液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算資料液壓系統(tǒng)組成:動力裝置——最常見的形式就是液壓泵，是將電動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液液壓能的裝置。其作用是向液壓系統(tǒng)提供壓力油。執(zhí)行裝置——包括液壓缸和液壓馬達(dá)，是將油液的液壓能轉(zhuǎn)換成驅(qū)動負(fù)載運動的機(jī)械能的裝置?？刂普{(diào)節(jié)裝置——包括壓力、流量、方向等控制閥，是對系統(tǒng)中油液壓力、流量或流動方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的裝置。輔助裝置——包括上述三部分以外的其他裝置，例如油箱、過濾器、油管等。它們對保證液壓系統(tǒng)正常工作起著重要的作用。

液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計過程中不確定因素較多，往往在制造、試驗后經(jīng)過修改才能取得滿意的效果。隨著計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計過程將會越來越簡化，設(shè)計的可靠性大大提高。設(shè)計原則：滿足主機(jī)對系統(tǒng)提出的性能要求（如：動作順序、力和速度等）；結(jié)構(gòu)簡單、維修方便，安全可靠；效率高（節(jié)能），壽命長，造價低；環(huán)保。9.1液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計9.1.1明確系統(tǒng)設(shè)計要求主機(jī)的用途、結(jié)構(gòu)、總體布局；主機(jī)的工作循環(huán)及運動方式；液壓執(zhí)行元件的負(fù)載及運動速度大小；各執(zhí)行元件的動作順序及互鎖要求；系統(tǒng)性能、工作效率和自動化；工作環(huán)境和工作條件；重量、外形尺寸、經(jīng)濟(jì)性要求和限制。9.1.2分析系統(tǒng)工況，確定主要參數(shù)一、分析系統(tǒng)工況對各執(zhí)行元件的運動速度及其變化規(guī)律進(jìn)行分析，繪制位移—速度圖。運動分析確定負(fù)載確定各執(zhí)行元件的負(fù)載及其變化規(guī)律，繪制位移—負(fù)載圖。執(zhí)行元件的工作壓力p二、確定主要參數(shù)根據(jù)位移—負(fù)載圖最大負(fù)載和機(jī)械效率ηm，確定執(zhí)行元件的工作壓力p值。另一種方法是根據(jù)書中表9.1.1和表9.1.2選取。執(zhí)行元件的幾何尺寸（A、VM）液壓執(zhí)行元件的機(jī)械效率ηm是根據(jù)執(zhí)行元件的運動密封處摩擦阻力決定的一般取0.8~0.9；對于單活塞桿液壓缸：在無背壓時：D求出后按GB2348-80將其圓整就近的標(biāo)準(zhǔn)值。d

可由產(chǎn)品樣本或手冊根據(jù)經(jīng)驗確定。當(dāng)系統(tǒng)采用了調(diào)速裝置要對其最小穩(wěn)定流量下的速度值進(jìn)行驗算，以檢查在面積A時執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最小穩(wěn)定速度是否滿足，否則，應(yīng)按此確定A的值。執(zhí)行元件的最大流量qmax其中：qmin為調(diào)速裝置的最小穩(wěn)定流量是指將執(zhí)行元件在不同階段的實際工作壓力、流量和功率值繪制成圖或表。液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的工況圖當(dāng)系統(tǒng)中有多個執(zhí)行元件時，工況圖為各執(zhí)行元件的綜合。流量壓力功率工況圖是系統(tǒng)元件和回路選擇依據(jù)：泵、閥和輔助元件規(guī)格是根據(jù)工況圖中最大壓力、最大流量確定的；液壓回路及其油源形式是按工況圖中各個不同階段內(nèi)的壓力和流量變化情況初步確定；可以根據(jù)工況圖中壓力、流量變化情況合理調(diào)整參數(shù)，是系統(tǒng)達(dá)到優(yōu)化（功率平穩(wěn)）。包括：1.確定系統(tǒng)類型2.選擇液壓回路3.組成液壓系統(tǒng)圖9.1.3擬定液壓系統(tǒng)圖選擇回路一般原則：1.滿足工作要求；2.節(jié)省能源、減少發(fā)熱、減少系統(tǒng)沖擊等。選擇液壓泵9.1.4選擇液壓元件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(jìn)油路上總壓力損失之和。Pp≥K

PmaxPp—泵的工作壓力，MPa;K—系數(shù)，考慮液壓泵至執(zhí)行元件管路中的壓力損失，一般K=1.3~1.5。Pmax—執(zhí)行元件的最高工作壓力，MPa。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之和。qp≥K

qmaxqp—泵的輸出流量，L/minK—系統(tǒng)的泄漏系數(shù)，一般K=1.1~1.3（管道長取大值，管道短取小值）

qmax—執(zhí)行元件實際需要的最大流量，L/min。當(dāng)計算出液壓泵壓力、流量值后，按產(chǎn)品樣本選取液壓泵時，泵的額定壓力pH應(yīng)比計算壓力高25%。PH≥1.25

Pp液壓泵的流量應(yīng)選擇比較接近的即可（但對于變量泵來講，也應(yīng)該選擇稍高一點為佳）。電動機(jī)的功率可直接從樣本上查到。選擇閥類元件選擇閥類元件的規(guī)格型號時，從系統(tǒng)圖或工況圖中查出的流量、壓力的最大值，再從產(chǎn)品樣本中選取閥的通徑和壓力。選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時必須考慮最小穩(wěn)定流量是否符合設(shè)計要求。選擇液壓輔助元件油管通徑一般與閥通徑一致或大于閥通徑。9.1.5液壓系統(tǒng)性能驗算液壓系統(tǒng)性能驗證是一個復(fù)雜的問題，過去用一些經(jīng)驗公式和類比的方法進(jìn)行近似估算。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，采用仿真技術(shù)可對系統(tǒng)進(jìn)行各種技術(shù)分析，同時采用CAD技術(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行修改，是系統(tǒng)達(dá)到最佳效果。一、回路壓力損失驗算沿程壓力損失、局部壓力損失和所有控制閥的壓力損失。二、發(fā)熱溫升驗算液壓泵輸入功率與執(zhí)行元件輸出功率的差值為液壓系統(tǒng)的功率損失，這些能量損失全部轉(zhuǎn)換成熱量，使系統(tǒng)產(chǎn)生溫升。如果按這些熱量全部由油箱散發(fā)，可用第六章油箱設(shè)計的方法進(jìn)行驗算。即：

△P=P（1一η）

△p

＝kA△t△t=△p

/kAp—

液壓泵的輸人功率；η—液壓系統(tǒng)總效率（一般0.7~0.85）A——散熱面積（m2）；△t——系統(tǒng)溫升（℃），即系統(tǒng)達(dá)到熱平衡后的油溫(≤65℃)與環(huán)境溫度之差；k——散熱系數(shù)（kW.m-2.℃-1）當(dāng)通風(fēng)很差時k=(8~9)x10-3；通風(fēng)良好時k=(15~17)x10-3；用風(fēng)扇冷卻時k＝23x10-3；用循環(huán)水冷卻時k=(110～175)x10-3

9.2液壓系統(tǒng)設(shè)計計算實例9.2.1題目設(shè)計一個簡易臥式單軸鉆孔機(jī)床動力滑臺的液壓系統(tǒng)，以實現(xiàn)快進(jìn)工進(jìn)快退停止的工作循環(huán)。最大軸向鉆削力F=15000N，動力滑臺自重G=20000，快進(jìn)和快退速度相等v1=0.1m/s，工作進(jìn)給速度可調(diào)v2=0.9~18.0mm/s，快速進(jìn)給行程s1=120mm，工作進(jìn)給行程s2=60mm，動力滑臺為平導(dǎo)軌，摩擦系數(shù)fd=0.1(動摩擦系數(shù)）注：忽略系統(tǒng)加減速時的慣性力。已知：要求：進(jìn)行工況分析，繪制工況圖；擬定液壓系統(tǒng)原理圖，繪制電磁鐵動作循環(huán)表；計算液壓系統(tǒng)，選擇標(biāo)準(zhǔn)液壓元件。9.2.2分析系統(tǒng)工況一、負(fù)載分析快進(jìn)：動摩擦力Fd=fdG=0.1×20000N=2000N工進(jìn)：F+Fd=15000N+2000N=17000N快退：動摩擦力Fd=2000N鉆床的負(fù)載——位移曲線15000120009000300060000306090120150180F/Nl/mm2000N17000N-2000N二、負(fù)載圖和速度圖鉆床的速度——位移曲線0.100.080.060.020.040306090120150180v(m/s)l/mm0.10.018-0.19.2.3液壓缸主要參數(shù)的確定選定工作壓力按負(fù)載選定工作壓力，該鉆床的最大負(fù)載為17kN，選取p=3MPa在該系統(tǒng)中，考慮到專用鉆床在工進(jìn)階段時，需要較低的穩(wěn)定速度和較大的鉆削力，而單活塞桿液壓缸最容易滿足。又因為快進(jìn)速度較高，且快進(jìn)和快退時的速度相等，所以取液壓缸的無桿腔有效面積A1等于有桿腔面積A2的兩倍的差動連接（A1=2A2）。確定執(zhí)行元件的幾何參數(shù)鉆孔時，液壓缸要有背壓，以防止孔被鉆通時滑臺突然前沖。選p2=0.5Mpa.式中：F=17000N；ηm=0.9液壓缸的機(jī)械效率；A1=2A2A1無桿腔有效面積，A2有桿腔有效面積；p2=0.5Mpa=0.5x106Pap1=3Mpa=3x106Pa活塞直徑D按液壓缸內(nèi)徑系列標(biāo)準(zhǔn)選取液壓缸直徑：D=100mm因為：A1=2A2將計算結(jié)果進(jìn)行圓整：d=70mm液壓缸實際有效工作面積：無桿腔面積：有桿腔面積：液壓缸在各階段的壓力、流量和功率快進(jìn)：F=2000

N,p2=0工進(jìn)：F=17000

N,p2=0.5MPa,v2=0.9~18mm/s快退：F=2000

N,p2=0MPa,v2=0.1m/s液壓缸在各階段的壓力、流量和功率工況計算公式速度m/s有效面積m2負(fù)載N壓力MPa流量L/min功率kw快進(jìn)p1=F/(A1-A2)ηmq=(A1-A2)v1P=p1q

0.140.04

×10-420000.57240.23工進(jìn)p1=(F/ηm+

p2A2)/A1q=A1v2P=p1q0.0009~0.01878.5×10-4170002.664.3~8.50.19~0.38快退p1=F/A2ηm

q=A2v1P=p1q0.140.04

×10-420000.57240.239.2.4液壓系統(tǒng)圖的擬定一、液壓回路的選擇選擇液壓回路是根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求和工況圖從重多的成熟方案中評比挑選出來的。原則：1.滿足各項主題要求；2.節(jié)省能源，減少發(fā)熱和沖擊。調(diào)速回路：1.進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速，回油路上設(shè)置背壓閥；2.回油路接流調(diào)速?？焖龠\動和換向回路：快速運動采用差動回路。由于速度換接時流量變換大，采用行程閥換接回路。供油系統(tǒng)：1.由于系統(tǒng)需要低壓大流量和高壓小流量交替供油，所以可采用雙液壓泵。2.單泵供油系統(tǒng)?？爝M(jìn)工進(jìn)快退電磁鐵動作循環(huán)表元件動作1YA2YA行程閥快進(jìn)+-導(dǎo)通工進(jìn)+-切斷塊退-+切斷—導(dǎo)通停止--導(dǎo)通一、液壓泵工作壓力：Pp≥K

Pmax其中：Pmax=2.66MPa（工進(jìn)式系統(tǒng)壓力）K=1.3~1.5取K=1.4Pp=1.4×2.66=3.7Mpa9.2.5液壓元件的選擇液壓泵的額定壓力為：p=Pp(1+K1)=3.7(1+0.3)=4.8Mpa其中：K1為液壓泵的儲備系數(shù)，一般為0.25~0.60，這里K1取0.3qp≥K

qmaxqp—泵的輸出流量，L/minK—系統(tǒng)的泄漏系數(shù)，一般K=1.1~1.3（管道長取大值，管道短取小值）這里K取1.2。

qmax—執(zhí)行元件實際需要的最大流量，L/min，從表中可以看到，快進(jìn)時系統(tǒng)所需流量最大qmax=24。2.確定液壓泵的最大流量：qp=K

qmax=1.2×24=28.8L/min根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn)品目錄，確定選取液壓泵的規(guī)格為：葉片泵YB1-32型號排量/mL.r-1額定壓力/MPa轉(zhuǎn)速/r.min-1額定功率/kW質(zhì)量/kgYB1-25256.396048.7YB1-3232516YB1-40405.5YB1型葉片泵技術(shù)性能3.確定電動機(jī)功率由系統(tǒng)原理圖可知：當(dāng)三位五通電磁換向閥中位時（非工作），液壓泵排出的液壓油全部由溢流閥4回油箱，如果溢流閥4的調(diào)定壓力為4MPa，則最高功率發(fā)生在中位時。若泵的效率η取0.8則：電動機(jī)的功率為：根據(jù)P=2.56kw、n=960r/min查閱電機(jī)手冊，選定三項異步電動機(jī)：Y100L2-4型電動機(jī)，額定功率為3kw。根據(jù)擬定的液壓系統(tǒng)圖，計算液壓閥在不同工況時的工作壓力和最大實際流量，確定液壓閥型號及規(guī)格。二、閥類元件及輔助元件序號名稱型號規(guī)格壓力MPa流量L/min1液壓泵YB1-326.3302單向閥AF3-Fa10B6.3633壓力表10序號名稱型號規(guī)格壓力MPa流量L/min4溢流閥YF3-10B6.3635三位五通電磁換向閥35E-63BY6.3636單向行程調(diào)速閥AXQF3-E10L6.3637單向閥AF3-Fa10B6.3638溢流閥YF3-10B6.3639液控順序閥XF3-10B6.36310背壓單向閥AF3-Fb20B6.363三、油管取v=4m/s，q=30L/min（泵的最大流量）。根據(jù)《材料手冊》，取20×4無縫鋼管四、油箱油箱容積由經(jīng)驗估算：V＝KqnK=7（中壓系統(tǒng)K＝5～7），qn=30L/min（泵的最大流量）V＝7×30=210L9.2.5液壓元件的選擇一、回路壓力損失驗算系統(tǒng)管路尚未確定，整個回路的壓力損失無法估算，略。二、油液溫升驗算按工進(jìn)時計算液壓缸的有效輸出功率F=17000N，v=0.9×10-3m/sP2=Fv=17000×0.9×10-3=15.3W液壓泵的輸入功率:液壓泵的最高工作壓力由溢流閥控制為4MPa，排量為32mL/r系統(tǒng)發(fā)熱量計算QH=P1-P2=2.56×103-15.3=2544.7WQH＝kA△t△t＝QH/kA，通風(fēng)良好時k=(15~17)x10-3；油箱散熱面積A:△t＝2544.7×10-3/17×10-3×2.30=65℃方案二元件動作1YA2YA3YA快進(jìn)+-+工進(jìn)+--塊退-+-停止---方案二快進(jìn)方案二工進(jìn)方案二快退歷史ⅱ岳麓版第13課交通與通訊的變化資料精品課件歡迎使用[自讀教材·填要點]一、鐵路，更多的鐵路1．地位鐵路是

建設(shè)的重點，便于國計民生，成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動脈。2．出現(xiàn)1881年，中國自建的第一條鐵路——唐山

至胥各莊鐵路建成通車。1888年，宮廷專用鐵路落成。交通運輸開平3．發(fā)展(1)原因：①甲午戰(zhàn)爭以后列強(qiáng)激烈爭奪在華鐵路的

。②修路成為中國人

的強(qiáng)烈愿望。(2)成果：1909年

建成通車；民國以后，各條商路修筑權(quán)收歸國有。4．制約因素政潮迭起，軍閥混戰(zhàn)，社會經(jīng)濟(jì)凋敝，鐵路建設(shè)始終未入正軌。修筑權(quán)救亡圖存京張鐵路二、水運與航空1．水運(1)1872年,

正式成立，標(biāo)志著中國新式航運業(yè)的誕生。(2)1900年前后，民間興辦的各種輪船航運公司近百家，幾乎都是在列強(qiáng)排擠中艱難求生。2．航空(1)起步：1918年，附設(shè)在福建馬尾造船廠的海軍飛機(jī)工程處開始研制

。(2)發(fā)展：1918年，北洋政府在交通部下設(shè)“

”；此后十年間，航空事業(yè)獲得較快發(fā)展。輪船招商局水上飛機(jī)籌辦航空事宜處三、從驛傳到郵政1．郵政(1)初辦郵政：1896年成立“大清郵政局”，此后又設(shè)

，郵傳正式脫離海關(guān)。(2)進(jìn)一步發(fā)展：1913年，北洋政府宣布裁撤全部驛站；1920年，中國首次參加

。郵傳部萬國郵聯(lián)大會2．電訊(1)開端：1877年，福建巡撫在

架設(shè)第一條電報線，成為中國自辦電報的開端。(2)特點：進(jìn)程曲折，發(fā)展緩慢，直到20世紀(jì)30年代情況才發(fā)生變化。3．交通通訊變化的影響(1)新式交通促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改變了人們的通訊手段和

，

轉(zhuǎn)變了人們的思想觀念。(2)交通近代化使中國同世界的聯(lián)系大大增強(qiáng)，使異地傳輸更為便捷。(3)促進(jìn)了中國的經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展，也使人們的生活

。臺灣出行方式多姿多彩[合作探究·提認(rèn)知]

電視劇《闖關(guān)東》講述了濟(jì)南章丘朱家峪人朱開山一家，從清末到九一八事變爆發(fā)闖關(guān)東的前塵往事。下圖是朱開山一家從山東輾轉(zhuǎn)逃亡到東北途中可能用到的四種交通工具。依據(jù)材料概括晚清中國交通方式的特點，并分析其成因。提示：特點：新舊交通工具并存(或：傳統(tǒng)的帆船、獨輪車，近代的小火輪、火車同時使用)。

原因：近代西方列強(qiáng)的侵略加劇了中國的貧困，阻礙社會發(fā)展；西方工業(yè)文明的沖擊與示范；中國民族工業(yè)的興起與發(fā)展；政府及各階層人士的提倡與推動。[串點成面·握全局]一、近代交通業(yè)發(fā)展的原因、特點及影響1．原因(1)先進(jìn)的中國人為救國救民，積極興辦近代交通業(yè)，促進(jìn)中國社會發(fā)展。(2)列強(qiáng)侵華的需要。為擴(kuò)大在華利益，加強(qiáng)控制、鎮(zhèn)壓中國人民的反抗，控制和操縱中國交通建設(shè)。(3)工業(yè)革命的成果傳入中國，為近代交通業(yè)的發(fā)展提供了物質(zhì)條件。2．特點(1)近代中國交通業(yè)逐漸開始近代化的進(jìn)程，鐵路、水運和航空都獲得了一定程度的發(fā)展。(2)近代中國交通業(yè)受到西方列強(qiáng)的控制和操縱。(3)地域之間的發(fā)展不平衡。3．影響(1)積極影響：促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改變了人們的出行方式，一定程度上轉(zhuǎn)變了人們的思想觀念；加強(qiáng)了中國與世界各地的聯(lián)系，豐富了人們的生活。(2)消極影響：有利于西方列強(qiáng)的政治侵略和經(jīng)濟(jì)掠奪。1．李鴻章1872年在上海創(chuàng)辦輪船招商局，“前10年盈和，成為長江上重要商局，招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立之勢”。這說明該企業(yè)的創(chuàng)辦 (

)A．打破了外商對中國航運業(yè)的壟斷B．阻止了外國對中國的經(jīng)濟(jì)侵略C．標(biāo)志著中國近代化的起步D．使李鴻章轉(zhuǎn)變?yōu)槊褡遒Y本家解析：李鴻章是地主階級的代表，并未轉(zhuǎn)化為民族資本家；洋務(wù)運動標(biāo)志著中國近代化的開端，但不是具體以某個企業(yè)的創(chuàng)辦為標(biāo)志；洋務(wù)運動中民用企業(yè)的創(chuàng)辦在一定程度上抵制了列強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)侵略，但是并未能阻止其侵略。故B、C、D三項表述都有錯誤。答案：A二、近代以來交通、通訊工具的進(jìn)步對人們社會生活的影響(1)交通工具和交通事業(yè)的發(fā)展，不僅推動各地經(jīng)濟(jì)文化交流和發(fā)展，而且也促進(jìn)信息的傳播，開闊人們的視野，加快生活的節(jié)奏，對人們的社會生活產(chǎn)生了深刻影響。(2)通訊工具的變遷和電訊事業(yè)的發(fā)展，使信息的傳遞變得快捷簡便，深刻地改變著人們的思想觀念，影響著人們的社會生活。2．清朝黃遵憲曾作詩曰：“鐘聲一及時，頃刻不少留。雖有萬鈞柁，動如繞指柔?！边@是在描寫 (

)A．電話B．汽車C．電報 D．火車解析：從“萬鈞柁”“動如繞指柔”可推斷為火車。答案：D[典題例析][例1]上海世博會曾吸引了大批海內(nèi)外人士利用各種交通工具前往參觀。然而在19世紀(jì)七十年代，江蘇沿江居民到上海，最有可能乘坐的交通工具是 (

)A．江南制造總局的汽車B．洋人發(fā)明的火車C．輪船招商局的輪船D．福州船政局的軍艦[解析]由材料信息“19世紀(jì)七十年代，由江蘇沿江居民到上?！笨膳袛嘧钣锌赡苁禽喆猩叹值妮喆?。[答案]

C[題組沖關(guān)]1．中國近代史上首次打破列強(qiáng)壟斷局面的交通行業(yè)是(

)A．公路運輸 B．鐵路運輸C．輪船運輸 D．航空運輸解析：根據(jù)所學(xué)1872年李鴻章創(chuàng)辦輪船招商局，這是洋務(wù)運動中由軍工企業(yè)轉(zhuǎn)向兼辦民用企業(yè)、由官辦轉(zhuǎn)向官督商辦的第一個企業(yè)。具有打破外輪壟斷中國航運業(yè)的積極意義，這在一定程度上保護(hù)了中國的權(quán)利。據(jù)此本題選C項。答案：C2.右圖是1909年《民呼日報》上登載的一幅漫畫，其要表達(dá)的主題是(

)A．帝國主義掠奪中國鐵路權(quán)益B．西方國家學(xué)習(xí)中國文化C．西方列強(qiáng)掀起瓜分中國狂潮D．西方八國組成聯(lián)軍侵略中國解析：從圖片中可以了解到各國舉的燈籠是火車形狀，20世紀(jì)初的這一幅漫畫正反映了帝國主義掠奪中國鐵路權(quán)益。B項說法錯誤，C項不能反映漫畫的主題，D項時間上不一致。答案：A[典題例析][例2]

(2010·福建高考)上海是近代中國茶葉的一個外銷中心。1884年，福建茶葉市場出現(xiàn)了茶葉收購價格與上海出口價格同步變動的現(xiàn)象。與這一現(xiàn)象直接相關(guān)的近代事業(yè)是(

)A．電報業(yè) B．大眾報業(yè)C．鐵路交通業(yè) D．輪船航運業(yè)[解析]材料主要反映了信息交流的快捷，故選A。[答案]

A[題組沖關(guān)]3．假如某愛國實業(yè)家在20世紀(jì)初需要了解全國各地商業(yè)信息，可采用的最快捷的方式是 (

)