【正文】 mm/s。在這段行程中壓力和流量均是線性變化， MPa。 流量q在20 mm內由910 cm3/s降到零，其變化規(guī)律為 式（） 功率 式（）求P關于S的導數(shù)，得 式（）令=0，得 S=，故在S=，P最大 式（）（4）快速回程啟動階段 此過程中壓力和流量都在變化，情況也比較復雜。（3）快速回程時 式（） 式中 ——表示主缸有桿腔的有效工作面積； ——表示液壓缸回程速度。 圖31 液壓系統(tǒng)負載圖 圖32 液壓系統(tǒng)工作壓力 圖33 液壓缸運動速度圖 液壓缸流量的計算（1）快速下行時 從文獻[10]中查得 式（） 式中 ——表示液壓缸內截面積； ——表示液壓缸快進速度。速度為10 mm/s，最后的20 mm內速度均勻地減至零，回程以50 mm/s的速度上升。運動分析：根據(jù)給定條件，空載快速下降行程600mm，速度100mm/s。 各階段負載見表31 ，負載圖見圖31，工作壓力圖見圖32。 快速回程時起動與制動 式（） ——表示回程時壓頭從開始啟動到達到回程速度所增大的速度； 其他參數(shù)同上。 工況分析 主液壓缸參數(shù) 液壓缸行程安排主缸快進行程：600mm，速度：100mm/s；主缸工進行程：100mm，速度：10mm/s；主缸回程 ：700mm，速度：50mm。 （4）液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件，如周圍介質環(huán)境溫度、濕度、塵埃情況、外界沖擊振動等。（2）對液壓系統(tǒng)動作和性能的要求：如主機的工作循環(huán)、液壓執(zhí)行元件的運動方式（往復直線運動旋轉運動或擺動）、自動化程度、調速范圍、運動平穩(wěn)性和精度、負載狀況及其工作范圍。 明確系統(tǒng)設計要求液壓系統(tǒng)的設計必須能全面滿足設備的各項功能和技術性能。通過查閱相關的參考資料，再經(jīng)過總結，可以確定液壓系統(tǒng)的設計計算步驟大致如下：（1） 明確系統(tǒng)設計要求；（2） 分析主機工礦，確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)；（3） 擬定液壓，系統(tǒng)原理圖；（4） 液壓元件的計算與選擇；（5） 液壓系統(tǒng)的性能驗算；（6） 進行結構設計。隨著液壓技術以及計算機技術的迅速發(fā)展，液壓系統(tǒng)的計算機輔助設計、計算等已經(jīng)得到了大力推廣和應用。在此討論的是靜態(tài)的、經(jīng)驗的設計方法，通過這種方法可以設計出一個能實現(xiàn)預期功能的傳動系統(tǒng)。油箱內壁涂耐油的防油漆[16]。油箱底部距離地面需有一定高度，且具有1:30的斜度，卸油口設在最底處，以便于換油時將舊油全部排出。液壓泵和電動機安裝在蓋板上并用螺栓固定。側板裝有油位計和注油口，其中油位計和注油口應距離較近，以便于注油者進行觀察。油箱內裝有隔板，將泵的吸油管和回油管隔開。本油箱由于要兼做液壓元件、安裝臺，故需要選用厚一點的鋼板。 油箱的設計根據(jù)容積的要求，及油面高度80%的條件并考慮到油箱散熱、沉淀雜質的功能這兩個因素對油箱進行設計。下橫梁上一般安裝有移動工作臺，有的還安裝有頂出器，下橫梁的兩側一般還有測梁，以便于安裝移動工作缸、導向塊及拉帶等部件。下橫梁窄邊的寬度應保證能夠放下馬架，不致于使馬架落到側梁上。這里設計活動橫梁的長度=850mm，寬度=700mm，高度=300mm。 活動橫梁的設計活動橫梁與工作柱塞相聯(lián)接，其接觸部位應有足夠的高度和強度來承受較大的工作壓力，因此這里柱塞下面的筋板設計成方格形。工作缸孔的配合采用，為了方便安裝，下孔的直徑應當比上孔的直徑大10～20mm。在大型液壓機上，則可使用調整套，以便進行調整?？紤]到維修時常需重新車削這個接觸面，故在這里應設計一凸臺，凸臺高度應滿足幾次的重車量，初步估計每次約為3～5mm，因而一般為10～20mm[6]。上橫梁變形和吊缸釘松動會使液壓缸產(chǎn)生上下竄動，而使上橫梁與工作缸法蘭的支承接觸面出現(xiàn)壓陷現(xiàn)象，破壞兩者之間的接觸精度，形成沿圓周方向不均勻的局部接觸，局部支承反力過大的問題，最終降低工作缸的使用壽命。 上橫梁的設計上橫梁上除了要設計工作缸孔和立柱孔以外，有的還需設計安裝回程缸的孔。大型液壓機由于受到諸多方面的限制，一般設計為塊結構，然后各組成塊之間用鍵和螺栓、螺釘聯(lián)接起來。橫梁的窄邊尺寸應該盡量小點，這是為了便于鍛造吊車的吊鉤接近液壓機的幾何中心。在軋制鋼板和焊接技術得到一定發(fā)展的今天，鋼板焊接橫梁由于其具有結構質量小、強度高、加工時長段等優(yōu)點，正在得到日益廣泛的應用。橫梁大多通過鑄造制成，有時也可采用焊接工藝。筋板一般成方格形布置也可成輻射狀布置，在安裝缸體和立柱的部位一般設計成圓筒形。故 式（）考慮到立柱的局部有螺紋加工，取=80mm 橫梁的設計 經(jīng)驗分析由于三個橫梁的尺寸較大，直接鑄造成實心的質量會相當大，不符合實用性，同時也不符合經(jīng)濟性要求，故橫梁一般設計成箱體結構。故應采取一些方法來降低應力集中[15]。故在立柱加工時，應盡量提高立柱的加工質量。2)立柱的疲勞破壞大部分發(fā)生在應力集中過大或零件本身具有缺陷的地方。所以對大小型液壓機的立柱強度進行計算時應有所區(qū)別。通過查閱相關參考資料，整理了以下幾點在進行立柱設計時必須考慮到的問題：1) 小型壓機速度快、機架剛度較差，并且操作頻繁，故其工作強度會比較大，更容易遭受破壞。液壓機在工作過程中做頻率較高的往復運動，快進時的加載和在卸載時能量的釋放還會引起機架的振動。 [13]。通常柱塞的表面需要進行熱處理，常采用的表面熱處理工藝有：火焰表面淬火、調質處理、表面鍍鉻、氮化處理等。柱塞的材料一般采用45號鋼或50號鋼，有的也采用冷硬鑄鋼。 柱塞的表面質量柱塞在導向套中做往復運動，受到偏心載荷時還會發(fā)生小角度的傾斜，因此柱塞受到的磨損會比較嚴重。否則，在泄壓時，機身會產(chǎn)生劇烈的振動。柱塞可以加工成實心的，也可以加工成空心的。故 mm 式（） 缸底厚度的計算 從文獻[1]中查得 式（） 式中 ——表示缸底厚度； D——表示液壓缸內徑； ——表示最大壓力； ——表示缸筒材料許用應力。 液壓缸內徑計算 從文獻[3]中查得 式（） 式中 p——表示工作壓力，根據(jù)表21確定工作壓力p=25MPa； D——表示液壓缸內徑； ——表示液壓缸機械效率，此次取值=； 故 mm 式（） 取整 D=340mm；表21 按主機類型選擇執(zhí)行元件工作壓力[12]主機類型機床農(nóng)業(yè)機械小型工程機械工程機械輔助機構液壓機挖掘機重型機械起重運輸機械磨床組合機床龍門刨床拉床工作壓力p/MPa235581010162032 柱塞直徑的計算從文獻[5]中查得 式（） 式中 d——表示柱塞直徑； ——表示速比，根據(jù)表22確定=2；故 mm 式（） 取整 d=240mm表 22 公稱壓力與速比公稱壓力/MPa10202 液壓缸壁厚的計算 從文獻[1]中查得 式（） 式中 D——表示液壓缸內徑； ——表示液壓缸壁厚； ——表示缸筒材料許用應力，——表示材料的抗拉強度，材料選45鋼，=600MPa，n——表示安全系數(shù)，取n=3； 故 mm 式（） 由于 式（） 所以按薄壁筒計算 式（） 式中 ——表示最大壓力，此處=25MPa。2）活塞式液壓缸 活塞在運功的兩個方向上都要求密封，因此缸的內表面在全長上均需加工，精度及光潔要求較高，且結構復雜，故在水壓機中應用不多，僅應用在頂出缸和其它輔助機構中，在中小型油壓機上應用比較普遍。它結構簡單、易于制造，但只能單方向作用，反向運動則需要借助回程缸來實現(xiàn)。一般根據(jù)液壓機總體結構、缸的總壓力大小及工作條件來選擇。高壓液體進入缸內后，作用在柱塞上，通過活動橫梁將力傳送到加工件上，使工件產(chǎn)生塑性變形。活塞桿與活動橫梁連在一起，推動活動橫梁及工作臺向下運動時，使兩工作臺間的物體產(chǎn)生塑性變形或保持一定時間的壓力，達到工藝要求?？紤]到加工過程中需要安裝夾具等設備，可適當大些。工作缸固定住上橫梁上，活動橫梁以立柱為導向，在上下橫梁之間做往復運動，活動橫梁下表面固定有上砧，下砧則固定在下橫梁上表面。本液壓機采用的是三梁四柱式，它是由上橫梁、下橫梁和四個立柱組成的一個封閉起式的框架。立柱式又可分四柱、雙柱、三柱及多柱等。其中，工藝要求是最重要的一個因素，由于在液壓機上進行的加工工藝多種多樣，因此液壓機的本體結構型式也必然是多樣的。液壓缸工作循環(huán)圖如圖13所示。執(zhí)行回程功能時，工作液體進入回程缸，推動柱塞向上運動，實現(xiàn)活動橫梁的回程?；顒訖M梁在上、下橫梁之間做上下往復運動，并以四根立柱作為導向，活動橫梁下方被固定有上砧，而下砧則固定在下橫梁上，和下橫梁成為一個整體，被加工工件就被固定在下砧板上，接受上下砧的壓制。 最常見的液壓機本體結構型式如圖11所示，圖12為實體圖，它主要由上橫梁、活動梁、下橫梁和四個立柱構成，這四組機構構成一個封閉的框架，共同來承受全部工作載荷。它通過控制工作液體的流向來使各執(zhí)行機構完成工藝要求所需的動作，從而借助執(zhí)行元件完成各種加工工藝。 泵站是整個設備的動力源，給各個執(zhí)行機構和控制機構提供所需壓力的工作液體。按照機身結構，液壓壓力機可分為單柱式液壓機、四柱式液壓機、臥式液壓機、立式液壓機；按照工作介質分，也液壓壓力機又可分為采用乳化液的水壓機和采用礦物油作為工