液压系统的设计计算举例
设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。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：切削力Ft＝20000N；移动部件总重力G＝10000N；快进行程L1＝100mm，工进行程L2＝50mm：快进快退的速度为4m／min；工进速度为0.05m／min；加速、减速时间△t＝0.2s；静摩擦系数f s＝0.2；动摩擦系数f d＝0.1。该动力滑台采用水平放置的平导轨，动力滑台可在任意位置停止。
一、负载分析
负载分析中，哲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：切削力，导轨摩擦力和惯性力。导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为Ffs，动摩擦力为Ffd由式(8—1)可得:
二、抉行元件主要参数的确定
三、拟定液压系统原理图
(一)选择液压基本回路
L确定调速方式及供油形式
在液压缸的初步计算前已确定了采用调速阀的进口7j流调速 统。这种调速回路具有较好的低速稳定性相速度负载特性。
由表5—5可知，液压系统的工作循环主要由低压大流量祁高压小流量两个阶段组成，显然 采用单个定量泵供油，功率损失较大，系统效率低，而选用双泵或限压式变量泵作为油源就 比较合理，其中双泵油源的结构简单、噪声小、寿命长、成本低。经比较选用双泵供油形式。
2．快速运动回路和速度换接回路
根据本例的运动方式和要求，采用差动连接与双泵供油两种快速运动回路来实现快速运 动。即快进时，由大小泵向时供油，液压缸实现差动连接。
本例采用二位二通电磁阀的速度换接回路，控制由快进转为工进。与采用行程阀相比，电 磁阀可直接安装在液压站上，由工作台的行程开关控制，管路较简单，行程大小也容易调整， 另外采用被控顺序阀与单向阎来切断差动油路。因此速度换接回路为行程与压力联合控制形式。
3．换向回路的选择
本系统对换向的平稳性没有严格的要求，所以选用电磁换向阁的换向回路。为便于实现差动连接，选用了三位五通换向阀。为提高换向的位置精度，采用死挡铁和压力继电器的行程终点返程控制。
(二)组成液压系统
将上述所选定的液压回路进行组合，并根据要求作必要的修改补充，即组成如图8—8所示的液压系统固。为便于观察调整压力，在液压泵的进口处、背压阀和液压缸元杆腔进口处设置测压点，并设置多点压力表开关。这样只需一个压力表即能观测备点压力。
四、选择液压元件
(一)选择液压泵
(二)电动机的选择
(三)选择液压阀
(四)油管的选择
(五)油箱容积的确定
五、验算液压系统性能
(一)压力损失的验算及泵压力的调整
1．工进时的压力损失验算和小流量泵压力的调整
2．快退时的压力损失验算及大流量泵卸载压力的调整
因快退时，液压缸无杆腔的回油量是进油量的两倍，其压力损失比快进时要大，因此必须计算快退时的进油路与回油路的压力损失，以便确定大流量泵的卸载压力。
从以上验算结果可以看出，各种工况下的实际压力损失都小于初选的压力损失值。而且比较接近，说明液压系统的油路结构、元件的参数是合理的，满足要求。 (二)液压系统的发热印温升验算
在整个工作循环中，工进阶段所占用的时间最长，所以系统的发热主要是工进阶段造成的，故按工进工况验算系统温升。
