汽车车身主断面设计的规定及汽车底盘构造与维修复习资料汽车变速箱箱体孔系镗孔专用组合机床的液压系统及汽车导线颜色代号表

PAGEPAGE26汽车底盘构造与维修复习资料底盘概述1、汽车是由发动机、底盘、车身和电器电子设备四大部分组成的，底盘是构成汽车的基础。2、汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。3、汽车底盘的功用：是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动并按驾驶员的操控而正常行驶的部件。4、传动系的布置方案有前置前驱（FF）、前置后驱（FR）、后置后驱（RR）、中置后驱（MR）和四轮驱动五中方案。汽车传动系1、机械式传动系统主要由离合器、变速器、万向传动装置和驱动桥组成。其中万向传动装置由万向节和传动轴组成，驱动桥由主减速器和差速器组成。2、传动系统的功用：

（1）减速增矩。发动机输出的动力具有转速高、转矩小的特点，无法满足汽车行驶的基本需要，通过传动系统的主减速器，可以达到减速增矩的目的，即传给驱动轮的动力比发动机输出的动力转速低，转矩大。

（2）变速变矩。发动机的最佳工作转速范围很小，但汽车行驶的速度和需要克服的阻力却在很大范围内变化，通过传动系统的变速器，可以在发动机工作范围变化不大的情况下，满足汽车行驶速度变化大和克服各种行驶阻力的需要。

（3）实现倒车。发动机不能反转，但汽车除了前进外，还要倒车，在变速器中设置倒档，汽车就可以实现倒车。

（4）必要时中断传动系统的动力传递。起动发动机、换档过程中、行驶途中短时间停车（如等候交通信号灯）、汽车低速滑行等情况下，都需要中断传动系统的动力传递，利用变速器的空档可以中断动力传递。

（5）差速功能。在汽车转向等情况下，需要两驱动轮能以不同转速转动，通过驱动桥中的差速器可以实现差速功能。3、离合器的功用：(1).平顺接合动力，保证汽车平稳起步。汽车起步时，有静止到行驶的过程中，其速度由零逐渐增大；此时，如果发动机与传动系刚性连接，一旦变速器挂上档，汽车将因突然接受动力而猛烈地向前窜动，使汽车未能起步而迫使发动机熄火。(2).临时切断动力，保证换挡时工作平顺。在汽车行驶过程中，为适应不断变化的行驶工况，需要经常换挡；在换挡前必须踩下离合器踏板，中断动力传递，以减小齿面间的压力，便于使原用的档位脱开，同时能使新档位啮合副的啮合部位的速度逐渐趋于相等，进入啮合时的冲击可以大为减轻。(3).防止传动系过载。当汽车进行紧急制动时，如果没有离合器，则发动机将因为和传动系刚性连接而急剧降低转速，其中所有传动件将产生很大的惯性力矩，对传动系造成超过其承载能力的冲击载荷，从而导致传动系机件的损坏。有了离合器，则通过其主、从动部分产生相对滑转而消除传动系的过载。4、对离合器的基木性能要求1)具有合适的转矩储备能力。2)分离迅速彻底，接合平顺柔和。3)具有良好的散热能力。4)操纵轻便。5)从动部分的转动惯量应尽量小。5、离合器的分类：1）按照离合器主动部分与从动部分之间传递转矩的方式进行分类，离合器可分为以下几种类型。（1）摩擦离合器:利用两者接触面之间的摩擦作用来传递转矩的离合器称为摩擦离合器。（2）液力祸合器:利用液体作为传动介质的离合器称为液力祸合器。（3）电磁离合器:利用磁力传动的离合器称为电磁离合器。2）按其从动盘的数目不同，分为单盘式、双盘式和多盘式。3）按压紧弹簧的形式分，主要有周布弹簧式和膜片弹簧式。4）按操纵方式不同，可分为机械操纵式、液压操纵式和气动操纵式等。离合器由主动部分、从动部分、压紧装置和操纵机构四大部分组成。6、摩擦离合器的工作原理：(1)离合器的接合状态离合器处于接合状态时，压盘在压紧弹簧作用下压紧从动盘，发动机的转矩经飞轮及压盘通过两个摩擦面的摩擦作用传给从动盘，再由从动轴输入变速器。当发动机输出的转矩超过离合器所能传递的最大转矩，离合器打滑，从而起到过载保护的作用。踏板处于最高位置，此时分离杠杆内端与分离轴承之间存在间隙。(2)离合器的分离过程需要离合器分离时，只要踏下离合器踏板，待消除分离杠杆内端与分离轴承之间的间隙后，分离杠杆外端即可拉动压盘克服压紧弹簧的压力而向后移动，从而使压盘与从动盘之间产生间隙，解除作用于从动盘的压紧力，摩擦作用消失，离合器主、从动部分分离，中断动力传递。(3)离合器的接合过程当需要恢复动力传递时，缓慢抬起离合器踏板，在压紧弹簧压力作用下，压盘向前移动并逐渐压紧从动盘，使接触面的压力逐渐增加，相应的摩擦力矩也逐渐增加。当飞轮、压盘和从动盘接合还不紧密，产生的摩擦力矩比较小时，主、从动部分可以不同步旋转，即离合器处于打滑状态。随飞轮、压盘和从动盘压紧程度的逐步加大，离合器主、从动部分转速也逐渐趋于相等，直至离合器完全接合而停止打滑。7、膜片弹簧离合器的特点（优点）：①由于膜片弹簧的轴向尺寸小，径向尺寸较大，有利于在提高离合器转矩容量的情况下减小离合器的轴向尺寸。②无需设置专门的分离杠杆，使结构简化，零件数目减少，质量减小，便于维修保养。③由于膜片弹簧轴向尺寸小，因此可以适当增加压盘的厚度，提高热容量;而且还可以在压盘上增加散热肋及在离合器盖上开设较大的通风孔来改善散热条件。④膜片弹簧的安装位置对离合器中心线来说是对称的，因此它的压力不受离心力的影响，这-点对高速车辆十分有利。⑤膜片弹簧离合器操纵轻便。由膜片弹簧的弹性特性所决定的。⑥在正常的磨损情况下，膜片弹簧的压紧力可保持基本不变，工作可靠。⑦主要部件形状简单，可采用冲压加工，大批量生产时可以降低产品成本。8、根据离合器分离时，分离指内端的受力方向不同，膜片弹簧离合器可分为推式膜片弹簧离合器和拉式膜片弹簧离合器。9、离合器从动盘主要由从动盘本体、摩擦片和从动盘毂三个基本部分组成。10、带扭转减振器从动盘的工作原理带扭转减振器从动盘的动力传递顺序是：从动盘本体→减振器弹簧→从动盘毂。从动盘不工作时，从动盘本体13、盘毂7及减振器盘三者的窗孔是相互重合的。从动盘工作时，由摩擦片传递的转矩首先通过波形片传到从动盘本体和减振器盘上，在经4或者6个减振弹簧传给从动盘毂，这是弹簧被压缩，借此缓和冲击。11、按照分离离合器的操纵能源不同，操纵机构分为人力式和助力式两类。人力式按所用传动媒介不同又分机械式和液压式两种。12、在汽车的日常使用过程中，经常需要踏下和松开离合器踏板，使离合器分离或接合而处于滑转状态，加上操作不当等会使离合器的技术状况逐步变坏，造成离合器打滑、分离不彻底、起步抖动、发生异响等常见故障现象。13、变速器的功用：1)实现变速变扭。变速器通过改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速的变化范围，以适应经常变化的行驶条件，同时使发动机在有利的工况下工作。2)实现倒车。由于内燃机是不能反向旋转的，利用变速器的倒档，实现汽车的倒向行驶。3)实现中断动力传递。利用变速器中的空档，中断动力传递，使发动机能够起动和怠速运转，满足汽车暂时停车或滑行的需要。4)实现动力输出，驱动其他机构。如有需要，可将变速器作为动力输出器，驱动其他机构。如自卸车的液压举升装置等。14、普通齿轮变速器由变速器壳体、变速传动机构、变速操纵机构和换挡装置等组成。按工作轴的数量(不包括倒挡轴)可分为三轴式变速器和两轴式变速器。15、手动变速器的换档方式1）直齿滑动齿轮式换档装置（多用于倒档）。它是通过移动齿轮直接换档，齿轮为直齿，内孔有花键孔套在花键轴上，由拨叉移动齿轮与另一轴上的齿轮进入啮合或退出啮合。由于直齿轮传动冲击大，噪声大。承载能力低，所以这种换档装置应用得越来越少。2）接合套式换档。这种换档装置用于常啮合斜齿轮传动的档位，它利用移动套在花键毂上的接合套与传动齿轮上的接合齿圈相啮合或退出来进行换档。该换档装置由于其接合齿短，换档时拨叉移动量小，故操作轻便，且换档元件承受冲击的工作面积增加，使换档冲击减小，换档元件的寿命增长。3）同步器式换档装置。它是在接合套式换档装置的基础上又加装了同步元件而构成的一种换档装置，可以保证在换档时使接合套与待啮合齿圈的圆周速度迅速达到同步，并防止二者同步前进入啮合，从而可消除换档时的冲击，并使换档操纵简单，因而得到广泛应用。同步器的功用是：使接合套与待啮合的齿圈迅速同步，并阻止二者在同步前进入啮合，从而消除换挡时的冲击，缩短换挡时间，简化换挡过程，使换挡操作简捷轻便，并可延长变速器的使用寿命。16、变速器操纵机构的功用：是进行挡位变换，即根据汽车行驶条件的需要准确可靠地使变速器挂入所需要的档位工作，并可随时使之退入空档。改变变速器传动机构的传动比、变换传动方向或中断发动机的动力传递。17、对变速器操纵机构的要求（1）能防止变速器自动换档和自动脱档，为此，在操纵机构中应设有自锁装置。（2）能保证变速器不会同时挂入两个档位，为此，在操纵机构中应设有互锁装置。（3）能防止误挂倒档，为此，在操纵机构中应设有倒档锁装置。18、变速器一般不会出现故障。但随着行驶里程的增加及不正常的操作，使其零件的磨损变形随之加大，会出现异常响声、挂档困难、跳档、乱档、发热、漏油等故障。19、万向传动装置的功用是：能在轴间夹角及相互位置经常发生变化的转轴之间传递动力。万向传动装置主要由万向节、传动轴组成，对于传动距离较远的分段式传动轴，为了提高传动轴的刚度，还设置有中间支撑。20、万向节按其速度特性可分为普通万向节、准等角速万向节和等角速万向节，按其刚度大小，可分为刚性万向节和柔性万向节。21、普通十字轴式刚性万向节，结构简单、工作可靠、且允许所连接的两轴之间有较大交角，它允许相邻两轴的最大交角为15°~20°。十字轴式万向节在其运动中具有不等角速性，万向节传动的不等速特性将使从动轴及与其相连的传动部件产生扭转振动，从而产生附加的交变载荷，影响传动部件的寿命。为避免这一缺陷，在汽车上均采用两个十字轴万向节，且中间用传动轴相连，利用第二个万向节的不等速效应来抵消第一个万向节的不等速效应，从而实现输入轴与输出轴等角速传动，但要达到这一目的，还必须满足两个条件：①第一个万向节的从动叉和第二个万向节的主动叉应在同一平面内，即传动轴两端的万向节叉在同一平面内。②输入轴、输出轴与传动轴的夹角相等，即a1=a2。满足上述两条件的等速传动有两种排列方式:平行排列和等腰三角形排列。22、球笼式万向节按其内、外滚道结构不同又分为RF型球笼万向节（42°~47°）、VL型球笼万向节（15°~21°轴向伸缩量可达45mm）及球笼式双补偿万向节。23、驱动桥的功用：驱动桥将万向传动装置（或变速器）传来的动力经降速增扭、改变动力传递方向（发动机纵置时）后，分配到左右驱动轮，使汽车行驶，并允许左右驱动轮以不同的转速旋转。驱动桥是传动系的最后一个总成，它由主减速器、差速器、半轴和桥壳组成。24、差速器的功用是将主减速器传来的动力传给左、右两半轴，并在必要时允许左、右半轴以不同转速旋转，以满足两侧驱动轮差速的需要。25、普通齿轮式差速器有锥齿轮式和圆柱齿轮式两种。26、差速器的运动特性：n1+n2=2n0差速器的转矩特性：M1＝M2＝M0/227、根据半轴的受力情况不同，半轴的支撑形式有：全浮式半轴支撑和半浮式半轴支撑两种半轴支撑形式。全浮式半轴：半轴外端与轮毂相连接，轮毂通过圆锥滚子轴承支承在桥壳的半轴套管上，作用在车轮上的力通过半轴传给轮毂，轮毂又通过轴承将力传给驱动桥壳，半轴只受转矩，不受弯矩。半浮式半轴：半轴外端通过轴承支承在桥壳上，作用在车轮的力都直接传给半轴，再通过轴承传给驱动桥壳体。半轴既受转矩，又受弯矩。28、驱动桥的常见故障有：异响、漏油、过热等。29、主减速器的调整包括主、从动圆锥齿轮轴承预紧度的调整（含差速器轴承预紧度的调整）；主、从动圆锥齿轮啮合印痕和啮合间隙等调整等项目。第三章汽车行驶系1、汽车行驶系的功用：1)接受发动机经传动系传来的力矩，利用驱动车轮与路面之间的附着作用产生驱动力来保证汽车行驶。2)支承全车并传递和承受路面作用于车轮上的各种力及力矩。3)缓和冲击，衰减振动，保证汽车的行驶平顺性。4)保证车轮相对车架的运动轨迹，实现汽车行驶方向的正确控制，与转向系配合保证汽车的操纵稳定性。2、车架的功用是安装汽车的各总成和部件，并使它们保持正确的相对位置，并承受来自车上和地面的各种静、动载荷。3、汽车车架按其结构形式可分为边梁式、中梁式、综合式和无梁式车架（承载式车身）。4、车桥通过悬架与车架（或承载式车身）相连，两端安装车轮，支撑着汽车大部分重量。其功用是传递车架(或承载式车身)与车轮之间各方向作用力及其产生的弯矩和扭矩。按车桥上车轮的作用不同，车桥分为转向桥、驱动桥、转向驱动桥和支持桥四种类型。5、车轮定位参数包括主销后倾、主销内倾、前轮外倾和前轮前束四个参数。主销后倾的作用是：保持汽车直线行驶的稳定性，并使汽车转弯后能自动回正。主销内倾的作用是：使车轮转向后能自动回正，且转向操纵轻便，减小转向盘上的冲击力。前轮外倾的作用是：为了提高转向操纵的轻便性和车轮行驶的安全性。（1）防止车轮出现内倾；（2）减少轮毂外侧小轴承的受力，防止轮胎向外滑脱；（3）便于与拱形路面接触；前轮前束的作用是：为了消除由车轮外倾而引起的前轮“滚锥效应”。减小车轮的磨损。主销后倾和主销内倾都具有自动回正功能，保证直线行驶的稳定。所不同的是，主销后倾的回正与车速有关，而主销内倾的回正与速度无关。这样，在不同车速时各自发挥其稳定作用。6、轮辋的规格型号用轮辋名义宽度、轮缘高度代号、轮辋结构形式代号、轮辋名义直径和轮辋轮廓类型代号来表示。轮辋名义宽度和轮辋名义直径均用数字表示，单位为英寸（以毫米表示时，要求轮胎与轮辋的单位一致)。轮辋高度代号用一个或几个拉丁字母表示，如C、D、E、F等。轮辋结构形式代号，用符号“×”表示一件式轮辋；用“—”表示多件式轮辋。轮辋轮廓类型代号用字母表示，DC—深槽轮辋，WDC—深槽宽轮辋，SDC—半深槽宽轮辋，FB—平底轮辋，WFB—平底宽轮辋，TB—全斜底轮辋，DT—对开式轮辋。例如，解放CA1092型汽车轮辋规格为6.5in-20in,说明是轮辋名义宽度为6.5in、轮辋名义直径为20in的多件轮辋。上海普桑轿车轮辋规格为5.5JX13，说明是轮辋名义宽度为5.5in、轮辋名义直径为13in、轮缘高度为17.27mm的一件式轮辋。7、按轮胎内空气压力的大小．充气轮胎分为高压胎（0.5~0.7Mpa）、低压胎（0.15~0.45Mpa）和超低压胎（0.15Mpa以下）三种。8、按保持空气方法的不同，充气轮胎分为有内胎轮胎和无内胎轮胎两种。9、按胎体帘线粘接方式的不同,充气轮胎分为普通斜交轮胎、子午线轮胎。10、子午线轮胎用钢丝或纤维植物制作的帘布层，其帘线与胎面中心的夹角接近90º角，并从一侧胎边穿过胎面到另一侧胎边，帘线在轮胎上的分布好像地球的子午线，所以称为子午线轮胎11、子午线轮胎的优点如下：①接地面积大，附着性能好，胎面滑移小，对地面单位压力也小，因而滚动阻力小，使用寿命长。②胎冠较厚且有坚硬的带束层，不易刺穿，行驶时变形小，可降低油耗3％～8％。③因帘布层数少，胎侧薄，所以散热性能好。④径向弹性大，缓冲性能好，负荷能力较大。⑤在承受侧向力时，接地面积基本不变，故在转向行驶和高速行驶时稳定性好。子午线轮胎的缺点是：因胎侧较薄柔软，胎冠较厚在其与胎侧过渡区易产生裂口；吸振能力弱，胎面噪声大些；制造技术要求高，成本也高。国产子午线轮胎规格：用B断面宽度、R、d轮辋直径表示。其中R代表子午线轮胎。例如：195/60R1585H195名义断面宽度（195mm）60扁平率（60%），即轮胎的名义高宽比为60%R子午线结构代码，表示该轮胎为子午线轮胎15表示适用轮辋直径（15in）85载荷指数（最大载荷5.05kN）H速度等级，最高行驶速度为210km/h12、汽车悬架是车架(或车身)与车桥之间各种传力连接装置的总称，它弹性地连接车桥与车架(或车身)。悬架的功用：①缓和行驶中车辆受到的由不平路面引起的冲击力，保证乘坐舒适和货物完好。②传递垂直、纵向、侧向反力及其力矩。③迅速衰减由于弹性系统引起的振动。④起导向作用，使车轮按一定轨迹相对于车身运动。13、悬架一般由弹性元件、导向装置、减振器和横向稳定杆等组成14、被动式悬架的含义是汽车状态只能被动地取决于路面行驶状况和汽车的弹性元件、导向装置以及减振器这些机械零件。15、主动悬架则可以根据路面和行驶状况自动调整悬架刚度和阻尼，从而使车辆能主动地控制垂直振动及其车身或车架的姿态。第四章汽车转向系1、当汽车需要改变行驶方向时，必须使转向轮绕主销轴线偏转一定角度，直到新的行驶方向符合驾驶员的要求时，再将转向轮恢复到直线行驶位置。这种由驾驶员操纵转向轮偏转和回位的－套机构，称为汽车转向系。2、汽车转向系的功用是_____保持__和___改变____汽车的行驶方向。汽车转向系按动力源的不同分为____机械转向系___和__动力转向系_____两大类。3、转向系形式多种多样，但所有的转向系都由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。4、由转向中心O到外转向轮与地面接触点的距离称为汽车转弯半径。5、转向盘为消除转向系各传动件之间的装配间隙及克服机件的弹性变形所空转过的角度称为转向盘自由行程。6、转向器是转向系中减速增扭的传动装置，目前应用广泛的是齿轮齿条式、循环球式和蜗杆曲柄指销式。7、液压助力转向系统按液压原理可分:常压式与常流式。按转向控制阀阀芯运动方式可分:滑阀式与转阀式。第五章汽车制动系1、驾驶员能根据道路和交通情况，利用装在汽车上的一系列专门装置，迫使路面在汽车车轮上施加一定的与汽车行驶方向相反的外力，对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力，用于产生制动力的一系列专门装置称为制动系统。2、制动系统的作用是：1）使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车；2）使以停驶的汽车在各种道路条件下稳定停车；3）使下坡行驶的汽车速度保持稳定。3、按制动系统的作用分类制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。4、任何制动系都具有供能装置、控制装置、传动装置和制动器四个基本组成部分。5、典型的鼓式制动器主要由底板、制动鼓、制动蹄、轮缸(制动分泵)、回位弹簧、定位销等零部件组成。6、领从蹄制动器：制动器制动时。制动蹄张开的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同为领蹄，领蹄(左)具有“助势”作用。制动蹄张开的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反为从蹄，从蹄(右)具有“减势”作用。这种有一个领蹄一个从蹄组成的制动器称为领从蹄制动器。7、简述什么叫制动器间隙？制动器间隙为何要调整？制动器间隙是指在不制动时，制动鼓和制动蹄摩擦片之间的间隙。

制动器间隙过小，不能保证完全解除制动，此间隙过大，制动器反应时间过长，直接威胁到行车安全。但在制动器工作过程中摩擦片的不断磨损必将导致制动器间隙逐渐增大，严重时，即使将制动踏板踩至极限位置，也产生不了足够的制动力矩。因此，制动器间隙需要调整。8、盘式制动器和鼓式制动器相比较，具有哪些优缺点？1）盘式制动其器的优点：1.散热能力强。制动盘暴露在空气中，散热能力强，特别是采用通风式的制动盘，空气可以流经制动盘内部，以加强制动盘的散热。2.水湿恢复性好，制动器侵水后制动效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常。3.制动效能较稳定、平顺性好。由于无摩擦助势作用，产生的制动力矩仅与油缸液压成比例，制动过程中，制动力矩增长比鼓式缓和。同时，制动器效能受摩擦系数的影响较小，即效能较稳定；4.热稳定性好。制动盘沿厚度方向的热膨胀量很小，不会像鼓式制动器那样而使制动间隙明显增加。5.便于实现间隙的自动调整。6.结构简单，摩擦片安装更换容易，维修方便。7.在输出相同制动力矩的情况下，盘式制动器尺寸和质量一般较小。2）盘式制动其器的缺点：1.制动时无助势作用，要求管路的液压比鼓式制动器高，一般需在液压传动装置中加装助力装置和采用较大直径的油缸。2.防污性能差。由于制动盘暴露在空气中，因此制动盘容易被污染。3.制动块的摩擦面积小，磨损较快。4.兼用于驻车制动时，需要加装的驻车制动传动装置较鼓式制动器复杂，因此在后轮上的应用受到限制。9、按制动钳的结构分盘式器分为定钳盘式和浮钳盘式两类。10、ABS的优点①制动时保持方向稳定性。②制动时保持转向控制能力。③缩短制动距离。④减少轮胎磨损。⑤减少驾驶员紧张情绪。11、简述自动防抱死装置（ABS）的工作原理。答：1）常规制动过程：ABS常规制动过程中，ABS系统不工作。电磁线圈中无电流通过，电磁阀处于“升压”位置，此时制动主缸与轮缸直通，由制动主缸来的制动液直接进人轮缸，轮缸压力随主缸压力而增减。2）轮缸保压过程：轮缸减压过程中，当转速传感器发出抱死危险信号时，ECU使电磁阀通入较小电流，电磁阀处于“保压”位置，此时主缸、轮缸和回油孔相互隔离密封，截断所有油路，轮缸中制动压力保持一定。3）轮缸减压过程：若“保压”命令发出后，车轮仍有抱死倾向，ECU发出指令，使电磁阀通入较大的电流，柱塞移至图示的最上方，主缸与轮缸的通路被截断，将轮缸与回油通道或储液室接通，轮缸中的制动液经电磁阀流人储液室，轮缸压力下降4）轮缸增压过程：当压力下降后车轮转速太快时，电控单元便切断通往电磁阀的电流，柱塞下降至ECU初始位置，主缸与轮缸油路再次相通，主缸和轮缸再次相通，主缸中高压制动液再次进入轮缸，使制动力增加，车轮又趋近抱死状态。汽车变速箱箱体孔系镗孔专用组合机床的液压系统及汽车导线颜色代号表目录课程设计题目与其设计要求························1系统工况分析与方案选择··························1液压元件的计算与产品选择························4主要部件的结构特点分析与强度校核计算············8液压系统验算····································10课程设计简单小结································15参考文献········································15一、液压设计题目与设计要求设计一台汽车变速箱箱体孔系镗孔专用组合机床的液压系统。要求该组合机床液压系统要完成的工作循环是：夹具夹紧工件→工作台快进→工作台1工进→工作台2工进→终点停留→工作台快退→工作台起点停止→夹具松开工件。该组合机床运动部件的重量（含工作台的多轴箱等部件）为20000N，快进、快退速度为6m/min，1工进的速度为800~1000mm/min，2工进的速度为600～800mm/min，工作台的导轨采用山型—平面型组合导轨支撑方式；夹具夹紧缸的行程为25mm。夹紧力在20000~14000之间可调，夹紧时间不大于1秒钟。系统工况分析与方案选择1.工况分析根据已知条件，绘制运动部件的速度循环图，如图1-1所示。计算各阶段的外负载，如下：液压缸所受外负载F包括三种类型，即F=F+F+F(1-1)式中F—工作负载，对于金属钻镗专用机床，既为工进时的最大轴向切削力，为20000N；F—运动部件速度变化时的惯性负载；F—导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力，启动后为动摩擦力阻力，对于平导轨F可由下式求得F=f(G+F);G—运动部件重力；F—垂直于导轨的工作负载，本设计中为零；f—导轨摩擦系数，在本设计中取静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。则求得F=0.220000N=4000N（1-2）F=0.120000N=2000N上式中F为经摩擦阻力，F为东摩擦阻力。F=式中g—重力加速度；—加速或减速时间，一般=0.01~0.5s,取=0.1s。—时间内的速度变化量。在本设计中F=N=4082N根据上述计算结果，列出各工作阶段所受的外负载（见表1-1），并画出如图1-2所示的负载循环图。图1-1速度循环图图1-2负载循环图表1-1工作循环各阶段的外负载工作循环外负载F(N)工作循环外负载F（N）启动、加速F=F+F8230N工进F=F+F22000N快进F=F2000N快退F=F2000N2．拟定液压系统原理图（1）确定供油方式考虑到该机床在工作进给时负载较大，速度较低。而在快进、快退时负载较小，速度较高。从节省能量、减少发热考虑，泵源系统宜选用双泵供油或者变量泵供油。本设计采用带压力反馈的限压式变量叶片泵。（2）夹紧回路的选择采用二位四通电磁阀来控制夹紧缸夹紧、松开换向动作时，为了避免工作时突然失电而松开，应采用进油路装个单向阀保压夹紧方式。为了实现夹紧力的大小可调和保持夹紧力的稳定，在该回路中装有减压阀。并采用压力继电器对工进主油路电磁阀发出信号，使工进缸动作。图1-3液压系统原理图（4）调速方式的选择在中小型专用机床的液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或者调速阀。根据钻镗类专用机床工作时对低速性能和速度负载特性都有一定技术要求的特点，采用限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速。这种调速回路具有效率高、发热小和速度刚性好的特点，并且调速阀装在回油路上，具有承受负切削力的能力。（5）速度换接方式的选择本设计采用电磁阀的快慢速度换接回路，它的特点是结构简单、调节行程方便，阀的安装也容易。最后把所选择的液压回路组合起来，既可组成图1—3所示的液压系统原理图。三、液压元件的计算与产品选择（1）液压缸主要尺寸的确定。1）工作压力P的确定。工作压力P可根据负载大小及其机器的类型来初步确定，参阅表2-1取液压缸工作压力为3MPa。2）计算液压缸内径D和活塞杆直径d。由负载图知最大负载F为23000N，按表2-2可取P为0.5MPa，为0.95，按表2-3，取d/D为0.7。将上述数据代入式Ｄ＝（2-3）可得Ｄ＝m=10.04m根据表2-4，将液压缸内径圆整为标准系列直径D=100mm；活塞杆直径d，按d/D=0.7及表2-5，活塞杆直径系列取d=70 mm。按工作要求夹紧力由一个夹紧缸提供，考虑到夹紧力的稳定，夹紧缸的工作压力应低于进给液压缸的工作压力，取油背压力为2.5MPa,回油背压力为零，为0.95，则按式（2-3）可得Ｄ＝m=8.96m按表2-4及表2-5液压缸和活塞杆的尺寸系列，取加紧液压缸的D和d分别为100mm及70mm。本设计中调速阀是安装在回油路上，故液压缸节流腔有效工作面积应选取液压缸有杆腔的实际面积，既A==cm=40cm由式（2-4）得最小有效面积A==cm=5cm因为满足A>A，故液压缸能达到所需低速。3）计算在各工作阶段液压缸所需的流量q=d==q=D==q1=D==q===q=D==（2）确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格1）泵的工作压力的确定。考虑到正常工作中进油路有一定的压力损失，所以泵的工作压力为P=P+式中P——液压泵最大工作压力；P——执行元件最大工作压；——进油管路中的压力损失，初算时简单系统可取0.2~0.5MPa，复杂系统取0.5~1.5MPa，本设计取0.5MPa。P=P+=MPa=3.5MPa上述计算所得的P是系统的静态压力，考虑到系统在各种工况的过度阶段出现的动态压力往往超过静态压力。另外考虑到一定的压力储备量，并确保泵的寿命，因此选泵的额定压力P应满足PP。中低压系统取最小值，高压系统取大值。在本设计中P=1.25P=4.4MPa。2）泵的流量确定。液压泵的最大流量应为qk式中q——液压泵的最大流量；——同时动作的各执行元件所需流量之和的最大值。k——系统泄露系数，一般取k=1.1~1.3，本设计取k=1.2。qk=1.2=28.8L/min3)选择液压泵的规格。根据以上算得的P和q，查找相关手册，选用YBX-25限压式变量叶片泵，该泵的基本参数为：每转排量q=25Ml/r,泵的额定压力P=6.3MPa，电动机的转速n=1450r/min,容积效率为=0.88，总效率=0.7。4）与液压泵匹配的电动机的选定。首先分别算出快进与工进两种不同工况时的功率，取两者较大值作为选择电动机规格的依据。由于在慢进时泵输出的流量减少，泵的效率急剧下降，一般当流量在0.2~1L/min范围内时，可取=0.03~0.14。同时还应注意到，为了使所选择的电动机在经过泵的流量特性曲线最大功率点时不致停转，需进行验算，即（1-6）式中P——所选电动机额定功率；P——限压式变量泵的限压力；q——压力为P时，泵的输出流量。首先计算快进的功率，快进的外负载为3000N，进油路的压力损失定为0.3MPa,由式（1-4）可得P=MPa=0.82MPa快进时所需电动机功率为P==KW=0.45KW工进时所需电动机功率为P=KW=0.59KW查阅相关电动机类型标准，选用Y90L—4型电动机，其额定功率为1.1KW，额定转速为1400r/min。根据产品样本可查得YBX—25的流量压力特性曲线。再由已知的快进时流量为28.8L/min，工进时的流量为7.065L/min，压力为3.5MPa，作出泵的实际工作时的流量压力特性曲线，查得该曲线拐点处的流量为24L/min，，压力为2.6MPa，该工作点处对应的功率为P=KW=1.48KW所选电动机满足式（1-6）,拐点处能正常工作。（3）液压阀的选择本液压系统可采用力士乐系统的阀，控制液压缸部分选用力士乐系列的阀，其夹紧部分选用叠加阀。选定的液压元件如下表1-2所示。表1-2液压元件明细表序号元件名称方案通过流量（L/min）1滤油器XU—B32100322液压泵YBX-2528.83压力表开关KF3-EA10B204三位四通换向阀34EF30-E10B205单向阀AF3-EA10B206二位四通换向阀24EF3-E10B9.47压力继电器DP-63B9.49压力表开关KF3-EA10B2010减压阀JF3-C10B9.411单向阀AF3-EA10B9.412二位二通换向阀22EF3-E10B9.413调速阀QF3-E10B2015二位三通行程阀AXLF3-EA10B20（4）确定管道尺寸油管内劲尺寸一般可参照选用的液压元件接口尺寸而定。综合诸因素，现取油管的内径d为24mm。参照YBX-25变量泵吸油口连接尺寸，取吸油管内径d为25mm。（5）液压邮箱容积的确定本设计为中低液压系统，液压油箱有效容量按泵的流量的5~7倍来确定，取选用容量为160L的邮箱。主要部件的结构特点分析与强度校核计算1.液压缸的设计（1）液压缸工作压力的确定液压缸工作压力主要根据液压设备的类型来确定，对不同用途的液压设备，由于工作条件不同，通常采用的压力范围也不同。设计时，可用类比法来确定。在本系统设计中，由于该系统属于组合机床液压系统，故液压缸工作压力通常为4MPa。液压缸内径D和活塞杆直径d的确定由公式D=又由得夹紧缸：d=54.8mm按照液压缸内径和活塞杆直径系列取得D=100mmd=63mm液压缸节流腔的有效工作面积保证最小稳定速度的最小有效面积==显然有效工作面积A>故可以满足最小稳定速度的要求。液压缸壁厚和外径的计算液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。由公式得：故即可求出缸体的外径DD+2=100+21.75=103.5mm根据无缝钢管标准选取D=120mm液压缸工作行程的确定根据执行机构实际工作的最大行程来确定，并参照表2-6中的系列尺寸可选得进给液压缸工作行程H=500mm。缸盖厚度的确定选取无孔的平底缸盖，其有效厚度t按强度要求用下面公式进行近似计算t0.433D得t0.433100=8.64mm故取t=35mm最小导向长度的确定对一般的液压缸，最小导向长度H应满足以下要求H故可得夹紧缸最小导向长度Hmm。活塞的宽度B一般由公式B=（0.6~1.0）D得进给缸活塞宽度B=0.8100=80mm；当液压缸内径D>80mm时，活塞杆滑动支承面的长度=（0.6~1.0）d故=0.863=50.4mm；缸体长度的确定一般液压缸缸体长度不应大于内径的20~30倍，即缸体长度L10025=2500mm根据该液压系统最大行程并考虑活塞的宽度选取L=590mm活塞杆稳定性的验算由于该进给液压缸支承长度=500<13d=1363=819mm故不须考虑活塞杆弯曲稳定性和进行验算。五、液压系统验算已知该液压系统中进、回油管的内劲均为1