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液压缸主要尺寸的确定
液压缸是液压传动的执行元件，它和主机工作机构有直接的联系，对于不同的机种和机构，液压缸具 有不同的用途和工作要求。因此，在设计液压缸之前，必须对整个液压系统进行工况分析，编制负载图，
选定系统的工作压力 ( 详见第九章 ) ，然后根据使用要求选择结构类型，按负载情况、运动要求、最大行程 等确定其主要工作尺寸，进行强度、稳定性和缓冲验算，最后再进行结构设计。
1. 液压缸的设计内容和步骤
(1) 选择液压缸的类型和各部分结构形式。
(2) 确定液压缸的工作参数和结构尺寸。
(3) 结构强度、刚度的计算和校核。
(4) 导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。
(5) 绘制装配图、零件图、编写设计说明书。下面只着重介绍几项设计工作。
2. 计算液压缸的结构尺寸 液压缸的结构尺寸主要有三个：缸筒内径D、活塞杆外径 d 和缸筒长度 L。
(1) 缸筒内径 D。液压缸的缸筒内径 D 是根据负载的大小来选定工作压力或往返运动速度比，求得液压
缸的有效工作面积，从而得到缸筒内径 D，再从 GB2348— 80 标准中选取最近的标准值作为所设计的缸筒内径。
根据负载和工作压力的大小确定 D：
(4-32)
(4-33)
式中： pI 为缸工作腔的工作压力，可根据机床类型或负载的大小来确定； Fmax 为最大作用负载。
(2) 活塞杆外径 d。活塞杆外径 d 通常先从满足速度或速度比的要求来选择，然后再校核其结构强度和稳定性。若速度比为 λ v ，则该处应有一个带根号的式子：
(4-34) --WORD格式--可编辑--
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也可根据活塞杆受力状况来确定，一般为受拉力作用时，受压力作用时：
d=0.3 ～ 0.5D 。
pI ＜ 5MPa时， d=0.5 ～0.55D
机械设备控制技术
课程设计说明书（论文）
设计题目： 液压传动课程设计
所属学院： 机械工程学院
专 业： 数控技术
姓 名： 陈延文
学 号： 5
班 级： 10数控技术
起讫时间：
指导教师： 李闯
黑龙江工商职业技术学院
目 录
1. 课程设计任务书……………………………………………………第3页
2. 第一章 设计任务书………………………………………………第4页
3. 第二章 液压系统设计计算………………………………………第5页
课程设计任务书
学生姓名 陈延文 专业班级 10数控技术 学号 05
指导教师 李闯 设计地点 公差实验室
设计题目 组合机床动力滑台液压系统设计
设计任务与要求
（1）液压系统工作要求的明确和工况分析（负载循环图、速度循环图）。
（2）液压原理图的拟定。
（3）主要液压元件的设计计算（例油缸、油箱）和液压元件、辅助装置的选择。
（4）液压系统性能的校核。
（5）绘制液压系统图（包括电磁铁动作顺序表、工作循环图、液压元件名称）一张。
（6）编写设计计算说明书一份。
进度安排（包括时间划分和各阶段主要工作内容）
12月26日上午，熟悉题目、收集资料及设计准备工作。
12月26日下午-28日上午，方案论证、设计计算。
12月28日下午，绘图。
12月29日，整理说明书并准备答辩。
12月30日，答辩
教学团队及所属学院审核意见：
审核人签名及学院公章： 年 月 日
第一章： 设计任务书
第一节：设计题目
设计一台组合机床动力滑台液压系统。
第二节：设计参数
液压系统的设计步骤与设计要求
液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动 系统。 设计步骤 1.1
液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确 设计要求之后，大致按如下步骤进行。 ）确定液压执行元件的形式； 1 ）进行工况分析，确定系统的主要参数；2
）制定基本方案，拟定液压系统原理图；3
）选择液压元件；4
）液压系统的性能验算；5
）绘制工作图，编制技术文件。6
明确设计要求1.2
设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并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。 ）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等；1
）液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； 2 ）液压驱动机构的运动形式，运动速度； 3 ）各动作机构的载荷大小及其性质； 4 ）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求； 5 ）自动化程序、操作控制方式的要求；6
）对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求；7
）对效率、成本等方面的要求。8
制定基本方案和绘制液压系统图
制定基本方案 3.1 ）制定调速方案（1
液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题。
方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀 的逻辑组合来实现。 速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现。 容积节流调速。——相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合 节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用闪流阀，故效率低，发热量大，多用于 功率不大的场合。．
2013届本科毕业设计（论文）
一．设计任务书
1、设计依据：
动力滑台的工作循环是：快进—工进—快退—停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：采用水平放置的平导轨，动力滑台可随时在任意位置停止。技术参数如下：
静摩擦力系数：sf=0.2；动摩擦力系数：df=0.1；
工进速度：rv=0.045minm；移动部件总重：11000GN；
快退、快进的速度：123.5minmvv；
工进行程：2150mml;快进行程：1200mml；
加、减速时间0.25ts。 切削力：25000tNF；
2、设计任务及要求
对执行元件工况分析，确定液压系统，对系统中执行元件作选择的计算，对控制元件作出选择说明并绘制液压系统图及系统中主要液压元件配置表。
1. 递交设计计算说明书。（不少于3000字）
2. 一张液压系统图，其中明细表内列出元件名称及型号。
3. 注意说明书格式。
2013届本科毕业设计（论文）
二．工况分析
液压系统的工况分析是指对液压执行元件进行运动分析和负载分析，目的是查明每个执行元件在各自工作过程中的流量、压力、功率的变化规律，作为拟定液压系统方案，确定系统主要参数的依据。
（1） 运动分析
根据设计要求，运动循环图如下：
（2） 负载分析
因导轨为水平放置，若不考虑切削力引起的倾覆力矩对导轨摩擦力的影响，需要考虑的机械负载为：
静摩擦力：110000.22200fsGfsNF
动摩擦力：110000.11100fdGfdNF
惯性负载：aGvmagtF（29.81gms;t为初末速度差）
110003.52629.810.2560N
液压缸各运动阶段负载表
运动阶段 计算公式 机械负载/N
启动 /fsmFF 2444
加速 ()/fdamFFF 1513 2013届本科毕业设计（论文）
