根据已选择的液压泵的规格，我们可知已选液压泵需要的驱动功率2KW，查电机样本表可选液压泵驱动电机型号为：Y132S-6。其额定功率为3KW，满载转速为960r/min。
3、液压系统液压阀的选择
根据表3-5液压系统各工作阶段所需的实际流量、压力和设计中所选的背压大小，所选液压阀见液压系统液元件明细表（表3-7）。表中序号与自动钻床液压进给系统控制原理图中序号一致。
表3-7 液压系统液元件明细表
序号 1 2 3 5 6 7 8 9 10
元件名称 三位四通电磁换向阀 二位二通电磁换向阀
调速阀
二位三通电磁换向阀
溢流阀 溢流阀 溢流阀 定量叶片泵 过滤器
最大通过流量（L/min）
15 15 0.6 15 100 100 100 11.52 25
型号 WE5E5/AW220-50 3WE5E5/AW220-50 31-2FRM5/0.6L/min 4WE5E5/AW220-50 BT-03-L-32 BT-03-L-32 BT-03-L-32 YB1-12 XU-25×80J
备注：溢流阀6压力调至0.5MPa，溢流阀7压力调至0.8MPa，溢流阀8压力调至6.4MPa 4、液压系统油管的选择
液压传动中，常用的油管有钢管、铜管、塑料管、尼龙管、橡胶软管等。根据设计的要求和工作环境的不同选择相应的材料。本设计中，考虑到自动钻床的工作环境，油路管道选用钢管。油管尺寸参照选用的液压元件接口尺寸决定。
5、液压系统油箱的选择
由以上计算可知，本液压系统属中低压系统，所以在确定油箱容积时一般取液压泵额定流量的5～7倍。设计中取液压泵额定流量的7倍，故油箱容积为：
V=7×11.52=80.64L
查相关产品样本油箱型号选择：AB40-33-0100N。其公称容积为100L。 （八）液压油的选择
液压系统中的工作油液具有双重作用，一是作为传递能量的介质，二是作为润滑剂润滑运动零件的工作表面。要选择液压油时，一般要考虑的因素有：液压油的粘度、液压系统的工作压力、环境温度、运动速度和液压泵的类型。综合以上因素液压油选择普通液压油，牌号为46。
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3.6.3 活塞杆及活塞材料的选择
活塞杆材料一般选用中碳钢（如45号钢），由于该设计为选用双杆液压缸，所以活塞杆材料选用45号钢，需经调质和淬火处理，淬火深度为0.5mm.
活塞材料选用高强度的铸铁，选择HT200。
3.6.4 活塞杆与活塞的连接方式及活塞密封装置的选择
图3-9 活塞杆与活塞连接方式及活塞密封方式图
活塞和活塞杆的连接结构有以下几种，整体式结构和组合式结构。组合式结构又分为螺纹连接、半环连接和锥销连接，我们采用的是卡环连接，它的优点是结构简单，装拆方便。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、运动速度的范围的不同而选择不同类型的密封圈。我们选用O型密封圈密封。O型密封圈密封原理是依靠O型密封圈预压缩，消除间隙而实现密封。O型密封能随压力的增加而自动提高密封件与密封表面的接触应力，从而提高密封作用，并且O型密封圈可在磨损后自动补偿。（见图3-9）
3.6.5 液压缸盖与液压缸连接方式及密封方式的选择
液压缸盖与液压缸采用法兰连接。法兰连接结构较简单，易加工，易装卸。液压缸盖密封采用组合式密封，并且在缸盖内侧加非金属材料导向环。具体结构见图3-10示：
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导向环 防尘圈 U型密封
图3-10 缸盖与缸连接方式及缸盖密封方式
3.7 本章小结
在本章节自动钻床进给系统设计中，主要包括机床主轴的设计的进给液压缸系统的设计，是整个设计中的一个重点。其中机床主轴设计中有关数据的计算贯穿整个设计，为下面章节中的设计打下了基础，提供了方便；进给液压缸的设计是控制系统设计的前提。
4 专用钻床主轴传动系统的设计
4.1 主轴传动系统的分析
由图2-3可知，主轴传动系统的设计主要包括带轮传动、主轴花键传动和液压传动系统的设计。液压传动系统设计已在第三章中介绍并作出了设计，所以本章介绍带轮传动和主轴花键传动的设计。
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主轴花键传动主要是满足主轴在高速旋转的同时还能够作轴向的进给运动。在主轴花键设计中，主要是根据主轴的轴径大小来选择花键的尺寸。
主轴系统带轮传动可实现过载保护，设计包括V带的选择和带轮尺寸的设计。
4.2 主轴花键的设计
花键联接，由带有多个键齿的轴和毂孔组成，齿侧面为工作面，可用于静联接和动联接。与键联接相比，花键联接有更高的承载能力，较好的定心性和导向性；可实现滑动联接；对轴的削弱也较小。
设计中轴上花键主要传递转矩，并起到轴端的导向定心作用。根据表3-1主轴零件的选用，选用花键规格为：（N?d?D?B ）8×32×36×6 GB/T 1144-1987（N?d?D?B为齿数×内径×外径×齿宽）。主轴的行程为100mm，查表4-1可确花键的长度为l=160mm。
表4-1 花键长度系列表 （mm）
10 36 71 130
12 38 75 140
15 42 80 160
18 45 85 180
22 8 90 200
25 50 95
28 56 100
30 60 110
32 63 120
由于主轴材料为45钢，加工后要调质处理，主轴端花键与毂孔为滑动联接，所以花键尺寸公差选择分别为：d取f7，D取a11，键宽B取d10。键宽位置度公差取
t1=0.015mm,键宽对称度公差取t2=0.012mm。
4.3 主轴电机选择
根据3.5.2章节的计算可知，主轴切削功率Pm=1.2KW。由于花键毂要与带轮固定在机架上，取轴承传动效率为0.99、花键传动效率为0.98和V带传动效率为0.96，所以可计算出电机要传递的最小功率P为：
P?Pm0.99?0.98?0.963
所以可计算出P=1.32KW。查电机样品选取电机型号为：Y90L-4。其额定功率为1.5KW，满载转速为1400 r/min。
4.4 V带传动设计
4.4.1 设计功率Pc的计算
Pc?KAP
式中： KA——工况系数；自动钻床一般为空载启动取KA=1.2
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P——传递功率；取电动机额定功率P=1.5KW
计算出Pc=1.8KW。
4.4.2 选择带型
根据Pc=1.8KW，n1=1400 r/min，查《机械设计》选用Z型V带。
4.4.3 选取带轮基准直径dd1和dd2
由3.4.2章节中计算可知，主轴转速n2=850 r/min。考虑到电机主轴直径D=24mm及Z型V带的dmin=50mm，查《机械设计》取dd1=80mm。
dd2?n1n2dd1(1??)
式中： dd2——钻床主轴带轮直径；
n1——主轴电机满载转速；n1=1400 r/min n2——钻床主轴转速；n2=850 r/min
dd1——钻床主轴带轮直径；dd1=80mm
?——滑动率；取?=0.02
所以可计算出dd2=129.13mm，圆整取标准值后取dd2=132mm。
4.4.4 验算带速V
带速V的计算公式为：
V??dd1n160?1000
由以上确定的数值，代入可计算出带速V=5.86m/s。在5～20m/s范围之间，带速合适。
4.4.5 确定中心距a和带的基准长度Ld
由带轮直径和自动钻床的机构尺寸，初选中心距a0=300mm。经计算可知其符合：
0.7(dd1+dd2)=148.4＜a0＜2(dd1+dd2)=424
由带长计算公式可计算出Ld0：
Ld0?2a0??2(dd1?dd2)?(dd2?dd1)24a0=935.1mm
查《机械设计》对Z型带选用基准长度Ld=1080mm，可由下式计算出实际的中心距a为：
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