-数控车床液压系统设计学士学位论文.doc

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1、提供全套毕业论文，各专业都有编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目： 数控车床液压系统设计 工学院 机械电子一体化 专业学 号： 0823162 学生姓名： 指导教师： （职称：高级工程师 ） （职称： ） 2014年5月27日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 数控车床液压系统设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械104 学 号： 0823162 作者姓名： 2014 年 5 月

2、27 日无锡太湖学院工学院 机械电子一体化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目数控车床液压系统设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 工业发展日益加剧，怎么提高工业生产效率，降低工人工作负荷，将成为设计师所要考虑的机械发展方向。而当机械、电气和液压相联系的时候，自动化水平的高低，将决定生产效率与成本的高低。传统数控车床采用机械卡盘，工人需要手动操作，费时费力。而数控自动车床将大大提高这一时效。 MJ50数控车床的用途广泛，工艺适应性强，处理效率高，产品一致性好，易于操作，可减少对工人技术熟练程度的要求。因此我选择此数控车床的液压系统设计为毕业论文课题。 三、本设计（论文或其他）应达到

3、的要求： 熟悉液压系统的发展现状； 了解MJ-50数控机床液压系统工况； 完成液压传动方案分析及液压原理图的拟定； 完成主要液压元件的设计与选择及传动系统的验算校核； 绘制装配图及全套非标准零件图。 四、接受任务学生： 机械104 班 姓名 惠晓杰 五、开始及完成日期：自2013年11月11日至2014年5月27日六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师签名 签名 签名教研室主任 学科组组长研究所所长签名 系主任 签名2013年11月7日无锡太湖学院学士学位论文摘要 工业发展日益加剧，如何提高工业生产效率，降低工人劳动负荷，将成为设计师所要考虑的机械发展方向。而当机械、电气和液压相联系的时候

4、，自动化水平的高低，将决定生产效率与成本的高低。传统数控车床采用机械卡盘，工人需要手动操作，费时费力。而数控自动车床将大大提高这一时效。 MJ50数控车床的用途广泛，工艺适应性强，处理效率高，产品一致性好，易于操作，可减少对工人技术熟练程度的要求。因此我选择此数控车床的液压系统设计为毕业论文课题。 通过结合大学中所学的机械及液压方面的知识，我选择这个课题来作为我毕业设计的题目。本次设计中主要以收集来和课本中的各种资料作为依据，基于所学的知识，从简单入手，循序渐进，逐步掌握设计的一般方法，与自己所学知识相结合，进行这次的设计。关键词：液压系统；MJ-50；数控车床；运动原理ABSTRACT In

5、creasing industrial development, how to improve the efficiency of industrial production, reduce the workers labor load, will become the designers to consider the mechanical development direction. But when the associated mechanical, electrical and hydraulic pressure, the level of automation, will det

6、ermine the production efficiency and cost. Traditional numerical control lathe adopts mechanical chuck, workers need manual operation, time-consuming. The CNC automatic lathe will greatly improve the aging. MJ - 50 CNC lathe versatility, strong adaptability, high machining efficiency, good product c

7、onsistency, convenient operation, can reduce the demand for skilled workers degree. So I choose this CNC lathe hydraulic system design for the graduation thesis topic. For mechanical and hydraulic knowledge learned in the university, I choose this topic to finish my graduation design, and a lot of t

8、rial and demonstration. Mainly in the design of the textbooks and collect all kinds of information as the basis, based on the learned knowledge, from the simple, step by step, gradually master the general method of design, combined with their knowledge, proceed with the design, which fully embodies

9、the superiority of modern hydraulic technology is applied in nc machine tools. Key words ：hydraulicsystem;MJ - 50; CNC lathe; Movement principleI数控车床液压系统设计目 录摘要IABSTRACTII目 录III1 绪论11.1 液.压系统的发展现状11.2 液压系统设计的立题依据11.3 液压系统方案的论证与制定21.3.1 方案论证21.3.2方案制定31.4 最终方案的制定32 MJ-50 数控机床液压系统工况分析72.1 液压系统的运动分析72.

10、1.1 液压卡盘的运动分析72.1.2 刀盘的运动分析72.1.3 尾座套筒的运动分析82.2液压系统的负载分析83 MJ-50数控车床液压系统设计113.1 MJ-50 数控机床液压系统的设计要求113.2 MJ-50 机床液压系统选型113.3 确定液压缸参数计算与结构设计123.3.1 液压卡盘液压缸参数计算123.2.2 刀架液压缸参数计算143.3.3 尾座液压缸参数计算143.3.4 液压缸的壁厚153.3.5 活塞杆的强度计算173.3.6 液压缸的结构设计183.4 液压泵及电机的确定193.4.1 液压泵的安装方式193.4.2 液压泵的选择：193.4.3 电动机的选择：1

11、93.5 液压元件的确定203.5.1 液压阀的选择203.5.2 油管的选择203.5.3 油箱的选择223.5.4 过滤器的选择223.5.5 过滤器的选择224 液压系统的校核254.1 管路系统压力损失的验算254.1.1 卡盘夹紧时的压力损失254.1.2 刀架夹紧时的压力损失254.1.3 尾座套筒顶出的压力损失264.2 系统发热温升的验算265 结论与展望295.1 结论295.2 不足之处及未来展望29致谢30参考文献31III数控车床液压系统设计1 绪论1.1 液.压系统的发展现状 液压系统是现代传动控制的关键技术之一。液压传动装置由于其重量轻，体积小，可方便，灵活的布局；

12、而且该装置操控便捷，比.较便于实现直线活动，自动化水平高；可实现大范围的无级变速（调速范围达2000：1）；同时能够实现过载保护；采用矿物油作为工作介质，使用寿命长，工作界面可自行润滑，十分便捷。因此，液压技术广泛应用于国民经济的各个部门，世界各国都非常重视该行业的发展。 据统计，世界各发达国家的工业产值中，2%3.5%是液压工业产值不分，而我国却只占到了1%左右，这充分说明我国液压技术不完备，采用率较低。如果设计师们能够把眼光放到液压技术这上面来，努力提高其技术水平，相信将有广阔的发展前景。液压传动技术具有特别的优点，如:液.压.技.术.具.有.功.率.利.用.率.大.，.体.积.小.，.频

13、.响.高.，.压.力.低.、.流.量.可.控.性.好.，.可.柔.性.传.送.动.力.，.易.实.现.直.线.运.动.等.优.点.；.气.压.传.动.的.优.点.，.具.有.节.能.，.无.污.染.的.优.点.，.成.本.低.，安全可靠，结构简单，易与微电子技术，电子技术，自动控制系统。因此，液压气动技术被广泛用于各种民营、国营大中小企业。 现.如.今.我.国.的.液.压.产.业.已.形.成.一.个.种.类.比.较.齐.全、具有市场竞争实力、有.一.定.的.生.产.规.模.的.工.业.产.业.链。改.革.开.放.以.来.，液.压.行.业.迅.猛.发.展，先.后.引.进.了.40.余.项.发.达

14、.国.家.先.进.技.术.，经过国内各层次人才学习吸收，现均可达到批量生产的要求，并成为行业的主导产品。近.年.来.，.液.压.产.业.加.大.了.对.于.技.术.改.造.的.力.度.，19911998年，国.家.、.地.方.和.企.业.自.筹.资.金.总.投.入.共.约.16多.亿.元.。经过技术提升和技术攻关，一.批.主.要.企.业.技.术.水.平.提.高.明.显.，所.生.产.的.产.品.也.得.到.很.大.提.升.，为.形.成.专.业.化.水.平.高.，生.产.实.力.强.劲.打.下.良.好.基.础.。近几年，在.国.家.多.种.所.有.制.共.同.发.展.的.主.要.指.导.方.向.

15、下.，不同所有制的中小型企业发展迅猛。随着国家开放进一步开放，三.资.企.业.迅.速.发.展.，为.提.高.行.业.总.体.水.平.，并提高出口效能起着重要的作用。 进.入.21.世.纪.后.液.压.产.业.技.术.发.展.呈.现.与.计.算.机.技.术.相.结.合.的.趋.势.。.现.有.的.液.压.相.关.技.术.在.与.计.算.机.结.合.上.不.是.很.方.便.，.而.数.字.液.压.技.术.克.服.了.这.一.点.。.它.把.整.个.液.压.和.控.制.技.术.都.简.化.了.，.促.进.了.整.个.液.压.技.术.的.进.步.。.如.今.国.内.外.液.压.发.展.情.况.简.要.

16、概.括.如.表.1.- .1.所.示.。表1-1 国内外液压发展情况国内国外小型化，集成化，多样化机电一体化集成元件和系统高压，高精度，高可靠性智能化自动控制元件和系统高效，节能，环保高精度数字控制元件和系统机电一体化水介质液压元件和系统1.2 液压系统设计的立题依据 当.今.工.业.发.展.迅.猛.，.进.一.步.提.高.工.业.生.产.效.率.，.降.低.工.人.的.劳.动.负.荷.越.来.越.成.为.一.个.关.键.问.题.被.设.计.师.和.国.家.所.关.注.。当机械，电气和液压相互联系，它大大提高了自动化程度，它们成.为.一.个.复.杂.的.，.不.可.分.割.的.整.体.。.传.

17、统.的.传.动.形.式.可.以.分.为.机.械.传.动.、.电.气.传.动.和.液.压.传.动.三.个.部.分.，.液.压.传.动.系.统.的.设.计.在.现.代.机.械.的.设.计.中.占.主.导.的.地.位.，对于自动化程度要求日益提高的现代机床来说更是如此。M.J. .- .5.0.数.控.车.床.的.多.功.能.性.，.操.作.灵.活.，.适.合.加.工.各.种.形.状.复.杂.的.轴.，.套.，.盘.类.零.件.，.如.车.内.，.外.圆.柱.面.，.圆.锥.面.，圆面，面，切割，倒角，螺纹等，特别适合于多品种，小.批.量.过.程.一.波.三.折.，.适.应.性.强.，.加.工.效.

18、率.高.，.废.品.率.低.，.产.品.一.致.性.好.，.编程简单，操作简单，可减少熟练工人的程度，因此它的应用非常广泛。.对于机.械.卡.盘.夹.紧.工.件.的.数.控.车.床.加.工.手.册.使.用.，.工.人.需.要.手.动.夹.紧.和.松.开.卡.盘.。.数.控.自.动.加.工.件.只.需.要.花. 3分钟的时间，而夹紧，夹紧工件的装卸需要1-2分钟，这.段.时.间.的.一.半.以.上.是.用.手.动.卡.盘.松.开.卡.盘.。.这.样.计.算.，.手.动.装.夹.，.卡.紧.工.件.加.工.工.件.打.开.卡.盘.卸.下.工.件.着.一.套.流.程.要.花.费.4.- .5.分.钟

19、.。.当.我.们.用.液.压.传.动.代.替.这.种.手.动.操.作.，可以节约将近1分钟的时间，其积累起来，将是一个相当长的时间，也.是.一.个.重.大.的.利.益.。.这.完.全.达.到.了.提.高.生.产.效.率.，.降.低.劳.动.人.员.工.作.强.度.。其他的旋转刀具伸缩运动，尾座套筒是相同的与液压系统取代机械运动。1.3 液压系统方案的论证与制定 1.3.1 方案论证A. 机械系统传统的机械传动有：齿轮传动，它的特点是：齿轮传动平稳，传动比精准，工作可靠性高、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大，传动中能量损耗相对较小。但如果齿轮加工粗糙度没有达到要求，导致齿轮间不能完整

20、啮合,就会产生震动,影响机械设备寿命。B. 气压系统气压系统的优点有：能源经济，其工作介质是空气，取之不尽，用之不竭；能源损失小，容易实现集中供应和远距离输送；适合高速间歇运动；自我持续能力强，即断电后由于气体存在于压缩性机械装置，可在较长的一段时间停留在原来的位置上；可靠性高，寿命长；安全方便，气动元件结构简易、轻便，安装维修方便。但是其稳定性差；输出功率小；噪声大；润滑性差等。C. 液.压.系.统液.压.系.统.主.要.由.：.动.力.元.件.（.油.泵.）.、.执.行.元.件.（.油.缸.或.液.压.马.达.）.、.控.制.元.件.（.各.种.阀.）.、.辅.助.元.件.和.工.作.介.

21、质.等.五.部.分.组.成.。液压传动的优点 ：（1） 具有体积小，重量轻的优点，所以惯性力小，突然过载或停止，不会产生大的影响；（2） 在一个给定的范围内顺利自动调整速度，可实现无级调速；（3） 换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下，可以快捷地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换；（4） 液压泵和液压马达之间用油管连接，在空间布置上不会被严格限制； （5） 由于使用油为工作介质，组件表面之间的相对运动可以耐磨自润滑，使用寿命长； （6） 操纵控制简便，自动化水平高； （7） 容易实现过载保护。通过以上几种方案的对比，可以得出在目前的技术水平下，液压系统传动与机械系统和气压系统相比优点更为多

22、一些，因此设计人员往往在机床中选择液压系统。这样可以使工作时操纵控制简便，提高自动化与工作效率。 1.3.2方案制定 根据相关知识，调查和了解液压驱动系统，并从过去的经验中学习，设计了以下两个方案: （.1.） .系.统.全.部.采.用.常.规.阀.控.制.，.液.压.缸.动.作.顺.序.由.手.动.换.向.阀.来.控.制.。其优点是在保证有可靠性能的同时还能保证安全。由于采用国内均可生产的常规阀，价.格.便.宜.，.采.购.方.便.。.缺.点.是.自.动.化.程.度.低.、.不.能.适.应.数.控.程.度.较.高.的.自.动.化.程.度.的.机.床.，.而.且.移.动.速.度.较.慢.。 （

23、2） 系.统.全.部.采.用.电.磁.铁.驱.动.的.电.磁.控.制.阀.来.控.制.，.其.优.点.是.移.动.速.度.快.，.系.统.安.全.可.靠.，.可.长.时.间.连.续.工.作.，.是.近.年.高.自.动.化.液.压.传.动.系.统.控.制.的.发.展.趋.势.。.但.目.前.国.内.生.产.的.电.磁.阀.安.全.性.能.满.足.使.用.要.求.的.不.多.，.因.此.需.要.进.口.或.使.用.产.品.的.台.湾.，.与.台.湾.的.价.格.不.高.，.并.达.到.国.际.先.进.水.平.，.完.全.可.以.满.足.使.用.要.求.。 考虑自动化和安全方面的要求，第二个方案更适

24、合于设计。因此，这次液压系统的设计采用电磁阀控制电磁驱动。另外，在.各.个.液.压.站.集.成.块.上.，.有.三.个.压.力.继.电.器.，.可.使.系.统.更.加.安.全.可.靠.的.工.作.。1.4最终方案的制定A. 确.定.液.压.泵.类.型.及.调.速.方.式.。 .参.考.同.类.机.床.，.选.用.单.向.定.量.液.压.泵.供.油.、.调.速.阀.进.油.节.流.调.速.的.开.式.回.路.，.溢.流.阀.作.定.压.阀.。B. 换向回路的选择。 由.于.切.换.系.统.的.稳.定.性.没.有.严.格.的.要.求.，.所.以.选.择.换.向.回.路.电.磁.换.向.阀.。.因.

25、此.，.两.个.油.缸.采.用.三.位.四.通.换.向.阀.。C. 液压系统原理图。图1.1MJ-50数控车床液压原理图D. 车床电磁铁动作表如表1-2所示。表1-2电磁铁动作表动作1YA2YA3YA 4YA5YA6YA7YA8YA卡盘正卡高压夹紧+ 松开+低压夹紧+松开+卡盘反卡高压夹紧+ 松开+低压夹紧+松开+回转刀架正转+反转+刀盘松开+夹紧尾座套筒伸出+返回+2 MJ-50数控机床液压系统工况分析 .对.M.J.- .5.0.数.控.机.床.液.压.系.统.的.性.能.分.析.是.对.液.压.执.行.机.构.的.运.动.分.析.和.受.力.分.析.，目的是找出每一个执行流，压力变化规律

26、，在劳动过程中功率元件，作为拟定液压系统的方案，确定系统主要参数（压力和流量）的依据。2.1 液压系统的运动分析 2.1.1液压卡盘的运动分析 根.据.对.普.通.M.J.- .5.0.数.控.车.床.机.床.卡.盘.卡.紧.动.作.的.观.察.和.分.析.可.知.，.液.压.卡.盘.执.行.元.件.，.即.液.压.缸.运.动.过.程.可.分.解.为.：.向.前.卡.紧.，.保.持.不.动.，.向.后.松.开.。外卡（正卡）卡盘从外往里夹紧工件。主轴卡盘的夹紧与松开由二位四通电磁阀1控制。卡盘的高压夹紧与低压夹紧转换，由二位四通电磁阀2控制。当卡盘处于正卡且在高压夹紧状态时，夹紧力大小由减压阀

27、6调节。当1YA通电、3YA断电时，系统压力油经阀6阀2阀1进入液压缸右腔；液压缸左腔的油液经阀1直接回油箱，活塞杆左移，卡盘夹紧。反之，当2YA通电时，卡盘松开。其运动循环图如下。 向前卡紧保持不动原位停止 向后松开图2.1卡盘液压缸运动循环图 2.1.2 刀盘的运动分析更换回转刀架刀具时，首先是松开刀盘，然后将刀盘转到指定的刀位，最后刀盘夹紧。刀盘的夹紧与松开，由一个二位四通电磁阀4控制，如图2.2所示。 刀盘的旋转可正反转，由三位四通电磁阀3控制，其转速分别由单向调速阀9和 10调节控制。 当4YA通电时，刀盘松开；当8YA通电时，系统压力油经阀3调速阀9液压马达，刀架正转。 当7YA通

28、电时，刀架反转；当4YA断电时，刀盘夹紧。如图2.3所示。 图2.2 卡盘液压图 图2.3刀架液压图 图2.4尾架液压图2.1.3尾座套筒的运动分析.尾座套筒的伸出与退回由三位四通电磁阀5控制。当5YA通电时，系统压力油经减压阀8阀5阀11液压缸右腔；液压缸左腔油液阀5油箱，套筒伸出。套筒伸出时的预紧力大小由减压阀8调定，伸出速度由调速阀11调定。 .反之，当6YA通电时，系统压力油经减压阀8电磁阀5直接进入液压缸左腔，液压缸右腔的油液经阀11阀5直接回油箱，套筒退回。如图2-4所示。 .一些设备，如果负载的变化更为复杂，在条件许可时，应绘制负载循环图，确.定.工.作.压.力.，.液.压.执.

29、行.机.构.为.液.压.系.统.的.制.定.提供.依.据.。.液.压.系.统.的.工.作.性.能.还.包.括.工.作.时.的.平.稳.性.、.可.靠.性.、.转.换.精.度.、.停.留.时.间.、冲击力等方面的要求。一般情况下，液压执行元件带动工作部件作直线往复运动时，需要克服的外负载包括工作负载、摩擦负载和惯性负载。2.2液压系统的负载分析1. 工作负载 液压设备荷载不同，其负载工作形式也不同。金属切削机床，工作负荷的工作部件的运动方向的切削力；对于提升机械，其重物的重量就是工作负载。工作负载的方向与活塞的运动方向相同的为负，反之则为正。2摩擦负载Ff 液压缸驱动工作部件移动时，需要克服导轨

30、或支承面上的摩擦力，这个摩擦力称为摩擦负载。对于平导轨 (2.1)对于V型导轨 (2.2)式中，-在作用在导轨上的总的正压力或沿V型块导轨横截面中心线方向的总作用力（N）； f摩擦系数，一般，静摩擦系数= 0.20.3，动摩擦系数= 0.060.1； V型导轨的夹角，一般 = 90。3. 惯性负载惯性负载是工作部件在启动加速和制动减速时的惯性力。启动时为正值，制动时为负值。其大小可根据牛顿第二定律计算： （2.3）式中，m-运动部件的质量（kg）； a运动部件的加速度（m/s2）； G工作部件的重量； g重力加速度； 启.动.加.速.或.减.速.的.时.间.，.一.般.机.床. .= . .0

31、. .1.s.0. .5.s.，.对.轻.载.低.速.运.动.部.件.取.小.值.，.对.重.载.高.速.运.动.部.件.取.大.值.。4. 重力 垂直放置和倾斜放置的移动部件，其本身的重量也成为一种负载，当上移时负载为正值，下移时为负值。以上三种负载之和称为液压缸的外负载F 在不同的工作阶段外负载的负载的计算方法是不同的，具体公式如下面所列： a. 启动阶段： b. 快速阶段： c. 保持阶段： d. 停止阶段： .根据上述各运动阶段内的负载与相应的时间，可绘出液压缸的负载循环图，它清楚地表明了液压缸在工作循环中负载的变化规律。负载循环图如图2.5所示。图2.5负载图 实际上液压缸工作时，还

32、需克服内部密封装置产生的摩擦阻力和液压缸回油腔的背压阻力。由于各种缸的密封材质和密封形式不同，所以密封装置的摩擦阻力难以精确计算，一般用液压缸的机械效率加以考虑，常取 = 0.90.95；而背压阻力在系统方案和结构未确定以前是无法计算的，通常在确定系统工作压力时再考虑。 在本系统的各个液压缸的工况大致相同，为启动-快进-保持，或是启动-快退-停止。故只计算其中的一种，其他的此处不做计算了。由设计得出，沿轴向的切削力切削力为8000N；静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。时间为0.05s，速度为4.5。惯性负载摩擦负载 重力 由此得出液压缸在各工作阶段的负载，液压缸在各工作阶段的负载F如表2

33、-1所示：表2-1工作负载表工况负载组成负载值 F（N）启动919快进650保持88503 MJ-50数控车床液压系统设计3.1 MJ-50 数控机床液压系统的设计要求 1. 液.压.系.统.的.设.计.要.求.是.进.行.每.项.程.序.设.计.的.依.据.。.在.制.定.基.本.方.案.并.进.行.进.一.步.着.手.液.压.系.统.各.部.分.设.计.之.前.，.必.须.把.设.计.要.求.以.及.与.该.设.计.内.容.有.关.的.其.他.方.面.了.解.清.楚.。（1） 机.床.的.概.况.：.用.途.、.性.能.、.工.艺.流.程.、.作.业.环.境.、.总.体.布.局.等.；（2

34、） 液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此相互关系；（3） 液.压.驱.动.机.构.的.运.动.形.式.，.运.动.速.度.；（4） 各动作机构的载荷大小及其性质；（5） 对.调.整.范.围.、.运.动.平.稳.性.、.转.换.精.度.等.性.能.方.面.的.要.求.；（6） 自动化程度、操作控制方式的要求；（7） 对.防.尘.、.防.爆.、.防.寒.、.噪.声.、.安.全.可.靠.性.的.要.求.；（8） 对效率、成本等方面的要求。 2. 各.个.液.压.传.动.装.置.的.设.计.要.求.为.：.整.体.式.底.座.结.构.，.刚.性.好.，.精.度.保.持.性.好.：（1） 液压卡盘夹持

35、工件的范围为0500；最高压力为4.5MPa；液压卡盘夹紧时间：t=6s；（2） 液.压.系.统.压.力.（.0. .2.4. .5.M.P.a.）.，.取.4.M.P.a.，.预.计.液.压.系.统.使.用.流.量.：.2.3.L./ .m.i.n.。液压系统作为MJ-50数控机床的传动装置，应.采.用.结.构.比.较.简.单.，.设.备.外.形.尺.寸.小.，.能.远.距.离.传.递.大.能.量.；.能.承.受.较.大.的.载.荷.；没有复杂的传动机构；在室内的空气里能保证安全，动作迅速；操作、调节简单；过载保护简单可靠。3.2 MJ-50机床液压系统选型 1. 调速方式的选择 以电动机作

36、为原动机的机器，其液压传动系统一般只能采用液压调速。液压调速包括节流调速、容积调速和容积节流联合调速三种方案。比较三者，最后选择容积节流联合调速方式。它的调节方法是压力反馈式变量泵和流量控制阀联合调节，调速范围较大，速度负载特性较好，功率损失及发热较小，适用工况为中等功率、要求温升小、速度平稳性要求高的系统。 2. 液压回路的选择 油路循环形式的不同，可将液压传动系统分为开式和闭式两种。根据液压系统的设计要求，节流调速和容积节流联合调速只能采用开式系统，本.液.压.系.统.采.用.开.式.回.路.，.即.执.行.元.件.（.即.液.压.缸.）.的.排.油.回.油.箱.，.工.作.介.质.油.液

37、.经.过.冷.却.、.沉.淀.后.再.进.入.液.压.泵.的.进.口.，.再.进.行.循.环.工.作.。 3. 液压油液的选择 由.于.本.次.设.计.的.液.压.系.统.为.普.通.液.压.系.统.，.因.此.选.用.矿.油.型.液.压.油.作.为.工.作.介.质.。.又.根.据.室.内.的.工.作.状.况.，.及.冬.夏.工.作.温.度.变.化.较.大.的.特.点.，.冬.季.选.用.N.3.2.# .液.压.油., .夏.季.选.用.N.4.6.# .液.压.油.，.通.过.液.位.计.Y.W.Z.- .8.0.T.可.观.察.油.位.和.油.温.。.液.压.油.需.半.年.更.换.一.

38、次., .并.清.理.油.箱.。 4. 执行元件的选择 根.据.液.压.系.统.的.运.动.分.析.，.本.设.计.中.要.实.现.的.运.动.均.为.直.线.运.动.，.只.要.求.一.个.方.向.工.作.，.反.向.退.回.，.故.采.用.单.活.塞.杆.液.压.缸.，.并.且.由.于.负.载.力.与.活.塞.杆.轴.线.重.合.，.故.不.必.采.用.柱.塞.缸.。3.3 确定液压缸参数计算与结构设计液压缸的工作压力主要根据运动循环各阶段的最大总负载力来决定。考虑到经济和重量的因素，压力选的低一些，则元件尺寸大，重量重；压.力.选.的.高.一.些.，.则.元.件.尺.寸.小.，.重.量.

39、轻.，.但.对.元.件.的.制.造.精.度.，.密.封.性.能.要.求.较.高.；因此要合理的选择系统的压力。 液压缸工作压力的选择方式有两种：一是根据机械类型选（如表3-1所示）；二是根据切削负载选（如表3-2所示）。表3-1 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/MPa0.82352881010182032表3-2 按负载选择工作压力负载/KN50工作压力/MPa0.811.522.5334455 根据本系统的特点判断，选择工作压力P=4MPa。 3.3.1 液压卡盘液压缸参数计算

40、液压缸负载F，其受力分析如图3.1，由公式， F=R/ （3.1）式中 R液压缸外作用力 液压缸总效率图3.1 液压缸受力图 在.额.定.压.力.下.的.液.压.缸.，.总.效.率.为.= .0. .9.- .0. .9.5.，.取.= .0. .9.3.，.卡.紧.阶.段.液.压.缸.所.受.外.作.用.力.F.= .8.0.0.k.g.，.代.入.公.式.（3.1）.得.： F= =860kg（1） 计算油缸面积（2） 计算液压缸直径根据公式计算出相应的直径，然后圆整为标准值，标准如表3-3和3-4所示。表3-3液压缸内径尺寸系列（GB2348 80）81012162025324050638090100110125140160180200220250320400500630表3-4 活塞杆直径系列（GB2348 80）456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400