液压设计 液压缸的设计
液压缸的设计
目录一、设计要求——————————————————————-1 题目—————————————————————————1二、各零部件的设计及验算————————————————-51、缸筒设计———————————————————————52、法兰设计———————————————————————143、活塞设计———————————————————————194、活塞杆设计——————————————————————21•一、设计一单活塞杆液压缸，工作台快进时采用差动联接，快进、快退速度为5m/min。
当工作进给时外负载为25×103N，背压为0．5MPa，已知泵的公称流量为25L/min，公称压力为6．3MPa，工作行程L=100mm。
•要求：（1）确定活塞和活塞杆直径。
（2）如缸筒材料的[σ]=5×107N/m2，计算筒壁厚。
1、主要设计参数：•（1）外载F=25×103N，背压P2=0.5MPa•（2）工进、快退速度V1= 5m/min。
•（3）泵的公称流量q=25L/min，公称压力为P1=6．3MPa •（4）工作行程L=100mm•（5）缸筒材料的自选（教材仅作参考）2、设计提要①、液压油缸主要参数给定在设计要求中已经提到的参数这里就不再赘述，下面只给出此次设计中液压油缸主要部件的其他参数：缸内径：D=100mm；缸外径：D=116mm；1壁厚： =8mm；极限推力：F=25KN；max活塞杆直径：d=70mm；活塞外推流量(快退)：q2 =0.20L/min，快进：q1=0.39L/min说明：液压缸的效率油缸的效率η：本设计不考虑效率②、法兰安装方式螺纹连接③、缓冲机构的选用一般承压在10MP以上应当选用缓冲机构，本次设计中，工作压力为3.5MP，因此缓冲机构从略。
④、密封装置选用选用Y型密封圈.⑤、工作介质的选用因为工作在常温下，所以选用普通的是油型液压油即可。
液压缸的设计计算
液压缸的设计计算液压缸设计计算是液压系统设计的关键部分之一，液压缸通过液压油的压力作用，将液压能转化为机械能。
液压缸的设计需要考虑液压缸的工作条件、负载要求、速度要求等多个因素。
下面是液压缸设计计算的一些关键要点。
液压缸设计前需要明确以下几个参数：（1）负载：液压缸要承受的最大负载。
（2）行程：液压缸的活塞行程，即活塞从一个极限位置到另一个极限位置的移动距离。
（3）速度：液压缸的移动速度要求。
（4）传动方式：液压缸的传动方式有单杆式和双杆式，单杆式主要用于简单操作，而双杆式适用于更复杂的应用场景。
（5）工作压力：液压缸的额定工作压力，一般由液压系统的工作压力决定。
在设计液压缸时，需要进行以下计算和选型：（1）工作压力的计算：根据液压缸所需承受的最大负载和速度要求，计算出液压缸所需的工作压力。
工作压力计算公式为：工作压力=功率÷斜杠(活塞面积×张角因数)活塞面积=π×活塞直径²÷4张角因数根据活塞材料和工作环境选取合适的值。
（2）液压缸尺寸的计算：根据所需承受的最大负载和工作压力，计算出液压缸的尺寸。
液压缸尺寸计算公式为：活塞面积=承受的负载÷工作压力活塞直径=(4×活塞面积÷π)^0.5根据液压缸的类型和具体要求，还需要进行一些其他计算，如活塞杆直径、带式液压缸的带宽和带材厚度的计算等。
（3）液压缸速度的计算：根据液压缸的移动速度要求，结合液压缸的流量特性和阀门的流量系数等参数，计算出所需的液压缸速度。
液压缸速度计算公式为：流量=活塞面积×速度速度=流量÷活塞面积其中，流量需要根据阀门流量系数、压差等因素计算得出。
为了确保液压缸的工作效果和可靠性，设计时还需要考虑液压缸的密封性、液压阀的选型、活塞材料的选择和润滑等方面的计算和选型。
总结起来，液压缸的设计计算包括工作压力的计算、液压缸尺寸的计算以及液压缸速度的计算等。
液压的缸设计计算
第一局部 总体计算1、 压力油液作用在单位面积上的压强AFP = Pa式中：F ——作用在活塞上的载荷，N A ——活塞的有效工作面积，2m从上式可知，压力值的建立是载荷的存在而产生的。
在同一个活塞的有效工作面积上，载荷越大，克制载荷所需要的压力就越大。
换句话说，如果活塞的有效工作面积一定，油液压力越大，活塞产生的作用力就越大。
额定压力〔公称压力〕PN,是指液压缸能用以长期工作的压力。
最高允许压力 P max ，也是动态实验压力，是液压缸在瞬间所能承受的极限压力。
通常规定为：P P 5.1max ≤ MPa 。
耐压实验压力P r ，是检验液压缸质量时需承受的实验压力，即在此压力下不出现变形、裂缝或破裂。
通常规定为：PN P r 5.1≤ MPa 。
液压缸压力等级见表1。
2、 流量单位时间油液通过缸筒有效截面的体积：tVQ = L/min由于310⨯=At Vν L 则 32104⨯==νπνD A Q L/min对于单活塞杆液压缸： 当活塞杆伸出时32104⨯=νπD Q当活塞杆缩回时 32210)(4⨯-=νπd D Q式中：V ——液压缸活塞一次行程中所消耗的油液体积，L ； t ——液压缸活塞一次行程所需的时间，min ；D ——液压缸缸径，m ； d ——活塞杆直径，m ； ν——活塞运动速度，m/min 。
3、速比液压缸活塞往复运动时的速度之比： 式中：1v ——活塞杆的伸出速度，m/min ； 2v ——活塞杆的缩回速度，m/min ；D ——液压缸缸径，m ； d ——活塞杆直径，m 。
计算速比主要是为了确定活塞杆的直径和是否设置缓冲装置。
速比不宜过大或过小，以免产生过大的背压或造成因活塞杆太细导致稳定性不好。
4、液压缸的理论推力和拉力活塞杆伸出时的理推力： 6261110410⨯=⨯=p D p A F πN活塞杆缩回时的理论拉力： 62262210)(410⨯-=⨯=p d D p F F πN式中：1A ——活塞无杆腔有效面积，2m ； 2A ——活塞有杆腔有效面积，2m ；P ——工作压力，MPa ； D ——液压缸缸径，m ； d ——活塞杆直径，m 。
液压油缸的主要设计技术参数
液压油缸的主要设计技术参数
真实
一、安装和机械
1、安装
在安装液压油缸时应考虑如下因素：
（1）确定油缸的中心位置；
（2）确定油缸的正确位置，以便便于操作和维护；
（3）清楚理解油缸安装的物理限制，以便充分发挥油缸的机动性能；
（4）液压油缸的支架安装要紧固，以保证液压油缸稳定可靠；
（5）液压油缸的安装位置应尽量避免受污染；
（6）支撑架应具有良好的抗震性能；
（7）液压油缸的支架安装位置不应有明显裂缝；
（8）液压油缸安装的支架应考虑温度和机动性能；
2、轴座
（1）液压油缸的轴座是油缸安装和固定的重要部件，如果不进行正
确的轴座设计，可能会导致油缸工作不正常。
（2）液压油缸的轴座可以采用多种不同的材料，如钢板、木材、铝
合金、铁材等，依据实际情况选择。
（3）液压油缸的轴座不仅要考虑抗静态荷载的问题，还要设计具有可靠的抗振性能，以保证液压油缸能够正常工作。
（4）液压油缸的轴座设计时应考虑表面处理问题，严禁使用油污、焊渣等粗糙的表面处理方法，以保证液压油缸的精度和寿命。
液压缸的设计和计算
液压缸设计和计算液压缸的设计和计算液压缸的设计是整个液压系统设计中的一部分,它是在对整个系统进行了工况分析,编制了负载图,选定了工作压力之后进行的; 一、设计依据：1了解和掌握液压缸在机械上的用途和动作要求；2了解液压缸的工作条件；3了解外部负载情况；4了解液压缸的最大行程,运动速度或时间,安装空间所允许的外形尺寸以及缸本身的动作；5设计已知液压系统的液压缸,应了解液压系统中液压泵的工作压力和流量的大小、管路的通径和布置情况、各液压阀的控制情况;6了解有关国家标准、技术规范及参考资料;二、设计原则：1保证缸运动的出力、速度和行程；2保证刚没各零部件有足够的强度、刚度和耐用性；3保证以上两个条件的前提下,尽量减小缸的外形尺寸；4在保证刚性能的前提下,尽量减少零件数量,简化结构；5要尽量避免缸承受横向负载,活塞杆工作时最好承受拉力,以免产生纵向弯曲；6缸的安装形式和活塞杆头部与外部负载的连接形式要合理,尽量减小活塞杆伸出后的有效安装长度,增加缸的稳定性；三、设计步骤：1根据设计依据,初步确定设计档案,会同有关人员进行技术经济分析；2对缸进行受力分析,选择液压缸的类型和各部分结构形式；3确定液压缸的工作参数和结构尺寸；4结构强度、刚度的计算和校核；5根据运动速度、工作出力和活塞直径,确定泵的压力和流量；6审定全部设计计算资料,进行修改补充；7导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计；8绘制装配图、零件图、编写设计说明书;四、液压缸设计中应注意的问题液压缸的设计和使用正确与否,直接影响到它的性能和是否易于发生故障;所以,在设计液压缸时,必须注意以下几点:1、尽量使液压缸的活塞杆在受拉状态下承受最大负载,或在受压状态下具有良好的稳定性;2、考虑液压缸行程终了处的制动问题和液压缸的排气问题;3、正确确定液压缸的安装、固定方式;4、液压缸各部分的结构需根据推荐的结构形式和设计标准进行设计,尽可能做到结构简单、紧凑、加工、装配和维修方便;5、在保证能满足运动行程和负载力的条件下,应尽可能地缩小液压缸的轮廓尺寸;6、要保证密封可靠,防尘良好;五、计算液压缸的结构尺寸1、缸筒内径D 根据负载的大小来选定工作压力或往返运动速度比,求得液压缸的有效工作面积,从而得到缸筒内径D,再从GB2348-80标准中选取最近的标准值作为所设计的缸筒内径;液压缸的有效工作面积为…… 24D p F A π== 以无杆腔作工作腔时………… p FD π4=以有杆腔作工作腔时………… 24d p F D +=π 2、活塞杆外径d 通常先从满足速度或速度比的要求来选择,然后再校核其结构强度和稳定性;若速度比为v λ,则 vv Dd λλ1-= 也可根据活塞杆受力状况来确定:受拉力作用时,d =～; 受压力作用时,则有3、缸筒长度L 缸筒长度L 由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定,即：l —— 活塞的最大工作行程；B —— 活塞宽度,一般为～1D ；A —— 活塞杆导向长度,取～D ；M —— 活塞杆密封长度,由密封方式定；C —— 其他长度; 注意：从制造工艺考虑,缸筒的长度最好不超过其内径的20倍;六、强度校核对液压缸的缸筒壁厚δ、活塞杆直径d和缸盖固定螺栓的直径,在高压系统中必须进行强度校核;1、缸筒壁厚校核δ 缸筒壁厚校核分薄壁和厚壁两种情况;当D/δ≥10时为薄壁,壁厚按下式进行校核：δ≥δδδ2[δ]当D/δ＜10时为厚壁,壁厚按下式进行校核：δ≥δ2(√[δ]+0.4δδ[δ]−1.3δδ−1)pt ——缸筒试验压力,随缸的额定压力的不同取不同的值D ——缸筒内径σ——缸筒材料许用应力2、活塞杆直径校核活塞杆的直径d按下式进行校核：3、液压缸盖固定螺栓直径校核液压缸盖固定螺栓直径按下式计算：F ——液压缸负载k ——螺纹拧紧系数～Z ——固定螺栓个数σ——螺栓材料许用应力七、液压缸稳定性校核活塞杆轴向受压时,其直径d一般不小于长度L的1/15;当L/d≥15时,须进行稳定性校核,应使活塞杆承受的力F不能超过使它保持稳定工作所允许的临界负载Fk ,以免发生纵向弯曲,破坏液压缸的正常工作;Fk 的值与活塞杆材料性质、截面形状、直径和长度以及缸的安装方式等因素有关,验算可按材料力学有关公式进行;• 当活塞杆细长比 21/ψψ>k r l 时,则• 当活塞杆细长比21/ψψ≤k r l 且120~2021=ψψl -- 安装长度,其值与安装方式有关；Ψ1 -- 柔性系数,对钢取Ψ1=85；Ψ2 -- 末端系数,由液压缸支承方式决定；E -- 活塞杆材料的弹性模量,对钢取E=× 1011Pa ；J -- 活塞杆横截面惯性矩；A -- 活塞杆横截面面积；f -- 由材料强度决定的实验数值,对钢取f=×108 N ／m2； α--系数,对钢取α=1/5000;rk --活塞杆横截面的最小回转半径；八、缓冲计算液压缸的缓冲计算主要是估计缓冲时缸中出现的最大冲击压力,以便用来校核缸筒强度、制动距离是否符合要求;液压缸在缓冲时,缓冲腔内产生的液压能E 1和工作部件产生的机械能E 2分别为：当E 1=E 2时,工作部件的机械能全部被缓冲腔液体所吸收,则有九、油缸的试验1.油缸试验压力,低于16MPa乘以工作压力的,高于16乘以工作压力的;2.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；3.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;4.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;。
液压缸设计规范范文
液压缸设计规范范文液压缸是一种常用的液压元件，广泛应用于各个工业领域。
设计规范对液压缸的设计和制造起着重要的指导作用。
下面将从设计原则、结构设计、制造和检测等方面介绍液压缸的设计规范。
设计原则：1.力学原则：液压缸的设计应满足机械强度和刚度的要求，以确保在工作条件下不发生变形和振动。
2.密封原则：液压缸的设计应采用可靠的密封结构，以确保液压缸的密封性能和工作寿命。
3.动力原则：液压缸的设计应满足给定的工作条件和要求，以保证液压缸具有足够的工作压力和速度。
4.可靠性原则：液压缸的设计应考虑到使用寿命、可靠性和安全性等因素，以确保液压缸的长期稳定工作。
结构设计：1.缸体设计：液压缸的缸体应具有充分的强度和刚度，以承受工作压力和荷载。
缸体的内腔应光滑且无明显凹凸坑洞，以减小液压缸内流体的泄露和阻力。
2.活塞设计：液压缸的活塞应具有充分的强度和密封性能。
活塞的直径和有效面积应根据工作条件进行合理选择，以满足要求的工作压力和运动速度。
3.密封设计：液压缸的密封系统应具有良好的密封性能和可靠性。
应选择适当的密封装置，如密封圈、密封垫等，以避免泄漏和污染。
4.支承设计：液压缸的支承结构应具有足够的强度和刚度，以承受工作荷载和防止不正常运动。
支承结构的设计应考虑到液压缸的安装和维护便利性。
制造要求：1.材料选择：液压缸的缸体和活塞等关键部件应选用高强度、高刚度和耐磨损的材料，经过热处理等工艺，以确保其机械性能和使用寿命。
2.加工工艺：液压缸的加工工艺应符合相关标准和规范，以确保关键尺寸和形位公差的精度和可靠性。
3.涂层处理：液压缸的关键部件可进行表面涂层处理，如镀铬、电镀等，以提高其耐磨性和耐腐蚀性。
4.装配工艺：液压缸的装配应严格遵循相关规范和要求，以确保各部件之间的配合精度和装配质量。
检测要求：1.尺寸检测：液压缸在制造过程中，应进行各关键尺寸和形位公差的检测，以确保液压缸的装配质量和性能。
2.密封性检测：液压缸的密封系统应进行密封性能的测试，以确保液压缸的密封效果及使用寿命。
液压油缸设计标准
液压油缸设计标准1. 结构和材料液压油缸的主要结构应设计为耐高压、高强度和耐疲劳的结构。
缸体应采用高强度材料，如铸钢、合金钢或不锈钢。
对于关键部位，如活塞和活塞环，应选择耐磨、耐腐蚀的材料，如不锈钢或高强度合金钢。
2. 密封和防泄漏液压油缸的密封系统应设计为防止内部和外部泄漏。
活塞和活塞环之间应采用高性能的密封圈或密封环，以防止液压油的泄漏。
此外，缸盖和缸体之间也应采用密封圈或密封环，以确保缸体的密封性。
3. 性能要求液压油缸应具有良好的性能，包括推力、速度、精度和稳定性。
推力应足够大，以适应各种应用场景的需要。
速度应可调，以满足不同操作速度的要求。
精度应高，以实现精确的控制。
稳定性应强，以确保在各种操作条件下都能保持稳定的工作状态。
4. 安装和维护液压油缸的安装和维护应简单易行。
在安装过程中，应确保各部件的正确安装和调整，避免因安装不当而引起的泄漏或损坏。
在维护过程中，应定期检查液压油的清洁度和浓度，以及各部件的磨损情况，及时进行更换或维修。
5. 表面处理和涂层液压油缸的表面处理和涂层应能够抵抗腐蚀和磨损。
缸体和活塞等部件应进行防腐蚀处理，如镀锌、喷涂防腐涂料等。
此外，为了提高耐磨性，活塞环等摩擦表面应进行耐磨涂层处理。
6. 环境和安全要求液压油缸的设计应考虑环境和安全要求。
在操作过程中，液压油缸可能会产生热量和压力，因此应确保液压油缸能够安全地承受这些条件。
此外，在设计和制造过程中，应考虑到环境保护的要求，尽可能减少对环境的影响。
7. 测试和检验液压油缸在出厂前应进行严格的测试和检验。
测试应包括性能测试、密封性测试、耐压测试等。
检验应包括外观检验、尺寸检验等。
只有经过合格的测试和检验，液压油缸才能被视为符合设计标准。
8. 标记和文档液压油缸应有清晰的标记和完整的文档。
标记应包括产品名称、型号、规格、生产日期等基本信息。
文档应包括设计图纸、使用说明书、维护手册等。
这些标记和文档应易于理解和使用，以便于用户正确地使用和维护液压油缸。
液压缸设计
3.2 液压缸设计计算液压缸一般来说是标准件，但有时也需要自行设计。
本节主要介绍液压缸主要尺寸的计算及强度，刚度的验算方法。
液压缸的设计是在对所设计的液压系统进行工况分析、负载计算和确定了其工作压力的基础上进行的。
首先根据使用要求确定液压缸的类型，再按负载和运动要求确定液压缸的主要结构尺寸，必要时需进行强度验算，最后进行结构设计。
液压缸的主要尺寸包括液压缸的内径D 、缸的长度L 、活塞杆直径d 。
主要根据液压缸的负载、活塞运动速度和行程等因素来确定上述参数。
3.2.1液压缸工作压力确定液压缸要承受的负载包括有效工作负载、摩擦阻力和惯性力等。
液压缸的工作压力按负载确定。
对于不同用途的液压设备，由于工作条件不同，采用的压力范围也不同。
设计时，液压缸的工作压力可按负载大小及液压设备类型参考表3.2、表3.3来确定。
表3.2 液压缸的公称压力（单位：MPa,GB7938-87）表3.3 各类液压设备常用的工作压力(单位：MPa)3.2.2液压缸主要尺寸的确定液压缸内径D 和活塞杆直径d 可根据最大总负载和选取的工作压力来定，对单杆缸而言，无杆腔进油并不考虑机械效率时，由式（3.4）D =有杆腔进油并不考虑机械效率时，由式（3.6）可得D =一般情况下，选取回油背压，这时，上面两式便可简化，即无杆腔进油时D =（3.16）有杆腔进油时：D =式（3.17）中的杆径d 可根据工作压力选取，见表3.4；当液压缸的往复速度比有一定要求时，由式（3.7）得杆径为d = (3.18) 推荐液压缸的速度比如表3.5所示。
表3.4 液压缸工作压力与活塞杆直径表3.5 液压缸往复速度比推荐值计算所得的液压缸内经D 和活塞杆直经d 应圆整为标准系列参见《新编液压工程手册》。
液压缸的缸筒长度由活塞最大行程，活塞长度，活塞杆导向套长度，活塞杆密封长度和特殊要求的长度确定。
其中活塞长度为（0.6~1.0）D ；导向套长度为（0.6~1.5）d 。
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将上面选出的液压基本回路组合在一起，并经修改和完善，就可得到完整的液压系统工作原理图，如图3所示。在图3中，为了解决滑台工进、会有路串通使系统压力无法建立的问题，增设了单向阀6。为了避免机床停止工作时回路中的油液流回油箱，导致空气进入系统，影响滑台运动的平稳性，图中添置了一个单向阀13.考虑到这台机床用于钻孔（通孔与不通孔）加工，对位置定位精度要求较高，图中增设一个压力继电器14.当滑台碰上死挡块后，系统压力升高，它发出快退信号，操纵电液换向阀换向。
和油液在管道内流速
同时代入沿程压力损失计算公式 ，并将已知数据代入后，得，
可见，沿程压力损失的大小与流量成正比，这是由层流流动所决定的。
在管道结构尚未确定的情况下，管道的局部压力损失 常按下式作经验计算
各工况下的阀类元件的局部压力损失可根据计算
其中的 由产品样本查出， 和 数值由表8和表9列出。滑台在快进、工进和快退工况下的压力损失计算如下：
此值略小于估计值。
在回油路上总的压力损失为
该值即为液压缸的回油腔压力 ，可见此值与初算时参考表4选取的背压值基本相符。
（2）选择油源形式从工况图可以清楚看出，在工作循环内，液压缸要求油源提供快进、快退行程的低压大流量和工进行程的高压小流量的油液。最大流量与最小流量之比 0.95/(1.01 ) ;其相应的时间之比 (1.07+1.6)/95.56=0.028。这表明在一个工作循环中的大部分时间都处于高压小流量工作。从提高系统效率、节省能量角度来看，选用单定量泵油源显然是不合理的，为此可选用限压式变量泵或双联叶片泵作为油源。考虑到前者流量突变时液压冲击较大，工作平稳性差，且后者可双泵同时向液压缸供油实现快速运动，最后确定选用双联叶片泵方案，如图2a所示。
注：1. 为液压缸差动连接时，回油口到进油口之间的压力损失，取 。
2．快退时，液压缸有杆腔进油，压力为p1，无杆腔回油，压力为p2。
3
3
图2 液压缸工况图
（1）选择调速回路由图2可知，这台机床液压系统功率小，滑台运动速度低，工作负载为阻力负载且工作中变化小，故可选用进口节流调速回路。为防止孔钻通时负载突然消失引起运动部件前冲，在会有路上加背压阀。由于系统选用节流调速方式，系统必然为开式，系统必然为开式循环系统。
快进
滑台快进时，液压缸通过电液换向阀差动连接。在进油路上，油液通过单向阀10、电液换向阀2，然后与液压缸有杆腔的回油汇合通过行程阀3进入无杆腔。进油路上，压力损失分别为
在回油路上，压力损失分别为
=
将回油路上的压力损失折算到进油路上去，便得出差动快速运动时的总压力损失
工进
滑台工进时，在进油路上，油液通过电液换向阀2、调速阀4进入无杆腔，在调速阀4处的压力损失为0.5MPa。在回油路上，油液通过电液换向阀2、背压阀8和大流量泵的卸荷油液一起经液控顺序阀7返回油箱。在背压阀8处的压力损失为0.6MPa。若忽略管路的沿程压力损失和局部压力损失，则在进油路上的总压力损失为
表2按负载选择工作压力
负载/KN
<5
5~10
10~20
20~30
30~50
>50
工作压力/MPa
<0.8~1
1.5~2
2.5~3
3~4
4~5
≥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
液压传动技术课程设计
设计计算说明书
学生姓名石宵晨
学 号*******
专 业机制
班 级B11-1
日 期2013/12/30
上海建桥学院 机电学院
1
1.1
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。主要参数：切削阻力为FL=67750N；运动部件所受重力G=8576N；快进、快退速度V1=V3=0.15m/s，工进速度V2= m/s；快进行程L1=160mm，工进行程L2=80mm;往复运动的加速时间 ；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数 。液压系统执行元件选为液压缸。
液压缸负载
液压缸推力 F/ /N
启动
1715
1906
加速
1514
1682
快进
F=Ffd
858
953
工进
F= Ffd+FL
68608
76231
反向启动
F=Ffs
1715
1906
加速
F=Ffd+Fi
1514
1682
快退
F=Ffd
858
953
根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间，即可绘制出负载循环图F-t和速度循环图 -t，如图1所示。
FBF3—D6B
25
10
—
上海高行液压件厂
9
溢流阀
6.83
Y—10B
10
10
—
上海啸力液压传动设备有限公司
10
单向阀
56.33
DF—160B
160
21
0.2
大连液压件厂
11
滤油器
69.56
XU—80 200
80
10
0.02
南宫信远滤器制造有限公司
12
压力表开关
—
K—6B
—
—
—
13
单向阀
131.15
DF—160B
= mm=25.42mm
= mm=26.38mm
为了统一规格，按产品样本选取所以管子均为内径32mm、外径37mm的10号冷拔钢管。
(3)确定油箱
油箱的容量按式 估算，其中 为经验系数，低压系统， =2~4；中压系统， =5~7；高压系统， =6~12。现取 =6，得
=6 L=417L
5
5.1
由于系统管道尚未确定，所以只能估算系统压力损失。估算时，首先确定管道内液体的流动状态，然后计算各种工况下总的压力损失。现取进、回油管道长为l=2m，油液的运动粘度取V=1 ，油液的密度取 0.9174 。
(1)判断流动状态
在快进、工进和快退三种工况下，进、回油管路中所通过的流量以快退时回油流量 127.76L/min为最大，此时，油液流动的雷诺系数
也为最大。因为最大的雷诺数小于临界雷诺数(2000)，故可推出：各工况下的进、回油路中的油液的流动状态全为层流。
(2)计算系统压力损失
将层流流动状态沿程阻力系数
（2）计算液压泵的流量
由表7可知，油源向液压缸输入的最大流量为 ，若取回路泄露系数K=1.1，则两个泵的流量为
考虑到溢流阀的最小稳定流量为3L/min，工进时的流量为 ，则小流量泵的流量最少应为3.6L/min。
（3）确定液压泵的规格和电动机功率
根据以上压力和流量数值查阅产品样本，并考虑液压泵存在容积损失，最后确定选取PV2R13-8/66型双联叶片泵。其小流量泵和大流量泵的排量分别为8ml/r和66ml/r,当液压泵的转速 时，其理论流量分别为7.5L/min和62L/min，若取液压泵容积效率 ，则液压泵的实际输出流量为
160
10
0.3
无锡温纳自动化科技有限公司
4
调速阀
<1
QFF3—6.3B
6.3
16.5
—
佛山液压件厂
5
单向阀
131.15
DF—160B
160
21
0.2
大连液压件厂
6
单向阀
58.67
DF—160B
160
21
0.2
大连液压件厂
7
液流顺序阀
56.62
XY—120B
120
6.3
0.3
武汉富鑫达液压
8
背压阀
<1
（3）选择快速运动和换向回路本系统已选定液压缸差动连接和双泵供油两种快速运动回路实现快速运动。考虑到从工进转快退时回路流量较大，故选用换向时间可调的电液换向阀式换向回路，以减小液压冲击，由于要实现液压缸差动连接，所以选用三位五通电液换向阀，如图2b所示。
（4）选择速度换接回路由于本系统滑台由快进转为工进时，速度变化大（ ），为减少速度换接时的液压冲击，选用行程阀控制的换接回路，如图2c所示。
4
4
（1）计算液压泵的最大工作压力
小流量在快进和工进时都向液压缸供油，如表7可知，液压缸在工进时工作压力最大，最大工作压力为p1=6.5MPa，如在调速阀进口节流调速回路中，选取进油路上的总压力损失 ，考虑到压力继电器的可靠动作要求压差 0.5MPa，则小流量泵的最高工作压力估算为
大流量泵只在快进和快退时向液压缸供油，由表7可见，快退时液压缸的工作压力为 ，比快进时大。考虑到快退时进油不通过调速阀，故其进油路压力损失比前者小，现取进油路上的总压力损失 ，则大流量泵的最高工作压力估算为
图一 F-t与V-t图
2
2
所设计的动力华泰在工进时负载最大，在其它工况负载都不太高，参考表2和表3，初选液压缸的工作压力p1=5MPa。
2.2
鉴于动力滑台快进和快退速度相等，这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸（A1=2A2），快进时液压缸差动连接。工进时为防止孔钻通时负载突然消失发生前冲现象，液压缸的回油路应有背压，参考表4选此背压为pD=102mm，圆整后取标准数值得D=125mm, d=90mm。
由此求得液压缸两腔的实际有效面积为
根据计算出的液压缸的尺寸，可估算出液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量和功率，如表7所列，由此绘制的液压缸工况图如图2所示。
表7液压缸在各阶段的压力、流量和功率值
工况
推力