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设计题目
1.1设计题目
试设计一台板料折弯机液压
系统，该机压头的上下运动用液压传动，其
工作循环为快速下降、慢速下压、快速退回。给定条件如下表：
完成设计计算，拟定液压系统图，确定各液压元件的型号及尺寸，设计液压缸。
参 数
C7
折弯力（吨）
10
滑块重量（吨）
1.5
快速空载下降
行程（mm）
210
速度(mm/s)
25
慢速下压
行程（mm）
20
速度(mm/s)
13
快速空载上升
行程（mm）
230
速度(mm/s)
60
2 工况分析
2.1 运动分析
首先根据主机要求画出动作循环图如图1-1所示：
图2-1 动作循环图
2.2负载分析
(1)根据给定条件，先计算液压缸快速下降时启动加速中惯性力和反向启动加速中的惯性力，取加速（减速）时间为0.2 s
惯性负载：
(2-1)
(2-2)
(2)初压力：在慢降阶段,因为油液压力逐渐升高，约达到最大压紧力的％左右
== (2-3)
（3）各阶段运动时间：
快速下降： (2-4)
工作下压：
初压阶段 (2-5)
终压阶段 (2-6)
快速回程： (2-7)
液压缸的机械效率取。工作台的液压缸在各工况阶段的负载值如表2-1,负载图如2-2所示。
工况
计算公式
负载值F/N
推力
注明
快速下降
启动加速
187.5
208.33
(1)由于忽略滑块导轨摩擦力，故快速下降等速时外负载为0；
（2）折弯时压头上低工作负载可分为两个阶段：初压阶段，负载力缓慢的线性增加，约达到最大折弯力的5%，其行程为15mm；终压阶段，负载力急剧增加到最大折弯力，上升规律近似于线性，行程为5mm。
等速
-
0
0
慢速折弯
初压
=
500
555.56
终压
快速回程
启动加速
15450
17166.67
等速
表2-1 液压缸在各阶段负载值
液压缸负载图2-2
2.3运动分析
根据给定条件，快速下降速度为25mm/s，其行程为210mm，慢速下压速度为13mm/s，其行程为20mm，快速回程速度为60mm/s，其行程为为230mm绘出速度循环图如图2-3所示。
速度循环图2-3
3 液压缸主要参数确定
3.1 确定液压缸尺寸
由表11-2和表11-3可知，取板料折弯机液压系统工作压力。折弯机滑块做上下直线往复运动，且行程较小（只有230mm），故选单杆液压缸作执行元件，取液压缸机械效率。
将液压缸的无杆腔作为主工作腔，考虑到液压缸下行时滑块自重采用液压方式平衡，故可计算出液压缸无杆腔的有效面积。根据,可求出液压缸无杆腔腔面积为:
(3-1)
(3-2)
根据GB/T2348-1993,圆整成就近的标准值，得D=80mm.
又 (3-3)
故求得 mm
根据GB/T2348-1993,圆整成就近的标准值，得d=63mm.
综上：液压缸的实际有效面积为
(3-4)
(3-5)
3.2液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率的计算
根据计算出的液压缸的尺寸，可估算出液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量和功率。（见表3-1）
根据表3-1可绘出液压缸的工况图3-1：
P-L图
Q-L图
N-L图
工 况
计算公式
负载值F/N
工作腔压力P/Pa
输入流量Q
L/min
输入功率
KW
快速下降
启动加速
-
187.5
41666
7.2
0.0049
等速
0
0
-
0
慢速折弯
初压
500
3.6
0.0066
终压
-
快速回程
启动加速
15450
6.8
1.02
等速
6.8
0.99
表3-1 各阶段的压力、流量和功率的计算值
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