【文章內(nèi)容簡介】 第二章 液壓缸主要參數(shù)的確定液壓缸工作壓力可根據(jù)負載大小及機器設備的類型來確定。一般來說，工作壓力選大些，可以減少液壓缸內(nèi)徑及液壓系統(tǒng)其它元件的尺寸，使整個系統(tǒng)緊湊，重量輕，但是要用價格較貴的高壓泵，并使密封復雜化，而且會導致?lián)Q向沖擊大等缺點；若工作壓力選的過小，就會增大液壓缸的內(nèi)徑和其它液壓元件的尺寸，但密封簡單。所以應根據(jù)實際情況選取適當?shù)墓ぷ鲏毫ΓO計時可用類比法來確定，參考下表。表21 按負載選擇系統(tǒng)工作壓力負載/KN＜55～1010～2020～3030～50＞50系統(tǒng)壓力/MPa＜0．8～1～2～33～44～5＞5～7表22 按主機類型選擇系統(tǒng)工作壓力設備類型機床農(nóng)業(yè)機械、汽車工業(yè)、小型工程機械及輔助機械工程機械重型機械鍛壓機械液壓支架船用機械磨床組合機床牛頭刨床插床齒輪加工機床車床銑床鏜床機床拉床龍門刨床壓力/MPa＜＜～＜1010～1616～3214～25由表11可知，該組合床液壓系統(tǒng)的最大負載約為35000N，參考有關資料，宜選擇工作壓力P1=4MPa。鑒于動力滑臺要完成的動作循環(huán)是快進——工進——快退，且要求快進和快退的速度相等，這里的液壓缸需選用單杠式的，并在快進時作差動連接。這種情況下的液壓缸無桿腔工作面積A1取為有桿腔工作面積A2的兩倍，即活塞桿直徑d與液壓缸缸筒直徑D的關系是d=。在鉆孔加工時，液壓缸回油路上必須有背壓p2，取p2=，以防止被鉆孔時動力滑臺突然前沖。由工進時的推力，列出活塞的力平衡方程式，計算液壓缸面積：F/ηm=A1p1A2p2=A1p1（A1/2）p2 （21）因此A1 = =97cm2D== ，d==式中 p1——液壓缸的工作壓力，初算時可取系統(tǒng)工作壓力； p2——液壓缸回油腔背壓力，初算時無法準確計算，可先根據(jù)機械設計手冊進行估計；（本設計可參考以下選擇：在鉆孔加工時，液壓缸回油路上必須有背壓p2，取p2=，以防止被鉆孔時動力滑臺突然前沖。快進時液壓缸作差動連接，油管中有壓力損失，有桿腔的壓力應略大于無桿腔，但其差值較小?？焱藭r回油腔中是有背壓的，這是也可按p2=。） F——工作循環(huán)中的最大外負載； Fc——液壓缸密封處的摩擦力，它的精確值不易求出，常用液壓缸的機械效率ηm進行估算，F(xiàn)+Fc=F/ηm； ηm——液壓缸的機械效率，一般ηm=～；由計算所得的液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d值應按GB2348—1993圓整到相近的標準直徑，以便于采用標準的密封件。因此D=11cm；d=8cm，由此可得液壓缸兩腔的實際有效面積為A1= ，A2= ， 經(jīng)校驗，活塞桿強度和硬度均符合要求。表23液壓缸內(nèi)徑尺寸系列（GB23481993）810121620253240506380(90)100(110)125(140)160(180)200(220)250320400500630——————表24活塞桿直徑系列（GB23481993）456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400液壓執(zhí)行元件的工況圖指的是壓力圖，流量圖和功率圖。按照上面所確定的液壓執(zhí)行元件的工作面積和工作循環(huán)中各階段的負載，即可繪制出壓力圖；根據(jù)執(zhí)行元件的工作面積以及工作循環(huán)中各階段所要求的運動速度，即可繪制流量圖；根據(jù)所繪制的壓力圖和流量圖，即可計算出各階段所需的功率，繪制功率圖。圖21液壓缸工況圖表25 執(zhí)行元件背壓力系統(tǒng)類型背壓力/MPa簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)~回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)~回油路設置有背壓閥的系統(tǒng)~用補油泵的閉式回路~回油路較復雜的工程機械~3回油路較短且直接回油可忽略不計表26液壓缸在不同工作階段的壓力、流量和功率值工況負 載F/N回油腔壓力p2/MPa進油腔壓力p1/MPa輸入流量q/（L/min）輸入功率PN/KW計算式快進差動啟動21800P1=(F+A2△p)/(A1A2) q=(A1A2)/v p=p1q加速1738p2=p1+△p△p=恒速1090共進34943P1=(F+p2A2)/A1q=A2v2p=p1q快退啟動21800P1=(F+p2 A1 )/ A2q=A2v2p=pq加速1738恒速1090從工況圖上可以直觀的、方便的找出最大工作壓力、最大流量和最大功率，根據(jù)這些參數(shù)即可選擇液壓泵及其驅(qū)動電動機，同時是系統(tǒng)中所有液壓元件的選擇的依據(jù)，對擬定液壓基本回路也具有指導意義。第三章 液壓系統(tǒng)圖的擬定首先選擇調(diào)速回路，由圖21中的曲線可知，這臺機床液壓系統(tǒng)的功率小，滑臺運動速度低，工作負載變化小，可以采用進口節(jié)流的調(diào)速形式。為了防止進口節(jié)流調(diào)速回路在鉆孔通時發(fā)生滑臺突然前沖現(xiàn)象，回油路上要設置背壓閥。由于液壓系統(tǒng)選用了節(jié)流調(diào)速的形式，故系統(tǒng)中油液的循環(huán)必然是開式的。從工況圖中可以清楚的看到，在這個液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸要求油源交替提供低壓大流量和高壓小流量的油液，最大流量和最小流量之比約為70，而快進快退所需要的時間t1和共進所需時間t2分別為:t 1=L1/v2+L2/v3=（60100/71000+60150/71000）s=t2=L2/v2=6050/=即t2/t1≈、節(jié)省能量的角度看，采用單個定量泵作為油源顯然是不合適的，宜選國內(nèi)比較成熟的產(chǎn)品雙聯(lián)式定量葉片泵作為油源（圖31a）其次是選擇快速運動和換向回路，系統(tǒng)中采用節(jié)流調(diào)速回流后，不管采用什么形式油源都必須有單獨的油路直接通向液壓缸兩腔，已實現(xiàn)快速運動。在本系統(tǒng)中單桿液壓缸要做差動連接，所以他的快進和快退換向回路應采用如圖31b所示的形式。再次是選擇速度換接回路。由工況圖中的qL曲線可知,當滑臺從快進改為工進時，滑臺的速度變化較大，宜選用行程閥來控制速度的換接，以減少液壓沖擊（如圖31c）。當滑臺由快進轉為快退時，回路中通過的流量很大，（95/）=。為了保證換向平穩(wěn)起見，可采用電液換向閥換向（見圖