液壓系統(tǒng)設(shè)計計算

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1、第十一章液壓系統(tǒng)的設(shè)計和計算任何液壓系統(tǒng)的設(shè)計，除了應(yīng)滿足主機在動作和性能方面規(guī)定的種種要求外，還必須符合質(zhì)量和體積小、成本低、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、使用和維護(hù)方便等一些公認(rèn)的普遍設(shè)計原則。重點難點教學(xué)要求本章目錄教學(xué)要求掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計方法熟悉液壓系統(tǒng)的設(shè)計步驟，液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計熟悉液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計。重點難點熟悉液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計本章目錄第二節(jié)液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計第一節(jié)概述第三節(jié)液壓系統(tǒng)設(shè)計計算舉例液壓系統(tǒng)有液壓傳動系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)之分,一般所說液壓系統(tǒng)的設(shè)計則是泛指液壓傳動系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)組成或工作原理上看，這兩類系統(tǒng)并無本質(zhì)上的

2、差別，僅僅一類以傳遞動力為主，追求傳動特性的完善；另一類以實施控制為主，追求控制特性的完善而已。設(shè)計液壓系統(tǒng)的出發(fā)點，可以是充分發(fā)揮其組成元件的工作性能，也可以是著重追求其工作狀態(tài)的可靠性。前者著眼于安全，實際的設(shè)計工作則常常是這兩種觀點不同程度的組合。設(shè)計步驟不盡相同，但每步相互關(guān)聯(lián)，彼此影響，常需穿插進(jìn)行，交叉展開。第一節(jié)概述1、這個步驟的具體內(nèi)容是：1）主機對液壓系統(tǒng)要求（主機的用途、主要結(jié)構(gòu)、總體布局；）主機對液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件在位置布置和空間尺寸以及質(zhì)量上的限制。2）主機的工藝流程或工作循環(huán)；液壓執(zhí)行元件的運動方式（移動、轉(zhuǎn)動或擺動

3、）及其工作范圍。3）液壓執(zhí)行元件的負(fù)載和運動速度的大小及其變化范圍。4）主機各液壓執(zhí)行元件的動作順序或互鎖要求，各動作的同步要求及同步精度。5）對液壓系統(tǒng)工作性能（如平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等）、工作效率、調(diào)速、平穩(wěn)性、溫升、自動化程度等方面的要求。6）液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件，如周圍介質(zhì)、溫度、濕度、塵埃，外界沖擊等7）其他方面的要求，如液壓裝置在外觀、色彩、經(jīng)濟性等方面的規(guī)定或限制。明確系統(tǒng)設(shè)計要求第二節(jié)液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計1.系統(tǒng)原理圖2.元件明細(xì)表3.系統(tǒng)計算書4.非標(biāo)準(zhǔn)件結(jié)構(gòu)設(shè)計1）油缸參數(shù)設(shè)計2）閥板設(shè)計3）油箱及泵裝置設(shè)計設(shè)計任務(wù)1

4、、明確要求工況分析2、選擇方案確定參數(shù)3、擬定草圖選擇元件4、系統(tǒng)驗算元件參數(shù)調(diào)節(jié)5、結(jié)構(gòu)設(shè)計編寫技術(shù)文件設(shè)計步驟：2、分析系統(tǒng)工況，確定主要參數(shù)（一）工況分析執(zhí)行元件負(fù)載分析與運動分析1）運動行程工況要求2）負(fù)載分析：工作負(fù)載、慣性負(fù)載、摩擦負(fù)載和背壓負(fù)載等3）運動（速度）分析：運動速度（快）、工進(jìn)速度、速度差4）分析法面：工況圖1、選擇方案：根據(jù)系統(tǒng)對動作的要求及負(fù)載的性質(zhì)（輸出力或轉(zhuǎn)矩），確定執(zhí)行元件種類及工作形式，從而確定執(zhí)行元件的工作狀態(tài)，為參數(shù)確定提供依據(jù)。選擇方案確定參數(shù)2、確定參數(shù)：系統(tǒng)參數(shù)主要是壓力和流量，這是系統(tǒng)計算、元

5、件選擇、系統(tǒng)驗算的依據(jù)。而無論哪種參數(shù)均以保證執(zhí)行元件輸出工況需要為前提的，因此，參數(shù)確定主要是執(zhí)行元件的參數(shù)確定。1）系統(tǒng)的壓力：P缸可用初步選取的方法；可參考同類設(shè)備選取，也可根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)載選取。2）缸的直徑：由結(jié)構(gòu)分析確定缸工作腔和缸的形式。按選取的壓力可以確定缸直徑：例：無桿腔工作，以傳力為主時以運動為主時要考慮D的選取情況但d、D確定后要圓整為整數(shù)。3）馬達(dá)排量：4）缸（馬達(dá)）流量：缸：qx≥A·vminqx≤A·vmax馬達(dá)：qx≥V·nminqx≤V·nmax1、選擇回路：根據(jù)動作（速度或壓力）要求及其他各項要求，選擇液壓基

6、本回路。2、擬定草圖：將上述回路合并擬合后形成系統(tǒng)圖，在擬合時注意：減少元件重復(fù)，防止干擾，分析性能，保證效率，發(fā)熱少擬定系統(tǒng)草圖，選擇基本回路1、液壓泵選擇：泵類型按工況要求及經(jīng)濟性選擇動力源計算選擇元件2、閥選擇按閥實際承載的壓力和實際通過的流量來選擇閥的規(guī)格；按閥的動作要求和性能要求選擇閥的種類。3、油箱容量確定按泵每分鐘流量選擇油箱容量：一般V≥q泵aa:低壓系統(tǒng)—2~4中壓系統(tǒng)—5~7高壓系統(tǒng)—6~124、油管及管接頭：油管按內(nèi)徑和壁厚選擇：v：吸油0.5~1.5m/s壓油1.5~5m/s回油1.5~2.5m/s管型按承壓情況選擇

7、接頭按管型選擇1、壓力損失驗算驗算后確定泵規(guī)格是否合適，然后確定各壓力閥調(diào)整壓力。系統(tǒng)驗算：2、系統(tǒng)發(fā)熱驗算：按系統(tǒng)散熱計算發(fā)熱是Hi=Pi-PO=Pi(1-η)按油箱面積計算油箱散熱是H0H0=KA0t(k為散熱系數(shù)）驗算：H0≥Hi—合適H0

8、采用平導(dǎo)軌，其摩擦系數(shù)f=0.1。第三節(jié)液壓系統(tǒng)設(shè)計計算實例1、工況分析1）負(fù)載分析由工作負(fù)載Fw=30kN，重力負(fù)載FG=0，按啟動換向時間和運動部件重量（F·?t=m(v2-