目录
一、课程设计任务书
二、工况分析
三、拟定液压系统原理图
1、确定供油方式
2、调速方式的选
3、调速换接方式的选择
4、夹紧回路的选择
四、液压系统原理图设计说明
五、定液压缸的主要参数
六、定液压泵的流量、压力和选择泵的规格
七、电动机的选择
八、压阀的选择
九、算管道尺寸
十、压油的选用
十一、定油箱容量和结构
十二、压力损失的验算
十三、参考文献
十三、附图
一、课程设计任务书
二、工况分析
三、拟定液压系统原理图
1、确定供油方式
该机床在工作进给时负载相对较高，速度较低。而快进、快退使负载较小，速度教高。从结构、制造方便、价格经济、工作可靠性，维护修理等方面考虑，泵源系统选用齿轮泵。
2、调速方式的选择
在半自动专用铣床的液压系统中，进给速度的控制一般采用节流或调速阀。根据洗削类专用机床工作时对低速性能和速度负载特性都有一定要求的特点，本系统为小功率系统，效率和发热问题并不很大；在其他条件相同的情况下，采用回油路上装调速阀的容积节流调速，具有承受负切削力的能力。
3、调速换接方式的选择
本系统采用电磁阀的快慢速换接回路，它的特点是结构简单、调节行程比较方便，阀的安装也比较容易。但速度换接的平稳性较差。若要提高系统的换接平稳性。则可改用行程阀切换的速度换接回路。
4、夹紧回路的选择
用二位四通电磁阀来控制夹紧，松开换向动作时，为了避免工作突然失电而松开。应采用失电夹紧方式。考虑到夹紧时间可调节和当进油路压力瞬时下降时仍能保持夹紧力，所以接入节流阀调速夹紧力的大小和保持夹紧力的稳定。
最后把所选的择的液压回路组合起来，即可组合下图所示的液压系统原理图。
四、液压系统原理图设计说明
1、行程开关
根据设计的需要，我们可以安装3个行程开关。3个行程开关都是单向的，其中1SQ、2SQ是当进给缸的活塞向右运动时接碰才起作用，3SQ是当进给缸活塞向左运动时接碰才起作用。
当1SQ生效时，电磁铁3DT得电；2SQ生效时，电磁铁3DT失电，2DT失电，1DT得电；3SQ生效时，电磁铁1DT失电，4DT得电。
2、压力继电器
本液压系统原理图所要的压力继电器主要是使系统明白零件已经夹紧。当夹紧油路的压强到达一定的值时，压力继电器11使电磁铁2DT得电，从而使进给缸开始工作。
3、工作流程的实现
按下按扭1SB使5DT得电，4DT失电，从而系统就开始自动定位夹紧，当夹紧油路的压强到达一定的值时，压力继电器11使电磁铁2DT得电，进给缸开始快进；当在快进的时候接碰到单向行程开关1SQ，则电磁铁3DT得电，从而使工作台工进；在工进的时候一旦接碰到单向行程开关2SQ时，电磁铁3DT失电，2DT 失电，1DT得电从而使工作台快退；在快退的时候，活塞向左运动一旦接碰到单向行程开关3SQ时，电磁铁1DT失电，4DT得电，使工作台停止，同时夹具松开；在按下按钮2SB使5DT失电，系统原位卸荷。
五、定液压缸的主要参数
1．初选液压缸的工作压力
⑴工作压力P的确定，工作压力P可根据负载大小及机器的类型来初步确定，现参阅资料⑸表2-1去液压缸的工作压力为3MP
2.确定液压缸的主要结构参数
由负载图知最大负载F为2150N，按表⑸表2-2取P2为0.5 MP，ηcm为0.95。考虑到快进、快退速度相等，取d/D=0.7，将上述值代入得
D =｛4×2150)/〔3.14×30×105×0.95×「1－5/30（1－〈7〉2）〕｝1/2=3.2×10-2
液压缸内径系列表将计算值圆整为标准值，取D = 32m 为实现快进速度与快 d= 0.7×32m =22.4mm
圆整为标准活塞杆直径后 d=22 mm
⑵工作要求夹紧力为两个缸提供，考虑刀夹紧力的稳定，夹紧缸的工作压力应低于现取进给的工作压力为2.5 Mpa 则
D=(4×2000/3.14×25×10-5 ×0.95)1/2＝3.28×10-2mm
查液压缸内径尺寸表将计算直径圆整为标准直径 D=32mm
根据活塞杆直径和设备类型的关系取 d=0.7D
D= 0.7×32 = 22mm
⑶工作要去定位由一个液压缸提供，考虑定位的稳定，可靠，定位缸的工作压力应低于现取夹紧缸的工作压力。
取缸的工作压力为1Mpa
则液压缸内标准值D= 16mm，
再根据设备类型与活塞杆直径的关系，取d=0.7D
则 d=0.7×16=11.2mm 取标准值 d=10mm
按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度
A > qmin/vmin = 0.05 × 10 3 / 3.5 = 14.3 cm2
qmin 是产品样本查得CE系列调速阀AQF3-E10B的最小稳定流量为
0.05L/min
此设计是工作缸的双作用缸，其实际面积
A =π/4×(D2 – d2)= π/4×(3.22-2.22)
=4.2cm2
可见上述不等式不能满足，需要重新设计液压缸
A =π/4×(D2 – d2)= π/4×(6.32 – 4.52)=15.26 cm2
经验算当D=63mm,d=45mm时能达到所需低速，故取D=63mm,d=45mm
4. 计算在各个工作阶段液压缸所需的流量
q快进=A V快=π/4 ×(D2– d2)×6 = 9.16 L/min
q工进=π/4×(D2– d2)×0.035 = 0.053 L/min
q快退= q快进 = 9.16 L/min
q夹 =π/4 ×D2 V夹 =π/4×0.0322×15×10 3×60×10 3=4.52 L/min
q定 =π/4 ×D2 V定 =π/4×0.0162×10×10 3×60×10 3= 0.03 L/min
六、定液压泵的流量、压力和选择泵的规格
1.泵的工作压力的确定，考虑刀正常工作中进油管路有一定的压力损失，一般
初选时，简单系统可取0.2-0.5Mpa 的压力损失，此次设计取0.5Mpa 则
PP = P1+ ∑Δp =3+0.5=3.5Mpa
2.确定泵的流量
液压泵的最大流量为
qp ≥ KL（∑q）max
KL为系统的泄漏系数，一般KL在1.1 ～ 1.3 之间，现取KL = 1.2（∑q）max （∑q）max 为各执行元件所需流量之和的最大值。
各个工作阶段液压缸所需的流量取（∑q）max=15 L/min
故qp ≥ KL（∑q）max=1.2×15 L/min=18 L/min
3.选择液压泵的规格
根据计算的PP 和qp 查相关手册，由于手册，由于设计该泵的前提条件是：经济，实用，所以选用齿轮泵，型号为GB－G16型齿轮泵。该泵的基本参数：每转排量：16 ml/r 泵的额定压力：Pn =6.3 Mpa
转速： nH =1450 r/m 容积效率ηv = 0.85
总功率：η = 0.7
七、电动机的选择
1 .根据快进与工进两种不同情况下的功率，两者中较大值。选择电动机
由于工进时，泵的输入的流量减小。泵的功率急剧下降一般当流量在
0.2 ～ 1 L/min范围内时，取η =0.3 ～ 0.4 同时还应考虑所选的电动机在泵的流量特性曲线最大功率点时不至于停转，需进行校核
PB qp /η≤ 2 Pn
快进时的功率：
快进时的外负载：150 N
进油路的压力损失定为0.3Mpa 则：
PP =〔（150/3.14×0.056）×10-6+0.3〕MPa
=0.36Mpa
快进时所需电动机的功率：
P = PP·qp / η =0.36×18/60×0.7=0.15KW
工进时所需电动机功率：
P = 3.5×0.2/60×0.7=0.02 KW
计算夹紧时是的功率，夹紧时外负载为4000 N ，考虑压力损失为0.3 Mpa PP = 4000/3.14×0.056）×10-6+0.3〕MPa=0.7 MPa
夹紧时所需电动机功率P为
P =0.7×4.52/60×0.7 = 0.075 KW
由于定位时外负载和流量都不大，所以可以不考虑查电动机样本选用Y905-44型电动机，其主要的参数：额定功率为1.1KW
额定转速为 1400 r/min
经计算验证，所选电动机的功率能满足要求。
八、压阀的选择
根据所拟定的液压系统原理图，计算分析通过各液压阀油液的最高压力和最大流量，选择各类液压阀的型号规格，列于下表（表中阀类元件主要选自GE系列）
液压元件明细表：
序号元件名称型号通过流量（L/min）
1 滤油器 Wu—25 X 180J 16
2 液压泵 CB—B16 16
3 三位四通换向阀 4D—25B 9.2
4 工作缸
5 二位二通换向阀 22D—25B 9.2
6 溢流阀 YF—25B 9.2
7 蓄能器 NXQ—0.6/10—I
8 压力开关 K—H6
9 单向阀 I—10B 9.2
10 二位四通换向阀 4D—10B 4.6
11 压力继电器 DP—63B 4.6
12 夹紧缸
13 压力继电器 DP—63B 4.6
14 单向阀 I—10B 4.6
15 定位缸
滤油器可选用（Y#60型）Wu—25 x 180J的网式滤油器.过滤精度为180㎜压力表选用Y—60型，量程为6.3MPa的普通精度等级的量表选用量程较高的压力表可以避在系统有压力冲击时，经常损坏，但量程选得过大会使观察和调整的精度降低.蓄能器供油量反给定位夹紧系统在工作台快进、退.工作时补充泄漏和保持压力作用，其补油量及其有限，所以可以按容积的最小的规格选取.现在选用的是NXQ—0.6/10-I型胶囊式蓄能器.当△P=15%时，其有效补油体积为△V=0.07L.
九、算管道尺寸
油路管道通经与材料由阀类型来定。油阀类型一经选定后，管道的通经基本上已决定，这是标准化设计的特点，只有在特殊需要时才按管内的平均流速的要求计算管道通经.按标准
（1）通经：
16L/min 流量处：选用Φ10通经的管道
10L/min 流量处：选用Φ8通经的管道
5L/min 流量处：选用Φ6通经的管道
采用紫铜管，扩口按头以便于安装
（2）按强度公式有δ≥p×d/2[σ]
其中紫铜的[σ]=250kgf/c㎡=25MPa,为安全起见取P=2.5MPa
σΦ10≥2.5×10/2×25=0.5㎜
σΦ8≥2.5×8/2×25=0.4㎜
σΦ6≥2.5×6/2×25=0.3㎜
所以取Φ10的壁厚为1㎜，取Φ8的壁厚为0.8㎜取Φ6的壁厚为0.8㎜的紫铜管考虑到扩口处管子的强度系壁厚可以略有增加，一般按常用紫铜管选取其规格即可.（管道尺寸的计算公式和有关数据皆引自《夜压传动》·
十、压油的选用
该系统为一般金属切削机床液压传动，所以环境温度为-5℃～35℃之间，一般可用20号或30号机械油.冷天用粘度较低的20号油热天用粘度高的30号油。
十一、定油箱容量和结构
因为是低压系统.油箱容量按经验公式计算
油箱容积 r=(2～4)Q
现取 r=4Q=4×16=64L
油箱结构可采用开式、分立、电动机垂直安置式标准油箱．
十二、压力损失的验算
1．工作进给时进油路压力损失运动部件工作进给时的最大速度为0.35m/min, 进给时的最大流量为0.053 L/min
则液压油在管内流速：
V=4q /πd2= 4×0.053×103/3.14×12 = 67.52cm/min = 1.13cm/s 管道流动雷诺数Re
1
Re < 2300 Re1 =V1d/ V =1.13 × 1/0.035 = 32.15
可见油液在管道内流态为层流,其沿程阻力系数:
λ
1
= 75 /32.15 = 2.33
进油管道AB的沿程压力损失△ PH为
△PH =λ
l /d ×ρV
2
/2(A*B=2m A*D =2m CB=1.8M ρ=920Kg/m2)
= 0.27×10-2 Pa
= 2.7 ×10-5 Pa
查得换向阀34D- 25BY 的压力损失: △P
1-2
=0.05 × 10-6Pa
查得调速阀Q-10B 的压力损失: △P
1-3
=0.5 × 10-6Pa
损失△P
1
为:
△P
1 =△P
1-2
+ △P
1-3
+ △P
H
=0.05 + 0.5 + 2.7 ×10-5 =0.55 Mpa
2. 工作进给时回油路的压力损失
V
1 = V
2
= 1.13cm/s
Re
2 = V
2
d/ V = 1.7 × 1.0 /0.35 = 32.15
λ
2 = 75 /Re
2
= 75 / 32.15 = 2.33
回油路管道的沿程压力损失为: △P
1-2
△P
1-2 =λL/d -ρV
2/2
=0.000027Mpa
查产品样本知换向阀34D-25 BY的压力损失 :
△P
2-2
=0.05 ×106 Mpa
忽略油液通过管接头,油路板等处的局部压力损失,则回油路总压力损失△P2为:
△P
2 = △P
2-1
+△P
2-2
=0.05Mpa
3. 齿轮泵出口出的压力: Pp
Pp = (F/η+A△P
2 )/A + △P
1
= 1.62 ×106 + 0.55×106
= 2.17×106 Pa
4. 快进压力损失 :
V 1 =q/A = 10.004 cm/s
Re1 = V
1d
/v = 6.7
15 时液压油粘度 v =1.5cm2/s
λ 1 =75/ Re1 =11.2
△H =λ L/d ×p V
2
=0.0001Mpa
1.压力损失
该液压系统中：回油管内径为10㎜，各段管道的长度分别为
AB=2m.AD=2m.CB=1.8,选用20号或30号液压油.考虑到油的低温度为15℃，运动粘度r=1.5cm2/s,油的密度为ｐ=920㎏/㎡
流量经过各阀的压力损失为
34D-25BY的压力损失为△P
1-2
=0.15Mpa
22D-25B的压力损失为：△P
1-3=
0.12pa
进油路总压力损失为：
△P
1=△P
H
+△P=0.27MP
回油路压力损失
△P=△P
H
=0.0001Mpa
查产品样本得流经阀的压力损失为：
34D-25BY的压力损失△P
2-2
=1.5×105MPa 回油路总压力损失：
△P
2=△
P2-1
+△
P2-2
=0.15MPa
系统温度升的验算
整个工作循环中，工进阶段所占的时间最大，为了简化计算，主要考虑工进的发热量，一般情况下工进速度大时，发热量也较大，所以分别计算
r=3.5cm/s时的发热量然后加以比较。取数值大的进行比较分析：
q=π（D2-d2）V=AV=0.053L/min
此时泵的效率为0.1，泵的出口压力为2.3Mp
a
。
则有： P
输入=
2.3X0.053/60X0.1=0.0177KW
P
输出
=FV=2150X3.5X0.01X0.001=1.25X10-5KW
此时功率损失为
△P=P
输入-P
输出
=0.0177-1.25X10-5=0.01769KW
假定系统的散热状况一般取K=3.5X10-3KW/cm2.c 油箱的散热面积A=0.065V2/3=0.065X642/3=1.04m2系统的温升为
△t=△p/KA=0.01769/3.5X10-3X1.4=3.6。C
验算表示系统的温升在许可的范围内。
液压系统设计计算实例 ——250克塑料注射祝液压系统设计计算 大型塑料注射机目前都是全液压控制。其基本工作原理是：粒状塑料通过料斗进入螺旋推进器中，螺杆转动，将料向前推进，同时，因螺杆外装有电加热器，而将料熔化成粘液状态，在此之前，合模机构已将模具闭合，当物料在螺旋推进器前端形成一定压力时，注射机构开始将液状料高压快速注射到模具型腔之中，经一定时间的保压冷却后，开模将成型的塑科制品顶出，便完成了一个动作循环。 现以250克塑料注射机为例，进行液压系统设计计算。 塑料注射机的工作循环为： 合模→注射→保压→冷却→开模→顶出 │→螺杆预塑进料 其中合模的动作又分为：快速合模、慢速合模、锁模。锁模的时间较长，直到开模前这段时间都是锁模阶段。 1.250克塑料注射机液压系统设计要求及有关设计参数 1.1对液压系统的要求 ⑴合模运动要平稳，两片模具闭合时不应有冲击； ⑵当模具闭合后，合模机构应保持闭合压力，防止注射时将模具冲开。注射后，注射机构应保持注射压力，使塑料充满型腔； ⑶预塑进料时，螺杆转动，料被推到螺杆前端，这时，螺杆同注射机构一起向后退，为使螺杆前端的塑料有一定的密度，注射机构必需有一定的后退阻力； ⑷为保证安全生产，系统应设有安全联锁装置。 1.2液压系统设计参数 250克塑料注射机液压系统设计参数如下： 螺杆直径40mm 螺杆行程200mm 最大注射压力153MPa 螺杆驱动功率5kW 螺杆转速60r/min 注射座行程230mm 注射座最大推力27kN 最大合模力(锁模力) 900kN 开模力49kN 动模板最大行程350mm 快速闭模速度0.1m/s 慢速闭模速度0.02m/s 快速开模速度0.13m/s 慢速开模速度0.03m/s 注射速度0.07m/s 注射座前进速度0.06m/s 注射座后移速度0.08m/s 2.液压执行元件载荷力和载荷转矩计算 2.1各液压缸的载荷力计算 ⑴合模缸的载荷力 合模缸在模具闭合过程中是轻载，其外载荷主要是动模及其连动部件的起动惯
液压系统设计计算举例 液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。 1 设计要求及工况分析 设计要求 要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进 → 工进 → 快退 → 停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力F L =30468N ；运动部件所受重力G =9800N ；快进、快退速度υ1= υ3=0.1m/s ，工进速度υ2=×10-3m/s ；快进行程L 1=100mm ，工进行程L 2=50mm ；往复运动的加速时间Δt =；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs =，动摩擦系数μd =。液压系统执行元件选为液压缸。 负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30468N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N 196098002.0s fs =?==G F μ 动摩擦阻力 N 98098001.0d fd =?==G F μ (3) 惯性负载 N 500N 2.01 .08.99800i =?=??= t g G F υ (4) 运动时间 快进 s 1s 1.0101003 11 1=?==-υL t 工进 s 8.56s 1088.010503 322 2=??==--υL t 快退 s 5.1s 1.010)50100(3 3 2 13=?+=+= -υL L t 设液压缸的机械效率ηcm =，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。
10 液压传动系统的设计和计算 本章提要：本章介绍设计液压传动系统的基本步骤和方法，对于一般的液压系统，在设计过程中应遵循以下几个步骤：①明确设计要求，进行工况分析；②拟定液压系统原理图；③计算和选择液压元件；④发热及系统压力损失的验算；⑤绘制工作图，编写技术文件。上述工作大部分情况下要穿插、交叉进行，对于比较复杂的系统，需经过多次反复才能最后确定；在设计简单系统时，有些步骤可以合并或省略。通过本章学习，要求对液压系统设计的内容、步骤、方法有一个基本的了解。 教学内容： 本章介绍了液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。 教学重点： 1．液压元件的计算和选择； 2．液压系统技术性能的验算。 教学难点： 1．泵和阀以及辅件的计算和选择； 2．液压系统技术性能的验算。 教学方法： 课堂教学为主，充分利用网络课程中的多媒体素材来表示设计的步骤及方法。 教学要求： 初步掌握液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。
10.1 液压传动系统的设计步骤 液压传动系统的设计是整机设计的一部分，它除了应符合主机动作循环和静、动态性能等方面的要求外，还应当满足结构简单，工作安全可靠，效率高，经济性好，使用维护方便等条件。液压系统的设计，根据系统的繁简、借鉴的资料多少和设计人员经验的不同，在做法上有所差异。各部分的设计有时还要交替进行，甚至要经过多次反复才能完成。下面对液压系统的设计步骤予以介绍。 10.1.1 明确设计要求、工作环境，进行工况分析 10.1.1.1 明确设计要求及工作环境 液压系统的动作和性能要求主要有：运动方式、行程、速度范围、负载条件、运动平稳性、精度、工作循环和动作周期、同步或联锁等。就工作环境而言，有环境温度、湿度、尘埃、防火要求及安装空间的大小等。要使所设计的系统不仅能满足一般的性能要求，还应具有较高的可靠性、良好的空间布局及造型。 10.1.1.2 执行元件的工况分析 对执行元件的工况进行分析，就是查明每个执行元件在各自工作过程中的速度和负载的变化规律，通常是求出一个工作循环内各阶段的速度和负载值。必要时还应作出速度、负载随时间或位移变化的曲线图。下面以液压缸为例，液压马达可作类似处理。 就液压缸而言，承受的负载主要由六部分组成，即工作负载，导向摩擦负载，惯性负载，重力负载，密封负载和背压负载，现简述如下。 (1)工作负载w F 不同的机器有不同的工作负载，对于起重设备来说，为起吊重物的重量；对液压机来说，压制工件的轴向变形力为工作负载。工作负载与液压缸运动方向相反时为正值，方向相同时为负值。工作负载既可以为定值，也可以为变量，其大小及性质要根据具体情况加以分析。
液压油缸的主要设计技术参数 一、液压油缸的主要技术参数： 1.油缸直径；油缸缸径，内径尺寸。 2. 进出口直径及螺纹参数 3.活塞杆直径； 4.油缸压力；油缸工作压力，计算的时候经常是用试验压力，低于16MPa乘以1.5，高于16乘以1.25 5.油缸行程； 6.是否有缓冲；根据工况情况定，活塞杆伸出收缩如果冲击大一般都要缓冲的。 7.油缸的安装方式； 达到要求性能的油缸即为好，频繁出现故障的油缸即为坏。应该说是合格与不合格吧？好和合格还是有区别的。 二、液压油缸结构性能参数包括：1.液压缸的直径；2.活塞杆的直径；3.速度及速比；4.工作压力等。 液压缸产品种类很多，衡量一个油缸的性能好坏主要出厂前做的各项试验指标，油缸的工作性能主要表现在以下几个方面： 1.最低启动压力：是指液压缸在无负载状态下的
最低工作压力，它是反映液压缸零件制造和装配 精度以及密封摩擦力大小的综合指标； 2.最低稳定速度：是指液压缸在满负荷运动时没 有爬行现象的最低运动速度，它没有统一指标， 承担不同工作的液压缸，对最低稳定速度要求也 不相同。 3.内部泄漏：液压缸内部泄漏会降低容积效率， 加剧油液的温升，影响液压缸的定位精度，使液 压缸不能准确地、稳定地停在缸的某一位置，也 因此它是液压缸的主要指标之。 液压油缸常用计算公式 液压油缸常用计算公式 项目公式符号意义 液压油缸面积(cm 2 ) A =πD 2 /4 D ：液压缸有效活塞直径(cm) 液压油缸速度(m/min) V = Q / A Q ：流量(l / min) 液压油缸需要的流量(l/min) Q=V×A/10=A×S/10t V ：速度(m/min) S ：液压缸行程(m) t ：时间(min) 液压油缸出力(kgf) F = p × A F = (p × A) －(p×A) ( 有背压存在时) p ：压力(kgf /cm 2 ) 泵或马达流量(l/min) Q = q × n / 1000 q ：泵或马达的几何排量(cc/rev) n ：转速（rpm ） 泵或马达转速(rpm) n = Q / q ×1000 Q ：流量(l / min) 泵或马达扭矩(N.m) T = q × p / 20π 液压所需功率(kw) P = Q × p / 612 管内流速(m/s) v = Q ×21.22 / d 2 d ：管内径(mm) 管内压力降(kgf/cm 2 ) △ P=0.000698×USLQ/d 4 U ：油的黏度(cst) S ：油的比重
第九章液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。 第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 图9-1位移循环图 在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第一种如图9-2中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，
1、液压缸内径和活塞杆直径的确定 液压缸的材料选为Q235无缝钢管，活塞杆的材料选为Q235 液压缸内径： p F D π4= =??14.34= F ：负载力 （N ） A ：无杆腔面积 (2m m ) P ：供油压力 (MPa) D ：缸筒内径 (mm) 1D ：缸筒外径 (mm) 2、缸筒壁厚计算 π×／≤≥ηδσψμ 1）当δ/D ≤0.08时 p D p σδ2max 0＞ （mm ） 2)当δ/D=0.08~0.3时 max max 03-3.2p D p p σδ≥ （mm ） 3)当δ/D ≥0.3时 ??? ? ?? -+≥max max 03.14.02p p D p p σσδ（mm ） n b p σσ= δ：缸筒壁厚（mm ） 0δ：缸筒材料强度要求的最小值（mm ）
max p ：缸筒内最高工作压力（MPa ） p σ：缸筒材料的许用应力（MPa ） b σ：缸筒材料的抗拉强度（MPa ） s σ：缸筒材料屈服点（MPa ） n ：安全系数 3 缸筒壁厚验算 2 1221s ) (35 .0D D D PN -≤σ(MPa) D D P s rL 1 lg 3.2σ≤ PN ：额定压力 rL P ：缸筒发生完全塑性变形的压力(MPa) r P ：缸筒耐压试验压力(MPa) E ：缸筒材料弹性模量(MPa) ν：缸筒材料泊松比 =0.3 同时额定压力也应该与完全塑性变形压力有一定的比例范围，以避免塑性变形的发生，即： ()rL P PN 42.0~35.0≤(MPa) 4 缸筒径向变形量 ??? ? ??+-+=?ν221221D D D D E DP D r （mm ） 变形量△D 不应超过密封圈允许范围 5 缸筒爆破压力 D D P E b 1 lg 3.2σ=(MPa)
XS—ZY—250A型塑料注射成型机液压系统 第一章绪论 注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品，被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。在塑料工业迅速发展的今天，注塑机不论在数量上或品种上都占有重要地位，其生产总数占整个塑料成型设备的20％--30％，从而成为目前塑料机械中增长最快，生产数量最多的机种之一。据有关资料统计，2003--2006年我国出口注塑机18383台（套），进口注塑机82959台（套），其中2005年我国注塑机产量达到120000台，其销售额占塑机总销售额的42.9％。因此注射机应用的越来越广泛了。 我国塑料加工企业星罗其布，遍布全国各地，设备的技术水平参差不齐，大多数加工企业的设备都需要技术改造。这几年来，我国塑机行业的技术进步十分显著，尤其是注塑机的技术水平与国外名牌产品的差距大大缩小，在控制水平、产品内部质量和外观造型等方面均取得显著改观。选择国产设备，以较小的投入，同样也能生产出与进口设备质量相当的产品。这些为企业的技术改造创造了条件。 注射成型是通过注塑机和模具来实现的。尽管注塑机的类型很多，但是无论那种注塑机，其基本功能有两个：（1）加热塑料，使其达到熔化状态；（2）对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。 注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。 （1）注塑系统 注射系统的组成：注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。 （2）合模系统 合模系统的组成：合模系统主要由合模装置、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和安全保护机构组成。 （3）液压系统 液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力，并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。
液压常用计算公式 1、齿轮泵流量（min /L ）： 1000Vn q o =，1000 o Vn q η= 说明：V 为泵排量 （r ml /）；n 为转速（min /r ）；o q 为理论流量（min /L ）；q 为实际流量（min /L ） 2、齿轮泵输入功率（kW ）： 60000 2Tn P i π= 说明：T 为扭矩（m N .）；n 为转速（min /r ） 3、齿轮泵输出功率（kW ）： 612 60'q p pq P o == 说明：p 为输出压力（a MP ）；' p 为输出压力（2 /cm kgf ）；q 为实际流量 （min /L ） 4、齿轮泵容积效率（%）： 100V ?= o q q η 说明：q 为实际流量（min /L ）；o q 为理论流量（min /L ） 5、齿轮泵机械效率（%）： 10021000?=Tn pq m πη 说明：p 为输出压力（a MP ）；q 为实际流量（min /L ）；T 为扭矩（m N .）； n 为转速（min /r ） 6、齿轮泵总效率（%）：
m ηηη?=V 说明：V η为齿轮泵容积效率（%）；m η为齿轮泵机械效率（%） 7、齿轮马达扭矩（m N .）： π 2q P T t ??=，m t T T η?= 说明：P ?为马达的输入压力与输出压力差（a MP ）；q 为马达排量（r ml /）； t T 为马达的理论扭矩（m N .）；T 为马达的实际输出扭矩（m N .）；m η为马达的机械效率（%） 8、齿轮马达的转速（min /r ）： V q Q n η?= 说明：Q 为马达的输入流量（min /ml ）；q 为马达排量（r ml /）；V η为马 达的容积效率（%） 9、齿轮马达的输出功率（kW ）： 3 10 602?=nT P π 说明：n 为马达的实际转速（min /r ）；T 为马达的实际输出扭矩（m N .） 10、液压缸面积（2cm ）： 4 2 D A π= 说明：D 为液压缸有效活塞直径（cm ） 11、液压缸速度（min m ）： A Q V 10= 说明：Q 为流量（min L ）；A 为液压缸面积（2 cm ）
中国矿业大学 液压传动系统设计说明书 设计题目：动力滑台液压系统 学院名称：中国矿业大学 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 姓名：学号： 指导老师： 2012年6月24日
任务书 学生姓名学号 设计题目动力滑台液压系统 1.液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数： 要求设计的动力滑台液压系统实现的工作循环是：快进、工进?快退?停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力FL=30468N；运动部件所受重力G=9800N；快进、快退速度1= 3=0.1m/s，工进速度? 2=0.88×10-3m/s；快进行程L1=100mm，工进行程L2=50mm；往复运动的加速时间Δt=0.2s；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs=0.2，动摩擦系数μd=0.1。液压系统执行元件选为液压缸。 2.执行元件类型：液压油缸 3.液压系统名称：动力滑台液压系统 设计内容 1. 拟订液压系统原理图； 2. 选择系统所选用的液压元件及辅件； 3. 验算液压系统性能； 4. 编写上述1、2、3的计算说明书。 设计指导教师签字 教研室主任签字 年月日签发
目录 1 序言·················- 4 - 2 设计的技术要求和设计参数·······- 5 - 3 工况分析···············- 5 - 3.1 确定执行元件············- 5 - 3.2 分析系统工况············- 5 - 3.3 负载循环图和速度循环图的绘制····- 7 - 3. 4 确定系统主要参数··········- 8 - 3.4.1 初选液压缸工作压力·········· - 8 - 3.4.2 确定液压缸主要尺寸·········· - 8 - 3.4.3 计算最大流量需求···········- 10 -3.5 拟定液压系统原理图········· - 11 - 3.5.1 速度控制回路的选择··········- 11 - 3.5.2 换向和速度换接回路的选择·······- 12 - 3.5.3 油源的选择和能耗控制·········- 13 - 3.5.4 压力控制回路的选择··········- 14 -3.6 液压元件的选择··········· - 15 - 3.6.1 确定液压泵和电机规格·········- 16 - 3.6.2 阀类元件和辅助元件的选择·······- 17 - 3.6.3 油管的选择··············- 19 - 3.6.4 油箱的设计··············- 21 - 3.7 液压系统性能的验算········· - 22 - 3.7.1 回路压力损失验算···········- 22 - 3.7.2 油液温升验算·············- 23 -
液压课程设计 设计说明书 设计题目:叉车液压系统设计 机械工程学院 机械维修及检测技术教育专业 机检3333班 设计者: 指导教师： } 2013年12月27日
课程设计任务书 机械工程学院机检班学生 课程设计课题：叉车液压系统设计 一、课程设计工作日自 2013 年 12 月 23 日至 2013 年 12 月 27 日 二、同组学生 三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时间、主要 参考资料等）： 1．目的： ? (1)巩固和深化已学的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般步骤和方法； (2)正确合理地确定执行机构，运用液压基本回路组合成满足基本性能要求的、高效的液压系统； (3)熟悉并运用有关国家标准、设计手册和产品样本等技术资料。 2．设计参数： 叉车是一种起重运输机械，它能垂直或水平地搬运货物。请设计一台X吨叉车液压系统的原理图。该叉车的动作要求是：货叉提升抬起重物，放下重物；起重架倾斜、回位，在货叉有重物的情况下，货叉能在其行程的任何位置停住，且不下滑。提升油缸通过链条－动滑轮使货叉起升，使货叉下降靠自重回位。为了使货物在货叉上放置角度合适，有一
对倾斜缸可以使起重架前后倾斜。已知条件：货叉起升速度1V ，下降速度最高不超过2V ，加、减速时间为t ，提升油缸行程L ，额定载荷G 。倾斜缸由两个单杠液压缸组成，它们的尺寸已知。液压缸在停止位置时系统卸荷。
3．设计要求： (1) 对提升液压缸进行工况分析,绘制工况图，确定提升尺寸； (2) 拟定叉车起重系统的液压系统原理图； (3) 计算液压系统，选择标准液压元件； … (4) 对上述液压系统中的提升液压缸进行结构设计，完成该液压缸的相关计算和部件装配图设计，并对其中的1－2非标零件进行零件图的设计。 4．主要参考资料： [1] 许福玲.液压与气压传动.北京：机械工业出版社， [2] 陈奎生．液压与气压传动．武汉：武汉理工大学出版社， [3] 朱福元．液压系统设计简明手册．北京：机械工业出版社， [4] 张利平．液压气动系统设计手册．北京：机械工业出版社，
叉车液压系统设计
液压课程设计 设计说明书 设计题目:叉车液压系统设计 机械工程学院 机械维修及检测技术教育专业 机检3333班 设计者: 指导教师： 12月27日
课程设计任务书 机械工程学院机检班学生 课程设计课题：叉车液压系统设计 一、课程设计工作日自年 12 月 23 日至年 12 月 27 日 二、同组学生 三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基 本要求、完成时间、主要参考资料等）： 1．目的： (1)巩固和深化已学的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般步骤和方法； (2)正确合理地确定执行机构，运用液压基本回路组合成满足基本性能要求的、高效的液压系统； (3)熟悉并运用有关国家标准、设计手册和产品样本等技术资料。 2．设计参数： 叉车是一种起重运输机械，它能垂直或水平地搬运货物。请设计一台X吨叉车液压系统的原理图。该叉车的动作要求是：货叉提升抬起重物，放下重物；起重架倾斜、回位，在货叉有重物的情况下，货叉能在其行程的任何位置停住，且不下滑。提升油缸经过链条－动滑轮使货叉起升，使货叉下降靠自重回位。为了使货物在货叉上放置角度合适，有一对倾斜缸能够使起重架前后倾斜。已知条件：货叉起升速度 V，下降速度最高不超过2V， 1
加、减速时间为t，提升油缸行程L，额定载荷G。倾斜缸由两个单杠液压缸组成，它们的尺寸已知。液压缸在停止位置时系统卸荷。 3．设计要求： (1) 对提升液压缸进行工况分析,绘制工况图，确定提升尺寸； (2) 拟定叉车起重系统的液压系统原理图； (3) 计算液压系统，选择标准液压元件； (4) 对上述液压系统中的提升液压缸进行结构设计，完成该液压缸的相关计算和部件装配图设计，并对其中的1－2非标零件进行零件图的设计。 4．主要参考资料： [1] 许福玲.液压与气压传动.北京：机械工业出版社， .08 [2] 陈奎生．液压与气压传动．武汉：武汉理工大学出版社， .8 [3] 朱福元．液压系统设计简明手册．北京：机械工业出版
液压缸设计计算公式 2、计算依据参数 2.1 工作压力: 25 MPa 2.2 试验压力: 37.5 MPa 2.3 油缸内径: 190 mm 2.4 活塞杆外径:55 mm 2.5 工作行程: 1090 mm 3、液压缸理论工作能力: 22 推力:F=πDp/4=π×190×25/4=708463(N)****** 推 2222 拉力:F=π(D-d)p/4=π×(190-55)×25/4=649097(N) 拉 式中:D:油缸内径(mm) p:工作压力(MPa) d:活塞杆外径(mm) 4、强度计算 4.1 缸筒壁厚计算:按试验压力p=37.5 Mpa、安全系数n=3(静载荷) 计算: 当3.2?D/δ,16时 δ=[(Pd)/(2.3[σ]-p)ψ]+C =[(37.5×190)/(2.3×326.67-37.5)×1]+C=10.98(mm) 取δ=11mm。因此缸筒壁厚只要大于11 mm即可满足强度要求。 式中:p:油缸试验压力(MPa) p=30MPa D:油缸内径(mm) [σ]:缸筒材料许用应力(MPa)
[σ] =σ/n=980/3=326.67(M Pa) b σ:缸筒材料的抗拉强度(MPa) b 查手册:27SiMn的σ=980MPa b n:取安全系数n=3(静载荷) ψ:强度系数(当为无缝钢管时ψ=1) C:计入壁厚公差及腐蚀的附加厚度(一般应将壁厚圆 整至标准厚度值) 4.4 活塞杆螺纹连接强度计算 活塞杆试验最大拉力: 22 P=π(D-d)p/4 22 =π×(190-55)×37.5/4=973646(N) 活塞杆危险断面处的 拉应力: 2 σ =P/ [π×d/4] 1 2 =973646/[π×45.2/4] =607.1(MPa) 式中:P:活塞杆试验最大拉力(N) D:油缸内径(mm) d:活塞杆外径(mm) d:活塞杆危险断面处直径,初选是活塞杆O型圈沟槽1 (mm) σ:活塞杆材料屈服强度(MPa) s 查手册 42CrMo钢调质，取σ=930MPa s n:安全系数，取n=1.5
液压传动系统设计与计算 第九章液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 位移循环图图9-1 在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，9-2一种如图
液压阀块设计基本准则 1 范围 本标准规定了液压系统阀块设计过程中应遵循的基本准则。 2 术语、符号及定义 阀块 阀块是指用作油路的分、集和转换的过渡块体，或者用来安装板式、插装式等阀件的的基础块，在其上具有外接口和连通各外接口或阀件的流道，各流道依据所设计的原理实现正确的沟通。 3 液压阀块的设计要求和步骤 3.1 设计要求 （1）可靠性高，确保孔道间不窜油； （2）结构紧凑，占用空间小； （3）油路简单，压力损失小； （4）易于加工，辅助工艺孔少； （5）便于布管； （6）各控制阀调节操作方便。 3.2 设计步骤
（1）根据阀块在系统中的布置和管路布局初步确定各外接油口在阀块上的相对位置，并根据流量确定接头规格； （2）根据阀组工作原理、系统布局、各阀本身特性和维护性能初步确定各控制阀在阀块上的安装位置； （3）设计并反复优化各外接口和阀件间的流道，使各流道依据所设计的原理实现正确、合理的沟通。 4 液压阀块的设计要点 4.1 阀块的油口 4.1.1设计阀块时应考虑系统管路走向，同时应考虑扳手操作空间；对于位置相近且易接错的油口，应尽量设计或选用不同通径的管接头和胶管以便于区分。 图1 SAB熨平板分集流块 4.1.2 阀块上的各油口旁均应标注注油口标识（例如：P、A、T、B、A1、A2、B1、B2、M1、M2……），其中，板式阀安装面的油口标识仅在图纸上体现，而用于与胶（钢）管相连接的外接油口和测压口旁则必须在阀块体上打相应钢印，为保证安装管接头（或法兰）后不将标识覆盖，钢印距离相应油口边缘大于7mm（可在技术要求中注明），具体可见附录A阀块工程图示例。
目录 一、课程设计任务书 二、工况分析 三、拟定液压系统原理图 1、确定供油方式 2、调速方式的选 3、调速换接方式的选择 4、夹紧回路的选择 四、液压系统原理图设计说明 五、定液压缸的主要参数 六、定液压泵的流量、压力和选择泵的规格 七、电动机的选择 八、压阀的选择 九、算管道尺寸 十、压油的选用 十一、定油箱容量和结构 十二、压力损失的验算 十三、参考文献 十三、附图
一、课程设计任务书 二、工况分析 三、拟定液压系统原理图 1、确定供油方式 该机床在工作进给时负载相对较高，速度较低。而快进、快退使负载较小，速度教高。从结构、制造方便、价格经济、工作可靠性，维护修理等方面考虑，泵源系统选用齿轮泵。 2、调速方式的选择 在半自动专用铣床的液压系统中，进给速度的控制一般采用节流或调速阀。根据洗削类专用机床工作时对低速性能和速度负载特性都有一定要求的特点，本系统为小功率系统，效率和发热问题并不很大；在其他条件相同的情况下，采用回油路上装调速阀的容积节流调速，具有承受负切削力的能力。 3、调速换接方式的选择 本系统采用电磁阀的快慢速换接回路，它的特点是结构简单、调节行程比较方便，阀的安装也比较容易。但速度换接的平稳性较差。若要提高系统的换接平稳性。则可改用行程阀切换的速度换接回路。 4、夹紧回路的选择
用二位四通电磁阀来控制夹紧，松开换向动作时，为了避免工作突然失电而松开。应采用失电夹紧方式。考虑到夹紧时间可调节和当进油路压力瞬时下降时仍能保持夹紧力，所以接入节流阀调速夹紧力的大小和保持夹紧力的稳定。 最后把所选的择的液压回路组合起来，即可组合下图所示的液压系统原理图。 四、液压系统原理图设计说明 1、行程开关 根据设计的需要，我们可以安装3个行程开关。3个行程开关都是单向的，其中1SQ、2SQ是当进给缸的活塞向右运动时接碰才起作用，3SQ是当进给缸活塞向左运动时接碰才起作用。 当1SQ生效时，电磁铁3DT得电；2SQ生效时，电磁铁3DT失电，2DT失电，1DT得电；3SQ生效时，电磁铁1DT失电，4DT得电。 2、压力继电器 本液压系统原理图所要的压力继电器主要是使系统明白零件已经夹紧。当夹紧油路的压强到达一定的值时，压力继电器11使电磁铁2DT得电，从而使进给缸开始工作。 3、工作流程的实现 按下按扭1SB使5DT得电，4DT失电，从而系统就开始自动定位夹紧，当夹紧油路的压强到达一定的值时，压力继电器11使电磁铁2DT得电，进给缸开始快进；当在快进的时候接碰到单向行程开关1SQ，则电磁铁3DT得电，从而使工作台工进；在工进的时候一旦接碰到单向行程开关2SQ时，电磁铁3DT失电，2DT 失电，1DT得电从而使工作台快退；在快退的时候，活塞向左运动一旦接碰到单向行程开关3SQ时，电磁铁1DT失电，4DT得电，使工作台停止，同时夹具松开；在按下按钮2SB使5DT失电，系统原位卸荷。
机械工程学院 液压与气动技术 课程设计 题目：卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统设计专业：机械设计制造与自动化 班级：1301班 姓名：王鹏飞 学号：33 指导教师：蔺国民 《液压与气动技术》课程设计任务书
目录 1 负载与运动分析 (1) 2 负载图和速度图的绘制 (1) 3 确定液压缸的主要参数 (2) 初选液压缸工作压力 (2) 计算液压缸主要尺寸 (2) 各阶段压力、流量、功率的计算 (3) 4 液压系统图的拟定 (4) 液压回路的选择 (4) 液压回路的综合 (6) 5 液压元件的选择 (8) 液压泵的选择 (8) 阀类元件及辅助元件的选择 (9) 油管的选择 (9) 油箱的计算 (10) 6 液压系统性能的验算 (10) 验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (10) 快进 (10) 工进 (11) 快退 (11) 油液温升验算 (11) 7油箱设计…………………………………………………………………… 12 壁厚、箱顶及箱顶元件的设计 (12) 箱壁、清洗孔、吊耳、液位计设计 (13) 箱底、放油塞及支架设计 (13) 油箱内隔板及除气网设置 (13)
1. 负载与运动分析 负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。因工作部件是卧式放置，重力的水平分力为零，这样需要考虑的力有：夹紧力，导轨摩擦力，惯性力。 在对液压系统进行工况分析时，本设计实例只考虑组合机床动力滑台所受到的工作负载、惯性负载和机械摩擦阻力负载，其他负载可忽略。 1. 切削负载F W 工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载，对于金属切削机床液压系统来说，沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载。 切削负载(确定切削负载应具备机械切削加工方面的知识)用高速钢钻头(单个)钻铸铁孔时的轴向切削力F t (单位为N)为 6.08.0t )HB W (5.25Ds F = (8—1) 式中：D ——钻头直径，单位为mm ； s ——每转进给量，单位为mm ／r ； HBW ——铸件硬度,HBW=240。 根据组合机床加工特点，钻孔时主轴转速n 和每转进给量s 按“组合机床设计手册”取： 对φ的孔：n 1=360r ／min ，s l =／r ； 对φ的孔：n 2=550r ／min ，s 2=／r ； 所以，系统总的切削负载F t 为： F t =令Ft=Fg=17907N 2．惯性负载 往复运动的加速，减速时间不希望超过 ，所以取t ?为 Fm=m △v/△t=N=583N 3．阻力负载 机床工作部件对动力滑台导轨的法向力为： F n =mg=9810N 静摩擦阻力： F tf =f s F n ==1962N 动摩擦阻力： F fd =f d F n ==981N 如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率 w η=，根据 上述负载力计算结果，可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况由此得出液压缸在各工作阶段的负载如表18-所列。
图10.9-10 注塑机的工作循环 2·4 液压传动系统设计计算实例 ——250g 塑料注射成型机液压系统设计计算 塑料注射成型机（简称注塑机）的基本工作原理是：颗粒状塑料通过料斗进入螺旋推进器中，螺杆转动，将料向前推进，同时，因螺杆外装有电加热器而将料溶化成黏液状态，在此之前，合模机构已将模具闭合，当物料在螺旋推进器前端形成一定压力时，注射机构开始将黏液状料高压快速注射到模具型腔之中，经 一定时间保压冷却后开模，把成型 的塑料制品顶出，便完成一个动作 循环。注塑机的工作循环如图10.9-10所示。 250g 注塑机的一次注塑量为250克，拟采用液压传动与控制方式。 2·4·1 设计要求及设计参数 (1) 设计要求 1) 合模运动要平稳，两片模具闭合时不应有冲击； 2) 合模后，合模机构应保持闭合压力，防止注射时冲开模具；注射后，注射机构应保持注射压力，使塑料充满型腔； 3) 预塑进料时，螺杆转动，物料被推至前端，这时，螺杆同注射机构一起向后退，为使螺杆前端的塑料有一定的密度，注射机构必须有一定的后退阻力； 4) 系统应设有安全联锁装置，以保证安全生产。 (2) 设计参数 250g 注塑机液压系统的设计参数如表10.9-19所示。 表10.9-19 250g 注塑机的设计参数 2.4.2 选择液压执行元件 本注塑机动作机构除螺杆为单向旋转外，其他机构均为直线往复运动。因此，各直线运动机构均采用单活塞杆双作用液压缸直接驱动；因螺杆不要求反转，故采用单向液压马达驱动。从给定的设计参数可知，锁模时所需的力最大，为900kN 。为此，可设置增压器，以获得锁模时的局部高压来保证锁模力。
叉车液压系统设计目录
叉车工作装置液压系统设计叉车作为一种流动式装卸搬运机械，由于具有很好的机动性和通过性，以及很强的适应性，因此适合于货种多、货量大且必须迅速集散和周转的部门使用，成为港口码头、铁路车站和仓库货场等部门不可缺少的工具。本章以叉车工作装置液压系统设计为例，介绍叉车工作装置液压系统的设计方法及步骤，包括叉车工作装置液压系统主要参数的确定、原理图的拟定、液压元件的选择以及液压系 概述 叉车也叫叉式装卸机、叉式装卸车或铲车，属于通用的起重运输机械，主要用于车站、仓库、港口和工厂等工作场所，进行成件包装货物的装卸和搬运。叉车的使用不仅可实现装卸搬运作业的机械化，减轻劳动强度，节约大量劳力，提高劳动生产力，而且能够缩短装卸、搬运、堆码的作业时间，加速汽车和铁路车辆的周转，提高仓库容积的利用率，减少货物破损，提高作业的安全程度。 叉车的结构及基本技术 按照动力装置不同，叉车可分为内燃叉车和电瓶叉车两大类；根据叉车的用途不同，分为普通叉车和特种叉车两种；根据叉车的构造特点不同，叉车又分为直叉平衡重式叉车、插腿式叉车、前移式叉车、侧面式叉车等几种。其中直叉平衡重式叉车是最常用的一种叉车。 叉车通常由自行的轮式底盘和一套能垂直升降以及前后倾斜的工作装置组成。某型号叉车的结构组成及外形图如图3-1所示，其中货叉、叉架、门架、起升液压缸及倾斜液压缸组成叉车的工作装置。
1-货叉 2-叉架 3-门架及起升液压缸 4-倾斜液压缸 5-方向盘 6-操纵杆 7-底盘及 车轮 图1-1 叉车的结构及外形 叉车的基本技术参数有起重量、载荷中心矩、起升高度、满载行驶速度、满载最大起升速度、满载爬坡度、门架的前倾角和后倾角以及最小转弯半径等。 其中，起重量(Q)又称额定起重量，是指货叉上的货物中心位于规定的载荷中心距时，叉车能够举升的最大重量。我国标准中规定的起重量系列为：，，，，，，，，，，，，，，，，，…….吨。
液压系统设计计算 实例 1 2020年4月19日
液压系统设计计算实例 ——250克塑料注射祝液压系统设计计算大型塑料注射机当前都是全液压控制。其基本工作原理是：粒状塑料经过料斗进入螺旋推进器中，螺杆转动，将料向前推进，同时，因螺杆外装有电加热器，而将料熔化成粘液状态，在此之前，合模机构已将模具闭合，当物料在螺旋推进器前端形成一定压力时，注射机构开始将液状料高压快速注射到模具型腔之中，经一定时间的保压冷却后，开模将成型的塑科制品顶出，便完成了一个动作循环。 现以250克塑料注射机为例，进行液压系统设计计算。 塑料注射机的工作循环为： 合模→注射→保压→冷却→开模→顶出 │→螺杆预塑进料 其中合模的动作又分为：快速合模、慢速合模、锁模。锁模的时间较长，直到开模前这段时间都是锁模阶段。 1.250克塑料注射机液压系统设计要求及有关设计参数 2 2020年4月19日
1.1对液压系统的要求 ⑴合模运动要平稳，两片模具闭合时不应有冲击； ⑵当模具闭合后，合模机构应保持闭合压力，防止注射时将模具冲开。注射后，注射机构应保持注射压力，使塑料充满型腔； ⑶预塑进料时，螺杆转动，料被推到螺杆前端，这时，螺杆同注射机构一起向后退，为使螺杆前端的塑料有一定的密度，注射机构必须有一定的后退阻力； ⑷为保证安全生产，系统应设有安全联锁装置。 1.2液压系统设计参数 250克塑料注射机液压系统设计参数如下： 螺杆直径 40mm 螺杆行程 200mm 最大注射压力 153MPa 螺杆驱动功率 5kW 螺杆转速 60r/min 注射座行程 230mm 注射座最大推力 27kN 最大合模力(锁模力) 900kN 开模力 49kN 动模板最大行程 350mm 快速闭模速度 0.1m/s 慢速闭模速度 0.02m/s 快速开模速度 0.13m/s 慢速开模速度 0.03m/s 注射速度 0.07m/s 注射座前进速度 0.06m/s 3 2020年4月19日
液压系统设计计算举例 本节介绍某工厂汽缸加工自动线上的一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统的设计实例。 已知：该钻孔组合机床主轴箱上有16根主轴，加工14个Φ13.9ｍｍ的孔和两个Φ8.5ｍｍ的孔；刀具为高速钢钻头，工件材料是硬度为240HB 的铸铁件；机床工作部件总重量为G ＝9810N ；快进、快退速度为v 1＝v 3＝7ｍ/min ，快进行程长度为l 1＝100ｍｍ，工进行程长度为l 2＝50ｍｍ，往复运动的加速、减速时间希望不超过0.2s ；液压动力滑台采用平导轨，其静摩擦系数为f s ＝0.2，动摩擦系数为f d ＝0.1。 要求设计出驱动它的动力滑台的液压系统，以实现“快进→工进→快退→原位停止”的工作循环。下面是该液压系统的具体设计过程，仅供参考。 1．负载分析 1.1工作负载 由切削原理可知，高速钢钻头钻铸铁孔的轴向切削力F ｔ与钻头直径D (mm)、每转进给量ｓ(mm/r)和铸件硬度HB 之间的经验计算式为 6 .08 .0)(5.25HB Ds F t = （9.27） 根据组合机床加工的特点，钻孔时的主轴转速n 和每转进给量s 可选用下列数值： 对φ13.9mm 的孔来说 n 1＝360r/min ，s 1＝0.147mm/r 对φ8.5mm 的孔来说 n 2＝550r/min ，s 2＝0.096mm/r 根据式(9.27)，求得 30468096.05.85.252240147.09.135.25148 .06.08.0=???+????=t F （N ） 1.2惯性负载 5832 .0607 81.99810=??=??=t v g G F m （N ） 1.3阻力负载 静摩擦阻力 196298102.0=?=fs F （N ） 动摩擦阻力 98198101.0=?=fd F （N ） 液压缸的机械效率取ηm = 0.9，由此得出液压缸在各工作阶段的负载如表9.5所示。 表9.5 液压缸在各工作阶段的负载值