表9-1 摩擦因数f 导轨类型 导轨材料 运动状态 摩擦因数(f) 启动时 滑动导轨 铸铁对铸铁 低速(v<0.16m/s)/0.15~0.200.1 0.120.05~0.08 高速(v>0.16m/s) 涛铁对滚柱(珠) 滚动导轨 淬火钢导轨对滚柱 0.020.003~0.006 (珠) 静压导轨 铸铁 0.005 式中:m为运动部件的质量(kg):a为运动部件的加速度(m/s2);G为运动部件的重量(N):g 为重力加速度,g=9.81(m/s2);△v为速度变化值(m/s); △t为启动或制动时间(s),一般机床△t=0.1~0.5s,运动部件重量大的取大值。 ④重力F:垂直放置和倾斜放置的移动部件,其本身的重量也成为一种负载,当上移时 负载为正值,下移时为负值。 ⑤密封阻力Fm:密封阻力指装有密封装置的零件在相对移动时的摩擦力,其值与密封 装置的类型、液压缸的制造质量和油液的工作压力有关。在初算时,可按缸的机械效率 (η。=0.9)考虑;验算时,按密封装置摩擦力的计算公式计算。 ⑥排油阻力F:排油阻力为液压缸回油路上的阻力,该值与调速方案、系统所要求的稳 定性、执行元件等因素有关,在系统方案未确定时无法计算,可放在液压缸的设计计算中考 (2)液压缸运动循环各阶段的总负載力。液压缸运动循环各阶段的总负载力计算,一般 包括启动加速、快进、工进、快退、减速制动等几个阶段,每个阶段的总负载力是有区别的。 ①启动加速阶段:这时液压缸或活塞处于由静止到启动并加速到一定速度,其总负载力包括 导轨的摩擦力、密封装置的摩擦力(按缸的机械效率η=0.9计算)、重力和惯性力等项,即: F=F+F1土F+F+F ②快速阶段: F=F2±F+F+BP (9-6) ③工进阶段:F=F+F士F+FR+R (9-7) ④减速: F=Ft士FF+F+F (9-8) 对简单液压系统,上述计算过程可简化。例如采用单定量泵供油,只需计算工进阶段的 总负载力,若简单系统采用限压式变量泵或双联泵供油,则只需计算快速阶段和工进阶段的 总负载力。 (3)液压缸的负载循环图。对较为复杂的液压系统,为了更清楚的了解该系统内各液压 缸(或液压马达)的速度和负载的变化规律,应根据各阶段的总负载力和它所经历的工作时间 t或位移L按相同的坐标绘制液压缸的负载时间(F-t)或负载位移(F—L)图,然后将各液压 缸在同一时间t(或位移)的负载力叠加 t: 42 图9-4负载循环图 图9-4为一部机器的Ft图,其中:0~t1为启动过程;tl~t2为加速过程;t2~t3 为恒速过程;t3~t4为制动过程。它清楚地表明了液压缸在动作循环内负载的规律。图中 最大负载是初选液压缸工作压力和确定液压缸结构尺寸的依据表 9-1 摩擦因数 f 导轨类型 导轨材料 运动状态 摩擦因数(f) 滑动导轨 铸铁对铸铁 启动时 低速(v＜0.16m/s) 高速(v＞0.16m/s) 0.15～0.20 0.1～ 0.12 0.05～0.08 滚动导轨 铸铁对滚柱(珠) 淬火钢导轨对滚柱 (珠) 0.005～ 0.02 0.003～0.006 静压导轨 铸铁 0.005 式中：m 为运动部件的质量(kg)；a 为运动部件的加速度(m/s2 )；G 为运动部件的重量(N)；g 为重力加速度，g=9.81 (m/s2 )；Δv 为速度变化值(m/s)； Δt 为启动或制动时间(s)，一般机床 Δt＝0.1～0.5s，运动部件重量大的取大值。 ④重力 FG：垂直放置和倾斜放置的移动部件，其本身的重量也成为一种负载，当上移时， 负载为正值，下移时为负值。 ⑤密封阻力 Fm：密封阻力指装有密封装置的零件在相对移动时的摩擦力，其值与密封 装置的类型、液压缸的制造质量和油液的工作压力有关。在初 算 时，可按缸的机械效率 (ηm=0.9)考虑；验算时，按密封装置摩擦力的计算公式计算。 ⑥排油阻力 Fb：排油阻力为液压缸回油路上的阻力，该值与调速方案、系统所要求的稳 定性、执行元件等因素有关，在系统方案未确定时无法计算，可放在液压缸的设计计算中考 虑。 (2)液压缸运动循环各阶段的总负载力。液压缸运动循环各阶段的总负载力计算，一般 包括启动加速、快进、工进、快退、减速制动等几个阶段，每个阶段的总负载力是有区别的。 ①启动加速阶段：这时液压缸或活塞处于由静止到启动并加速到一定速度，其总负载力包括 导轨的摩擦力、密封装置的摩擦力(按缸的机械效率 ηm=0.9 计算)、重力和惯性力等项，即： F=Ff+Fi±FG+Fm+Fb (9-5) ②快速阶段： F=Ff±FG+Fm+Fb (9-6) ③工进阶段： F=Ff+Fc±FG+Fm+Fb (9-7) ④减速： F=Ff±FG-Fi+Fm+Fb (9-8) 对简单液压系统，上述计算过程可简化。例如采用单定量泵供油，只需计算工进阶段的 总负载力，若简单系统采用限压式变量泵或双联泵供油，则只需计算快速阶段和工进阶段的 总负载力。 (3)液压缸的负载循环图。对较为复杂的液压系统，为了更清楚的了解该系统内各液压 缸(或液压马达)的速度和负载的变化规律，应根据各阶段的总负载力和它所经历的工作时间 t 或位移 L 按相同的坐标绘制液压缸的负载时间(F—t)或负载位移(F—L)图，然后将各液压 缸在同一时间 t(或位移)的负载力叠加。 图 9-4 负载循环图 图 9-4 为一部机器的 F—t 图，其中：0～t1 为启动过程；t1～t2 为加速过程；t2～t3 为恒速过程； t3～t4 为制动过程。它清楚地表明了液压缸在动作循环内负载的规律。图中 最大负载是初选液压缸工作压力和确定液压缸结构尺寸的依据