图5－2：负载循环图
5.3.2 运动分析
根据给定条件，快进，快退速度为０.０７２m/s，其行程分别为：２１６mm和２３６mm，工进速度为0.3?10?3m/s，给出速度循环图如图5－２所示：
（）
图5－3：速度循环图
注： 30
5.4 液压缸的设计计算与选定
5.4.1 初选液压缸的工作压力
根据液压缸推力为：6865Ｎ，查机床设计手册并参照同类机床，初选液压缸的工作压力为10?105Pa。
5.4.2 确定液压缸的尺寸
由于多轴钻床工作台运动速度较为简单，因此选用单活塞杆液压缸。管路中有压力损失，又因管路相对不复杂，快进时回油路压力损失取?p?2.5?105Pa，快退时回油路压力损失取
?p?1?105Pa，快退时，因工作台的重力负载和惯性负载，在液
压缸进油回路上加背压阀，取背压值为5?105Pa。
根据ＧＢ２３４８－８０，参照同类机床取液压缸内径
D?125mm，根据公式D?直径为：
4F?d2，可求出液压缸活塞杆的?Pd?1252?4?68613.14?2.5?105
?83.1mm
将其圆整为就近的标准值，得 d?85mm，于是液压缸的实际有效工作面积为：
43.14??1252?0.01227m2
4A2?（D2?d2）
4A1??D2
?
P=1MP
d=85mm
A1=0.01227m2
注： 31
3.14?（1252?852） 4?0.006594m2
A2=
0.006594m2
5.4.3 液压缸工作循环中各阶段的压力，流量和功率计算
表5－２：各工况压力流量及功率计算值
液压缸 工况 计算公式 FO(N) 5P2?105P?10Ｑ （m3Pa Pa 9.4 9.5 N/s） (?) 启动 快进 加速 恒速 P1?FO??PA1?A23956 3999 0 2.5 Q?（A1?A2）V1 N?P1Q 3940 2.5 9.4 0.41 376 P1?工进 F0A1 6518 0 5.6 0.0037 20.2 Q?A1V2 N?P1Q 启动 快退 加速 恒速 P1?P2A1?F0-4160 ??PA2-3957 0 5 5.9 5.5 Q?（A1?A2）V3N?P1Q -3908 5 4.6 0.41 198 5.4.4 绘制液压缸工况图
根据表5－１计算结果，分别绘制Ｐ－Ｌ，Ｑ－Ｌ和Ｎ－Ｌ图，如图5－4所示。
注： 32
（）（）（）（）
图5-4：Ｐ－Ｌ，Ｑ－Ｌ和Ｎ－Ｌ图
注： 33
5.5 确定液压系统图
5.5.1 液压系统原理图设计 5.5.1.1油路循环方式的分析与选择
液压系统油路循环方式分为开式和闭式两种，它们各自的特点及其相互比较见表5-3。
表5—3：开式系统与闭式系统的比较
油液循环方式 散热条件 抗污染性 开式系统 开式 较方便，但油箱较大 较差，但可采用压力油箱或呼吸器来改善 系统效率 管路压力损失较大。用节流调速时效率低 限速、制动形式 用平衡阀进行能耗限速，用制动阀进行能耗制动，引起油液发热 闭式系统 闭式 较复杂、须用辅泵换油冷却 较好，但油液过滤要求较高 管路压力损失较小，容积调速时，效率较高 液压泵由电动机拖动时限速及制动过程中拖动电机能向电网输电，回收部分能量，即是再生限速（可省去平衡阀）及再生制动 其他 对泵的自吸性能要求高 对主泵的自吸性能要求低 油路循环方式的选择主要取决于液压系统的调速方式和散热条件。
一般来说，凡备有较大空间可以存放油箱且不需另设散热装置的系统。要求结构尽可能简单的系统，采用节流调速或容积一节济调速 的系统，均宜采用开式系统。例如，泵向多个液压执行元件供油且功率较小的机器（如组合机床、磨床等）、内燃机驱动的机器（如铲车、高空作业车、液压汽车起重机，装载机及挖掘机等）以及固定式机械。
注： 34