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钻、镗两用组合机床液压系统原理图
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第五章 选择液压元件
5.1选择液压泵
5.1.1泵的工作压力的确定.
泵的工作压力可按缸的工作压力加上管路和元件的压力损失来确定，所以要等到系统压力损失后，才能最后确定。采用调速阀调速，初算时可取
??p?0.5~1.2Mpa。考虑背压，现取?泵的工作压力初定为
?p?1Mpa
Pb?P???p?3?1?4Mpa
式中: P —液压缸的工作压力； ??p—系统的压力损失。 5.1.2泵的流量的确定： ①快速快退时泵的流量
由于液压缸采用差动连接方式，而有杆腔有效面积A2大于活塞杆面积A3，故在速度相同的情况下，快退所需的流量大于快进的流量，故按快退考虑。
快退时缸所需的流量qkt?13l/min，故快退时泵应供油量为
qktb?Kqkt?1.1?13?14.3L/min
式中，K为系统的泄漏系数，一般取K?1.1~1.3,此处取1.1。
②工进时泵的流量
工进时缸所需的流量qgj?0.5L/min，故工进时泵应供流量为
qgjb?Kqgj?1.1?0.5?0.55L/min
考虑到节流调速系统中溢流阀的性能特点，需加上溢流阀的最小溢流量（一般取3L/min），所以
qgjb?0.55?3?3.55L/min
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根据组合机床的具体情况，从产品样本中选用YB—4/10型双联叶片泵。此泵在快速进退时（低压状态下双泵供油）提供的流量为
qmax?4?10?14L/min?qktb
在工进时(高压状态下小流量的泵供油)提供的流量为
qmin?4L/min?qgjb
故所选泵符合系统要求。
5.1.3验算快进、快退的实际速度
当泵的流量规格确定后，应验算快进、快退的实际速度，与设计要求相差太大则要重新计算。
qmax14?10?3Vkj???5.9m/min?6A32375?10qmax14?10?3Vkt???5.3m/min?6A22649?10
5.2选择阀类元件
各类阀可按通过该阀的最大流量和实际工作压力选取。阀的调整压力值必须在确定了管路的压力损失和阀的压力损失后才能确定，阀的具体选取可参考各种产品样本手册。
5.3 确定油管尺寸
5.3.1油管的确定： 可按公式：
d?4Q ?V泵的流量最大为14l/min,但在系统快进时，部分油管的流量可达28 l/min，故按28 l/min计算，取v为4m/s,则
4?28?10?3d??1.2?10?2m?12mm
3.14?4?60
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5.3.2按标准选取油管
可按标准选取内径d=12mm、壁厚为1mm的紫铜管。安装方便处也可选内径d=12mm、外径D=18mm的无缝钢管。
5.4确定邮箱容量
本设计为中压系统，邮箱有效容量可按泵每分内公称流量的5~7倍来确定。 邮箱有效容量为
V?5?qb?5?14?70L
5.5液压缸的结构设计
5.5.1缸体与缸盖的连接形式：
一般连接形式有法兰连接、螺纹连接、外半环连接和内半环连接。根据它们的优缺点，选用法兰连接：结构简单、成本低，容易加工、便于装拆，能承受高压。
5.5.2活塞杆与活塞的连接结构：
一般连接形式有整体式结构、螺纹连接、半环连接、锥销连接。
根据各自特点选择整体式结构连接。
5.5.3活塞杆导向部分的结构：
活塞杆导向部分的结构包括活塞杆与端盖、导向套的结构，以及密封、防尘和锁
紧装置等。导向套的结构可以做成端盖整体式直接导向，也可以做成与端盖分开的导向套结构。后者导向套磨损后便于更换，所以应用较普遍。导向套的位置可安装在密封圈的内侧，也可以装在外侧。一般油压机常采用装在外侧的结构，在高压下工作时，使密封圈有足够的油压将唇边张开，以提高密封性能。活塞杆处的密封形式有O形、V形、Y形和Yx形密封圈。为了清除活塞杆处外露部分沾附的灰尘，保证油液清洁及减少磨损，在端盖外侧增加防尘圈。常用的有无骨架防尘圈和J形橡胶密封圈，也可用毛毡圈防尘。
5.5.4活塞及活塞杆处密封圈的选用：
活塞及活塞杆处的密封圈的选用应根据密封的部位、使用的压力、温度、运动
速度的范围不同而选择不同类型的密封圈。根据表2-10中的密封圈及其使用参数，选择O形圈加挡圈。
5.5.5液压缸的缓冲装置：
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液压缸带动工作部件运动时，因运动件的质量较大，运动速度较高，则在到达行
程终点时，会产生液压冲击，甚至使活塞与缸筒端盖之间产生机械碰撞。为防止这种现象的发生，在行程末端设置缓冲装置。环状间隙式节流缓冲装置：活塞端部的缓冲柱塞向端盖方向运动进入圆柱形油腔时，将封闭在柱塞与端盖间的油液从环状间隙中挤出去，由于间隙很小，因而起节流缓冲作用。圆柱形缓冲柱塞，间隙大小不变，缓冲柱塞长度一般为10毫米左右，这种结构制造容易，但在缓冲开始时会出现压力的峰值，采用圆柱形缓冲柱塞，缓冲时有明显的渐减过程，锥的参数参照表2-11。
5.5.6液压缸的排气装置：
对于运动速度稳定性要求较高的机床液压缸和大型液压缸，则需要设置排气装置，
如排气阀等。排气阀一般安装在液压缸两端的最高处。双作用液压缸需装设两个排气阀，当液压缸需要排气时，打开相应的排气阀，空气连同油液经过锥部缝隙和小孔排出缸外，直接连续排油时（不冒气），就将排气阀关死。
5.5.7液压缸的安装连接结构
液压缸的安装连接结构包括液压缸的安装结构、液压缸进出油口的连接等。 （1）液压缸的安装形式
根据安装位置和工作要求不同有长螺栓安装、脚架安装、法兰安装、轴销和耳环安装等。
（2）液压缸进、出油口形式及大小的确定：
液压缸的进出油口，可布置在端盖或缸体上。对于活塞杆固定的液压缸，进、出油口可设在活塞杆端部。如果液压缸无专用的排气装置，进出油口应设在液压缸的最高处，以便空气能首先从液压缸排出。进、出油口的形式一般选用螺孔或法兰连接。
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