(完整版)哈工大-液压大作业-压力机液压系统设计
哈工大机械设计大《作业》轴系部件设计完美版
Harbin Institute of Technology课程设计说明书课程名称：机械设计设计题目：轴系部件设计院系：班级：设计者：学号：指导教师：郑德志设计时间：2014年11月哈尔滨工业大学目录一、选择轴的材料 (1)二、初算轴径 (1)三、轴承部件结构设计 (2)3.1轴向固定方式 (2)3.2选择滚动轴承类型 (2)3.3键连接设计 (2)3.4阶梯轴各部分直径确定 (3)3.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (4)四、轴的受力分析 (5)4.1画轴的受力简图 (5)4.2计算支反力 (5)4.3画弯矩图 (6)4.4画转矩图 (6)五、校核轴的弯扭合成强度 (8)六、轴的安全系数校核计算 (9)七、键的强度校核 (10)八、校核轴承寿命 (11)九、轴上其他零件设计 (12)十、轴承座结构设计 (12)十一、轴承端盖（透盖） (13)参考文献 (13)一、 选择轴的材料通过已知条件和查阅相关的设计手册得知，该传动机所传递的功率属于中小型功率。
因此轴所承受的扭矩不大。
故选45号钢，并进行调质处理。
二、 初算轴径对于转轴，按扭转强度初算直径：d ≥√9.55×106P n10.2[τ]=C √P n13式中 d ——轴的直径；P ——轴传递的功率，kW ；n1——轴的转速，r/min;[τ]——许用扭转剪应力，MPa; C ——由许用扭转剪应力确定的系数；由大作业四知P =3.802kw所以：d ≥36.99mm本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大5%，即d ≥36.99×(1+5%)=38.84mm按照GB2822-2005的a R 20系列圆整，取d =40 mm 。
根据GB/T1096—1990，键的公称尺寸b ×h =12×8，轮毂上键槽的尺寸 b=12mm ，1t =3.3mm 3、设计轴的结构3.1轴承机构及轴向固定方式因传递功率小，齿轮减速器效率高、发热小，估计轴不会长，故轴承部件的固定方式采用两端固定方式。
哈工大液压传动大作业组合机床动力滑台液压系统设计21页word文档
哈尔滨工业大学液压传动大作业设计说明书设计题目卧式组合机床液压动力滑台机电工程学院班设计者2010 年9 月10 日流体控制及自动化系哈尔滨工业大学液压传动大作业任务书学生姓名班号设计题目钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台1.液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数：卧式组合机床液压动力滑台。
切削阻力F=15kN，滑台自重G=22kN，平面导轨，静摩擦系数0.2，动摩擦系数0.1，快进/退速度5m/min，工进速度100mm/min，最大行程350mm，其中工进行程200mm，启动换向时间0.1s，液压缸机械效率0.9。
2.执行元件类型：液压油缸3.液压系统名称：钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台。
设计内容1. 拟订液压系统原理图；2. 选择系统所选用的液压元件及辅件；3. 验算液压系统性能；4. 编写上述1、2、3的计算说明书。
设计指导教师签字教研室主任签字年月日签发目录1 序言······························································错误！未定义书签。
2 设计的技术要求和设计参数····················································- 1 -3 工况分析····················································································- 2 - 3.1 确定执行元件·········································································- 2 - 3.2 分析系统工况·········································································- 2 - 3.3 负载循环图和速度循环图的绘制·········································- 3 - 3.4 确定系统主要参数·································································- 4 -3.4.1 初选液压缸工作压力················································ - 4 -3.4.2 确定液压缸主要尺寸················································ - 4 -3.4.3 计算最大流量需求······················································ - 5 - 3.5 拟定液压系统原理图·····························································- 7 -3.5.1 速度控制回路的选择·················································· - 7 -3.5.2 换向和速度换接回路的选择······································ - 7 -3.5.3 油源的选择和能耗控制·············································· - 8 -3.5.4 压力控制回路的选择·················································· - 9 - 3.6 液压元件的选择·································································· - 10 -3.6.1 确定液压泵和电机规格············································ - 10 -3.6.2 阀类元件和辅助元件的选择···································· - 12 -3.6.3 油管的选择································································ - 14 -3.6.4 油箱的设计································································ - 15 - 3.7 液压系统性能的验算·························································· - 16 -3.7.1 回路压力损失验算···················································· - 17 -3.7.2 油液温升验算···························································· - 17 -1 序言作为一种高效率的专用机床，组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。
哈工大液压大作业压力机概要
压力机液压系统设计1 明确液压系统设计要求设计一台压制柴油机曲轴轴瓦的液压机的液压系统。
轴瓦毛坯为长×宽×厚= 365×92×7.5（mm）的钢板，材料为08Al，并涂有轴承合金；压制成内经为Φ220mm的半圆形轴瓦。
液压机压头的上下运动由主液压缸驱动，顶出液压缸用来顶出工件。
其工作循环为主缸快速空程下行、慢速下压、快速回程、静止、顶出缸顶出及顶出缸回程。
液压机的结构形式为四柱单缸液压机。
2 分析液压系统工况液压机技术参数如下：（1）主液压缸（a）负载压制力。
压制时工作负载可区分为两个阶段。
第一阶段负载力缓慢地线性增加。
达到最大压制力的10％左右，其上升规律也近似于线性，其行程为90mm（压制总行程为110mm）第二阶段负载力迅速线性增加到最大压制力18×105N，其行程为20mm回程力（压头离开工件时的力）：一般冲压液压机的压制力与回程力之比为5～10，本压机取为5，故回程力为F h = 3.6×105N 移动件（包括活塞、活动横梁及上模）质量＝3058kg。
（b）行程及速度快速空程下行：行程S l = 200mm，速度v1＝60mm/s；工作下压：行程S2 = 110mm，速度v2＝6 mm/s。
快速回程：行程S3 = 310mm，速度v3＝53 mm/s。
（2）顶出液压缸（a）负载：顶出力（顶出开始阶段）F d＝3.6×105N，回程力F dh= 2×105N（b）行程及速度；行程L4 = 120mm，顶出行程速度v4＝55mm/s，回程速度v5＝120mm/s液压缸采用V型密封圈，其机械效率ηCm＝0.91.压头起动、制动时间：0.2s设计要求。
本机属于中小型柱式液压机，有较广泛的通用性，除了能进行本例所述的压制工作外，还能进行冲孔、弯曲、较正、压装及冲压成型等工作。
对该机有如下性能要求。
（a）为了适应批量生产的需要应具有较高的生产率，故要求本机有较高的空程和回程速度。
(完整word版)哈工大(液压传动)～试题模板
哈工大09～12年试题09年春A一、填空（10分）1．液压传动是以为介质，以的形式来传递动力的。
2．液压系统的压力取决于，执行元件的运动速度取决于。
3．液压传动装置由、、和四部分组成。
4．液压泵按结构可分为、和三种，液压阀按用途可分为、和三种。
5．双出杆活塞缸当缸筒固定缸杆其移动范围为行程的倍。
6．液压调速阀是由阀和阀联而成。
7．常用的调速回路有、、和三种。
二、简要回答下列问题（20分）1．解释沿程压力损失和局部压力损失，并写出其表达式。
（4）2．解释齿轮泵的困油现象。
（4）3．解释节流阀的最小稳定流量（4）4．解释调速回路速度刚度的概念。
（4）5．简述溢流阀和减压阀有什么区别。
（4）三、绘制下列各图（20）1．定量泵的压力—理论流量、实际流量、容积效率、等特性曲线。
（4）2.限压式变量叶片泵的压力流量特性曲线。
（2）3.节流阀和调速阀的流量压差特性曲线。
（4）4.溢流阀的流量压力特性曲线。
（2）5．变压节流调速机械特性曲线。
（3）6、画出下列液压元件职能符号，并注明相应油口。
（5）（1）双向变量马达（2）二位二通机动换向阀（常闭）（3）液控顺序阀四、系统分析（15）图示的液压系统能实现快进——工进——快退——原位停止的循环动作。
填写电磁铁动作表，并说出液压元件1、2、3、4、7、8的名称和用途。
说明，（1）该系统是如何实现快进的；（2）该系统是如何实现速度换接的；（3）该系统是何种调速回路；（4）液压泵是如何卸荷的。
五、计算下列各题（15）：1．已知：油缸面积A 1=100cm 2 、A 2=50cm 2，溢流阀调定压力为4MPa ，泵流量q p =40 l/min ,泵的容积效率和机械效率ηv =ηm =0.95进油路节流阀压力损失 △p T =0.6MPa ，节流阀为薄壁孔，其流量系数C d =0.65，过流面积0.2 cm 2，油的密度 =900kg/m 3,不计管路压力损失和泄漏。
求：油缸的速度、推力和油泵电机功率（8）。
叉车液压系统设计(哈工大版)共30页文档
A a 4 ( 0 .0 3 2 2 0 .0 2 2 2 ) 4 .2 4 1 0 4 m 2
哈尔滨工业大学流体控制及L自OG动O化系
❖验算工作压力 倾斜机构所需最大压力为：
F 5000 PA a 4.24104118bar
哈LO尔G滨O工业大学流体控制及自动化系
综合课程设计（II）
液压系统设意义
3
设计任务
4
设计参数
5
进度安排
6 设计方法及步骤
哈尔滨工业大学流体控制及L自OG动O化系
1设计题目
❖ 吨叉车工作装置液压系统设计
工作装置
行走驱动装置
哈尔滨工业大学流体控制及L自OG动O化系
3天
❖第2周 完成液压系统原理图的确定及绘制 1天
❖第2周 完成液压系统的元件选型
2天
哈尔滨工业大学流体控制及L自OG动O化系
5进度安排
❖第2周 完成液压系统的验算
1天
❖第2周 完成液压阀组及阀块的设计草图 1天
❖第3周 绘制液压阀组及阀块的设计图
2天
❖第3周 整理和撰写设计说明书
2天
❖第3周 准备答辩
❖倾斜装置需要走过的行程为：
S0.5200.175m
180
❖ 两个倾斜装置的可选尺寸为32/22mm/mm，行程
哈尔滨工业大学流体控制及L自OG动O化系
3设计任务
完成的工作量
❖绘制下列图纸：
（1）液压系统原理图 A2
1张
（2）液压阀组装配图 A1或A0 1张
（3）液压阀块零件图 A1或A0 1张
❖编写设计说明书
哈工大-液压大作业-压力机液压系统设计
哈尔滨工业大学液压传动大作业设计说明书设计题目压力机液压系统设计机电工程学院 1308XXX 班设计者 XXX201X 年XX 月 XX 日流体控制及自动化系哈尔滨工业大学液压传动大作业任务书学生姓名 XXXX 班号 1308XXX 学号 11308XXXXX设计题目压力机液压系统1. 液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数：单缸压力机液压系统，工作循环：低压下行→高压下行→保压→低压回程→上限停止。
自动化程度为半自动，液压缸垂直安装。
最大压制力：380×104N；最大回程力：76×104N；低压下行速度：40mm/s；高压下行速度：3mm/s；低压回程速度：40mm/s；工作行程：600mm。
2. 执行元件类型：液压缸3. 液压系统名称：压力机液压系统。
设计内容1. 拟订液压系统原理图；2. 选择系统所选用的液压元件及辅件；3. 设计液压缸；4. 验算液压系统性能；5. 编写上述1、2、3和4的计算说明书。
指导教师签字教研室主任签字年月日签发一、工况分析1.主液压缸（1）负载压制力：压制时工作负载可区分为两个阶段。
第一阶段负载力缓慢地线性增加，达到最大压制力的10%左右，其上升规律也近似于线性，其行程为90 mm（压制总行程为110 mm）第二阶段负载力迅速线性增加到最大压制力3.8×106 N，其行程为20 mm。
回程力（压头离开工件时的力）：一般冲压液压机的压制力与回程力之比为5～10，本压力机取为5，故回程力为F h = 7.6×105 N。
因移动件质量未知，参考其他液压机取移动件（包括活塞、活动横梁及上模）质量＝3000 kg。
（2）行程及速度快速空程下行：行程S l = 490 mm，速度v1＝40 mm/s；工作下压：行程S2 = 110 mm，速度v2＝3 mm/s。
快速回程：行程S3 = 600 mm，速度v3＝40 mm/s。
哈工大_液压传动大作业_组合机床动力滑台液压系统设计
哈尔滨工业大学液压传动大作业设计说明书设计题目卧式组合机床液压动力滑台机电工程学院班设计者2010 年9 月10 日流体控制及自动化系哈尔滨工业大学液压传动大作业任务书学生姓名班号设计题目钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台1.液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数：卧式组合机床液压动力滑台。
切削阻力F=15kN，滑台自重G=22kN，平面导轨，静摩擦系数0.2，动摩擦系数0.1，快进/退速度5m/min，工进速度100mm/min，最大行程350mm，其中工进行程200mm，启动换向时间0.1s，液压缸机械效率0.9。
2.执行元件类型：液压油缸3.液压系统名称：钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台。
设计内容1. 拟订液压系统原理图；2. 选择系统所选用的液压元件及辅件；3. 验算液压系统性能；4. 编写上述1、2、3的计算说明书。
设计指导教师签字教研室主任签字年月日签发目录1 序言····························································································- 1 -2 设计的技术要求和设计参数····················································- 2 -3 工况分析····················································································- 2 - 3.1 确定执行元件·········································································- 2 - 3.2 分析系统工况·········································································- 2 - 3.3 负载循环图和速度循环图的绘制·········································-4 - 3.4 确定系统主要参数·································································-5 -3.4.1 初选液压缸工作压力·················································- 5 -3.4.2 确定液压缸主要尺寸·················································- 5 -3.4.3 计算最大流量需求·······················································- 7 - 3.5 拟定液压系统原理图·····························································- 8 -3.5.1 速度控制回路的选择···················································- 8 -3.5.2 换向和速度换接回路的选择·······································- 9 -3.5.3 油源的选择和能耗控制·············································- 10 -3.5.4 压力控制回路的选择·················································- 11 - 3.6 液压元件的选择···································································- 12 -3.6.1 确定液压泵和电机规格·············································- 13 -3.6.2 阀类元件和辅助元件的选择·····································- 14 -3.6.3 油管的选择·································································- 16 -3.6.4 油箱的设计·································································- 18 - 3.7 液压系统性能的验算···························································- 19 -3.7.1 回路压力损失验算·····················································- 19 -3.7.2 油液温升验算·····························································- 20 -1 序言作为一种高效率的专用机床，组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。
哈工大液压传动大作业组合机床动力滑台液压系统设计
哈尔滨工业大学液压传动大作业设计说明书设计题目卧式组合机床液压动力滑台机电工程学院班设计者2010 年9 月10 日流体控制及自动化系哈尔滨工业大学液压传动大作业任务书学生姓名班号设计题目钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台1.液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数：卧式组合机床液压动力滑台。
切削阻力F=15kN，滑台自重G=22kN，平面导轨，静摩擦系数，动摩擦系数，快进/退速度5m/min，工进速度100mm/min，最大行程350mm，其中工进行程200mm，启动换向时间，液压缸机械效率。
2.执行元件类型：液压油缸3.液压系统名称：钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台。
设计内容1. 拟订液压系统原理图；2. 选择系统所选用的液压元件及辅件；3. 验算液压系统性能；4. 编写上述1、2、3的计算说明书。
设计指导教师签字教研室主任签字年月日签发1 序言······················································- 1 -2 设计的技术要求和设计参数 ··············- 2 -3 工况分析 ··············································- 2 -确定执行元件 ··········································- 2 -分析系统工况 ··········································- 2 -负载循环图和速度循环图的绘制 ··········-4 -确定系统主要参数 ··································- 6 -3.4.1 初选液压缸工作压力 ............................................................... - 6 -3.4.2 确定液压缸主要尺寸 ............................................................... - 6 -3.4.3 计算最大流量需求..................................................................... - 7 -拟定液压系统原理图 ······························- 9 -3.5.1 速度控制回路的选择................................................................. - 9 -3.5.2 换向和速度换接回路的选择 ................................................... - 10 -3.5.3 油源的选择和能耗控制........................................................... - 10 -3.5.4 压力控制回路的选择............................................................... - 12 -液压元件的选择 ····································- 13 -本设计所使用液压元件均为标准液压元件，因此只需确定各液压元件的主要参数和规格，然后根据现有的液压元件产品进行选择即可。
哈工大-液压控制系统习题答案
1.阀控缸动力机构，纯弹性负载m N k /104.46⨯=，供油压力)/107(726m N MP P a s ⨯=，活塞运动规律)10sin(01.0t y =（m ），求满足最佳匹配时A 、0Q 。
解：对于弹性负载，v=dy/dt, F=ky, 则V m =0.1m/s, F m =4.4*106*0.01=4.4*104N46-32=22.阀控缸动力机构，纯质量负载kg m 4000=，供油压力26/1044m N MP P a s ⨯==，活塞运动规律)10sin(16.0t v=，求满足最佳匹配时A 、0Q 。
解：对于质量负载， F=m*dv/dt则V m =0.16m/s, F m =4000*1.6=6400N故A=1.06F m /P s =1.06*6400/4000000=1.696*10-3 m 2=16.96cm 2 Q 0=√3/2A*V m =3.32*10-4m 3/s=19.94 L/min.3、设计某动力机构。
Ps=210bar ，所求出的活塞有效面积为A ，伺服阀空载流量为Qo 。
如果降低供油压力重新设计动力机构，Ps=105bar ，负载条件不变，这时新活塞有效面积为多大？伺服阀空载流量为多少？比原伺服阀空载流量大多少倍？（提示：应计算新阀在Ps=210bar 时的空载流量，然后与旧阀比较。
）解：因为负载条件不变，所以F m 和v m 均不变因为已知P S =210bar 下活塞有效面积A 和伺服阀空载流量Q 0 所以P S1=105bar 下活塞有效面积A 1和伺服阀空载流量为在同一压力下比较，符合静态方程：105bar 下的静态方程：210bar 下的静态方程：所以新阀在P S =210bar 下空载流量即同样条件下比原伺服阀空载流量大 4、P160, 2题。
解：由已知参数的：dvF=m=-4000x sin10t dt ，v=0.1cos10t则最大负载力Fm=4000N ，负载轨迹为正椭圆最大功率点力，速度 则液压缸面积为：-3251.06Fm 1.06*4000A===1.06*10m Ps 40*10则伺服阀空载流量为-30m L Q 1.06100.1=7.79min ⨯⨯ 二、 阀计算1.已知电液伺服阀供油压力bar P s 70=时空载额定流量min/800L Q =，求供油压力bar P s 35=、负载压力bar P L 5.17=时的负载流量L Q 。
哈工大_液压传动大作业_组合机床动力滑台液压系统设计
哈工大_液压传动大作业_组合机床动力滑台液压系统设计液压传动是当今工业领域中常用的一种传动方式，具有传动平稳、高效可靠等特点。
本文旨在设计一个组合机床动力滑台的液压系统，以满足其在工作过程中的需要。
1.动力滑台液压系统概述动力滑台是一种常见的机床，其通过液压系统实现动力传递和各种动作的控制。
其液压系统主要包括液压油箱、液压泵、液压阀、液压缸等组成部分。
2.液压油箱设计液压油箱主要用于储存液压油，并对其进行冷却。
在设计时需要考虑油箱容量、冷却方式和位置等因素，以确保液压系统正常运行。
3.液压泵选型4.液压阀设计液压阀用于控制液压系统的流量和压力。
在组合机床动力滑台设计中，常用的液压阀有单向阀、溢流阀和换向阀等。
根据机床的工作过程和动作要求，选择合适的液压阀进行设计。
5.液压缸设计液压缸是将液压能转化为机械能的装置，其设计需要考虑缸体尺寸、活塞杆材料和密封形式等因素。
在组合机床动力滑台设计中，常用的液压缸有单作用液压缸和双作用液压缸两种，根据具体需要进行选择。
6.液压系统布局液压系统的布局主要包括各部件的位置布置和液压管路的连接。
在组合机床动力滑台设计中，需要考虑各部件的相对位置和管路连接的合理性，以保证液压系统的正常运行和维修。
7.安全措施液压系统的设计需要考虑安全性，包括压力保护装置的设置、泄漏检测和处理等。
在组合机床动力滑台设计中，需要设置过载保护装置，确保液压系统在工作过程中不会因超出承载能力而发生危险事故。
总结：以上为组合机床动力滑台液压系统设计的一般概述，通过设计和选择合适的液压元件和系统布局，能够满足组合机床动力滑台的工作需求，实现平稳高效的工作过程。
同时，通过设置安全措施，保障操作人员和机床的安全。
哈工大《机械机构创新设计及应用》大作业.
哈工大《机械机构创新设计及应用》大作业.《机械机构创新设计及应用》大作业（2014年春季学期）大作业一题目：两个齿条机构串联组合的位移机构原理及结构设计1 大作业二题目：柔性铰链及其应用姓名崔晓蒙学号1110811005班级1108110班专业机械设计制造及其自动化报告提交日期2014.6.11哈尔滨工业大学机电工程学院大作业要求1.完成课堂布置的2道大作业题，拒绝雷同和抄袭，否则均为零分；2.大作业最好包含自己的体会等；3.大作业统一用该模板撰写，字数不限，表达清晰完整即可；4.正文格式：小四号字体，行距为1.25倍行距；5.用A4纸双面打印（节约用纸）；左侧装订，1枚钉；6.大作业需同时提交打印稿和电子文档予以存档，电子文档由班长收齐（缺电子文档得零分），统一发送至：********************.cn；7.此页不得删除。
评语：教师签名：年月日题目一设计题目5——两个齿条机构串联组合的位移机构原理及结构设计1 （2人）1设计要求1) 两个齿条串联的位移机构如图1所示1、2-齿条r1'、r2'—双联齿轮的节圆半径S1、S2—位移量图1 两个齿条串联的位移机构原理图说明：图1中，气缸活塞推动齿条1运动，双联齿轮位置不变2) 齿条2需产生不小于1000N的推力3) 运动的最大速度0.1m/s4) 往复运动行程±300mm2需完成工作1) 论述其原理，给出上齿条（齿条2）的位移S2与气缸位移为S1之间的关系。
2) 给出大致的结构设计（必须给出齿条的支承、导向、齿轮的支承，气缸不需要设计）1.该机构的工作原理及应用场合1.1结构分析由结构简图分析可知，这种两个齿条机构串联组合的位移机构由两个齿条及其对应的导轨，节圆半径分别为r 1'、r 2'的双联齿轮及其固定轴和一个气缸组合而成。
气缸是它的动力源，最终所需要的运动或者动力由上面的齿条2输出，所以它属于执行件，而中间固定的齿轮则属于传动件。
哈工大,液压系统动态分析讲义第一章 绪论-8页文档资料
液压系统动态分析讲义哈工大机电学院杨庆俊第一章绪论我们这门课程，叫液压系统动态分析。
顾名思义，是研究液压系统的动态特性。
一、研究对象、内容和意义液压元件与系统都是我们的研究对象，具体可分为三类：（1）具有内反馈机制的液压元件，如溢流阀、恒压泵等。
这类元件通过其内部的反馈调节机制，控制压力、流量或者是功率为恒定值。
对于液压技术而言，这类元件内容丰富，常代表了液压元件的尖端，就其局部而言，其复杂度往往不低于一个常规的液压伺服系统。
（2）液压传动系统。
这类系统工作在开环状态，系统在有限的几个状态之间切换以完成规定的功能。
尽管系统工作在开环状态，其内多数情况下仍然会有具有反馈机制的液压元件如溢流阀等。
（3）液压伺服控制系统。
这类系统整体工作在闭环反馈方式。
通常采用传感器测量某个被控制量，如压力、位移、加速度等等，通过控制阀的调节作用使被控制量满足要求的变化规律。
这三类对象中，第三类“液压伺服控制系统”已有专门课程介绍其分析和设计，因此本课程不再包括这部分内容。
本课程所涉及的就是前两类对象。
动态分析，就是研究上述元件和系统的动态特性，即元件与系统工作状态转换过程的特性。
因对象性质的不同，动态特性所关注的内容也有所区别。
对于第一类内反馈式元件，动态分析的主要内容如下：（1）稳定性。
因其存在反馈作用，动态分析最关注的就是能否稳定工作。
影响稳定性的因素有多方面。
第一，该类元件在设计条件下，是否存在由于内部参数设计不合理导致的不稳定；第二，在系统中使用时，与该元件上下游的连接条件发生变化，是否会出现由此引起的稳定性问题；第三，即使硬件连接相同，元件的工作参数如压力、流量等也会有一定的变化，是否会出现因此而引起的稳定性问题。
（2）对干扰因素的抑制特性。
总有一些量的变化会引起被控制量的变化，如溢流阀溢流流量的变化会引起设定压力的变化。
当这些干扰发生变化时，被控量的响应过程，如最大变化幅度、恢复稳定时间、振荡次数、最终稳定值等，是我们所关心的。
哈工大液压传动课程大作业-动力滑台-铣床液压系统设计
双面铣削液压专用铣床液压系统设计设计一台采用端面铣刀同时双面铣削柴油机连杆大小头平面液压专用铣床的液压系统。
该机床采用四个动力头，同时铣削连杆大、小头四个侧面。
工件材料为42CrMo，硬度HB200，毛坯类型为模锻件。
选用CD型硬质合金可转位铣刀，大铣刀盘直径为360mm，刀齿数为20；小铣刀盘直径为200mm，刀齿数为10。
加工余量均为5mm，一次进给，属于粗加工；夹具和工件安装在工作台上，工作台由单活塞杆液压缸驱动，完成进给运动。
机床示意图见图1.1。
图1.1 柴油机连杆加工铣床示意图1-工作台进给液压缸；2-夹紧液压缸；3-工件；4-小铣削动力头和小刀盘（两台）；5-大铣削动力头和大刀盘（两台）；6-定位液压缸1 明确液压系统设计要求专用铣床的工作循环为：手工上料→定位缸定位→夹紧缸夹紧→定位缸退回→工作台快进→工作台工进→工作台快退→夹具松开→手工卸料。
（1）技术参数（a）工作行程：快进行程S1 = 800mm，工作行程S2 = 750 mm。
（b）工作台轴向切削力：工作行程I（0~400 mm范围内），F t1 = 8400N （大小铣刀盘同时铣削）；工作行程II（400~750 mm范围内），F t2 = 3600N （仅小铣刀盘铣削）。
（c）垂直于工作台导轨的切削分力：工作行程I，F n1 = 19000N，工作行程II，F n2 = 8000N（d）工作台运动部件质量：m = 1361kg（e）工作台快进、快退速度：v1 = v3 =400 mm/min（f）工作台工作速度：v2 = 40~80 mm/min可调（g）工作台导轨型式及摩擦系数：平导轨：静摩擦系数f s = 0.2，动摩擦系数f d = 0.1（h）工作台加速减速时间：∆t ≤ 0.2s（i）夹紧缸负载力：F c = 4000N（j）夹紧时间：t c =（1~2）s（k）夹紧缸行程：S c = 20 mm（l）定位缸负载力：F s = 500N（m）定位缸行程：S s = 100 mm（时间<5s）（n）上、卸料时间：t s = 30s（2）设计要求（a）由于切削时切削力有脉动，要求进给速度随负载的变化小。
机械装备设计大作业-哈尔滨工业大学
课程大作业说明书
课程名称：机械制造装备设计
设计题目：无丝杠车床主传动系统设计
院系：
班级：
设计者：
学号：
指导教师：
设计时间：2014.5.10
哈尔滨工业大学
题目：无丝杠车床主传动系统运动和动力设计
设计要求：
序号
机床主参数
公比φ
最低转速
级数Z
功率（kW）
2、 齿轮模数的初步计算
（1）齿轮计算转速的确定
只需计算变速组内最小的也是强度最弱的齿轮即可。
a变速组内最小齿轮齿数是z=24，I轴只有一个转速630r/min，取为计算转速
b变速组内最小齿轮齿数是z=23，该齿轮的计算转速为315r/min。
c变速组内的最小齿轮齿数是z=20，该齿轮的计算转速为112r/min。
由参考文献【1】表5-2中所述， 。
（2）各个传动轴的计算转速
由转速图可以得到I、II、III轴的计算转速分别为630,315,112r/min。
（3）各传动轴直径
I轴：
取
II轴：
取
III轴：
取
（4）主轴轴颈尺寸的确定
根据题目要求，最大加工直径ф320mm，根据参考文献【1】中表6-9可得，主轴前轴轴颈范围为6595mm,取 ，后轴颈直径 ，取 。
[2]王黎钦陈铁鸣.机械设计.哈尔滨工业大学出版社，2008.8.
最后可以确定电动机轴（0轴）与I轴之间的传动比，采用带传动，传动比为 。
根据以上计算，绘制转速图如下：
图1 转速图
6、绘制传动系统图
图2 传动系统图
7、确定变速组齿轮传动副的齿数
哈工大数控大作业完美版
第一作业调研报告 (1)1.1调研内容 (1)1.2工作量与要求 (1)1.3正文 (1)The development and application of NC machine tool servo system (2)第二作业：典型曲线数字积分法插补方法 (13)2.1目的 (13)2.2要求 (13)2.3 DDA法双曲线插补的积分表达式 (13)2.4终点判别 (15)2.5插补举例 (15)第三作业：加工中心零件加工编程 (17)3.1目的和要求 (17)3.2数控机床设备 (17)3.3加工工艺制订 (19)3.4要完成的程序编写任务 (22)《数控技术》课程（2015）大作业院（系）专业姓名学号班号任课教师完成日期哈尔滨工业大学机电工程学院2015年5月数控大作业第一作业调研报告1.1调研内容请以课堂所学习的知识为基础，自主选择课程中所涉及的任一知识点进行调研。
可以调研知识点的发展脉络，也可以重点介绍该知识点的发展现状、争议与未来发展趋势。
请提交交独一无二的报告1.2工作量与要求1. 报告需用英文撰写，可计算机打印，也可手写，但最后封面需手工签名。
2. 格式请参照本科生毕业论文要求（见教务处网站），总字数不少于2000字。
3.在调研报告的最后，请列出参考的主要文献（英文学术刊物上正式发表的文献不少于5篇）或网址，并在正文中标注引用。
4. 如果出现雷同，两位同学均无成绩。
1.3正文The development and application of NC machine tool servo system Since the invention of NC machine tool in 1950s, servo system has been the indispensable component of the NC machine tool. With the rapid development of new materials, electronic power and controlling system, the servo system has evolved from the step-by-step system to DC system and then to AC system. As the blossom of AC servo technology, AC servo system will replace the DC system wholly and take up the dominant position in the family of servo system.With the electronic power conversion unit as actuator and controlle r as core , Servo system which contains the servo driver and servo motor constitutes the main part of the electric-driving and autom atic control system . When working, firstly the servo system will receive the signal from NC devices, and then drive the motion of machine tool as well as ensure the accuracy and speediness of mov ement under the guidance of pulse command . Usually, precision a nd speed of the NC machine tool and other technical indicators mainly depend on the servo system itself1.The improvement and assortment of NC servo systemAt present, engineers tend to assess the quality by reference to seve ral important indicators, such as precision, speed and so on. Theref ore, a NC servo system must meet these requirements.High precisionUnlike the traditional manufacturing which can be manually handle d to regulate and compensate errors, the NC servo system has a hi gh demand on positioning accuracy and repeated positioning accura cyQuick repose characteristicQuick response is one of important indicators of servo system’s dynamic quality which requires the servo system following the command signal with minimum error as well as quick repose and high stability. Once receiving the instruction of manipulator, the working machine can restore the original state of equilibrium quickly after a short regulation or a disturbance from outer space.Wide speed rangeDue to the difference in work piece materials, cutting tool and process requirements, servo system must have wide speed range, so as to ensure that the CNC machine in any circumstances can get the optimal cutting condition. Thus the machine tool can satisfy the requirement of high speed machining as well as the requirement of low speed feed.The speed range is generally larger than 1 to 10000. when the machine isworking in a low cutting speed which ask for a larger stable torque output, NC servo system must maintain a good reliability.Good reliabilitythe usage of machine tool is frequent, usually with 24 hours' continuous work, so the servo system must have good working reliability. Servo system of NC machine tool can be divided into open loop control system and closed loop control system according to the presence of feedback test components. Drive control Unit transforms feeding instructions to perform signal needed by actuator, and then actuator convert this signal into mechanical displacement.In Open loop control system, there is no feedback detecting components and comparing control links. On the contrary, these are essential part of a closed-loop control system.The composition of servo systemServo system can be classified into the feed drive system and the spindle drive system on the basis of function and usage. Besides,the NC servo system can also be sorted into open loop control system and the closed loop control system in light of the presence of feedback detecting element.In addition, according to the difference of actuators, servo system can be divided into stepping servo system, dc servo system and ac servo system.Stepping servo systemBefore the 1960 s,the stepping servo system is based on step motor driven hydraulic servo motor or characterized by power steppingmotor as direct drive,and servo system uses open-loop control. Stepping servo system works with the pulse signal, and its speed and turning Angle depends on the frequency or the number ofInstruction pulses.Because there is no testing and feedback loop, the precision of the stepper motor step depends on the step angle, the accuracy of the gear transmission clearance and so on, its accuracy is low. stepping motor is easy to appear vibration phenomenon when working in the low frequency,and its output torque decreases with increment of speed. Because the stepping servo system is the open loop control, step motor in the start of machine with the over-high frequency or large load shows"lost" or "blocked" phenomenon and prone to appear phenomenon of high speed overshoot in the braking of the machine tool. At the same time, step motor speed accelerating from 0 to working speed requires longer time and slower speed response. But because of its simple structure, easy adjustment, and good working reliability and the low prices, the stepping system is a good choice in many many occasionsof low occasions.Dc servo systemAfter 60 and 70 s, most of numerical control system adopts dc servo system. Dc servo motor has a good wide range speed performance, large output torque, and strong overload capacity. servo system also has evolved from open loop control into closed-loop control, thus in the industry as well as its related fields gains the more extensive or aboard application. However, with the rapid development of modern industry, the corresponding equivalents such as precision CNC machine tools, industrial robots make higher and higher requirements to the electrical servo system, especially the precision, reliability and other performance.The traditional dc motor uses a mechanical commutator, faced up with many problems in the application process, such as brush and commutator wear easily, maintenance work is heavy and the cost of it is high. Commutator reversing would produce sparks, the maximum speed of the motor and the application environment is limited;Dc motor has a more complex structure, higher cost,and prone to interfere other devices'work.Ac servo systemThe existence of these problems, limiting the dc servo system in highprecision, high performance requires the application of servo drive occasion.Because hard-overcoming weakness of dc motor, people have been seeking the development of ac servo motor to replace the dc motor whose advantage is limited by mechanical commutor and brush to satisfy the needs of various application fields, especially in the field of high precision and high-performance servo drive .But because the ac motor has strong coupling, nonlinear characteristics, so control is very complete and the high-performance application has been limited. Since the 1980 s, with the boom of the new technology such as electronic electricity, the modern control theory, and the breakthrough in the field of vector control algorithm, the original problems of AC motor which has bothered so many engineers has been solved, and ac servo development faster and faster.The characteristics of the ac servo systemIn addition to good stability, good rapidity,and high precision,servo motor system has a series of other advantages.with out the limitation of commutator circumferential speed and armature reactance potential numerical element, the speed limit ofAC motor can be design higher than DC motor in the same given motor. with a wide range of speed regulation, the most ac servo motor speed ratio can reach 1:50000,and high-performance servo motor speed ratiocan even amount to ver 100000. Meet the numerical control machine tool drive, wide speed range and small static rate request.good torque speed characteristicAC motor as the constant torque output, i.e. within its rated speed output rated torque, in for a constant power output above the rated speed.And torque overload capacity, can overcome the inertia moment of inertia load moment at start-up.Meet the machine tool servo system, large output torque, good dynamic accordingly, high positioning accuracy demands.The research status of domestic ac servoAc servo system consists of the ac servo system based on asynchronous motor and the ac servo system on the base of synchronous motor.At present machine mainly adopts a permanent magnet synchronous ac servo system.In the field of ac servo research, the Japan, the United States and Europe are in the forefront.In the mid 1980s, Japan yaskawa company has successfully developed the world's first ac servo drive.Then F ANUC, Mitsubishi, Panasonic and other companies have launched their own ac servo system. Most of these products from aboard companies are based on the asynchronous motor. However,domestic institutes has set up late in ac servo system with asynchronous motor,and so far there are still no products available. Many domestic researchers put much importance on the research of permanent magnet synchronous motorservo system. Huazhong university of science and technology, Beijing machine tool research institute, xi 'an micro motor research institute, shenyang institute of automation of Chinese academy of sciences, lanzhou electric factory etc have started out in the research of AC servo system and are expected to launch their own products. DA98 all-digital ac servo drive unit from guangzhou NC manufacturing company has already knock at the door of high-precision servo driver industry in our country, broken the monopoly of foreign countries , and initiated a new era belonging to our national brands.Ac servo signal and numerical control system interface have three different modes, which can also divided into three stages.Domestically, Guangzhou CNC DA98 which belongs to the first generation and is also a epoch-making servo drive, at the same time, it is first all-digital domestic ac servo drive unit, pulse command it accept direction. The second generation is EDB series delegated by Aston, it can not only accept pulse command signal, but also receive the signal from the speed control and torque control analog input.The third generation is networked ac servo worked servo system is the organic combination of industrial field-bus technology and full digital ac servo,which enables users to adjust the parameters according to load conditions and saves some unstable factors such as drift produced byanalog circuits. Based on field bus network control technology,the servo system the microprocessor and field bus interface in all type ac motor servo drive, form independent of intelligent digital servo control unit, it directly connected to the industrial field bus, it formed a new type of network control system based on field-bus.Reduced the number of hardware and the attachment, the structure of intelligent units on independent, to the outside world and realize data sharing between each other, but also can use other field control equipment, easy to extend.So far, the network communication server product in domestic has not yet mature.Robotics institute of Beijing university of aeronautics and astronautics development design a network based on DSP + FPGA + ASIPM ac servo control system, the principle prototype has been got preliminary validation of the three-dimensional carving machine. currently, the most server drive adopt high-speed DSP processors,which promote the movement of all kinds of advanced control algorithms in the use of new type of drive. Mostly, suppliers of servo system employ the structure of DSP + CPLD (FPGA) on the hardware. Because the DSP and CPLD (FPGA) can repeat programming,they are easy to realize modular re-configurable of the ac servo system.As long as the software for corresponding different system configurations, including the control algorithm can control and asynchronous motor, permanent magnet synchronous servo motor, brush-less dc motor, and through thereconfiguration of FPGA can also drive dc motor and three phase induction of stepping motor.It's for NC machine tool upgrade and innovation has left a lot of space.The development tendency of ac servoWith the constant improvement of productive forces, the ac servo system will be sophisticated in the direction of the integration, intelligent and network .integrationBy using a single and multi-function control unit, the servo system can achieve position control and speed control function through the setting of software and constitute a half closed loop feedback unit configuration or full closed loop control system of high accuracy through the external interface composition.intelligentServer intelligent control mode, such as internal programming can achieve a certain trajectory in advance and control the surrounding IO port as well as the adjustment of master-slave's following with electronic CAM, etc.networkServer implementation is distributed by network.The server's modulation could be reconstructed with low cost .conclusionThe modern NC machine tool is developing rapidly in the direction of high speed and high precision.As the essential component of the NC machine tool,servo system has gradually equated to ac servo system which has several incomparable advantages compared with other servo systems. With the progress of the ac servo technology, it will gradually replace dc servo system overall.[参考文献][1]Tryling, David P.Simple servo uses.ProQuest Journal,2009.[2]J. Cao ；Z.W. Li ；Z.X. Meng.Development Of A Nc Servo System Based On Fuzzy Adaptive Control.Key engineering materials,2009.[3]Fusaomi&Nagata.Development of CAM system based on industrial robotic servo controller without using robot languag.Robotics andComputer Integrated Manufacturing,2013.[4]Mulan Wang Kaiyun Xu Chuan He Lei Zhou.Research on Servo System for CNC Machine Tool Driven by Permanent Magnet Synchronous Torque Motor.Materials Engineering and Automatic Control,2012[5]Xu, Kaiyun Li, Ning Lin, Jian He, Chuan.Development of linear servo control system for CNC machine tool based on DSP.International Conference on Mechatronic Science, Electric Engineering and Computer,2011第二作业：典型曲线数字积分法插补方法2.1目的数字积分插补方法是实现数控插补功能的重要方法之一。
大作业液压系统设计
设计要求设计一台小型液压机的液压系统，要求实现快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止的工作循环。
快速往返速度为3m/min ，加压速度为40～250mm ／min ，压制力为200kN ，运动部件总重量为20kN 。
1.1工况分析工作负载 工件的压制抗力即为工作负载：w F =200000N 摩擦负载 静摩擦阻力： fs F =0.2×20000=4000N 动摩擦阻力： fd F =0.1×20000=2000N 惯性负载 m F =tv m∆∆=20000/10×3/(0.2×60)=500Nt ∆为加速时间，本题取0.2s背压负载 b F = 30000N(液压缸参数未定，由已知条件估算) 自 重 G=mg=20000N其中：0.9m η=m η——液压缸的机械效率，一般取m η=0.9-0.97。
故可得液压机的速度循环图和负载循环图见下：速度图负载图2.1拟定基本方案1.1.1系统原理图设计考虑到液压机工作时所需功率较大，故采用容积调速方式。
为满足速度的有极变化，采用压力补偿变量液压泵供油。
在快速下降时，液压泵以全流量供油，在慢速加压到保压时，泵的流量逐到零。
当液压缸反向回程时，泵的流量恢复到全流量。
液压缸的运动方向采用三位四通M型中位机能电液换向阀控制，三位四通与液压缸之间加一个辅助泵和溢流阀（稳压作用）形成保压回路。
当三位四通阀处于左位，二位三通阀处于右位，这时形成差动回路，快速空程下行。
当三位四通阀处于左位，二位三通阀处于左位，由调速阀实现慢速加压。
当压力表观察到要保压时，三位四通阀处于中位，主泵卸载，辅助泵开启，并由溢流阀稳压。
三位四通阀处于右位，二位三通阀处于左位，经单向阀，快速回程。
3.1液压缸的主要参数计算3.1.1 初选液压缸的工作压力参考同类型液压机，预选液压缸的工作压力MPa p 251=3.1.2 确定液压缸的主要结构参数将液压缸的无杆腔作为主工作腔，考虑到液压缸下行时用液压方式平衡，则可算出液压缸无杆腔的有效面积：2261max 193.201099.010259.0000122cm m P F A m ==⨯⨯==η 液压缸内径：mm m A D 1090891.009320.0441==⨯==ππ将液压缸内径圆整为标准值，mm D 012=。
哈工大液压大作业叉车解析
2 叉车工作装置液压系统的设计要求及技术参数本例所设计叉车主要用于工厂中作业，要求能够提升5000kg的重物，最大垂直提升高度为2m，叉车杆和导轨的重量约为200kg，在任意载荷下，叉车杆最大上升（下降）速度不超过0.2m/s，要求速度可调以实现缓慢移动，并且具有良好的位置控制功能。
不论载荷大小，甚至在液压油源无法供油，油源到液压缸之间的液压管路出现故障等情况下，要求叉车杆能够锁紧在最后设定的位置。
当叉车杆在上升过程中，液压系统出现故障时，要求安全保护装置能够使负载下降。
所设计叉车提升装置示意图如图1-7所示。
图1-7 提升装置包含提升机构的支架必须设置一个能使其向后倾斜的装置，最大倾斜角为距垂直位置20º，最大扭矩为18000N·m，倾斜角速度应限制在1~2º/s之间，负载扭矩总是使支架回复到垂直位置。
倾斜装置示意图如图1-8所示。
图1-8 倾斜装置叉车工作装置液压系统可以由叉车发动机直接驱动液压泵来提供油源，以便节省叉车携带电动机，减少叉车附属设备。
液压系统需要设置合适的过滤器，液压油的工作温度应限定在合适的范围内。
叉车的工作环境温度一般为-10~45℃，可以工作在具有粉尘和沙粒的环境中，表1-1是某型叉车的技术参数。
本设计已知所设计液压系统的最大负载和最大速度，因此可根据系统的最大负载和最大速度来确定液压系统的主要参数，无须再对液压系统进行工况分析。
2.1 主要参数确定叉车工作装置液压系统包括起升液压系统和倾斜液压系统两个子系统，分别为起升液压缸和倾斜液压缸驱动，因此首先确定两个子系统执行元件的设计参数和系统的工作压力。
2.1.1 起升装置的参数确定由于起升液压缸仅在起升工作过程中承受负载，在下落工作过程中液压缸可在负载和液压缸活塞自重作用下自动缩回，因此可采用单作用液压缸做执行元件，如果把单作用液压缸的环形腔与活塞的另一侧连通，构成差动连接方式，因为活塞另一侧和环形面的压力相等，则液压缸的驱动力将由活塞杆的截面积决定。
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哈尔滨工业大学液压传动大作业设计说明书设计题目压力机液压系统设计机电工程学院1308XXX 班设计者XXX201X 年XX 月XX 日流体控制及自动化系哈尔滨工业大学液压传动大作业任务书学生姓名XXXX 班号1308XXX 学号11308XXXXX设计题目压力机液压系统1. 液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数：单缸压力机液压系统，工作循环：低压下行→高压下行→保压→低压回程→上限停止。
自动化程度为半自动，液压缸垂直安装。
最大压制力：380×104N；最大回程力：76×104N；低压下行速度：40mm/s；高压下行速度：3mm/s；低压回程速度：40mm/s；工作行程：600mm。
2. 执行元件类型：液压缸3. 液压系统名称：压力机液压系统。
设计内容1. 拟订液压系统原理图；2. 选择系统所选用的液压元件及辅件；3. 设计液压缸；4. 验算液压系统性能；5. 编写上述1、2、3和4的计算说明书。
指导教师签字教研室主任签字年月日签发一、工况分析1.主液压缸（1）负载压制力：压制时工作负载可区分为两个阶段。
第一阶段负载力缓慢地线性增加，达到最大压制力的10%左右，其上升规律也近似于线性，其行程为90 mm （压制总行程为110 mm）第二阶段负载力迅速线性增加到最大压制力3.8×106 N，其行程为20 mm。
回程力（压头离开工件时的力）：一般冲压液压机的压制力与回程力之比为5～10，本压力机取为5，故回程力为F h = 7.6×105 N。
因移动件质量未知，参考其他液压机取移动件（包括活塞、活动横梁及上模）质量＝3000 kg。
（2）行程及速度快速空程下行：行程S l = 490 mm，速度v1＝40 mm/s；工作下压：行程S2 = 110 mm，速度v2＝3 mm/s。
快速回程：行程S3 = 600 mm，速度v3＝40 mm/s。
2.顶出液压缸（1）负载：顶出力（顶出开始阶段）F d＝3.6×105 N，回程力F dh = 2×105 N。
（2）行程及速度；行程L4 = 120 mm，顶出行程速度v4＝40 mm/s，回程速度v5＝120 mm/s。
液压缸采用V型密封圈，其机械效率ηcm＝0.91。
压头起动、制动时间：0.2 s。
设计要求。
本机属于中小型柱式液压机，有较广泛的通用性，除了能进行本例所述的压制工作外，还能进行冲孔、弯曲、较正、压装及冲压成型等工作。
对该机有如下性能要求：（1）为了适应批量生产的需要应具有较高的生产率，故要求本机有较高的空程和回程速度。
（2）除上液压缸外还有顶出缸。
顶出缸除用以顶出工件外，还在其他工艺过程中应用。
主缸和顶出缸应不能同时动作，以防出现该动作事故。
（3）为了降低液压泵的容量，主缸空程下行的快速行程方式采用自重快速下行。
因此本机设有高位充液筒（高位油箱），在移动件快速空程下行时，主缸上部形成负压，充液筒中的油液能吸入主缸，以补充液压泵流量之不足。
（4）主缸和顶出缸的压力能够调节，压力能方便地进行测量。
（5）能进行保压压制。
（6）主缸回程时应有顶泄压措施，以消除或减小换向卸压时的液压冲击。
（7）系统上应有适当的安全保护措施。
二、初定液压执行元件的基本参数1.主缸负载分析及绘制负载图和速度图液压机的液压缸和压头垂直放置，其重量较大，为防止因自重而下滑；系统中设有平衡回路。
因此在对压头向下运动作负载分析时，压头自重所产生的向下作用力不再计入。
另外，为简化问题，压头导轨上的摩擦力不计。
惯性力；快速下降时起动F az = m Δv Δt = 3000×2.0040.0= 600 N快速回程时起动与制动F as = m Δv Δt = 3000×2.0040.0= 600 N压制力：初压阶段由零上升到F 1 = 3.8×106 N×0.10 = 3.8×105 N 终压阶段上升到F 2 = 3.8×106 N循环中各阶段负载见表1.1，其负载图见图1.2a 。
运动分析：根据给定条件，空载快速下降行程490 mm ，速度40 mm/s 。
压制行程110 mm ，在开始的90 mm 内等速运动。
速度为3 mm/s ，最后的20 mm内速度均匀地减至零，回程以40 mm/s 的速度上升。
利用以上数据可绘制出速度图，见图1.2b 。
a 压力机液压系统负载图b 压力机液压缸运动速度图图1.2 液压机主液压缸负载和速度图2.确定液压缸的主要结构参数根据有关资料，液压机的压力范围为20~30 MPa ，现有标准液压泵、液压阀的最高工作压力为32 MPa ，如选此压力为系统工作压力，液压元件的工作性能会不够稳定，对密封装置的要求以较高，泄漏较大。
参考系列中现已生产的其它规格同类液压机（如63、100、200、300吨液压机）所采用的工作压力，本机选用工作压力为25×106Pa 。
液压缸内径D 和活塞杆直径d 可根据最大总负载和选取的工作压力来确定。
1）主缸的内径DD =4Fηcm πp =mm 461m 461.010*25**91.010*8.3*466==π 按标准取D =500mm2）主缸无杆腔的有效工作面积A 1A 1=π4D 2 =π4×0.502=0.1963m 2=1963 cm 2 3）主缸活塞杆直径dd =D 2-4F h ηcm πp =mm 455m 455.010*25**91.010*6.7*45.0652==-π按标准值取d = 400 mmD -d ＝500–400＝100 mm ＞允许值12.5 mm（据有关资料，（D –d ）小于允许值时，液压缸会处于单向自锁状态。
） 4）主缸有杆腔的有效工作面积A 2A2 = π4（D2–d2）=π4×（0.502–0.402）= 0.0707 m2 = 707 cm25）主缸的工作压力活塞快速下行起动时p1 =Fηcm A1= pa8.33581963.0*91.0600=初压阶段末p1 =Fηcm A1=Mpa13.21963.0*91.010*8.35=终压阶段末p1 =Fηcm A1= Mpa27.211963.0*91.010*8.36=活塞回程起动时p2 =Fηcm A2= Mpa81.110707.0*91.010*6.75=活塞等速运动时p2 =Fηcm A2= Mpa47.00707.0*91.030000=回程制动时p2 =Fηcm A2= Mpa46.00707.0*91.029400=6）液压缸缸筒长度液压缸缸筒长度由活塞最大行程、活塞长度、活塞杆导向套长度、活塞杆密封长度和特殊要求的其他长度确定。
其中活塞长度B=（0.6~1.0）D；导向套长度A=（0.6~1.5）d。
为了减少加工难度，一般液压缸缸筒长度不应大于内径的20～30倍。
3.计算液压缸的工作压力、流量和功率1）主缸的流量快速下行时q1 = A1v1 = 1963×4 = 7852cm3/s = 471.1L/min工作行程时q2 = A1v2 = 1963×0.3 = 588.9cm3/s = 35.33 L/min快速回程时q3 = A2v3 = 707×4 = 2828cm3/s = 169.68L/min2）主缸的功率计算快速下行时（起动）：P1 = p1q1 = 3358.8×7852×10-6 = 26.37 W工作行程初压阶段末：P2 = p2q2 = 2.13×106×588.9×10-6 = 1254.4W终压阶段：此过程中压力和流量都在变化，情况比较复杂。
压力p在最后20 mm行程内由2.13 MPa增加到21.27 MPa，其变化规律为p = 2.13+2013 .227.21-S = 2.13+0.96S（MPa）式中S——行程（mm），由压头开始进入终压阶段算起。
流量q在20 mm内由471.1 cm3/s降到零，其变化规律为q = 471.1（1－S 20）（cm3/s）功率为P = pq = 471.1×（2.13+0.96S）×（1－S 20）求其极值，∂P∂S = 0得S = 8.89（mm ）此时功率P 最大P max = 471.1×（2.13+0.96×8.89）×（1－2089.8）=2790.8 W = 2.8 kW 快速回程时；等速阶段P = pq = 0.175×106×999×10-6 = 0.175 kW起动阶段：此过程中压力和流量都在变化，情况也比较复杂。
设启动时间0.2秒内作等加速运动，起动阶段活塞行程为S = 0.5vt = 0.5×40×0.2 = 4mm在这段行程中压力和流量均是线性变化，压力p 由21 MPa 降为0.47 MPa 。
其变化规律为p = 21–447.021-S = 21–5.1S （MPa ）式中 S ——行程（mm ），由压头开始回程时算起。
流量q 由零增为2828 cm 3/s ，其变化规律为q = 42828S = 707S （cm 3/s ）功率为P = pq = 707S （21–5.1S ）求其极值，∂P∂S = 0得S = 2.1（mm ），此时功率P 最大 P max = 707×2.1×（21–5.1×2.9） = 9220 W = 9.22 kW 由以上数据可画出主液压缸的工况图（压力循环图、流量循环图和功率循环图）见图1.3。
3）顶出缸的内径D dD d =4F dηcm πp ==6510*25**91.010*6.3*4π0.1419 m = 142 mm 按标准取D d = 150 mma 压力循环图b 流量循环图c 功率循环图图1.3 主液压缸工况图4）顶出缸无杆腔的有效工作面积A 1dA1d = π4D d2 =π4×0.152 = 0.0177m2 = 177 cm25）顶出缸活塞杆直径d dd d = D d2-4F dhηcmπp= 0.152-4×2×1050.91×π×25×106= 0.1063 m = 106 mm按标准取d d = 110 mm6）顶出缸有杆腔的有效工作面积A2dA2 d = π4（D d2–d d 2）=π4×（0.152–0.112）= 0.00817m2 = 81.7cm27）顶出缸的流量顶出行程q4 = A1 d v4 = 177×4 = 708 cm3/s = 42.5L/min回程q5 = A2 d v5 = 81.7×12 = 980 cm3/s = 58.8 L/min顶出缸在顶出行程中的负载是变动的，顶出开始压头离工件较大（负载为F d），以后很快减小，而顶出行程中的速度也是变化的，顶出开始时速度由零逐渐增加到v4；由于这些原因，功率计算就较复杂，另外因顶出缸消耗功率在液压机液压系统中占的比例不大，所以此处不作计算。