F?m?A1P1?A2P2?A1P1?(A16)P2
P1—— 液压缸工作腔的压力 Pa
P2—— 液压缸回油腔的压力 Pa
(F)150?103?9.8故：A1??m?m2?0.0662m2 (P1?P2)(25?2)?0.9?10666D?(4?A1)??0.2904m
d?56?D?56?0.2904?0.265m 当按GB2348-80将这些直径圆整成进标准值时得：D?320mm,d?280mm由此求得液压缸面积的实际有效面积为：
2A?D??0.3221?4?4?0.0803m2
A?(D2?d2)?(0.322?0.282)2??4??4?0.01884m2
2) 液压缸实际所需流量计算 ① 工作快速空程时所需流量
Q111?AV?
cv?cv?液压缸的容积效率，取?cv?0.96
Q0.0803?0.3?103?601?0.96?103?1506(Lmin) ② 工作缸压制时所需流量
Q12?0.0803?0.01?103?602?AV?cv0.96?103?50.1875(Lmin) ③ 工作缸回程时所需流量
Q3?0.01884?0.06?103?602?A2V?cv0.96?103?70.65(Lmin)
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4．2液压元件的选择
4．2.1确定液压泵规格和驱动电机功率
由前面工况分析，由最大压制力和液压主机类型，初定上液压泵的工作压力取为25MPa，考虑到进出油路上阀和管道的压力损失为1MPa（含回油路上的压力损失折算到进油腔），则液压泵的最高工作压力为
6Pp?P??P?(25?1)?10?26MPa 11 上述计算所得的Pp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，另外考虑到一定压力贮备量，并确保泵的寿命，其正常工作压力为泵的额定压力的80%左右因此选泵的额定压力Pn应满足：
Pn?Pp/0.8?26/0.8?31.25Mpa
液压泵的最大流量应为：
qp?KL(?q)max
式中qp?液压泵的最大流量
(?q)max?同时动作的各执行所需流量之和的最大值，如果这时的溢流阀正进行工作，尚须加溢流阀的最小溢流量2~3Lmin。
KL?系统泄漏系数，一般取KL?1.1~1.3，现取KL?1.1。
qp?KL(?q)max???q?1.1?(70.65?2.5)?80.465Lmin
1．选择液压泵的规格
由于液压系统的工作压力高，负载压力大，功率大。大流量。所以选轴向柱塞变量泵。柱塞变量泵适用于负载大、功率大的机械设备（如龙门刨床、拉床、液压机），柱塞式变量泵有以下的特点：
1） 工作压力高。因为柱塞与缸孔加工容易，尺寸精度及表面质量可以达到很高的要求，油液泄漏小，容积效率高，能达到的工作压力，一般是（200~400）?105Pa，最高可以达到1000?105Pa。
2） 流量范围较大。因为只要适当加大柱塞直径或增加柱塞数目，流量变增大。 3） 改变柱塞的行程就能改变流量，容易制成各种变量型。
4） 柱塞油泵主要零件均受压，使材料强度得到充分利用，寿命长，单位功率重量小。但柱塞式变量泵的结构复杂。材料及加工精度要求高，加工量大，价格昂贵。
根据以上算得的qp和Pp在查阅相关手册《机械设计手册》成大先P20-195得：现选用63YCY14?1B，排量63ml/r，额定压力32Mpa，额定转速1500r/min，驱动功率59.2KN，容积效率?92%，重量71kg，容积效率达92%。
2．与液压泵匹配的电动机的选定
由前面得知，本液压系统最大功率出现在工作缸压制阶段，这时液压泵的供油压力值为26Mpa，流量为已选定泵的流量值。柱塞泵为0.80~0.85，?p?液压泵的总效率。取?p?0.82。
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选
Np?用1000r/min
3的电动机，则驱动电机功率为
Pp?qp5?108)KW?(1?8.3.3 7(6?00.82)(1??0)p选择电动机 Y180M?4，其额定功率为18.5KW。
4.2.2阀类元件及辅助元件的选择 1. 对液压阀的基本要求：
(1). 动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。油液流过时压力损失小。 (2). 密封性能好。结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性大 2. 根据液压系统的工作压力和通过各个阀类元件及辅助元件型号和规格 主要依据是根据该阀在系统工作的最大工作压力和通过该阀的实际流量，其他还需考虑阀的动作方式，安装固定方式，压力损失数值，工作性能参数和工作寿命等条件来选择标准阀类的规格：
估计通过流序号 1 元件名称 斜盘式柱塞泵 WU网式滤油器 直动式溢流阀 背压阀 二位二通手动电磁阀 三位四通电磁阀 液控单向阀 节流阀 节流阀 二位二通电磁阀 量(Lmin) 型号 63SCY14－1B 规格 32Mpa，驱动功率59.2KN 156.8 2 3 4 5 6 7 8 9 10 160 120 80 80 100 80 80 80 30 WU-160*180 DBT1/315G24 YF3-10B 22EF3-E10B 34DO-B10H-T YAF3-E610B QFF3-E10B QFF3-E10B 22EF3B-E10B 40通径，压力损失?0.01MPa 10通径，32Mpa，板式联接 10通径，21Mpa，板式联接 10通径，压力31.5MPa 32通径，32MPa 10通径，16MPa 10通径，16MPa 6通径，压力20 MPa 8
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 压力继电器 压力表开关 油箱 液控单向阀 上液压缸 下液压缸 单向节流阀 单向单向阀 三位四通电磁换向阀 减压阀 － － 48 48 DP1-63B KFL8－30E YAF3-E610B ALF3－E10B ALF3－E10B 8通径，10.5-35 MPa 32Mpa，6测点 32通径，32MPa 10通径，16MPa 10通径，16MPa 25 40 34DO-B10H-T JF3-10B
4.2.3 管道尺寸的确定
油管系统中使用的油管种类很多，有钢管、铜管、尼龙管、塑料管、橡胶管等，必须按照安装位置、工作环境和工作压力来正确选用。本设计中油管采用钢管，因为本设计中所须的压力是高压，P=31.25MPa(P?6.3MPa) ， 钢管能承受高压，价格低廉，耐油，抗腐蚀，刚性好，但装配是不能任意弯曲，常在装拆方便处用作压力管道一中、高压用无缝管，低压用焊接管。本设计在弯曲的地方可以用管接头来实现弯曲。
尼龙管用在低压系统；塑料管一般用在回油管用。
胶管用做联接两个相对运动部件之间的管道。胶管分高、低压两种。高压胶管是钢丝编织体为骨架或钢丝缠绕体为骨架的胶管，可用于压力较高的油路中。低压胶管是麻丝或棉丝编织体为骨架的胶管，多用于压力较低的油路中。由于胶管制造比较困难，成本很高，因此非必要时一般不用。
1. 管接头的选用：
管接头是油管与油管、油管与液压件之间的可拆式联接件，它必须具有装拆方便、连接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、压降小、工艺性好等各种条件。
管接头的种类很多，液压系统中油管与管接头的常见联接方式有：
焊接式管接头、卡套式管接头、扩口式管接头、扣压式管接头、固定铰接管接头。管路旋入端用的连接螺纹采用国际标准米制锥螺纹（ZM）和普通细牙螺纹（M）。锥螺纹依靠自身的锥体旋紧和采用聚四氟乙烯等进行密封，广泛用于中、低压液压系统；细牙螺纹密封性好，常用于高压系统，但要求采用组合垫圈或O形圈进行端面密封，有时也采用紫铜垫圈。
液压系统中的泄漏问题大部分都出现在它管系中的接头上，为此对管材的选用，接
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头形式的确定（包括接头设计、垫圈、密封、箍套、防漏涂料的选用等），管系的设计（包括弯管设计、管道支承点和支承形式的选取等）以及管道的安装（包括正确的运输、储存、清洗、组装等）都要考虑清楚，以免影响整个液压系统的使用质量。
国外对管子的材质、接头形式和连接方法上的研究工作从不间断，最近出现一种用特殊的镍钛合金制造的管接头，它能使低温下受力后发生的变形在升温时消除——即把管接头放入液氮中用芯棒扩大其内径，然后取出来迅速套装在管端上，便可使它在常温下得到牢固、紧密的结合。这种“热缩”式的连接已经在航空和其它一些加工行业中得到了应用，它能保证在40~55Mpa的工作压力下不出现泄漏。本设计根据需要，选择卡套式管接头。要求采用冷拔无缝钢管。
2. 管道内径计算：
d?4Qm （1） ?v3m式中 Q——通过管道内的流量 sv——管内允许流速 m，见表：
s允许流速推荐值 油液流经的管道 液压泵吸油管 液压系统压油管道 液压系统回油管道
(1). 液压泵压油管道的内径： 取v=4m/s
推荐流速 m/s 0.5?1.5 3~6，压力高，管道短粘度小取大值 1.5~2.6 d?4Qm ?v4Q4?50?10?3d?m??16.3mm
?v60?3.14?4根据《机械设计手册》成大先P20-641查得：取d=20mm,钢管的外径 D=28mm; 管接头联接螺纹M27×2。
(2). 液压泵回油管道的内径：
取v=2.4m/s
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