课程设计_卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统
液压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统
液压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统一、课程设计要求1. 设计卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
2. 列出液压系统的工作原理图和液压元件的选型计算书。
3. 进行机床的控制系统设计及编写控制程序。
二、机床结构简介卧式单面多轴钻孔组合机床是一种多功能机床，可钻、攻丝、铰孔、铣槽、半圆弧等复合工艺操作，适广泛用于水泵、汽车、空气压缩机、发电机、电机、气动工具及家具等行业的生产制造。
机床结构主要由床身、主轴箱、工作台、电气系统、液压系统等组成。
其中，床身用于支撑整机，主轴箱用于装配主轴及各个传动装置，工作台用于夹持工件及执行传动。
注：本设计仅涉及液压系统部分的工作原理图和液压元件的选型。
三、液压系统工作原理图液压系统主要用于机床的升降、夹紧、进给等控制操作。
下面的工作原理图展示了该机床的主要液压系统结构。
液压油泵为双联泵，分别提供高压和低压液压油，高压系统主要用于机床的动力传输和工作台的升降，低压系统则用于工作台和主轴箱的夹持、进给和径向递进。
四、液压元件的选型计算本文中设计的液压系统主要包括液压油泵、液压缸、液压阀、液压滤清器、液压压力表等液压元件。
针对所需控制的液压作用，根据相应的公式和数据手册，进行液压元件的选型计算。
液压元件选型计算书如下：五、控制系统设计本设计中，机床的控制系统主要由PLC控制器、触摸屏、传感器、执行器和电磁阀等组成，通过编写相应的控制程序，实现机床的高效稳定运行。
液压系统的控制程序中主要包括如下控制命令：1. 单向液压缸的伸出和缩回控制命令。
2. 双向液压缸的伸出和缩回控制命令。
3. 液压油泵的控制启停命令。
4. 电磁阀的开关控制命令。
5. 液压滤清器的定期清洗命令。
通过不同的控制命令组合，可以实现机床的不同运动状态和操作需求，从而提高机床的生产效率和工作质量。
六、总结本文对卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统进行了详细介绍，并给出了液压系统的工作原理图和液压元件的选型计算书，同时简要讲述了机床的控制系统设计流程和控制命令。
卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统的课程设计..
湖南工业大学课程设计资料袋机械工程学院学院（系、部）2013 ~ 20 14 学年第 1 学期课程名称液压与气压传动指导教师罗中平职称教授学生姓名曹炎斌专业班级机工1102班学号11495200131 题目组合机床动力滑台液压系统设计成绩起止日期2013 年12 月19日～1014 年1月02日目录清单湖南工业大学课程设计任务书2013—2014学年第1学期机械工程学院（系、部）机电一体化专业1102 班级课程名称：液压与气动设计题目：组合机床动力滑台液压系统设计1完成期限：自2013 年12 月30 日至2014 年1 月 3 日共 1 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日（课程设计名称）设计说明书（题目）起止日期：2013 年12月19日至2014 年1 月 2 日学生姓名曹炎斌班级机工1102学号11495200131成绩指导教师(签字)机械工程学学院（部）2013年12 月30 日液压传动课程设计指导书湖南工业大学机械工程学院2013年12月第一章明确液压系统的设计要求要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
设计要求驱动动力滑台实现“快进→工进→快退→停止”的工作循环。
液压系统的主要参数与性能要求如下：机床上有主轴16个，加工Φ13.9 mm 的孔14个，Φ8.5mm 的孔2个。
刀具材料为高速钢，工件材料为铸铁，硬度为240HBS ，运动部件总质量G=9800N ，快进、快退的速度v 1= v 3=5.5 m/min ，快进行程长度l 1=100mm ，工进行程长度l 2=50 mm ，往复运动的加速，减速时间为0.2s ，动力滑台采用平导轨，其静摩擦系数f s =0.2，动摩擦系数f d =0.1，液压系统中的执行元件使用液压缸。
第二章 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。
液压课程设计--卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台
目录一摘要 (1)二设计的技术要求和设计参数 (1)三工况分析 (2)1 确定执行元件 (2)2 分析系统工况 (2)3 负载循环图和速度循环图 (3)4 确定系统主要参数 (4)四拟定液压系统原理图 (7)1 速度控制回路的选择 (7)2 换向和速度换接回路的选择 (7)3 压力控制回路的选择 (8)五液压元件的选择 (9)1确定液压泵和电机规格 (9)2.电机的选择 (10)3.阀类元件和辅助元件的选择 (11)4.油管的选择 (12)5油箱的设计 (13)六液压系统性能的验算 (13)1 管路系统压力损失演算 (13)2 油液温升验算 (14)七设计心得 (16)八参考文献 (17)一摘要作为一种高效率的专用机床，组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。
本次课程设计将以组合机床动力滑台液压系统设计为例，介绍该组合机床液压系统的设计方法和设计步骤，其中包括组合机床动力滑台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等。
组合机床是以通用部件为基础，配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具而组成的半自动或自动专用机床。
组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。
组合机床是由一些通用和专用零部件组合而成的专用机床，广泛应用于成批大量的生产中。
组合机床上的主要通用部件——动力滑台是用来实现进给运动的，只要配以不同用途的主轴头，即可实现钻、扩、铰、镗、铣、刮端面、倒角及攻螺纹等加工。
动力滑台有机械滑台和液压滑台之分。
液压动力滑台是利用液压缸将泵站所提供的液压能转变成滑台运动所需的机械能的。
它对液压系统性能的主要要求是速度换接平稳，进给速度稳定，功率利用合理，效率高，发热少。
组合机床兼有低成本和高效率的优点，并可用以组成自动生产线。
液压系统由于具有结构简单、动作灵活、操作方便、调速范围大、可无级连读调节等优点，在组合机床中得到了广泛应用。
卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统的课程设计..
湖南工业大学课程设计资料袋目录清单湖南工业大学课程设计任务书2013—2014学年第1学期机械工程学院（系、部）机电一体化专业1102 班级课程名称：_______________________ 液压与气动 ___________________________________ 设计题目：_______________ 组合机床动力滑台液压系统设计1 ______________________ 完成期限：自2013 年12 月30 日至2014 年丄月丄日共1周内容及任务一、设计的主要技术参数试为某厂汽缸加工自动线上设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统。
机床有主轴16根，钻14个$ 13.9mm的孔，2个$ 8.5mm的孔。
1）机床要求的工作循环是：快速接近工件，然后以工作速度钻孔，加工完毕后快速退回原始位置，最后自动停止。
动力滑台采用平导轨。
2）机床的工作参数如下：假设运动部件重G= 9800N，切削力F w=30500N ;快进快退速度v仁v3=5.5m/min ;动力滑台采用平导轨，静、动摩擦因数馬_0.2 ,凶-0.1 ;往复运动的加速、减速时间为0.2s；快进行程L1_100mm ;工进行程L2_50mm ,执行兀件使用液压缸，试设计计算其液压系统。
3）机床自动化要求：要求系统采用电液结合，实现自动循环，速度换接无冲击，且速度要稳定，能承受一定量的反向负荷。
二、设计任务完成如下工作：1）按机床要求设计液压系统，绘出液压系统图。
2）确定滑台液压缸的结构参数。
3）计算系统各参数，列出电磁铁动作顺序表。
4）选择液压元件型号，列出元件明细表。
5）验算液压系统性能。
三、设计工作量1）撰写课程设计计算说明书一份，不少于三千字。
要求计算说明书计算准确、文字通顺、编排规范。
2）绘制液压系统原理图图纸一张、要求图面布置合理、正确清晰、符合相关标准及有关规定。
指导教师（签字）： _______________ 年月日系（教研室）主任（签字）： ___________________ 年月日（课程设计名称）设计说明书（题目）起止日期：2013—年12月_J9日至201宅年1月2日指导教师（签字）机械工程学学院（部） 2013年12 月30日学 班 学成名 级 号 绩曹炎斌 机工1102 11495200131液压传动课程设计指导书湖南工业大学机械工程学院2013年12 月第一章明确液压系统的设计要求要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统
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液压课程设计--卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台
目录一摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1二设计的技术要求和设计参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..1三工况分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.21 确定执行元件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (2)2 分析系统工况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (2)3 负载循环图和速度循环图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (3)4 确定系统主要参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4四拟定液压系统原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..71 速度控制回路的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72 换向和速度换接回路的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯73 压力控制回路的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8五液压元件的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.9 1确定液压泵和电机规格⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92.电机的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯103.阀类元件和辅助元件的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (11)4.油管的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (12)5油箱的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (13)六液压系统性能的验算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.131管路系统压力损失演算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ...⋯13 2油液温升验算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (14)七设计心得⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16八参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17一摘要作为一种高效率的专用机床，组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。
本次课程设计将以组合机床动力滑台液压系统设计为例，介绍该组合机床液压系统的设计方法和设计步骤，其中包括组合机床动力滑台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等。
卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统的课设计
目录引言 (2)第一章明确液压系统的设计要求 (3)第二章负载与运动分析 (4)第三章负载图和速度图的绘制 (6)第四章确定液压系统主要参数 (7)4.1确定液压缸工作压力 (7)4.2计算液压缸主要结构参数 (7)4.3绘制液压缸工况图 (9)第五章液压系统方案设计 (10)5.1选用执行元件 (10)5.2速度控制回路的选择 (10)5.3选择快速运动和换向回路 (11)5.4速度换接回路的选择 (11)5.5组成液压系统原理图 (12)5.5系统图的原理 (13)第六章液压元件的选择 (16)6.1确定液压泵的规格和电动机功率 (16)6.2确定其它元件及辅件 (17)6.3主要零件强度校核 (19)第七章液压系统性能验算 (21)7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (21)7.2油液温升验算 (22)设计小结 (24)参考文献 (25)引言液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。
液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。
液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。
而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。
所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。
第一章明确液压系统的设计要求要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
要求实现的动作顺序为：启动→加速→快进→减速→工进→快退→停止。
液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力总和F g=12700N，移动部件总重量G＝20000N；行程长度400mm（其中工进行程100mm）快进、快退的速度为7m/min，工进速度（20~1000）mm/min，其中20mm/min为粗加工，1000mm/min为精加工；启动换向时间△t≤0.15s；该动力滑台采用水平放置的平导轨；静摩擦系数f s＝0.2；动摩擦系数f d＝0.1。
设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统
设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
1）工作循环：快进一工进一快退一停止。
2）工作参数轴向切削力21000N,移动部件总重10000N,快进行程100mm, 快进与快退速度4.2m / min,工进行程20mm,工进速度0・05m/min,力口、减速时间为0.2s,静摩擦系数0.2,动摩擦系数0.1,动力滑台可在中途停止。
一、负载分析负载分析中，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：切削力，导轨摩擦力和惯性力。
导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为行，动摩擦力为F®,则F t. = f x F N = 0.2 x 10000 N = 2000 NF（d =f d F N =0」x 10000 N = 1000 N而惯性力厂Av G Av 10000 X4.2/60 “=m —=———= -------------- N = 357 N，n 0 g Ar 9.8x0.2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％=0.95，则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，见表1。
表液压缸各运动阶段负载表根据负载计算结果和已知的各阶段的速度，可绘制出负载图（F-/）和速度图（卩-/ ）,见图1a. bo横坐标以上为液压缸活塞前进时的曲线，以下为液压活塞退回时的曲线。
a）b）图1 负载速度图a）负载图b）速度图二、液压系统方案设计1.确定液压泵类型及调速方式参考同类组合机床,同时根据本题要求。
选用双作用叶片泵双泵供油，同时这是调速阀进油调速的开式回路来满足快进、快退和丄进的功能。
快进或快退时双泵进行供油，工进时，小泵单独供油，同时利用节流阀调速保证工进速度。
整个回路釆用溢流阀作定压阀，起安全阀作用。
为防止钻孔钻通时滑台突然失去负载向前冲，回油路上设置背压阀，初定背压值为p h=^MPa o2.选用执行元件因系统循环要求正向快进和工作，反向快退，且快进、快退速度相等。
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目录引言 (2)第一章明确液压系统的设计要求 (3)第二章负载与运动分析 (4)第三章负载图和速度图的绘制 (6)第四章确定液压系统主要参数 (7)4.1确定液压缸工作压力 (7)4.2计算液压缸主要结构参数 (7)4.3绘制液压缸工况图 (9)第五章液压系统方案设计 (10)5.1选用执行元件 (10)5.2速度控制回路的选择 (10)5.3选择快速运动和换向回路 (11)5.4速度换接回路的选择 (11)5.5组成液压系统原理图 (12)5.5系统图的原理 (13)第六章液压元件的选择 (16)6.1确定液压泵的规格和电动机功率 (16)6.2确定其它元件及辅件 (17)6.3主要零件强度校核 (19)第七章液压系统性能验算 (21)7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (21)7.2油液温升验算 (22)设计小结 (24)参考文献 (25)引言液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。
液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。
液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。
而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。
所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。
第一章明确液压系统的设计要求要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
要求实现的动作顺序为：启动→加速→快进→减速→工进→快退→停止。
液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力总和F g=12700N，移动部件总重量G＝20000N；行程长度400mm（其中工进行程100mm）快进、快退的速度为7m/min，工进速度（20~1000）mm/min，其中20mm/min为粗加工，1000mm/min为精加工；启动换向时间△t≤0.15s；该动力滑台采用水平放置的平导轨；静摩擦系数f s＝0.2；动摩擦系数f d＝0.1。
液压系统的执行元件使用液压缸。
第二章 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）工作负载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，即N F t 12700=（2）阻力负载f F阻力负载主要是工作台的机械摩擦阻力，分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部分。
导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为f F ，则静摩擦阻力 N F fs 4000200002.0=⨯= 动摩擦阻力 N F fd 2000200001.0=⨯=（3）惯性负载最大惯性负载取决于移动部件的质量和最大加速度，其中最大加速度可通过工作台最大移动速度和加速时间进行计算。
已知启动换向时间为0.05s ，工作台最大移动速度，即快进、快退速度为4.5m/min ，因此惯性负载可表示为N N t v F 68.158515.060781.920000m m =⨯⨯=∆∆⨯=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=0.9，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，如表1所示。
表1 液压缸总运动阶段负载表（单位：N ）工况 负载组成负载值F/N 推力F/w η/N启动 fs F F =4000 4444.44 加速 m fd F F F += 3585.68 3984.08 快进fd F F =20002222.22工进 tfd F F F +=14700 16333.33 反向启动 fs F F =4000 4444.44 加速 m fd F F F += 3585.68 3984.08 快退 fdF F =2000 2222.22 制动m fd F F F -=414.32460.36第三章 负载图和速度图的绘制根据负载计算结果和已知的个阶段的速度，可绘制出工作循环图如图1（a ）所示，所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据已知的设计参数进行绘制，已知快进和快退速度m/m in 731==v v 、快进行程L1=400-100=300mm 、工进行程L2=100mm 、快退行程L3=400mm ，工进速度m m /m in 502=v 。
快进、工进和快退的时间可由下式分析求出。
快进 s v L t 57.2607103003111=⨯==- 工进 s v L t 1206005.0101003222=⨯==- 快退 s s v l v l t 61000740060100073006033111=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⨯⨯=+=根据上述已知数据绘制组合机床动力滑台液压系统绘制负载图（F-t ）如图1(b),速度循环图如图1（c)所示。
图1 速度负载循环图a)工作循环图 b ）负载速度图 c)负载速度图第四章 确定液压系统主要参数4.1确定液压缸工作压力由表2和表3可知，组合机床液压系统在最大负载约为17000 N 时宜取3MP 。
表2按负载选择工作压力负载/ KN <5 5~1010~20 20~3030~50 >50 工作压力/MPa< 0.8~11.5~22.5~33~44~5≥5表3 各种机械常用的系统工作压力机械类型机 床农业机械 小型工程机械建筑机械 液压凿岩机 液压机 大中型挖掘机 重型机械 起重运输机械磨床组合机床龙门刨床 拉床工作压力/MPa 0.8~23~52~88~10 10~1820~324.2计算液压缸主要结构参数由于工作进给速度与快速运动速度差别较大，且快进、快退速度要求相等，从降低总流量需求考虑，应确定采用单杆双作用液压缸的差动连接方式。
通常利用差动液压缸活塞杆较粗、可以在活塞杆中设置通油孔的有利条件，最好采用活塞杆固定，而液压缸缸体随滑台运动的常用典型安装形式。
这种情况下，应把液压缸设计成无杆腔工作面积1A 是有杆腔工作面积2A 两倍的形式，即活塞杆直径d 与缸筒直径D 呈d = 0.707D 的关系。
工进过程中，当孔被钻通时，由于负载突然消失，液压缸有可能会发生前冲的现象，因此液压缸的回油腔应设置一定的背压(通过设置背压阀的方式)，选取此背压值为p 2=0.8MPa 。
快进时液压缸虽然作差动连接（即有杆腔与无杆腔均与液压泵的来油连接），但连接管路中不可避免地存在着压降p ∆，且有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算时取p ∆≈0.5MPa 。
快退时回油腔中也是有背压的，这时选取被压值2p =0.6MPa 。
工进时液压缸的推力计算公式为11221112/(/2)m F A p A p A p A p η=-=-，式中：F ——负载力ηm ——液压缸机械效率A 1——液压缸无杆腔的有效作用面积 A 2——液压缸有杆腔的有效作用面积 p 1——液压缸无杆腔压力p 2——液压有无杆腔压力因此，根据已知参数，液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为26211m 006282.028.031033.163332=-⨯=-=p p F A m η液压缸缸筒直径为mm A D 46.8941==π mm由于有前述差动液压缸缸筒和活塞杆直径之间的关系，d = 0.707D ，因此活塞杆直径为d=0.707×89.46=63.32mm ，根据GB/T2348—1993对液压缸缸筒内径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定，圆整后取液压缸缸筒直径为D =110mm ，活塞杆直径为d =80mm 。
此时液压缸两腔的实际有效面积分别为：242110585.634m D A -⨯==π()242221043.324m d D A -⨯=-=π工作台在快进过程中，液压缸采用差动连接，此时系统所需要的流量为()m in 07.23v 121L A A q =⨯-=快进工作台在快退过程中所需要的流量为m in 7.22v q 32L A =⨯=快退工作台在工进过程中所需要的流量为q 工进 =A 1×v 1’=0.318 L/min根据上述液压缸直径及流量计算结果，进一步计算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值，如表4所示。
表4 各工况下的主要参数值工况推力F ’/N回油腔压力P 2/MPa进油腔压力P 1/MPa输入流量q/L.min-1输入功率P /Kw计算公式快 进启动 5556 0 1.54 —— —— ()()212'1A A pA F p -∆+=()121v A A q -=q p P 1=p p p ∆+=12加速69492.311.81————快速 2778 1.49 0.99 22.73 0.375工进277880.83.290.950.052()1221'A A p F p+=21v A q = q p P 1=快退 起动 2180 0 0.49 —— —— ()2121'A A p F P +=32v A q =q p P +=1加速6949 0.6 2.84 —— —— 快退27780.6 1.82 20.02 0.607 制动 414.30.61.3————注：m /'ηF F =。
4.3绘制液压缸工况图并据表4可绘制出液压缸的工况图，如图2所示。
图2 组合机床液压缸工况图第五章 液压系统方案设计根据组合机床液压系统的设计任务和工况分析，所设计机床对调速范围、低速稳定性有一定要求，因此速度控制是该机床要解决的主要问题。
速度的换接、稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。
此外，与所有液压系统的设计要求一样，该组合机床液压系统应尽可能结构简单，成本低，节约能源，工作可靠。
5.1选用执行元件因系统运动循环要求正向快进和工进，反向快退，且快进，快退速度相等，因此选用单活塞杆液压缸，快进时差动连接，无杆腔面积A 1等于有杆腔面积A 2的两倍。
5.2速度控制回路的选择工况图表明，所设计组合机床液压系统在整个工作循环过程中所需要的功率较小，系统的效率和发热问题并不突出，因此考虑采用节流调速回路即可。