974723753毕业设计（论文）仿形铣床液压夹具液压系统设计.doc

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1、仿形铣床液压夹具液压系统设计摘 要本论文是MCP-1000数控仿行铣床液压夹具液压系统的设计。在现代化的生产中 ，减少停工检修期是提高生产力、使生产能力利用系数最大化的一项重要因素，然而零件加工过程中的精确定位和装夹的重复精度也是改进效率和质量的关键。使用液压夹具的主要优势是能节省夹紧和松卸工件时所花的大量的时间，只需要通过控制油路的通断就可实现夹具的完整的顺序动作控制。本论文第一章介绍了机床夹具和液压技术的相关知识；第二章到第五章是液压系统的具体设计计算；第六章是对液压系统主要性能的估算。关键词：数控仿形铣床、液压夹具、液压系统AbstractThis thesis is MCP-1000

2、the numbers control to imitate to go a miller liquid to press a tongs liquid to press system of design.In the modernization of the production, reduce cease work checks fixing to expect is an important factor which raises productivity and makes the production ability make use of coefficient to maximi

3、ze, however the spare parts process the accurate fixed position in the process and pack to clip of repeated the accuracy is also the key which improves efficiency and quality.The main advantage which uses a liquid to press tongs is can save to clip tightly with loose unload a work piece spend of a g

4、reat deal of time, which needs to pass control oil road break and then can carry out tongs of integrity of in proper order ction control.This thesis chapter 1 introduced tool machine tongs and liquid to press technical related knowledge;Chapter 2s arriving chapter 5 is the concrete design calculatio

5、n that the liquid presses system;Chapter 6 presses the system main function to estimate to the liquid.Key words: The number controls to imitate form millerThe liquid presses tongsThe liquid presses system前 言液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。液压技术渗透到很多领域，不断在民用工业、在机床、工程机械、冶金机械、塑

6、料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展，而且发展成为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今，采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家生产的95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%以上的自动线都采用了液压传动技术。近年来，我国液压气动密封行业坚持技术进步，加快新产品开发，取得良好成效，涌现出一批各具特色的高新技术产品。北京机床所的直动式电液伺服阀、杭州精工液压机电公司的低噪声比例溢流阀（拥有专利）、宁波华液公司的电液比例压力流量阀（已申请专利），均为机电一体化的高新技术产品，并已投入批量生产，取得了较好的经济效益。北京华德液压集

7、团公司的恒功率变量柱塞泵，填补了国内大排量柱塞泵的空白，适用于冶金、锻压、矿山等大型成套设备的配套。天津特精液压股份有限公司的三种齿轮泵，具有结构新颖、体积小、耐高压、噪声低、性能指标先进等特点。榆次液压件有限公司的高性能组合齿轮泵，可广泛用于工程、冶金、矿山机械等领域。另外，还有广东广液公司的高压高性能叶片泵、宁波永华公司的超高压软管总成、无锡气动技术研究所有限公司为各种自控设备配套的WPI新型气缸系列都是很有特色的新产品。通过对液压系统的设计，使我们对液压缸的结构，液压元件的选择，液压回路有了更深刻的理解，同时也使我们对液压系统甚至一般机械系统的设计有了初步的了解。由于编者的知识水平有限，

8、加上时间短促，有不足的地方，请给于批评指正。目 录1绪论51.1文献综述51.1.1机床夹具51.1.2液压夹具61.1.3机床夹具的发展方向71.2液压技术简介81.2.1液压技术的优点91.2.2液压技术的缺点101.2.3液压技术的发展102液压缸各部分尺寸计算和结构设计122.1液压系统已知条件122.1.1对液压系统的要求122.1.2液压系统设计参数122.2计算液压缸的主要结构尺寸122.2.1 压杆稳定性校核142.3液压缸结构设计142.3.1缸体缸的连接形式142.3.2活塞杆与活塞的连接结构152.3.3 活塞与活塞杆处密封选用152.3.4液压缸的缓冲装置162.3.5

9、液压缸的排气装置163液压系统主要参数分析计算173.1工况分析173.1.1液压缸载荷的组成与计算173.2初选系统工作压力184液压元件的选择194.1液压泵工作压力的确定194.1.1 确定液压泵的流量qp194.2 计算液压缸所需流量204.2.1液压缸工作时所需流量204.2.2选择液压泵规格204.2.3 电动机的选择214.2.4 液压阀的选择214.2.5确定油管尺寸224.2.6确定油箱容积235拟定液压系统回路235.1调速方案拟定235.1.1 进油节流调速回路245.1.2 回油节流调速回路245.1.3旁路节流调速255.2 方向控制回路拟定265.3液压动力源选择2

10、75.4液压系统的组合276 液压系统主要性能估算276.1液压系统压力损失286.2液压系统发热温升计算31结束语34谢 辞35参考文献361绪论液压传动是利用密封系统中的受压液体来传递运动和动力的一种传动方式。液压传动与机械传动相比，具有许多优点，所以在机械设备中，液压传动是广泛采用的传动方式之一。1.1文献综述在机床行业中，液压传动应用较为普遍，如磨床、车床、拉床、铣床、刨床、冲床、组合机床、数控机床、仿形机床和自动线等。具体在机床的进给系统、夹具中最为广泛。其他如龙门刨床的滑枕等都有应用。1.1.1机床夹具机床夹具：在机床上用来固定加工对象，使之占有正确加工位置的工艺装备，称机床夹具，

11、以后简称夹具。机床夹具有保证加工精度；提高劳动生产率、降低成本；降低工人劳动强度；扩大机床的使用范围等特点。机床夹具按特点和夹紧动力源等的不同可以分为通用夹具、专用夹具、手动夹具、液压夹具等。具体夹具的分类见图1-1。图1-1 机床夹具的分类1.1.2液压夹具传统的机械夹具在松开和夹紧工件时都要费力的用扳手旋拧螺母和移动压板。然而液压夹具只需要通过控制油路的通断就可实现夹具的完整的顺序动作控制。有关统计资料表明液压夹紧相比机械夹紧节省90%95%的时间，缩小了生产循环周期，从而增加了产量也就意味着降低了成本。见表1-1例子的成本比较，采用液压夹具不仅单件成本降低19.26元，而且完成时间由两年

12、缩短至18个月。表1-1 液压夹具与机械夹具的比较参数液压夹具机械夹具产品数量60000件60000件原材料成本/单价250.00元250.00元设备成本/小时1500.00元1500.00元夹具体成本3000.00元50000.00元零件数量/单个夹具体4件4件装卸时间20秒240秒加工时间720秒720秒劳动力成本/小时30.00元30.00元单件成本统计原材料250.00元250.00元设备77.00元100.00元夹具5.00元0.80元劳动力（8小时1班）单件总成本333.54元352.80元液压夹具系统的第二项重要特点是可实现非常高的定位精度。关键在于夹紧力在定位和夹紧过程中保持恒

13、定不变。从而确保了同一道工序下的加工质量一致性，即提高重复精度，故此由于变形造成的废品率将会微乎其微。成批零部件的互换性也会达到理想的指标。然而这一点几乎是机械夹具无法做到的。 在针对无法设定刚性支撑或加工薄壁零件时，液压辅助支撑是最佳的选择。它可以在任意的位置对工件产生支撑力，起到辅助定位的作用，尤其对于非加工表面的支撑定位更是非它莫属，有力的解决了困扰我们的过定位问题。 液压夹具的第三个优势就是最适合加工零件摆放紧凑和采用手动夹紧时空间受限制的场合，这是流体控制得天独厚的优势。这就可以实现多个零件在一个夹具体上同时装夹和加工。 图1-2 钢球增力液压夹具液压夹具的工作原理与液压系统的工作原

14、理相似，以钢球增力液压夹具（图1-2）为例。图1-2所示为双钢球增力机构与无杆液压缸组成的液压夹具，其工作原理是：当换向阀在图示位置，压力油通往液压缸左腔，活塞向右运动，置于活塞中部孔中的钢球推动在其右上方的钢球向上运动；其右上方的钢球以输出力F推动夹具上的夹紧元件来对工件进行夹紧。当换向阀切换至右位工作时，活塞向左运动，使工件松动。由此可见，液压夹具有许多地方都优越与机械夹具，因此广泛应用于机床中及大批量的现代化的生产中。1.1.3机床夹具的发展方向夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方

15、向发展。一、高精随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。高精度夹具的定位孔距精度高达5m，夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm，平行度高达0.01mm/500mm。德国demmeler（戴美乐）公司制造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为0.03mm；精密平口钳的平行度和垂直度在5m以内；夹具重复安装的定位精度高达5m；瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达25m。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。

16、二、高效为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用12秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国Jergens（杰金斯）公司的球锁装夹系统，1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。三、模块、组合夹具元件模块化是

17、实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息

18、化和经营电子商务化。四、通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国demmeler（戴美乐）公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。1.2液压技术简介液压传动是以液体为工作介质，利用压力能来驱动执行机构的传动。以机床工作台为例说明液压传动系统的原理（图1-3）。图1-3 机床工作台液压系统原理图电动

19、机驱动液压泵从油箱中吸油，将油液加压后输入管路。油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸左腔，推动活塞而使工作台向右移动。这时液压缸右腔的油液经换向阀和回油管流回油箱。1.2.1液压技术的优点液压技术与机械传动、电气传动等具有以下优点：（1）体积小、重量轻，因此惯性力较小，当突然过载或停车时，不会发生大的冲击； （2）能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无极调速； （3）换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下，可以较方便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，在空间布置上彼此不受严格限制； （5）由于采用油液为工作介质，元件相对运动表面间能自行润

20、滑，磨损小，使用寿命长； （6）操纵控制简便，自动化程度高；（7）容易实现过载保护。液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置等等；船舶用的甲板起重机械、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。1.2.2液压技术的缺点由于液压传动存在

21、过程中的能量损失等因素，因此液压传动也具有其不足的地方：（1）使用液压传动对维护的要求高，工作油要始终保持清洁； （2）对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成本较高； （3）液压元件维修较复杂，且需有较高的技术水平； （4）用油做工作介质，在工作面存在火灾隐患； （5）传动效率低。总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有些缺点正在逐步加以克服。液压传动有着广泛的发展前景。1.2.3液压技术的发展从前面介绍液压技术的特点可以看出，液压技术的发展前景十分广大。液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一，世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。世界液压元件的总销售额为35

22、0亿美元。据统计，世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的2%3.5%，而我国只占1%左右，这充分说明我国液压技术使用率较低，努力扩大其应用领域，将有广阔的发展前景。液压气动技术具有独特的优点，如:液压技术具有功率重量比大，体积小，频响高，压力、流量可控性好，可柔性传送动力，易实现直线运动等优点；气动传动具有节能、无污染、低成本、安全可靠、结构简单等优点，并易与微电子、电气技术相结合，形成自动控制系统。因此，液压气动技术广泛用于国民经济各部门。但是近年来，液压气动技术面临与机械传动和电气传动的竞争，如：数控机床、中小型塑机已采用电控伺服系统取代或部分取代液压传动。其主要原因是液压技术存在渗

23、漏、维护性差等缺点。为此，必须努力发挥液压气动技术的优点，克服缺点，注意和电子技术相结合，不断扩大应用领域，同时降低能耗，提高效率，适应环保需求，提高可靠性，这些都是液压气动技术继续努力的永恒目标，也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。其主要的发展趋势将集中在以下几个方面。 （1）减少损耗，充分利用能量 液压技术在将机械能转换成压力能及反转换过程中，总存在能量损耗。为减少能量的损失，必须解决下面几个问题：减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失；减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量；采用静压技术和新型密封材料，减少摩擦损失；改善液压系统性能，采用负荷传感系统、二次调节

24、系统和采用蓄能器回路。 （2）泄漏控制 泄漏控制包括：防止液体泄漏到外部造成环境污染和外部环境对系统的侵害两个方面。今后，将发展无泄漏元件和系统，如发展集成化和复合化的元件和系统，实现无管连接，研制新型密封和无泄漏管接头，电机油泵组合装置等。无泄漏将是世界液压界今后努力的重要方向之一。 （3）污染控制 过去，液压界主要致力于控制固体颗粒的污染，而对水、空气等的污染控制往往不够重视。今后应重视解决：严格控制产品生产过程中的污染，发展封闭式系统，防止外部污染物侵入系统；应改进元件和系统设计，使之具有更大的耐污染能力。同时开发耐污染能力强的高效滤材和过滤器。研究对污染的在线测量；开发油水分离净化装置

25、和排湿元件，以及开发能清除油中的气体、水分、化学物质和微生物的过滤元江及检测装置。 （4）主动维护 开展液压系统的故障预测，实现主动维护技术。必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的开发研究，建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机和知识库中的知识，推算出引起故障的原因，提出维修方案和预防措施。要进一步开发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自校正，在故障发生之前进行补偿，这是液压行业努力的方向。 （5）新材料、新工艺的应用 新型材料的使用，如陶瓷、聚合物或涂敷料，可使液压的发展引起新的飞跃。为了保护环境，研究采用生物降解迅速的压力流体，如采

26、用菜油基和合成脂基或者水及海水等介质替代矿物液压油。铸造工艺的发展，将促进液压元件性能的提高，如铸造流道在阀体和集成块中的广泛使用，可优化元件内部流动，减少压力损失和降低噪声，实现元件小型化。 2液压缸各部分尺寸计算和结构设计MCP-1000数控仿行铣床主要用于加工直线成形面（如盘形凸轮、曲线样板）和立体成形面（如锻模、压模、叶片及螺旋桨的曲面）。仿形精度可达0.010.02mm,灵敏性好，靠模接触力小，寿命长。2.1液压系统已知条件2.1.1对液压系统的要求根据仿行铣床设备液压夹具工作要求，设计一液压系统。要求该液压系统具有节能及保压功能，同时具有安全保护功能，即在液压系统压力在17Kg/c

27、m2时，该设备电气控制系统锁死，设备不能工作。2.1.2液压系统设计参数活塞直径 80mm ,液压缸输出最大力 3080N,工作压力 3MPa。 2.2计算液压缸的主要结构尺寸液压缸主要设计参数如图（21）图a为液压缸活塞杆工作在受压状态，图b为活塞杆工作在受拉状态。A1 A2 V1 d D FW P2 图（a） P1A1 A2 V1 dD FW P2 P1图（b）图21 液压缸主要设计参数活塞杆受压时 F = = P1A1 P2A2 活塞杆受拉时 F = = P1A2 P2A1 式中 A1 = 无杆腔活塞有效作用面积（m2） A2 =有杆腔活塞有效作用面积(m2) P1液压缸工作腔压力（Pa

28、） P2液压缸回油腔压力（Pa）即背压力，其值根据回路具体情况而定初算时可参考表21取值，差动连接时另行考虑。D活塞直径（m）d活塞杆直径（m）表21 执行元件背压力系统类型背压力/MPa简单系统或轻载节流调速系统0.20.5回油路带调速阀的系统0.40.6回油路设置有背压阀的系统0.51.5用补油泵的闭式回路0.81.5回油路较复杂的工程机械1.23回油路较短，且直接回油箱不忽略不计本设计方案取背压力为0.5MPa。一般液压缸在受压状态下工作，其活塞面积为A1 = 试用上式须事先确定A1和A2的关系或是活塞杆径d与活塞直径D的关系，令杆径比=d/D 可按表22、23选取表22 按工作压力选取

29、d/D工作压力/MPa5.05.07.07.0d/D0.550.550.620.700.7表23 按速比要求确定d/DV1/V21.151.251.331.461.612d/D0.30.40.50.550.620.7本设计方案取= d/D = 0.7因为D=80mm,所以d=56mm。当工作速度很低时，还必须按最低速度要求验算液压缸尺寸 A 式中 A液压缸有效工作面积(m2)qmin系统最小稳定流量（m2/S）在节流调速中取决于回路中所设调速阀的最小稳定流量，容积调速中决定于变量泵的最小稳定流量Vmin运动机构要求的最小工作速度（m/s）从液压元件手册中查qmin = 0.05L/min Vm

30、in为0.3m/min A=16.7cm2而有杆腔有效作用面积为25.62cm2 无杆腔有效作用面积为50.24cm2 故 A A1A2 满足稳定性要求2.2.1 压杆稳定性校核因为行程与活塞杆直径比L/d 10时需要做压杆稳定性验算，已知活塞在液压缸里的移动不超过10kg，所以取L=180mm， = =3.2110故不需要做压杆稳定性校核，活塞杆满足稳定性要求。2.3液压缸结构设计2.3.1缸体缸的连接形式由于要求设计的结构较为简单故采用对焊方式，如图2-4 图2-42.3.2活塞杆与活塞的连接结构活塞杆与活塞的连接有几种常见的连接方式，分整体式结构和组合式结构，组合式结构又分为螺纹连接，半

31、环连接和锥销连接。本设计方案采用螺纹式连接：该连接方式加工容易应用较多，如组合机床与工程机械上的液压缸如图25 图2-52.3.3 活塞与活塞杆处密封选用活塞杆处密封圆形有O型、Y型、V型和YX型密封圆等。为了清除活塞杆处外露部分沾附的飞尘，保证油液清洁及减少磨损，在端盖外侧增加防尘圈，常用的有无骨架防尘圈和j型橡胶防尘圈，也可用毛毡圈防尘，活塞及活塞杆处的密封圈选用、应根据密封部位使用压力，温度，运动速度的范围不同而选择不同类型的密封圈。如图2-6，2-7图2-6 图2-72.3.4液压缸的缓冲装置液压缸带动工作部件运动时，固运动的质量较大，速度高，则在到在行程终点时会产生液压冲击，甚至使活

32、塞与缸筒端盖之间产生机械碰撞，为防止此现象发生，在行程末端，设置缓冲装置。由于本设计方案的液压回路中使用回油调速，故在时油时，回油路上有背压，所以不会产生冲动现象，进油稳定，既在设计液压缸是缓冲装置可以省略。2.3.5液压缸的排气装置对于运动速度稳定性要求较高的机床液压缸和大型液压缸，则需要设置排气装置，如排气阀等。排气阀一般安装在液压缸两端的最高处，双作用液压缸需设两个排气阀，当液压缸需要排气时，打开相应的排气阀，空气连同油液过锥部缝隙和小孔排出缸外，直至连续排油时（不易气）就将排气阀关闭。如图2-8图2-83液压系统主要参数分析计算3.1工况分析通过工况分析，可以看出液压执行元件在工作过程

33、中速度和载荷变化情况，为确定系统各执行的参数提供依据。液压系统的主要参数是压力和流量，它们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷。流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。3.1.1液压缸载荷的组成与计算液压缸的载荷包括三种类型（1）工作载荷Fg 常见的工作载荷有作用于活塞杆轴线上的重力、切削力、挤压力等，这些作用力的方向与活塞运动方向相同为负，相反为正。本设计中Fg=3080N。（2）导轨摩擦载荷Ff 由于本设计中的液压系统中无需导轨，故在此不做考虑（3）惯性载荷FaFa=ma=式中 g重力加速度 (g=9.8m/s2 )V速度变化量（m/s）t起动或制动时间（s）一般机

34、械t =0.10.5s，对载低速运动部件取小值，对重载高速部件取大值，行走机械一般取V/t = 0.51.5m/s2以上三种载荷之和称为液压缸的外载荷Fw起动加速时 Fw=Fg+Ff+Fa稳态运行时 Fw=Fg+Ff减速制动时 Fw=Fg+Ff-Fa工作载荷Fa并非每阶段都存在，如该阶段没有工作，则Fg = 0除外载荷外，作用于活塞上的载荷F 还包括液压缸密封处的摩擦阻力Fm。由于各种缸口密封材质和密封形成不同，密封阻力难以精确计算，一般估算为：Fm=(1-m) F式中m液压缸的机械效率，一般取0.900.95F=由于机床本身的质量就很大，而液压缸所占部分质量对整体的影响不大，故在本设计中惯性

35、载荷部分可以忽略不计。由于无加、减速运行，本设计中Fw=Fg=3080N，故 F= =因为液压夹具对液压缸的密封性能要求较高，相对而言密封阻力应取大值，本设计取m = 0.95所以F=3242N故作用于活塞杆的载荷为3242N。3.2初选系统工作压力压力的选择要根据载荷的大小和设备的类型而定，还要考虑到执行元件的装配空间，经济条件及元件供应情况的限制，在载荷一定的情况下，工作压力低，要加大执行元件的结构尺寸，对某些设备来说，尺寸要受到限制，从材料消耗角度看也不经济，反之，压力选得太高，对泵缸，阀等元件的材质，密封制造精度也要求很高，必然要提高设备成本，一般来说对于固定的尺寸不太受限制的设备，压

36、力可以选低一些，行走机械重载设备要选得高一些，具体可以参考表(31)和(32)。表31 按载荷选择工作压力载荷/KN551010202030305050工作压力0.811.522.5334455表32 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机械建筑机械液压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/MPa0.82352881010182030本设计是液压夹具，根据经验数据，本设计方案取工作压力为： Pa =3 MPa 。 4液压元件的选择4.1液压泵工作压力的确定PPP1+P 式中P1液压缸或液压马达的最大工作压力 P从液泵出口到液压马达入口之间总的管

37、路损失，P的准确计算要待执行元件选定并给出管路图时才能进行，初算时可按经验数据选取。 简单管路，流速不大的取P=(0.20.5)MPa复杂管路，进口有调速阀的取P=（0.51.5）MPa本设计方案取P=0.5MPa PP3+0.5=3.5MPa4.1.1 确定液压泵的流量qp qpKqmax 式中K系统泄漏系数，一般取K=1.11.3qmax同时动作的液压缸或液压马达的最大总流量，对于在工作过程中用节流调速的系统，还必须加上溢流阀的最小溢流量一般取0.5104m3/s4.2 计算液压缸所需流量4.2.1液压缸工作时所需流量q=AV式中 A液压缸有效作用面积（m2） V活塞与缸体相对速度（m/s

38、）(1)、计算无杆腔排量 A= 50.24cm2 当 V=0.5m/min 即(0.00833m/s)时q=AV =0.005024m2 0.00833m/s =0.00004184992m3/s =4L/min(2)、计算有杆腔排量A=25.62 cm2当 V=0.5m/min即（0.00833m/s）时q=VA =0.008330.002562 =0.00002134146m3/s =2L/min当 V=0.3m/min即(0.005m/s)时q=VA =0.0050.002562 =0.00001281m3/s =1L/min故qmax=4L/minqpK（qmax）计算（K取1.2）q

39、p1.2(4+0.05)4.86L /min4.2.2选择液压泵规格根据上述计算得Pa=3.5Mpa,qp=4.86L/min按系统中拟定的液压泵形式，从产品样本中选择相应的液压泵，为使液压泵有一定的压力储备，所选泵的额定压力一般要比最大工作大25%60%。查机械设计手册选定YB1-4双作用叶片泵 排量为6L/min 额定压力6.3MPa 额定转速1450r/min 驱动功率0.9kW 容积效率80% 最高压力8MPa4.2.3 电动机的选择P=式中PP液压泵最大工作压力Paqp液压泵流量m3/sP液压泵总效率（见表51）表41 液压泵总效率液压泵类型齿轮泵螺杆泵叶片泵柱塞泵总效率0.600.

40、700.650.800.600750.80085本设计方案采用的是叶片泵故P在0.60-0.75中取选。本方案采用P=0.60P=1.33Kw考虑到25%的过载能力 P=1.251.33=1.66Kw查机械设计手册选择电机：Y90L-2型 封闭绕组型三相异步电动机额定功率 2.2Kw转速 2840r/min效率 82%功率因数 COS=0.86最大转矩/额定转矩 = 2.2该型电动机由于结构型式为封闭式，因此铁屑、冷却液等不易进入机体内部，适用于机加车间。4.2.4 液压阀的选择阀的规格根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量选择有定型产品的阀件，溢流阀按液压泵最大流量选取，选择节流阀和调速阀时要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低速度要求控制阀的流量一般要选的比实际通过的流量大一些，必要时，也允许有20%以内的短时间过流量。选择阀的型号见表42表42 液压阀型号规格元件名称型号工作压力（MPa）通过流量（L/min）数量液控单向阀2AYF10DAB31.540I三位四通阀34SML10HT2120I单向节流阀LAF10DAB31.540I溢流阀Y2Ha103240I滤油器3XUB4810048I压力计开关KFL8/EI压力计Y100TI4.2.5确定油管尺寸管道内径计算d=2式中 q通过管道的流量(m3