工时粉尘及小片状或针状的铁屑较多，所以又加上了一个防尘圈。夹紧液压缸的防尘圈也是鉴于同样原因安放的。

由于机床工作台作直线进给运动在运动方向上没有严格的定位要求(这一点与一般钻削动力头液压缸的要求有所区别)，不必采用缓冲结构。快退时可以采用电气行程开关预先发讯，使三位四通换向阀切换至中位，工作台停住，避免刚性冲击，排气也采用松开油管进油螺塞的方法进行，而不设专门的放气螺塞。

2、计算液压缸主要零件的强度和刚度

定位、夹紧油缸的内径和长度饺小，一般可以按厚壁简强度计算公式来估计必需的壁厚。 由公式

??D2????0.4p?1) ????1.3p?bn?4500?75MPa， 6当额定压力pn<6.3MPa时，取???钢? p?pn?150%?3.75MPa

将???钢、p2的值及定位、夹紧液压缸的直径D代入计算公式，可得：

?定?3.2750?0.4?3.75?10?1)?0.072cm?0.72mm

2750?1.3?3.75?106.3750?0.4?3.75?10?1)?0.142cm?1.42mm

2750?1.3?3.75?10?夹?工作台液压缸壁厚用薄壁简计算公式来求：

?工?pD3.75?6.3??0.158cm?1.58cm 2???2?75从以上计算可以看出，对于小型低压（D<100mm，pn<2.5MPa）液压缸，按强度条件计算出来

的缸壁厚度尺寸是很小的。因此在设计这类液压缸时，可以先不计算而直接按机械结构尺寸的需要（主要是缸体与缸体连接处的尺寸及考虑到缸筒刚度所需的壁厚度尺寸）直接设计制图，然后进行强度校核。这样做在一般的情况下，均可满足强度要求。而对于高压液压缸或铸铁材料的缸体，缸壁的强度估算是必要的，这样可以避免结构设计图的返工和修改。

对于缸盖、活塞杆、联结件，鉴于与上相同的原因，强度计算一般亦可以放在结构设计后的强度校核中进行。

3、完成液压缸的结构设计和部分零件图

液压缸的活塞速度一般可取b≥0.4D，同时应该考虑到密封圈安装时的必要几何尺寸。缸盖应该考虑到进油及加工工艺要求，缸盖应该考虑到进油及加工工艺要求，缸盖连接处应考虑必要的导向与支承结构尺寸。

小型定位、夹紧液压缸与传统液压缸在结构与安装方法上也不尽相同。总之要使结构设计达到结构简单，工艺性好，安装方便，取材便利，强度足够等要求，输出力、位移和功率也要能达到设计要求。

根据上述液压缸的结构特点及内径、杆径、行程等要求，液压缸的结构设计可参见图2.7-2，图2.7-3，图2.7-4。

液压缸的零件设计可参阅有关资料或手册进行。此例零件设计从略。

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4、选择装配方案

选择装配方案主要指的是选择阀块部件的装配方案。目前较多的是采用集成块组合方法。然而在某些场合，设计人员手头集成块的资料还不完善或根本没有，所需的集成块一时亦不能买到，这时可以根据集成块的设计原理与方法自行设计与制造。

在某些简单的系统中，因为元件数量不多，压力亦不很高(pn＜6.3MPa)，采用阀板式的装配方案也是很适用的。它具有设计简单、制造方便、安装与维修简单、投产快的特点，对于小型机械厂的设备改造尤为适用。因此这种装配方式至今仍有很大的实用意义。

设计阀板组合部件时，一般应注意以下几点： (1)阀板最大几何尺寸一般不能过大，按经验在500mm× 500mm的面积之内是合适的。面积过大，则重量与尺寸太大，阀板的加工与安装会出现困难．如果元件数量较多，可以分为几个阀板[或阀块)部件来设计，其间用管道相连，组成完整的装配部件。

(2)阀板一般分为二层，后层为固定管接头用，前层为固定液压元件与加工连通管道用。两板的结合面与元件的安装面应该磨削平整，连接、紧固螺钉的数量与分布应该根据板受到的液压力的大小来决定，应做到数量充分，分布合理，以保证阀板在工作时不漏油。

(3)阀板必须有一定的厚度，以保证必要的螺孔深度．前板厚度一般在20~ 40mm之间，后板的厚度一般在25~35mm之间．如果两极间要安装自制的单向闻，厚度可以适当增加。

(4)板内的通油腔道之间必须保持一定的距离。一般高、低压通油腔道之间的密封宽度度不能小于5m。当必须使用交叉通道时，可以选择其中的一根作为外接通道，由后板处接出，再用管子连接。板内槽的深宽比约在1.2~ 0.8之间。

(5)一般，压力表可以直接安装在板的最高处或其他便于安装与观察的地方．压力表开关的使用较为困难，但必要时也可以安装，测压时可以直接用管子达到测压点土。如果仅需测两个点的压力，可以直接用两个压力表，这样反而更为方便和经济。

（6)阀板后的管接头安装位置，在分布时应考虑到接管子的方便性，接头之间应留出扳手空间。 5、结构设计的强度校核

对于低压系统，结构的强度一般都不成问题，但在中高压系统中，强度校核必须仔细进行。 强度校核主要是针对以下几个重点部位或零件进行的：

（1）液压缸的缸休、缸盖及其连接处，缸盖及缸体与机体之间连接处的螺栓，活塞与活塞杆连接处以及活塞杆各连接处； （2）油管与管接头； （3）阀板组合螺钉．

以上提到的各部位或零件的强度校核方法，可参阅机械零件设计手册。

6、编写零件目录

编写零件目录是实际设计中不可缺少的一部分，图纸归纳与资料整理工作，它属于设计的工作量之内。零件目录编写得正确、完整，可以减少生产中的许多麻烦，加快设备的制造速度，便于估算设备的成本。

液压系统的零件目录一般可以分为两个栏日：

第一栏为标准件。它可以分为标准液压元件与标准紧固件两部分，每项均应写明编号、 名称、型号、规格、材料、尺寸、数量等内容。有条件的还应在备注中说明生产的厂家或采 购供应单位以及参考价格等。

第二栏为自制非标准元件。每项应写明编号、图号、名称、需用材料的性质和规格、数量、热处理要求等内容．表达的方式应该简练、明确，尽量采用技术表达符号，以使技术文件正确、明了、查阅方便。本例中零件目录的编写从略。

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2.7.2.4 编写设计说明书及答辩

编写设计说明书是完成正规设计的最后一部分工作，也是一个重要环节。认真写好设计说明书是理清设计思想和方法的一个重要步骤。这个工作本身也为顺利参加答辩作了必要的准备，因此必须认真地去做。

设计整理工作可以分为以下三个步骤来进行： 1、编写设计计算说明书

设计计算说明书的内容包括： (1)设计课题及设计要求； (2)工况分析与方案选择； （3）液压元件的计算和选择；

(4)主要部件结构特点分折与强度校核计算； (5)液压系统的验算；

(6)系统设计思想的简单小结．

其中(1)~ (4)点在上面的计算中已说明，在设计说明书中，应简明扼要地进行整理。第(5)点中应做的工作现简述如下：

（a)执行元件输出力或力矩及最低、最高速度的校核

现选工作台液压缸最低要求速度为例进行校核。 工作台液压缸有效作用面积

A2??4(D2?d2)??4?(6.32?22)?2800mm2

由产品样本查得调速阀最小稳定流量为1170mm3/s，如不考虑二位二通电磁阀内部的泄漏流量，工作台液压缸运动的最低速度为

vmin?qmin1.17??0.042cm/s?0.025m/min A28而设计要求的工作台最低运动速度为0.035m／min，所以液压缸最低运动速度能达到预定的

要求。

当此条件不能满足时，可以改用流量规格较小的调速阀或增大液压缸直径重新设计计算，直到满足设计要求时为止。

(b)管路系统压力损失的估算

由于定位、央紧回路在夹紧后的流量几乎为零，所以管路系统的压力损失主要应在工作台液压缸回路中进行估算。

为可靠起见，按快进时最大流量来信算压力损失．即以q3＝16.8L／min来考虑（泵的额定流量qn＝25L／min来考虑也可)。

总压力损失 其中，

??p???p????p?

??p?—管路中沿程阻力损失之和；

??p?——管路中的局部阻力损失与各阀类元件的阻力损失之和(其中阀类元件在额定流

量下的压力损失可由产品说明书中查得)。

一般，在简单的低压金属切削机床(非高速运动机械)液压系统中3)p n (p n为系统调整压力)．

(c)压力阀调整压力的确定 可取

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??p值可按经验取为(0.1~0.