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设计内容 设计说明及计算过程 备注 一 分 析 负 载 一工艺分析 某机床用于扩钻孔，其动力滑台为卧式布置，动力滑台采用液压传动。动力滑台的液压执行元件为杆固定的但活塞杆液压缸。所加工的孔粗糙度及精度尺寸要求高，故动力滑台的工作循环要求为：快进→第一工进→第二工进→死挡铁停留→快退→原位停止。设计方案如下： 外负载 Fg=Ft=30000+7500=37500N 惯性负载 机床移动不见总质量m=980N △t=0.2s Fm=m△v/△t=980×0.1/0.2=490N 阻力负载 移动部件对动力滑台导轨的法向力为 Fm=mg=980×9.8=9604N 静摩擦阻力 Ffs=fsFm=0.2×9604=1920.8N 动摩擦阻力 Ffd=fdFn=0.1×9604=960.4 液压缸在各工作阶段的负载F 工况 负载组成 负载值 启动 F=Fnfs 1920.8 加速 F=Fnfd+ m△v/△t 1450.4 快进 F=Fnfd 960.4 第一工进 F=Fnfd+Fg 30960.4 第二工进 F=Fnfd+Fg’ 8460.4 停留 快退 F=Fnfd 960.4 由快进和快退速度为0.1m/s，快进行程207mm，快退行程350mm，一工进速度0.75×10-3m/s，二工进速度为0.46×10-3m/s，一共进行程，二共进行程分别为35mm,8mm。  设计内容 设计说明及计算过程 备注 速 度 图  设计内容 设计说明及计算过程 备注 负 载 图 设计内容 设计说明及计算过程 备注 二 确 定 执 行 元 件 主 要 参 数 二确定执行元件主要参数 按负载选择液压执行元件的工作压力（适用于中、低压液压系统） 载荷/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 ≥5～7 按主机类型选择液压执行元件的工作压力 设备类型 机 床 农业机械、汽车工业、小型工程机械及辅助机构 工程机械、重型机械、锻压设备、液压支架等 船用系统 磨床 组合机床 齿轮加工机床 牛头刨床 插床 车床 铣床 镗床 珩磨机床 拉床 龙门刨床 工作压力/MPa ≤1.2 ＜6.3 2～4 2～5 ＜10 10～16 16～32 14～25  设计内容 设计说明及计算过程 备注 系 统 类 型 背压压力/MPa 系 统 类 型 背压压力/MPa 中低压系统或轻载节流调节系统 0.2～0.5 采用辅助泵补油的闭式油路系统 1～1.5 回油路带调速阀或背压阀的系统 0.5～1.5 采用多路阀的复杂的中高压系统（工程机械） 1.2～3 机床最大负载为38500N，由上表可取液压系统压力为P1=4MPa。由于快进、快退速度相等，液压缸可选用单杆活塞式的，快进时差动连接。所以，液压缸无杆腔工作面积A1，应为有杆腔工作面积A2的2倍，φ=A1/ A2=2，活塞杆直径d与缸筒直径D成d=0.707D的关系。在孔加工时，为了平稳加工，液压缸回路上必须具有背压P2。查表P2=1MPa。快进时液压缸工作差动连接，管路中有压力损失，先按0.3MPa考虑。 查表公式计算液压缸面积 A2=F/[ηm(p1φ-p2)]=37500/[0.96×(4×2-1)×106]=5.58×10-3m2 A1=φA2=11.16×10-3m2 D=(4A1/π)1/2=0.119m d=0.707D=0.084m 将这些直径按GB/T2348-2001圆整成就近标准值得D=0.12m d=0.08m 由此得液压缸两腔的实际有效面积A1=πD2/4=11.3×10-3m2 A2=π(D2-d2)/4=4.95×10-3m2 机床最大负载为38500N，由上表可取液压系统压力为P1=4MPa。由于快进、快退速度相等，液压缸可选用单杆活塞式的，快进时差动连接。所以，液压缸无杆腔工作面积A1，应为有杆腔工作面积A2的2倍，φ=A1/ A2=2，活塞杆直径d与缸筒直径D成d=0.707D的关系。  设计内容 设计说明及计算过程 备注 在孔加工时，为了平稳加工，液压缸回路上必须具有背压P2。查表P2=1MPa。快进时液压缸工作差动连接，管路中有压力损失，先按0.3MPa考虑。 查表公式计算液压缸面积 A2=F/[ηm(p1φ-p2)]=37500/[0.96×(4×2-1)×106]=5.58×10-3m2 A1=φA2=11.16×10-3m2 D=(4A1/π)1/2=0.119