【正文】 初選液壓缸的工作壓力為25Mpa,根據(jù)快進(jìn)和快退速度要求，采用單桿活塞液壓缸。快進(jìn)時(shí)，液壓缸回油路上必須具有背壓,防止上壓板由于自重而自動(dòng)下滑，根據(jù)《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊》表22中，可取=1Mpa，快進(jìn)時(shí)，液壓缸是做差動(dòng)連接，但由于油管中有壓降存在，有桿腔的壓力必須大于無桿腔，估計(jì)時(shí)可取,快退時(shí)，回油腔是有背壓的，這時(shí)亦按2Mpa來估算。圖5：單活塞桿液壓缸計(jì)算示意圖 —— 液壓缸工作腔的壓力 Pa—— 液壓缸回油腔的壓力 Pa 故：當(dāng)按GB234880將這些直徑圓整成進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)得：,由此求得液壓缸面積的實(shí)際有效面積為：① 工作快速空程時(shí)所需流量液壓缸的容積效率，?、? 工作缸壓制時(shí)所需流量③ 工作缸回程時(shí)所需流量3．2液壓元件的選擇3． 由前面工況分析，由最大壓制力和液壓主機(jī)類型，初定上液壓泵的工作壓力取為，考慮到進(jìn)出油路上閥和管道的壓力損失為（含回油路上的壓力損失折算到進(jìn)油腔），則液壓泵的最高工作壓力為 上述計(jì)算所得的是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過渡階段出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過靜態(tài)壓力，另外考慮到一定壓力貯備量，并確保泵的壽命，其正常工作壓力為泵的額定壓力的80%左右因此選泵的額定壓力應(yīng)滿足：液壓泵的最大流量應(yīng)為：式中液壓泵的最大流量同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行所需流量之和的最大值，如果這時(shí)的溢流閥正進(jìn)行工作，尚須加溢流閥的最小溢流量。1．選擇液壓泵的規(guī)格由于液壓系統(tǒng)的工作壓力高，負(fù)載壓力大，功率大。所以選軸向柱塞變量泵。因?yàn)橹c缸孔加工容易，尺寸精度及表面質(zhì)量可以達(dá)到很高的要求，油液泄漏小，容積效率高，能達(dá)到的工作壓力，一般是（），最高可以達(dá)到。因?yàn)橹灰m當(dāng)加大柱塞直徑或增加柱塞數(shù)目，流量變增大。 4） 柱塞油泵主要零件均受壓，使材料強(qiáng)度得到充分利用，壽命長，單位功率重量小。材料及加工精度要求高，加工量大，價(jià)格昂貴。2．與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)的選定 　由前面得知，本液壓系統(tǒng)最大功率出現(xiàn)在工作缸壓制階段，這時(shí)液壓泵的供油壓力值為26Mpa，流量為已選定泵的流量值。柱塞泵為。1. 對(duì)液壓閥的基本要求：(1). 動(dòng)作靈敏，使用可靠，工作時(shí)沖擊和振動(dòng)小。(2). 密封性能好。本設(shè)計(jì)中油管采用鋼管，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中所須的壓力是高壓，P= ， 鋼管能承受高壓，價(jià)格低廉，耐油，抗腐蝕，剛性好，但裝配是不能任意彎曲，常在裝拆方便處用作壓力管道一中、高壓用無縫管，低壓用焊接管。尼龍管用在低壓系統(tǒng)；塑料管一般用在回油管用。膠管分高、低壓兩種。低壓膠管是麻絲或棉絲編織體為骨架的膠管，多用于壓力較低的油路中。1. 管接頭的選用：管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式聯(lián)接件，它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小、工藝性好等各種條件。管路旋入端用的連接螺紋采用國際標(biāo)準(zhǔn)米制錐螺紋（ZM）和普通細(xì)牙螺紋（M）。液壓系統(tǒng)中的泄漏問題大部分都出現(xiàn)在它管系中的接頭上，為此對(duì)管材的選用，接頭形式的確定（包括接頭設(shè)計(jì)、墊圈、密封、箍套、防漏涂料的選用等），管系的設(shè)計(jì)（包括彎管設(shè)計(jì)、管道支承點(diǎn)和支承形式的選取等）以及管道的安裝（包括正確的運(yùn)輸、儲(chǔ)存、清洗、組裝等）都要考慮清楚，以免影響整個(gè)液壓系統(tǒng)的使用質(zhì)量。這種“熱縮”式的連接已經(jīng)在航空和其它一些加工行業(yè)中得到了應(yīng)用，它能保證在40~55Mpa的工作壓力下不出現(xiàn)泄漏。要求采用冷拔無縫鋼管。 管接頭聯(lián)接螺紋M272。 管接頭聯(lián)接螺紋M332。根據(jù)上述的參數(shù)可以得到：我們選鋼管的材料為45鋼，由此可得材料的抗拉強(qiáng)度=600MPa。上面已經(jīng)計(jì)算出該液壓系統(tǒng)中進(jìn)，回油管的內(nèi)徑分別為32mm,42mm。在整個(gè)工作循環(huán)中，工進(jìn)階段所占的時(shí)間最長，且發(fā)熱量最大。一般情況下，工進(jìn)時(shí)做功的功率損失大引起發(fā)熱量較大，所以只考慮工進(jìn)時(shí)的發(fā)熱量，然后取其值進(jìn)行分析。第四章 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 液壓缸主要尺寸的確定1) 液壓缸壁厚和外經(jīng)的計(jì)算液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來計(jì)算。從材料力學(xué)可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律應(yīng)壁厚的不同而各異。液壓缸的內(nèi)徑D與其壁厚的比值的圓筒稱為薄壁圓筒。無縫鋼管：。因此一般不作計(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)選取，必要時(shí)按上式進(jìn)行校核。液壓缸工作行程選 缸蓋厚度的確定一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度t按強(qiáng)度要求可用下面兩式進(jìn)行近似計(jì)算。液壓缸：無孔時(shí) 取 t=65mm有孔時(shí)取 t’=50mm3)最小導(dǎo)向長度的確定當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支承面中點(diǎn)的距離H稱為最小導(dǎo)向長度（如下圖2所示）。對(duì)一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長度H應(yīng)滿足以下要求：設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 過 程 式中 L——液壓缸的最大行程； D——液壓缸的內(nèi)徑。為保證最小導(dǎo)向長度H，若過分增大和B都是不適宜的，必要時(shí)可在缸蓋與活塞之間增加一隔套K來增加H的值。液壓缸缸體內(nèi)部長度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。一般液壓缸缸體長度不應(yīng)大于內(nèi)徑的20~30倍。本設(shè)計(jì)不需進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。主要包括：缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)、活塞與活塞桿的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿導(dǎo)向部分結(jié)構(gòu)、密封裝置、排氣裝置及液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)等。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。本次設(shè)計(jì)中采用外半環(huán)連接，如下圖6所示：圖6：缸體與缸蓋的連接方式缸體與缸蓋外半環(huán)連接方式的優(yōu)點(diǎn)：(1) 結(jié)構(gòu)較簡單(2) 加工裝配方便缺點(diǎn)：(1) 外型尺寸大(2) 缸筒開槽，削弱了強(qiáng)度，需增加缸筒壁厚2)活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)參閱液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊P15表28，采用組合式結(jié)構(gòu)中的螺紋連接。應(yīng)用較多，如組合機(jī)床與工程機(jī)械上的液壓缸。導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)可以做成端蓋整體式直接導(dǎo)向，也可做成與端蓋分開的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)。導(dǎo)向套的位置可安裝在密封圈的內(nèi)側(cè)，也可以裝在外側(cè)。參閱液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊P16表29，在本次設(shè)計(jì)中，采用導(dǎo)向套導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)形式，其特點(diǎn)為：導(dǎo)向套與活塞桿接觸支承導(dǎo)向，磨損后便于更換，導(dǎo)向套也可用耐磨材料。密封可靠適用于中高壓液壓缸。參閱液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊P17表210，在本次設(shè)計(jì)中采用O形密封圈。管式元件通過油管來實(shí)現(xiàn)相互之間的連接，液壓元件的數(shù)量越多，連接的管件越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，系統(tǒng)壓力損失越大，占用空間也越大，維修、保養(yǎng)和拆裝越困難。板式元件固定在板件上，分為液壓油路板連接、集成塊連接和疊加閥連接。板式元件的液壓系統(tǒng)安裝 、調(diào)試和維修方便，壓力損失小，外形美觀。此外，還可以把液壓元件分別固定在幾塊集成塊上，再把各集成塊按設(shè)計(jì)規(guī)律裝配成一個(gè)液壓集成回路，這種方式與油路板比較，標(biāo)準(zhǔn)化、系列化程度高，互換性能好，維修、拆裝方便，元件更換容易；集成塊可進(jìn)行專業(yè)化生產(chǎn)，其質(zhì)量好、性能可靠而且設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期短。其結(jié)構(gòu)更為緊湊，體積更小，重量更輕，無管件連接，從而消除了因油管、接頭引起的泄漏、振動(dòng)和噪聲。液壓油路板一般用灰鑄鐵來制造，要求材料致密，無縮孔疏松等缺陷。油管與液壓油路板通過管接頭用米制細(xì)牙螺紋或英制管螺紋連接。油路板一般采用框架固定，要求安裝﹑維修和檢測方便。1）把液壓回路劃分為若干單元回路，每個(gè)單元回路一般由三個(gè)液壓元件組成，采用通用的壓力油路P和回油路T，這樣的單元回路稱液壓單元集成回路。2）把各個(gè)液壓單元集成回路連接起來，組成液壓集成回路，一個(gè)完整的液壓集成回路由底板、供油回路、壓力控制回路、方向回路、調(diào)速回路、頂蓋及測壓回路等單元液壓集成回路組成。YB32150型液壓壓力機(jī)由底板﹑換向集成塊﹑釋壓集成塊﹑頂蓋組成，由緊固螺栓把它們連接起來，再由四個(gè)螺釘將其緊固在液壓油箱上，液壓泵通過油箱與底板連接，組成液壓站（見第六章），液壓元件分別固定在各集成塊上，組成一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)。（1）底板及供油塊設(shè)計(jì)圖8為底板塊及供油塊，其作用是連接集成塊組。（2）頂蓋設(shè)計(jì)圖9：頂蓋集成塊的設(shè)計(jì)，圖9是頂蓋。（3）集成塊設(shè)計(jì)集成塊的設(shè)計(jì)步驟：1）制作液壓元件樣板。若產(chǎn)品樣本與實(shí)物有出入，則以實(shí)物為準(zhǔn)。若沒有底板，則要注意，有的樣本提供的是元件的俯視圖，做樣板時(shí)應(yīng)把產(chǎn)品樣本中的圖翻成180176。集成塊上的公用通道，即壓力油孔P﹑回油孔T﹑泄露孔L(有時(shí)不用)及四個(gè)安裝孔。 直接與液壓元件連接的液壓油孔由選定的液壓元件規(guī)格確定。 與液壓油管連接的液壓油孔可采用米制細(xì)牙螺紋或英制管螺紋。把制做好的液壓元件樣板放在集成塊各視圖上進(jìn)行布局，有的液壓元件需要連接板，則樣板應(yīng)以連接板為準(zhǔn)。液壓元件的布置應(yīng)以在集成塊上加工的孔最少為好。 液壓元件在水平面上的孔道若與公共孔道相通，則應(yīng)盡可能地布置在同一垂直位置或在直徑d范圍內(nèi)，否則要鉆中間孔道，集成塊前后與左右連接的孔道應(yīng)互相垂直，不然也要鉆中間孔道。 4）集成塊上液壓元件布置程序。液壓元件泄露孔可考慮與回油孔合并。根據(jù)水平孔道布置的需要，液壓元件可以上下左右移動(dòng)一段距離。 5）集成塊零件圖的繪制 集成塊的六個(gè)面都是加工面，其中有三個(gè)面要裝液壓元件，一個(gè)側(cè)面引出管道?？紫档奈恢镁纫筝^高，因此尺寸﹑公差及表面粗糙度應(yīng)標(biāo)注清楚，技術(shù)要求也應(yīng)予說明。 為了便于檢查和裝配集成塊，應(yīng)把單向集成回路圖和集成塊上液壓元件布置圖繪在旁邊。 關(guān)于液壓集成塊，廣州機(jī)床研究所已推出了GM系列模塊，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之后可選用，或者按其聯(lián)系尺寸設(shè)計(jì)專用集成塊。第六章 液壓站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)液壓站是由液壓油箱，液壓泵裝置及液壓控制裝置三大部分組成。液壓站裝置包括不同類型的液壓泵，驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其它們之間的聯(lián)軸器等，液壓控制裝置是指組成液壓系統(tǒng)的各閥類元件及其聯(lián)接體。（1）集中式 這種型式將機(jī)床液壓系統(tǒng)的供油裝置、控制調(diào)節(jié)裝置獨(dú)立于機(jī)床之外，單獨(dú)設(shè)置一個(gè)液壓站。（2）分散式 這種型式將機(jī)床液壓系統(tǒng)的供油裝置、控制調(diào)節(jié)裝置分散在機(jī)床的各處。把控制調(diào)節(jié)裝置放在便于操作的地方。同時(shí)供油裝置的振動(dòng)、液壓油的發(fā)熱都將對(duì)機(jī)床的工作精度產(chǎn)生不良影響，故較少采用，一般非標(biāo)設(shè)備不推薦使用。6．2 液壓泵的安裝方式液壓站裝置包括不同類型的液壓泵、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及其聯(lián)軸器等。1. 立式安裝 將液壓泵和與之相聯(lián)接的油管放在液壓油箱內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)型式緊湊、美觀，同時(shí)電動(dòng)機(jī)與液壓泵的同軸度能保證，吸油條件好，漏油可直接回液壓油箱，并節(jié)省占地面積。2. 臥式安裝 液壓泵及管道都安裝在液壓油箱外面，安裝維修方便，散熱條件好，但有時(shí)電動(dòng)機(jī)與液壓泵的同軸度不易保證。本設(shè)計(jì)中采用臥式聯(lián)接。 液壓油箱有效容積的確定液壓油箱在不同的工作條件下，影響散熱的條件很多，通常按壓力范圍來考慮。參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》成大先P20767鍛壓機(jī)械的油箱容積通常取為每分鐘流量的612倍。為了防止液壓油從油箱中溢出，油箱中的液壓油位不能太高，一般不應(yīng)超過液壓油箱高度的80%。但有時(shí)為了提高冷卻效率，在安裝位置不受限制時(shí)，可將液壓油箱的容量予以增大，本設(shè)計(jì)中的油箱根據(jù)液壓泵與電動(dòng)機(jī)的聯(lián)接方式的需要以及安裝其它液壓元件需要，,。油箱的形狀一般是正方形或長方形，為了便于清洗油箱內(nèi)壁及箱內(nèi)濾油器，油箱蓋板一般都是可拆裝的。本設(shè)計(jì)中取油箱的壁厚為6mm。2. 底板與底腳：底板應(yīng)比側(cè)板稍厚一些，底板應(yīng)有適當(dāng)傾斜以便排凈存油和清洗，液壓油箱底部應(yīng)做成傾斜式箱底，并將放油塞安放在最低處。一般采用型鋼來加工底腳。圖10所示為一般液壓油箱底面的構(gòu)造的五種情況，我們根據(jù)具體設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的需要來確定液壓油箱底面的構(gòu)造，根據(jù)本設(shè)計(jì)的需要，選了（c）型構(gòu)造。頂板上的元件和部件的安裝面應(yīng)該經(jīng)過機(jī)械加工，以保證安裝精度，同時(shí)為了減少機(jī)加工工作量，安裝面應(yīng)該用形狀和尺寸適當(dāng)?shù)暮皲摪搴附?。隔板的安裝型式有多種，隔板一般沿油箱的縱向布置，其高度一般為最低液面高度的2/3～3/4。5. 側(cè)板：側(cè)板厚度一般為34mm，側(cè)板四周頂部應(yīng)該加工成高出油箱頂板3～4mm，為了使液壓元件的在工作等的情況下泄漏出來的油不至于灑落在地面上或操作者的身上，同時(shí)可以防止液壓油箱的頂板在潮濕的氣候中腐蝕。管口應(yīng)切成，切口面向箱壁，與箱壁之距離為3倍管徑。本設(shè)計(jì)的管口與箱底的距離為160mm，切口與箱壁的距離為250mm。對(duì)溢流閥、順序閥等，應(yīng)注意合理設(shè)計(jì)回油集管，不要人為地施以背壓。濾油器要有足夠大的容量，避免阻力太大。吸油管應(yīng)插入液壓油面以下，防止吸油時(shí)卷吸空氣或因流入液壓油箱的液壓油攪動(dòng)油面，致使油中混入氣泡。泄漏油管以單獨(dú)配