采用V型密封圈，其机械效率 。另外取液压缸的背压负载 ＝20000N。则液压系统工作循环各阶段的外负载见表3-1。
容量V (单位为L)计算按教材式(7-8): ，由于液压机是高压系统， 。 所以油箱的容量：
由上述计算可知，工进时油液流动速度较小，通过的流量为0.38~2.23L/min,主要压力损失为阀件两端的压降可以省略不计。快进时液压杆的速度 =3m/min，此时油液在进油管的速度
沿程压力损失首先要判断管中的流动状态，此系统采用N32号液压油，室温为20度时 ，所以有
=0.27，若取进油和回油的管路长均为4m，油液的密度为 =900 ，则进油路上的沿程压力损失为
局部压力损失包括管道安装和管接头的压力损失和通过液压阀的局部压力损失，由于管道安装和管接头的压力损失一般取沿程压力损失的10%，而通过液压阀的局部压力损失则与通过阀的流量大小有关，若阀的额定流量和额定压力损失分别为 ，则当通过阀的流量为q时的阀的压力损失 ，由 算得 MPa小于原估算值0.5MPa,所以是安全的。
[2] 李壮云. 中国机械设计大典[M]。南昌:：江西科学技术出版社，2002.1
[3] 王文斌. 机械设计手册[M] 。北京：机械工业出版社，2004.8
液压机是一种用静压来加工金属、塑料、橡胶、粉末制品的机械，在许多工业部门得到了广泛的应用。液压传动系统的设计在现代机械的设计工作中占有重要的地位。液体传动是以液体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动系统。本文利用液压传动的基础原理，拟定出合理的液压传动系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格。确保其实现快速下行、慢速加压、保压、快速回程、停止的工作循环。
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。
（6）为了使液压缸下降过程中压力头由于自重使下降速度慢慢的变快，在三位四通换向阀处于左位时，回油路口应设置一个顺序阀作背压阀使回油路有压力而不至于使速度失控。
（7）为实现自动控制，在液压缸的活塞杆运动方向上安装了三个接近开关，使液压系统能自动切换工作状态。
（8）为了使系统工作时压力恒定，在泵的出口设置一个溢流阀，来调定系统压力。
设计一台小型液压压力机的液压系统，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 =3 m/min，加压速度 =40-250mm/min, 其往复运动和加速（减速）时间t=0.02s，压制力为200KN，运动部件总重为20KN,工作行程400mm, 静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1油缸垂直安装，设计该压力机的液压系统传动。
由液压机的工作情况去看，其外负载和工作速度跟着时间是一直在变化的。所以设计液压回路时一定要满足随负载和执行元件的速度一直在变化的要求。因此能选用变压式节流调速回路和容积式调速回路两种方式。
节流调速的工作原理，是通过改变回路中流量控制元件通流面积的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量来调节其速度。变压式节流调速的工作所承受的压力随负载而变，节流阀调节排回油箱的流量，从而对流入液压缸的的流量来控制。其缺点：液压泵的损失对液压缸的工作速度有很大的影响。其机械特性较软，当负载增大到某值时候，活塞会停止运动，
学生在完成《液压传动与控制》课程学习的基础上，运用所学的液压基本知识，根据液压元件，各种液压回路的基础原理，独立完成液压回路设计任务；从而使学生在完成液压回路设计的过程中，强化对液压元器件性能的掌握，理解不同回路在系统中的各自作用。能够对学生起到加深液压传动理论的掌握和强化实际应用能力的锻炼。
（3）当液压缸反向回程时，泵的流量恢复为全流量供油。液压缸的运动方向采用三位四通M型电磁换向阀和二位二通电磁换向阀控制。停机时三位四通换向阀处于中位，使液压泵卸荷。
（4）为避免压力头在工作过程中因自重而出现自动下降的现象，在液压缸有杆腔回路上设置一个单向阀。
（5）为实现快速空程下行和慢速加压，此液压机液压系统采用差动连接的调速回路。
1-变量泵 2-溢流阀 3-油箱 4-单向阀5-三位四通电磁换向阀 6-单向顺序阀 7-液压缸8-过滤器 9-调速阀 10-二位二通电磁换向阀
由液压缸的工况图，能够准确的看出液压缸的最高工作所承受的压力出现在加压压制阶段时P＝23.63MPa ，此时液压缸的输入流量极小，且进油路元件较少故泵到液压缸的进油压力损失估计取为 =0.5MPa 。所以泵的最高工作所承受的压力 =23.630.5=24.13MPa 。
上式中 ——液压泵最大工作所承受的压力； ——执行元件最大工作所承受的压力。将液压缸的无杆腔作为主工作腔，考虑到缸下行时，滑块自重采取了液压方式平衡，则可计算出液压缸无杆腔的有效面积，取液压缸的机械效率ηcm=0.9。
综合以上两种方案的优缺点比较，泵缸开式容积调速回路和变压式节流调回路相比较，其速度刚性和承载能力都比较好，调速范围也比较宽工作效率更加高，发热却是最小的。考虑到最大压制力为200KN，故选泵缸开式容积调速回路。
液压泵的最大供油量 按液压缸最大输入流量（28.5L/min）计算，取泄漏系数K=1.1,则 =31L/min。
根据以上计算结果查阅《机械设计手册》，选用63YCY14—1B压力补偿变量型轴向柱塞泵，其额定压力P=30MPa，排量为V=2.5~250mL/r,当转速为1500r/min。
由于液压缸在工进时输入功率最大，这时液压缸的工作所承受的压力为24.13MPa，流量为2.37L/min ,取泵的总效率 =0.85，则液压泵的驱动电机所要的功率 =1121W，
根据滑块重量为20KN ，为避免滑块受重力下滑，可用液压方式平衡滑块重量。设计液压缸的启动、制动时间为 =0.02s 。液压机滑块上下为直线往复运动，且行程较小,故可选单杆液压缸作执行器,且液压缸的机械效率 。因为液压机的工作循环为迅速下降、慢速加压、保压、快速回程四个阶段。各个阶段的转换由一个三位四通的换向阀和一个二位二通的换向阀控制。当三位四通换向阀工作在左位时实现快速回程。中位时实现液压泵的卸荷，亦即液压机保压。工作在右位时实现液压泵的快进和工进。其工进速度由一个调速阀来控制。快进和工进之间的转换由二位二通换向阀控制。液压机迅速下降时，要求其速度较快，减少空行程时间，液压泵采用全压式供油，且采用差动连接。由于液压机压力比较大，所以此时进油腔的压力比较大，所以在由保压到快速回程阶段须要一个节流阀，以防在高压冲击液压元件，并可使油路卸荷平稳。为了对油路压力进行监控，在液压泵出口安装一个溢流阀，同时也对系统起过载保护作用。因为滑块受自身重力作用，滑块要产生下滑运动。所以油路要设计一个单向阀，以构成一个平衡回路，产生一定大小的背压力，同时也使工进过程平稳。在液压力泵的出油口设计一个单向阀，可防止油压对液压泵的冲击，对泵起到保护作用。
根据此数据按JB/T8680.1-1998，选取Y2-711-4型电动机，其额定功率P=550W ，额定转速n=1500r/min,按所选电动机的转速和液压泵的排量，液压泵最大理论流量 nV=120L/min ，大于计算所需的流量108L/min，满足使用要求。
根据阀类元件及辅助元件所在油路的最大工作所承受的压力和通过该元件的最大实际流量可选出这些液压元件的型号及规格，结果见表7-1。
低速时泵承载能力很差，变载下的运动平稳性都比较差，可使用比例阀、伺服阀等来调节其性能，但装置复杂、价格较贵。优点：在主油箱内，节流损失和发热量都比较小，且效率较高。宜在速度高、负载较大，负载变化不大、对平稳性要求不高的场合。
容积调速回路的工作原理是通过改变回路中变量泵或马达的排量来改变执行元件的运动速度。优点：在此回路中，液压泵输出的油液立即进入执行元件中，没有溢流损失和节流损失，而且工作所承受的压力随负载的变化而变化，因此效率高、发热量小。当加大液压缸的有效工作面积，减小泵的泄露，都能大大的提升回路的速度刚性。
（2）为满足速度的有极变化，采取了压力补偿变量液压泵供油，即在迅速下降的时候，液压泵以全流量供油。当转化成慢速加压压制时，泵的流量减小，最后流量为0。
