（GB2348-80）（mm）
8 40 125 320 10 50 （140） 400 12 63 160 500 16 80 （180） 630 20 （90） 200 25 100 （220） 32 （110） 250 注：括号内数值为非优先选用值
活塞杆直径系列（GB-80）（mm）
4 20 56 160 5 22 63 180 6 25 70 200 8 28 80 220 10 32 90 250 12 36 100 280 14 40 110 320 16 45 125 360 18 50 140 400 根据上表可知，将液压缸内直径调整为标准系列直径D=90mm。活塞杆直径d，按d/D=0.7及查表可得d=63mm。
由此求得液压缸的腔的实际有效面积为：
A1??D24???924?63.585cm2
A2??(D2?d2)4?22????9?6.3??4?32.428cm2
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根据上述D与d的直，可估算液压缸在各个工作阶段的压力，流量和功率。 按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度，由公式：
式中：Qmin----------流量阀的最小稳定流量。
Vmin----------液压缸的最低速度。由设计要求给定。
Qmin0.05?1032A>?cm?5cm2Vmin10
Amin=QminVmin
公式中Qmin是由产品样本查的GE系列调速阀，AQF3---E10B的最小稳定流量为0.05L/min.本系统中调速阀是安装在回油路上，故液压缸有杆腔的实际面积： 可见上述不等式能满足液压缸的要求，能够达到所需的低速。 3.1.3计算在工作阶段液压缸所需的流量
q快进? q工进? q快退?A2?32.428cm2
??2?d2V快进?（6.3?10?2）?0.1?60?18.69L/min44
??2?D2V工进?（9.0?10?2）?18?10?3?60?6.687L/min44 2?（D2?d2）V快退?（92?6.32）?10?4?0.1?60?19.46L/min44
??3.2 计算液压泵的电机功率
液压泵是靠密封工作容积变化来工作的，也称为容积泵。容积泵具有两个特征：
1.有周期性的密封工作容积变化，密封工作容积由小变大吸油，由大变小压油。 2.有配流装置，它保证密封工作容积由小变大时只与吸油管接通；密封工作容积由大变小时只与压油管相通。
3.2.1泵的工作压力的确定
液压泵的压力参数主要是工作压力和额定压力
工作压力是指液压泵在实际工作时输出油液的压力直，即泵出油口处压力直，也称系统压力。此压力取决于系统中阻止液体流动的阻力。阻力增大，工作压力升高；反之则工作压力降低。如果将泵的压油口直接和油箱相通，则泵的工作压力接近为零；如果将泵的出口堵死，泵输出的油液无法排出，压力迅速增高，直至电机憋住或泵及其它元件被损坏。
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