二、动力分析
动力分析，是研究机
器在工作过程中，其执行
机构的受力情况，对液压
系统而言，就是研究液压缸或液压马达的负载情况。
1.液压缸的负载及负载循环图
(1)液压缸的负载力计算。工作机构作直线往复运动时，液压缸必须克服的负载由六部
分组成：
F=F
c
+F
f
+F
i
+F
G
+F
m
+F
b
(9-1)
式中：
F
c
为切削阻力；
F
f
为摩擦阻力；
F
i
为惯性阻力；
F
G
为重力；
F
m
为密封阻力；
F
b
为排
油阻力。
图 9-3 导轨形式
① 切削阻力 F
c
：为液压缸运动方向的工作阻力，对于机床来说就是沿工作部件运动方
向的切削力，此作用力的方向如果与执行元件运动方向相反为正值，两者同向为负值。该作
用力可能是恒定的，也可能是变化的，其值要根据具体情况计算或由实验测定。
② 摩擦阻力 F
f
：
为液压缸带动的运动部件所受的摩擦阻力，它与导轨的形状、放置情况和运动状态有关，其
计算方法可查有关的设计手册。图
9-3 为最常见的两种导轨形式，其摩擦阻力的值为：
平导轨：
F
f
=f∑Fn (9-2)
V 形导轨： F
f
=f∑Fn/[sin(α/2)] (9-3)
式中：
f 为摩擦因数，参阅表 9-1 选取；∑Fn 为作用在导轨上总的正压力或沿 V 形导轨横
截面中心线方向的总作用力；
α 为 V 形角，一般为 90°。
③ 惯性阻力 F
i
。惯性阻力
F
i
为运动部件在启动和制动过程中的惯性力，可按下式计算：
(9-4)
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～
0.020.003～
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/s
2
)；G 为运动部件的重量
(N)；g 为重力加速度，g=9.81 (m/s
2
)；Δv 为速度变化值(m/s)；
( )
i
G v
F
ma
N
g t
∆
=
=
∆