花小涵: 铣床夹紧装置液压系统设计
Fi?G?? g?t =2450/9.81×0.012/0.05
=59N 松开：
FG??i?g?t =2450/9.81×0.035/0.05
=175N 静摩擦负载
Ffs??s?G?Fn?
=0.2×（2450+0）
= 490N 动摩擦负载
Ffd??d?G?Fn?
=0.1×（2450+0）
=245N
2.2.2 Ⅱ工位夹紧缸的负载计算
惯性负载 夹紧：
FG??i?g?t =1500/9.81×0.125/0.05
=382N 松开：
Fi?G??g?t =1500/9.81×0.25/0.05
=765
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辽宁工程技术大学毕业设计（论文）
静摩擦负载
Ffs??s?G?Fn?
=0.2×（1500+0）
= 300N 动摩擦负载
Ffd??d?G?Fn?
=0.1×（1500+0）
=150N
由此得Ⅰ工位夹紧缸和Ⅱ工位夹紧缸在工作的各个阶段所受的负载，由表表2-2Ⅰ工位夹紧缸的外负载计算结果
Tab.2-2 The load calculation results of clamping cylinderⅠ
工况 负载组成
外负载F/N
启动 Ffs
490 加速
FG??304
fd?g?t 夹紧 Fe?Ffd
5245 反向启动 Ffs
490 加速
FG??420
fd?g?t
松开
Ffd
245
表2-3Ⅱ工位夹紧缸的外负载计算结果
Tab.2-3 The load calculation results of clamping cylinderⅡ
工况 负载组成
外负载F/N
启动
Ffs
300
2-2所示7
花小涵: 铣床夹紧装置液压系统设计 加速
G?? Ffd?g?tFe?Ffd
负载组成
532
夹紧 工况 反向启动 加速
2150 外负载F/N
300 915
Ffs
G?? Ffd?g?tFfd
松开 150
2.3 液压系统主要参数的确定
2.3.1系统工作压力p1的确定
根据液压执行元件的负载表可以确定系统的最大负载数，在充分考虑系统所需的流量、性能等因素后，可参照表2-4或者2-5选择系统的工作压力
表2-4按负载选择工作压力
Tab.2-4 Choose actuating pressure according to the loads
负载 /kN
<5
5-10 1.6-2
10-20 2.5-3
20-30 3-4
30-50 4-5
>50 >5-7
系统压力/MPa <0.8-1
表2-5 按主机类型选择系统工作压力 Tab.2-5 Select system pressure By the types
主机类型
精加工机床 设计压力/MPa
0.8～2 3～5 2～8 8～10 10～16 20～32 25～100
机床半精加工机床 龙门刨床 拉床 农业机械、小型工程机械、工程机械辅助机构 液压机、大中型挖掘机、中型机械、起重运输机械 地质机械、冶金机械、铁道车辆维护机械、各类液压机具等
本设计根据主机类型是数控铣床，初步选择系统压力为4MPa。
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辽宁工程技术大学毕业设计（论文）
为了防止夹紧时发生冲击，液压缸需保持一定回油背压。参考表2-6液压执行器的背压力取0.2MPa
表2-6液压执行器的背压力
Tab.2-6 The selection of the Backpressure value
系统类型
简单系统和和一般轻栽节流调速系统 回油带背压阀 背压力(MPa) 0.2?0.5 调整压力一般为0.5?1.5 0.5 0.8?1.5 初算是可忽略不计
中低压系统 回油路设流量调节阀的进给系统满载工作时 设补油泵的闭式系统 高压系统
2.4液压执行器主要结构参数的计算
2.4.1Ⅰ工位夹紧缸主要结构参数的确定
本设计将Ⅰ工位夹紧缸的有杆腔作为主工作腔，则有公式： P1A2?PA2?1Fmacmx? （2－1）
公式中 A1??D24——液压缸无杆腔的有效面积?m2?； A2???D2?d2?4——液压缸有杆腔的有效面积?m2?；
Fmax——液压缸的最大负载力?N?；
?m——液压缸的机械效率（一般取0.9-0.97）本设计取0.95；
p1——液压缸工作腔压力；
p2——系统的背压，本设计取0.2Mpa。
当计算液压缸的结构参数时，还需确定活塞杆直径与液压缸内径的关系，以便在计算出液压缸内径D时，利用这一关系获得活塞杆的直径d。通常是由液压缸的往返速比?确定这一关系，即d?D???1??，按这一关系得到的d的计算公式入如下表
表2-7根据往返速度比?计算活塞杆直径d的公式
Tab.2-7 The recommended values of The piston rod diameter d
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花小涵: 铣床夹紧装置液压系统设计
往返速度比? 1.1 1.2 1.33 1.46 1.61 2 活塞杆直径d
0.3D
0.4D
0.5D
0.55D
0.62D
0.7D
油缸的速比?，可由机械设计手册查得。本设计取?=1.33。 则由上表查得d=0.5D。
??4?3.14??D2?d2?4?0.2?3.14?D24???cm?F 得D=49.9（mm）
按GB/T2348-1980 ,取标准值： D=50（mm） 又d=0.5D，得d=25（mm），取标准值d=28（mm）
则液压缸无杆腔实际有效面积为：
A1??D24
???5.024
=19.6?cm2?
有杆腔实际有效面积为：
A2???D2?d2?4
???5.024?2.82?
=13.5?cm2?
2.4.2 Ⅱ工位夹紧缸主要结构参数的确定
Ⅱ工位夹紧缸的无杆腔作为主工作腔，则有公式：
P1A1?P2A2?Fmax?cm
则有
??4?3.14?D24?0.2?3.14??D2?d2?4???cm?F 得 D=27.9（mm） 按GB/T2348—1980 ,取标准值： D=32（mm） 又 d=0.5D， 得 d=16（mm）， 取标准值 d=20（mm）
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