液压传动课程设计 液压缸尺寸和所需流量
2.3负载图和速度图的绘制
负载图按上面的数值绘制，如图2所示。速度图按已知数值
v1?v3?6.4m/min，工进的速度v2?50mm/min。
3 液压缸尺寸和所需流量
3.1液压缸尺寸计算
3.1.1工作压力的确定：
工作压力可根据负载和主机类型确定，由（书）表11—3得出：
p?4MPa
3.1.2计算液压缸尺寸：
由于立式组合机床工作台快进和快退速度相同，因此选用单杆活塞式液压缸，并使A1?2A2,快进时采用差动连接，因管路中有压力损失，快进时回油路压力损失取?p?5?105Pa，快退时回油路压力损失亦取?p?5?105Pa。工进时，为使运动平稳，在液压缸回路油路上须加背压阀，背压力值一般为
(5~10)?105Pa,选取背压p2?6?105Pa。
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液压传动课程设计 液压缸尺寸和所需流量
根据p1A1?p2A2?F0,可求出液压缸大腔面积A1为
A1?D?F0117248??0.03169(m2)65P4?10?0.5?6?101?0.5P24A1??4?0.03169?0.201(m)3.14
根据GB2348-80圆整成就近的标准值，得D=220mm，液压缸活塞杆直径
d?D2?220155.56mm，根据GB2348-80就近圆整成标准值d=160mm。 2
3.1.3缸径、杆径取标准值后的有效工作面积：
无杆腔有效面积 A1?活塞杆面积 A3??4D2?d2??4?220?220?37994mm2 ?160?160?20096mm2
?4?4有杆腔有效面积A2?A1?A3?37994?20096?17898mm2
3.2确定液压缸所需流量
-6-63?AV?37994?10?6.4?243161.6?10m/min?243.16L/min Q快进1快快进 Q快退?A2V快?17898?10-6?6.4?114547.2?10-6m3/min?114.55L/min
-6-633-6-6Q?AV?37994?10?0.05?1899.7?10m//minmin??.90Lmin Q ?AV?37994?10?0.05?1899.7?10m11.90L//min1工进工进1工进工进 3.3
夹紧缸的有效面积、工作压力和流量确定
3.3.1确定夹紧缸的工作压力：
根据最大夹紧力，由《液压传动》中的表11-2（书）取工作压力P夹?4MPa。
计算夹紧缸有效面积、缸径和杆径： 夹紧缸面积A夹?F夹117248-62 ??29312?10m6P夹4?104A夹4?29312?10-6??0.193m?193mm
3.14 夹紧缸直径 D夹??取标准值 D夹=220mm
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液压传动课程设计 液压缸尺寸和所需流量
活塞杆直径，一般取0.5D夹。
d夹?0.5?D夹?0.5?220?110mm 取标准值d夹=32mm
3.3.2计算夹紧缸的流量：
30?10-3Q夹?A夹?V夹?29312?10??0.88L/min
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液压缸回油路上有背压P2 ，保证速度平稳。根据《现代机械设备设计手册》中推荐值，取p2=0.8MPa，快进时液压缸虽做差动连接，但油管中有压降?p，取
?p=0.5MPa。快退市油腔中有被压，这时可取?p=0.6MPa
根据上述计算数据，可估算液压缸在各个工作段中的压力、流量和功率，如下表所示：
表2 进油腔压工况 推力 回油腔压力 力输入流量F/N p2/MPa p1/MPa q/L?min?1输入功率P/KW 计算式 0.88 — — 0.051 P?p1?q夹紧 25523 0 0 3.5 1.742 2.505 起动 26055 加速 41387 快进 恒速 13028 — — 2.345 p2?p1??p?p?0.5MPa p1?(F?A2?P)/(A1?A2) q?(A1?A2)V1 1.094 128.6 P?p1q p1?(F?p2A2)/A1工进 43438 0.8 0 1.52 0.163 2.912 1.328 1.899 — 0.048 q?AV12P?p1q 起动 26055 快退 加速 41387 恒速 13028 — — 2.535 p1?(F?p2A2)/A2q?A2V4P?p1q0.6 0.6 — 114.55
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液压传动课程设计 拟定液压系统图
4 拟定液压系统图
液压传动系统的草图是从液压系统的工作原理和结构组成上来具体体现设计任务所提出的各项要求，它包括三项内容：确定液压传动系统的类型、选择液压回路和组成液压系统。确定液压传动系统的类型就是在根据课题提供的要求下，参照立式组合机床液压系统的具体特点，选择适合的系统类型。选择液压回路就是在根据课题提供的要求和液压传动系统具体运动特点，选择适合本课题的液压回路。组成液压系统就是在确定各个液压回路的基础上，将各个液压回路综合在一起，根据课题的实际要求，对液压系统草图进行适当的调整和改进，最终形成一个合理有效、符合课题设计要求的液压传动系统原理图。
4.1 确定液压传动系统的类型
液压传动系统的类型究竟采用开式还是采用闭式，主要取决于它的调速方式和散热要求。一般的设计，凡具备较大空间可以存放油箱且不另设置散热装置的系统，要求尽可能简单的系统，或采用节流调速或容积---节流调速的系统，都宜采用开式。在开式回路中，液压泵从油箱吸油，把压力油输送给执行元件，执行元件排出的油则直接流回油箱。开式回路结构简单，油液能得到较好的冷却，但油箱的尺寸大，空气和赃物易进入回路；凡容许采用辅助泵进行补油并通过换油来达到冷却目的的系统，对工作稳定和效率有较高要求的系统，或采用容积调速的系统都宜采用闭式。在闭式回路中，液压泵的排油管直接与执行元件的进油管相连，执行元件的回油管直接与液压泵的吸油管相连，两者形成封闭的环状回路。闭式回路的特点是双向液压泵直接控制液压缸的换向，不需要换向阀及其控制回路，液压元件显著减少，液压系统简单，用油不多而且动作迅速，但闭式回路也有其缺点，就是回路的散热条件较差，并且所用的双向液压泵比较复杂而且系统要增设补、排油装置，成本较高，故应用还不普遍。
本课题设计的液压传动系统类型采用开式液压系统，系统的结构简单。
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液压传动课程设计 拟定液压系统图
4.2 液压回路的选择
液压机械的液压系统虽然越来越复杂，但是一个复杂的液压系统往往是由一些基本回路组成的。液压基本回路就是由有关液压元件组成，能够完成某一特定功能的基本回路。在本设计中选择五种回路，分别为调压回路、调速回路、平衡回路、换向回路和卸荷回路。
4.2.1 调压回路
调压回路的功用在于调定或限制液压源的最高工作压力，也就是说能够控制系统的工作压力，使它不超过某一预先调定好的数值，或使工作机构在运动过程中的各个阶段具有不同的工作压力。调压控制回路包括连续调压回路、多级调压回路、恒压控制回路等。液压源工作压力级的多少，压力在调节、控制或切换方式上的差异，是这种回路出现多种结构方案的原因，也是对它进行评比、选择时要考虑的因素。该设计选择溢流阀单级调压回路，溢流阀开启压力可通过调压弹簧调定，如果调定溢流阀调压弹簧的顶压缩量，便可设定供油压力的最高值。系统的实际工作压力有负载决定，当外负载压力小于溢流阀调定压力时，溢流阀处无溢流流量，此时溢流阀起安全阀作用。图示4-1油路可靠，价格便宜。
图4-1 调压回路
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