知識點1設計要求與步驟知識點2工況分析與執(zhí)行元件主要參數(shù)的確定知識點3擬定液壓系統(tǒng)原理圖情境6電氣——液壓系統(tǒng)的設計知識點1設計要求與步驟一、設計要求1、滿足主機在動作和性能方面規(guī)定的特殊要求；2、滿足體積小、重量輕、效率高、成本低、結構簡單、使用和維修方便等一般要求。知識點1設計要求與步驟二、設計步驟1、明確設計任務；2、分析系統(tǒng)工況，確定主要參數(shù)；3、擬定液壓系統(tǒng)原理圖；4、分析電磁元件動作順序，擬定電氣控制線路原理圖；5、選擇液壓元件和電氣元件；6、液壓系統(tǒng)性能驗算；7、繪制工作圖，編寫技術文件。二、設計步驟1、明確設計任務；1）主機的用途、結構、總體布局；主要技術參數(shù)與性能要求。2）主機的工藝流程或工作循環(huán)及運動方式，作業(yè)環(huán)境與條件等。3）液壓執(zhí)行元件的負載大小、性質及運動形式、速度的大小；各執(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。4）對液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)方式、性能要求，如運動平穩(wěn)性、調速范圍、定位精度、轉換精度、工作效率、自動化程度、溫升與噪聲，安全性與可靠性等方面的要求。5）液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件，如濕度大小、風沙與粉塵情況、防火與防爆要求等；6）液壓裝置的重量、外形尺寸、經濟性等方面的規(guī)定或限制。7）經濟性與成本方面的要求。知識點2分析系統(tǒng)工況，確定主要參數(shù)；一、分析系統(tǒng)工況要查明它的每個執(zhí)行元件在各自工作過程中的運動速度和負載的變化規(guī)律，這是滿足主機規(guī)定的動作要求和承載能力所必須具備的。

(a)負載圖(b)速度圖

二、確定主要參數(shù)確定液壓執(zhí)行元件的工作壓力和最大流量。1、執(zhí)行元件的工作壓力可以根據(jù)負載圖中的最大負載來選取(見表6-1)，也可以根據(jù)主機的類型來選取(見表6-2)；表6-1按負載選定工作壓力表6-2各類設備常用的系統(tǒng)壓力2、最大流量則由執(zhí)行元件速度圖中的最大速度計算出來。并且要計算出最小速度：

液壓缸：

液壓馬達：（6-2）

（6-1）3、執(zhí)行元件工況圖：工況圖顯示液壓系統(tǒng)在實現(xiàn)整個工作循環(huán)時這三個參數(shù)的變化情況。當系統(tǒng)中包含多個執(zhí)行元件時，其工況圖是各個執(zhí)行元件工況圖的綜合。知識點3擬定液壓系統(tǒng)原理圖包含三項內容：確定系統(tǒng)類型，選擇液壓回路和拼搭液壓系統(tǒng)。一、確定系統(tǒng)類型取決于它的調速方式和散熱要求。

有較大空間可以存放油箱且不另設置散熱裝置的系統(tǒng)、要求結構盡可能簡單的系統(tǒng)，或采用節(jié)流調速或容積節(jié)流調速的系統(tǒng)．都宜采用開式；采用輔助泵進行補油并通過換油來達到冷卻目的的系統(tǒng)、對工作穩(wěn)定和效率有較高要求的系統(tǒng)，或采用容積調速的系統(tǒng)，都宜采用閉式。表6-3油路循環(huán)形式的特點二、選擇液壓回路原則：既要保證滿足各項主題要求，也要考慮符合節(jié)省能源、減少發(fā)熱、減少沖擊。1、調速回路：調速方式節(jié)流調速容積調速容積節(jié)流調速適用工況小功率系統(tǒng)大功率系統(tǒng)中等功率系統(tǒng)系統(tǒng)效率低較高高速度——載荷特性低采用節(jié)流調速時剛度低；采用調速閥時，剛度高剛度高剛度高經濟性成本低成本高成本較低2、選擇輔助回路平衡回路、緩沖回路、制動回路、順序動作回路、同步回路、互不干涉回路、卸荷回路要結合系統(tǒng)壓力、調速方式、系統(tǒng)效率等因素來確定油泵種類；定量泵、變量泵、單泵、雙聯(lián)泵等。3、選擇系統(tǒng)油源種類，確定油泵壓力控制方式主要取決于液壓系統(tǒng)的高速方式，節(jié)流調速時，多采用調壓回路；容積調速時，多采用限壓回路；卸荷回路的選擇主要取決于：功率損失、溫升、流量與壓力的瞬時變化等因素。4、選擇壓力控制方式三、回路合成，構建完整的液壓系統(tǒng)回路合成，應著重考慮以下幾點：1、防止回路間的相互干擾；2、防止液壓沖擊；3、力求控制回路工作可靠；4、將作用與功能相近的元件盡量合并，使結構簡單緊湊，降低成本；5、合理分布測壓點。對可靠性要求特別高的系統(tǒng)來說，擬定系統(tǒng)草圖時還要考慮“結構儲備”問題，那就是在系統(tǒng)中設置一些必要的備用元件或備用回路，以便在工作元件或工作回路發(fā)生故障時它們立即能“上崗頂班”。一、液壓執(zhí)行元件的選擇1、液壓執(zhí)行元件類型的選擇1）依據(jù)：液壓執(zhí)行元件運動形式。2）選擇方法，參考表6-5液壓執(zhí)行元件類型的選擇3）液壓缸的載荷計算（6-3——6-20）

知識點4液壓元件選擇二、液壓泵的計算和選擇液壓泵的最大工作壓力必須大于或等于液壓執(zhí)行元件最大工作壓力和進油路上總壓力損失這兩者之和。液壓泵的流量必須大于或等于幾個同時工作的液壓執(zhí)行元件總流量的最大值以及回路中泄漏量這兩者之和。泵的額定壓力應選得比上述最大工作壓力高25％～60％，以便留有壓力儲備；額定流量按上述最大流量選取即可。三、液壓閥的選擇1、壓力控制閥的選擇選擇壓力控制閥時，主要依據(jù)壓力閥所在油路的最大工作壓力和通過該閥的最大流量。其次應考慮壓力閥的壓力調節(jié)范圍、流量變化范圍、所要求的壓力靈敏度和平穩(wěn)性等。2、流量控制閥的選擇選擇流量控制閥時，主要依據(jù)流量閥所在油路的最大工作壓力和通過該閥的最大流量。其次應考慮流量閥的流量調節(jié)范圍、流量壓力特性、最小穩(wěn)定流量、壓力補償要求或溫度補償要求，對濾油器過濾精度的要求，閥進、出口壓差大小及閥內泄漏的大小等。3、方向控制閥的選擇選擇方向控制閥時，主要依據(jù)方向閥所在油路的最大工作壓力和通過該閥的最大流量。其次應考慮方向閥的換向頻率、響應時間、操縱方式、閥口壓力損失及閥內泄漏的大小等。四、液壓輔件的計算與選擇1、管道：2、濾油器：3、油箱知識點5液壓系統(tǒng)主要性能的驗算一、回路壓力損失驗算二、發(fā)熱溫升驗算知識點6液壓裝置與閥件件的安裝配置一、液壓裝置的結構形式通常，液壓裝置可以設計成集中式和分散式兩種形式。1、集中式結構是將液壓系統(tǒng)的油源、控制閥組等獨立設置于主機之外。組成液壓泵站。其優(yōu)點是：安裝維修方便．油源的振動、發(fā)熱不會影響主機，但占地面積較大。

2、分散式結構是將液壓系統(tǒng)的油源、控制閥組等分別安裝在設備的適當位置。其優(yōu)點是：結構緊湊．占地面積小。但安裝維修困難，液壓系統(tǒng)的振動與發(fā)熱對主機工作有一定影響。二、液壓閥的配置形式液壓閥可以采用板式配置和集成式配置兩種形式。1、板式配置是將板式元件及其底板固定安裝板上，用油管連接成液壓系統(tǒng)。優(yōu)點是：元件更換方便，但配管工作量大．安裝空間大。2、集成式配置主要有集成塊式和疊加閥式兩種形式。集成塊式配置是用標準回路集成塊或自行設計的典型回路集成塊拼湊成各種液壓系統(tǒng)。優(yōu)點是：結構緊湊，體積?。?jié)省管件．減少了泄漏，因而得到了廣泛應用。知識點7繪制工作圖和編寫技術文件一、繪制工作圖工作圖指工程上實用的圖紙資料，主要包括液壓系統(tǒng)回路原理圖、電氣系統(tǒng)線路原理圖，非標準零件零件圖、液壓元件安裝布置裝配圖，電氣元件的安裝布置圖、接線圖等圖紙。二、編寫技術文件技術文件主要指液壓系統(tǒng)設計說明書、電氣系統(tǒng)設計說明書，液壓元件、電氣元件規(guī)格、型號、數(shù)量及生產企業(yè)明細表，安裝說明書、使用維護說明書等等。拓展訓練：自測題一、填空1、表示液壓系統(tǒng)執(zhí)行件工作過程中負載隨時間的變化規(guī)律的圖示稱作

圖。2、表示液壓系統(tǒng)執(zhí)行件的運動速度承時間變化規(guī)律的圖示稱作速度稱作

圖。3、表示液壓系統(tǒng)中壓力、流量、功率承時間變化規(guī)律的圖示稱作

圖。4、液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的

是選擇液壓系統(tǒng)中其他液壓元件和液壓回路的重要依據(jù)。5、液壓系統(tǒng)在類型上采用開式還是閉式，主要取決于它的

方式和散熱要求。6、一般地，凡采用節(jié)流調速和容積節(jié)流調速的液壓系統(tǒng)，都宜采用

。7、凡采用容積調速的液壓系統(tǒng)，都宜采用

傳動。8、挑選液壓回路時既要保證滿足各項主要要求，也要考慮符合節(jié)省

、減少發(fā)熱、減少

等原則。9、壓力控制方式主要取決于液壓系統(tǒng)的

方式。10、節(jié)流調速時，多采用

回路。11、容積調速時，多采用

回路。12、卸荷回路的選擇主要取決于

損失、溫升、流量與壓力的瞬時變化等因素。13、液壓執(zhí)行元件類型的選擇主要依據(jù)是液壓執(zhí)行元件的

形式。14、液壓泵的的最大工作壓力必須

液壓執(zhí)行元件最大工作壓力和進油路上總壓力損失這兩者之和。15、液壓泵的流量必須

幾個同時工作的液壓執(zhí)行元件總流量的最大值以及回路中泄漏量這兩者之和。16、選擇壓力控制閥時，主要依據(jù)壓力閥所在油路的最大工作

和通過該閥的最大。17、選擇流量控制閥時，主要依據(jù)流量閥所在油路的最大工作

和通過該閥的最大。18、選擇方向控制閥時，主要依據(jù)方向閥所在油路的最大工作

和通過該閥的最大。19、通常，液壓裝置可以設計成

和

兩種形式。20、液壓裝置

式結構是將液壓系統(tǒng)的油源、控制閥組等獨立設置于主機之外，組成液壓泵站。2