无锡职业技术学院毕业设计说明书
A1?A2??4D2——无杆腔活塞有效工作面积 m2 (D2?d2)——有杆腔活塞有效工作面积 m2
?4p1——液压缸工作腔压力 Pa
p2——液压缸回油腔压力 Pa，其值根据回路的具体情况而定，一般可以按照下表3-3估算
D——活塞直径 m d——活塞杆直径 m
表3-3 执行元件背压力表
系 统 类 型 简单系统或轻载节流调速系统 回油带调速阀的系统 回油路设置有背压阀的系统 用补油泵的闭式回路 回油路较复杂的工程机械 回油路较短，可直接回油路 在这里我们取背压力值p2?0.2MPa
在本设计中，液压缸不存在受拉的状态，所以只考虑其收压。一般液压缸在收压状态下工作时，其活塞面积为：A1?F?p2A1 p1背 压 力 MPa 0.2~0.5 0.4~0.6 0.5~1.5 0.8~1.5 1.2~3 可忽略不计 用运此公式须事先确定A1与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，其比值可按下表选取。
按工作压力选取d/D
工作压力MPa ?5.0 d/D
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5.0~7.0 ?7.0 0.5~0.53 0.62~0.7 0.7 无锡职业技术学院毕业设计说明书
按速度比要求确定d/D
?（v2/v1） 1.25 1.33 1.46 0.161 2 d/D 0.4 0.5 0.55 0.62 0.71 A2D2
D2?d2注：速度比 ?，为活塞两侧有效面积A1与A2之比。即??A1?如按工作压力应选取d/D=0.7，则相应的速度比?=2，由于活塞不受拉力作用，所以活塞杆收缩时可以适当提高其速度，? =2也是完全可以的。
运用直径求法公式
D?4F4?119568??101.1mm，可以求出d=71.8mm。液压缸22?[p1?p2(1??)]?[15?0.2(1?0.71)]的直径D和活塞杆径d的计算值要按国家标准规定的液压缸的有关标准进行圆整，如与标准液压缸参数相近，最好选用国产液压缸，免于自行设计加工。按照机械手册中工程液压缸的技术规格表37-7-7可以选择圆整后的参数：缸径100mm，活塞杆70mm,速度比?=2，工作压力16Mpa，推力125.66kN。
⑵计算活塞杆的行程
当平台处于最低位置?0?5时，此时活塞杆应处于完全收缩状态,液压缸的长度为最小值 d0，d0?a2?l2?2alcos2?=1320mm。平台的高度h?2l?sin??2?1500?sin10?366mm。
再计算一下平台上升的最大高度，这里设上升至最大高度的??30，计算得出最大高度H=2.1m。此时活塞杆伸长至dm?a2?l2?2alcos2??1760mm。
当活塞杆处于完全收缩状态时，液压缸的长度就等于d0，选定液压缸长度为1320mm。计算其行程： s?dm?d0?1760?1320?440mm。
,查表37-7-9可以查得液压缸长度不得小于XC??365?s?365?440?805mm，实际长度满足要求。
3.3.4确定液压泵的参数
⑴确定液压泵的最大工作压力pP?p1???p Pa， 式中p1——液压缸最大工作压力，根据F?Fw?m?p1A1?p2A2可以求出
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p1?F?0.2A2?15.3MPa A1??p——从液压泵出口到液压缸入口之间的总的管路损失。初算可按经验数据选取：
管路简单、流速不大的取0.2~0.5Mpa；管路复杂，进油口有调速阀的，取0.5~1.5 Mpa。这里取0.5Mpa。
即pP?15.3?0.5?15.8MPa ⑵确定液压泵的流量QP
QP?KQmax m3/s
K——系统泄漏系数，一般取1.1~1.3，这里取1.2
Qmax——液压缸的最大流量，对于在工作中用节流调速的系统，还需加上溢流阀的最小溢流量，一般取0.5?10?4m3/s
在前面已经初步选定台面速度变化量?v=0.16m/s， 我们就设定台面起升的最大速度
vy?0.16m/s，则活塞的运动速度应用公式
a2?l2?2alcos2?sin(?????)v?vy，v0?0.22vy=0.04m/s（这是在台面刚刚起升状态
2lcos?时，??5）
Q?2v0A1?2?0.04?7.85?10?3?6.28?10?4m3/s
所以QP?KQmax?1.2?(6.28?10?4?0.5?10?4)?8.14?10?4m3/s ⑶选择液压泵的规格
根据以上求得的和值，按系统中拟订的液压泵的形式，从手册中选择相应的液压泵产品。为使液压泵油一定的压力储备，所选泵的额定压力一般要比最大工作压力大25~60%。
查找手册P37-135选择CB-FA型齿轮泵，其参数如下表3-4
表3-4 CB-FA型齿轮泵的各参数值 压 力 型号 排量 转 速 特点 生产厂 额定 最高 额定 最高 16 20 1800 2400 CB-FA 10~40 铝合金壳体，榆次液压可作双联泵 件厂 ⑷确定液压泵的驱动功率
在工作中，如果液压泵的压力和流量比较恒定，则
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P?pPQPkW，其中?P——液压泵的总效率，参考下表3-5选择?P=0.7 310?P表3-5 各液压泵的总效率
液压泵类型 总效率 齿轮泵 螺杆泵 叶片泵 柱塞泵 0.6~0.7 0.65~0.80 0.60~0.75 0.80~0.85 pPQP15.8?8.14?10?4则P?3??18.4kW，据此可选择合适的电机型号。
10?P103?0.73.3.5管道尺寸的确定
在液压、气压传动及润滑的管道中常用的管子有钢管、铜管、胶管等，钢管能承受较高的压力，价廉，但安装时的弯曲半径不能太小，多用在装配位置比较方便的地方。这里我们采用钢管连接。
管道内径计算
d?4Qm/s m ?vQ——通过管道内的流量m3/s
v——管道内允许流速 m/s，取值见下表3-6：
式中
允许流速推荐值
表3-6 允许流速推荐值
油液流经的管道 液压泵吸油管道 液压系统压油管道 液压系统回油管道 推荐流速 m/s 0.5~1.5，一般取1以下 3~6，压力高，管道粘度小取大值 1.5~2.6 取v吸=0.8m/s，v压=4m/s, v回=2m/s.分别应用上述公式得
d吸=20.2mm,d压=10.7mm,d回=15.2mm。根据内径按标准系列选取相应的管子。按表37-9-1经过圆整后分别选取d吸=20mm，d压=10.7mm, d回=15mm。对应管子壁厚??1.6mm。 3.3.6油箱容量的确定
在确定油箱尺寸时，一方面要满足系统供油的要求，还要保证执行元件全部排油时，油箱不能溢出，以及系统最大可能充满油时，油箱的油位不低于最低限度。初设计时，按经验公式 V?aQV?4QPm3选取。
式中QV——液压泵每分钟排出压力油的容积
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