各个工作阶段中的压力流量和功率值，如表所示。表各工况下的主要参数值工况推力回油腔压力进油腔压力输入流量输入功率计算公式快进启动加速快速工进快退起动加速快退制动注。绘制液压缸工况图并据表可绘制出液压缸的工况图，如图所示。图组合机床液压缸工况图第五章液压系统方案设计根据组合机床液压系统的设计任务和工况分析，所设计机床对调速范围低速稳定性有定要求，因此速度控制是该机床要解决的主要问题。速度的换接稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。此外，与所有液压系统的设计要求样，该组合机床液压系统应尽可能结构简单，成本低，节约能源，工作可靠。选用执行元件因系统运动循环要求正向快进和工进，反向快退，且快进，快退速度相等，因此选用单活塞杆液压缸，快进时差动连接，无杆腔面积等于有杆腔面积的两倍。速度控制回路的选择工况图表明，所设计组合机床液压系统在整个工作循环过程中所需要的功率较小，系统的效率和发热问题并不突出，因此考虑采用节流调速回路即可。虽然节流调速回路效率低，但适合于小功率场合，而且结构简单成本低。该机床的进给运动要求有较好的低速稳定性和速度负载特性，因此有三种速度控制方案可以选择，即进口节流调速出口节流调速限压式变量泵加调速阀的容积节流调速。钻镗加工属于连续切削加工，加工过程中切削力变化不大，因此钻削过程中负载变化不大，采用节流阀的节流调速回路即可。但由于在钻头钻入铸件表面及孔被钻通时的瞬间，存在负载突变的可能，因此考虑在工作进给过程中采用具有压差补偿的进口调速阀的调速方式，且在回由此得液压系统的发热量为即可得油液温升近似值温升小于普通机床允许的温升范围，因此液压系统中不需设置冷却器。目录引言第章明确液压系统的设计要求第二章负载与运动分析第三章负载图和速度图的绘制第四章确定液压系统主要参数确定液压缸工作压力计算液压缸主要结构参数绘制液压缸工况图第五章液压系统方案设计选用执行元件速度控制回路的选择选择快速运动和换向回路速度换接回路的选择组成液压系统原理图系统图的原理第六章液压元件的选择确定液压泵的规格和电动机功率确定其它元件及辅件主要零件强度校核第七章液压系统性能验算验算系统压力损失并确定压力阀的调整值油液温升验算设计小结参考文献引言液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑元件寿命较长，易于实现标准化系列化。液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面控制压力控制流量的大小控制流动的方向。所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类压力控制回路流量控制回路方向控制回路。第章明确液压系统的设计要求要求设计台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。要求实现的动作顺序为启动加速快进减速工进快退停止。液压系统的主要参数与性能要求如下轴向切削力总和，移动部件总重量行程长度其中工进行程快进快退的速度为，工进速度，其中为粗加工，为精加工启动换向时间该动力滑台采用水平放置的平导轨静摩擦系数动摩擦系数。液压系统速度循环图如图所示。图速度负载循环图工作循环图负载速度图负载速度图第四章确定液压系统主要参数确定液压缸工作压力由表和表可知，组合机床液压系统在最大负载约为时宜取。表按负载选择工作压力负载工作压力表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计算液压缸主要结构参数由于工作进给速度与快速运动速度差别较大，且快进快退速度要求相等，从降低总流量需求考虑，应确定采用单杆双作用液压缸的差动连接方式。通常利用差动液压缸活塞杆较粗可以在活塞杆中设置通油孔的有利条件，最好采用活塞杆固定，而液压缸缸体随滑台运动的常用典型安装形式。这种情况下，应把液压缸设计成无杆腔工作面积是有杆腔工作面积两倍的形式，即活塞杆直径与缸筒直径呈的关系。工进过程中，当孔被钻通时，由于负载突然消失，液压缸有可能会发生前冲的现象，因此液压缸的回油腔应设置定的背压通过设置背压阀的方式，选取此背压值为。快进时液压缸虽然作差动连接即有杆腔与无杆腔均与液压泵的来油连接，但连接管路中不可避免地存在着压降，且有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算时取。快退时回油腔中也是有背压的，这时选取被压值。工进时液压缸的推力计算公式为，式中负载力液压缸机械效率液压缸无杆腔的有效作用面积液压缸有杆腔的有效作用面积液压缸无杆腔压力液压有无杆腔压力因此，根据已知参数，液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为液压缸缸筒直径为由于有前述差动液压缸缸筒和活塞杆直径之间的关系因此活塞杆直径为，根据对液压缸缸筒内径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定，圆整后取液压缸缸筒直径为，活塞杆直径为。此时液压缸两腔的实际有效面积分别为工作台在执行元件使用液压缸。第二章负载与运动分析负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。因工作部件是卧式放置，重力的水平分力为零，这样需要考虑的力有夹紧力，导轨摩擦力，惯性力。在对液压系统进行工况分析时，本设计实例只考虑组合机床动力滑台所受到的工作负载惯性负载和机械摩擦阻力负载，其他负载可忽略。工作负载工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载，对于金属切削机床液压系统来说，沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载，即阻力负载阻力负载主要是工作台的机械摩擦阻力，分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部分。导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为，则静摩擦阻力动摩擦阻力惯性负载最大惯性负载取决于移动部件的质量和最大加速度，其中最大加速度可通过工作台最大移动速度和加速时间进行计算。已知启动换向时间为，工作台最大移动速度，即快进快退速度为，因此惯性负载可表示为如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率，根据上述负载力计算结果，可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况，如表所示。表液压缸总运动阶段负载表单位工况负载组成负载值推力启动加速快进工进反向启动加速快退制动第三章负载图和速度图的绘制根据负载计算结果和已知的个阶段的速度，可绘制出工作循环图如图所示，所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据已知的设计参数进行绘制，已知快进和快退速度快进行程工进行程快退行程，工进速度。快进工进和快退的时间可由下式分析求出。快进工进快退根据上述已知数据绘制组合机床动力滑台液压系统绘制负载图如图测点单向阀压力继电器注此为电动机额定转速为时的流量。确定油管在选定了液压泵后，液压缸在实际快进工进和快退运动阶段的运动速度时间以及进入和流出液压缸的流量，与原定数值不同，重新计算的结果如表所列。表各工况实际运动速度时间和流量流量速度快进工进快退输入流量排出流量运动速度由表可以看出，液压缸在各阶段的实际运动速度符合设计要求。根据表中数值，当油液在压力管中流速取时，可算得与液压缸无杆腔和有杆腔相连的油管内径分别为取标准值取标准值。因此与液压缸相连的两根油管可以按照标准选用公称通径为和的无缝钢管或高压软管。如果液压缸采用缸筒固定式，则两根连接管采用无缝钢管连接在液压缸缸筒上即可。如果液压缸采用活塞杆固定式，则与液压缸相连的两根油管可以采用无缝钢管连接在液压缸活塞杆上或采用高压软管连接在缸筒上。油箱的设计油箱的主要用途是贮存油液，同时也起到散热的作用，参考相关文献及设计资料，油箱的设计可先根据液压泵的额定流量按照经验计算方法计算油箱的体积，然后再根据散热要求对油箱的容积进行校核。油箱中能够容纳的油液容积按标准估算，取时，求得其容积为按规定，取标准值。主要零件强度校核缸筒壁厚因为方案是低压系统，校核公式，式中缸筒壁厚实验压力，其中是液压缸的额定工作压力缸筒内径缸筒材料的许用应力。，为材料抗拉强度，为安全系数，取。对于材料选号调质钢，对于低压系统因此满足要求。缸底厚度对于平缸底，厚度有两种情况缸底有孔时液压缸回油腔的压力为为可见此值小于原估计值。故可按表中公式重新计算工进时液压缸进油腔压力，即此值与表中数值相近。考虑到压力继电器可靠动作需要压差，故溢流阀的调压应为快退快退时，油液在进油路上通过单向阀的流量为，通过换向阀的流量为油液在回油路上通过单向阀换向阀和单向阀的流量都是。因此进油路上总压降为此值较小，所以液压泵驱动电动机的功率是足够的。回油路上总压降为