1、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算，山東省科技大學(xué)傳記機(jī)械控制和智能設(shè)備研究所，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算，明確設(shè)計(jì)要求，編寫工作條件分析液壓系統(tǒng)原理圖計(jì)算和液壓組件檢查液壓系統(tǒng)性能選擇工作圖，編制技術(shù)文件，了解主要內(nèi)容，培訓(xùn)要求，液體系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算方法，明確設(shè)計(jì)要求，工作條件分析，1)液壓系統(tǒng)液壓傳動(dòng)完成的運(yùn)動(dòng)和空間位置限制2)液壓系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和性能要求(例如工作周期、運(yùn)動(dòng)方式(往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、同步、順序或傳動(dòng)等要求)、自動(dòng)化程度、速度調(diào)節(jié)范圍、運(yùn)動(dòng)平滑度和精度、載荷狀態(tài)、工作行程等3)工作環(huán)境：0 ，主機(jī)的行為要求：哪些行為、行為之間的連接性、自動(dòng)循環(huán)等主機(jī)可能對(duì)液壓系統(tǒng)提出了很多要求，設(shè)計(jì)需要根據(jù)了解主機(jī)用途、工

2、作過程和總體布局來分析這些要求。性能要求：力和運(yùn)動(dòng)要求、力和速度的大小、速度范圍、速度的穩(wěn)定性、周期完成時(shí)間等?，F(xiàn)代機(jī)器要求高精度、高生產(chǎn)率和高自動(dòng)化，這不僅要求液壓系統(tǒng)有好的靜態(tài)指標(biāo)，而且經(jīng)常要求動(dòng)態(tài)指標(biāo)。第一，必須對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境、工作環(huán)境溫度和濕度、污染和振動(dòng)沖擊情況、腐蝕性和易燃物質(zhì)是否存在等有明確的答案。這包括液壓零件和介質(zhì)選擇。如果需要，還應(yīng)在設(shè)計(jì)中添加保護(hù)措施。液壓裝置的重量、外形尺寸限制、經(jīng)濟(jì)性、能耗要求等其他要求；一、明確液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求；二、分析工作條件；液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)；工作條件分析：分析工作中主機(jī)速度和負(fù)載的變化規(guī)則；即運(yùn)動(dòng)分析和負(fù)載分析。對(duì)

3、于運(yùn)動(dòng)復(fù)雜的機(jī)器，需要繪制速度循環(huán)圖和載荷循環(huán)圖。您可以不繪制簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，但必須找到最大負(fù)載和最大速度點(diǎn)。對(duì)主機(jī)執(zhí)行負(fù)載和運(yùn)動(dòng)分析，確定整個(gè)工作周期負(fù)載和速度的變化規(guī)律，確定執(zhí)行元件主要結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)(工作壓力和最大流量)。第二，分析工作條件，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，主機(jī)工作過程中執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要克服的載荷包括工作負(fù)荷(切削力、注射力、壓力等)、慣性載荷和阻力載荷(摩擦、密封阻力、背壓阻力等)牙齒。1，運(yùn)動(dòng)分析，2，負(fù)載分析，根據(jù)工作條件要求，圖形顯示執(zhí)行元件在每個(gè)步驟中需要克服的負(fù)載。通常用載荷時(shí)間(F-t)或載荷變位(F-s)曲線表示，稱為載荷循環(huán)圖形。(1)液壓缸的負(fù)載分析，

4、使用液壓缸以直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)主機(jī)執(zhí)行器時(shí)需要克服的外部負(fù)載功率為FL=F FfFa，2，分析工作條件，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，a .工作負(fù)載F，不同機(jī)器的工作負(fù)載不同。對(duì)于金屬切削機(jī)床，作用于移動(dòng)組合運(yùn)動(dòng)方向的切削力是工作負(fù)載。對(duì)于升降機(jī)，重物的重量是工作負(fù)荷。工作負(fù)載可以是恒定的，也可以是可變的。可以是正向載荷，也可以是負(fù)向載荷。b .摩擦阻力載荷Ff，摩擦阻力載荷是主體執(zhí)行機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)中必須克服的支承面的摩擦力。格式Ff=Nii的Ni作用于第I個(gè)支撐面的法向力；I支承面的摩擦系數(shù)。第二，分析工作條件，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，c .慣性負(fù)載Fa，慣性負(fù)載在移動(dòng)零件啟動(dòng)或制動(dòng)過程中慣性力。牛頓第

5、二定律Fa=ma=(G/g)。(v/t)液壓缸還需要克服密封裝置的摩擦阻力。與大小、密封形式、液壓缸的制造質(zhì)量和工作壓力有關(guān)。其次，分析工作條件，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，(2)液壓馬達(dá)負(fù)載分析，將液壓馬達(dá)用作執(zhí)行要素時(shí)，液壓馬達(dá)需要克服的外部負(fù)載是ML=M Mf Ms格式的M工作負(fù)載折疊到液壓馬達(dá)上的力矩。Mf執(zhí)行器等摩擦力折疊在液壓馬達(dá)上的力矩Ms執(zhí)行器、運(yùn)動(dòng)裝置、液壓馬達(dá)等啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)折疊在液壓馬達(dá)上的力矩總和。第二，分析工作條件，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，第三，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，(1)選定工作壓力，工作壓力選擇與設(shè)計(jì)和系統(tǒng)是否經(jīng)濟(jì)有關(guān)。工作壓力低時(shí)，執(zhí)行組件的容量必須大。這意味著尺寸

6、、重量和系統(tǒng)所需的流量也很大。壓力過高會(huì)提高零部件的制造精度和系統(tǒng)使用維護(hù)要求，降低體積效率。通常根據(jù)機(jī)器類型選擇工作壓力。2，分析工作條件，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，3，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，(1)選定工作壓力，2，分析工作條件，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，(2)確定液壓缸的有效面積，從滿足載荷力的要求開始A=FL/cmml如果qmin/Avmin檢查結(jié)果不符合要求，則表示液壓缸的有效工作區(qū)是上面選擇的。2，分析工作條件，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，(3)確定液壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)排放量，滿足負(fù)載力矩要求所需，q=2ML/p.Mm，最小轉(zhuǎn)速要求，即qmin /Vmnmin，2，根據(jù)分析工作條件進(jìn)行檢查其次，分

7、析工作條件，找出液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)確定、最大壓力點(diǎn)、最大流量點(diǎn)和最大功率點(diǎn)。3，編寫液壓系統(tǒng)電路圖，1，執(zhí)行元件類型，2，速度調(diào)節(jié)方案，3，控制方案，4，系統(tǒng)安全可靠性，5，節(jié)約能源，6，其他，1，執(zhí)行元件類型，主機(jī)零件所需的運(yùn)動(dòng)形式要求往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，液壓油缸如果主機(jī)需要連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，則應(yīng)使用液壓馬達(dá)。3，編制液壓系統(tǒng)電路圖，2，調(diào)速方案，調(diào)速方案：主要考慮速度調(diào)節(jié)范圍，電力大小，低速穩(wěn)定性，允許溫升，投資數(shù)等標(biāo)準(zhǔn)選擇。節(jié)流調(diào)速：結(jié)果簡(jiǎn)單，投資少，調(diào)速范圍大，低速穩(wěn)定性好，但系統(tǒng)效率低。因此，如果功率不大，溫度上升限制不嚴(yán)格，則優(yōu)先考慮。容積速度調(diào)節(jié)：在功率大的中壓系統(tǒng)中，最好采用容積速度。但是

8、，在某些功率不大的系統(tǒng)上，還經(jīng)常使用卷速度調(diào)節(jié)卷節(jié)流速度調(diào)節(jié)。如果對(duì)低速穩(wěn)定性的要求很高，還可以使用音量節(jié)流速度調(diào)節(jié)。第三，液壓系統(tǒng)電路圖的編制，第三，控制方案，控制方式主要取決于主機(jī)工藝要求。多閥門：具有很多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工程機(jī)械、工程船舶和起重機(jī)等設(shè)備可以使用多閥門。行程控制：動(dòng)作可靠，是最常用的控制方法之一。合理使用壓力控制可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)，但在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)多次使用會(huì)渡邊杏。時(shí)間控制：不單獨(dú)使用，經(jīng)常與行程或壓力控制一起使用。徐璐采用不同控制方式設(shè)計(jì)的系統(tǒng)復(fù)雜程度可能有很大差異。第三，液壓系統(tǒng)電路圖，4，系統(tǒng)安全可靠，防止過載：安全閥是必不可少的。平衡和制動(dòng)：為了防止垂直運(yùn)動(dòng)部件在系統(tǒng)壓力損失的情

9、況下自由下落，在回油管上添加平衡閥或液壓控制單向閥是常見的措施。起重機(jī)使用的液壓馬達(dá)除了平衡電路外，還有機(jī)械制動(dòng)器，以確保安全。防止相互干擾：在將兩個(gè)或多個(gè)構(gòu)件行為作為一個(gè)泵供應(yīng)時(shí)，必須在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中防止相互干擾。過濾：在系統(tǒng)中合理配置濾油器是長(zhǎng)期工作的重要保證。3，編制液壓系統(tǒng)原理圖，5，調(diào)整節(jié)約能源，體積速度，減少能耗，但雙泵燃料供應(yīng)和蓄能器增加等也有明顯效果。在某些情況下，為了減少能源消耗，需要增加部分投資，但是考慮到運(yùn)營(yíng)器官所需的成本和社會(huì)優(yōu)惠，仍然是可取的。第三，建立液壓系統(tǒng)電路圖，6，其他，盡可能使用標(biāo)準(zhǔn)部件降低成本等，以縮短設(shè)計(jì)和制造周期。3，創(chuàng)建液壓系統(tǒng)原理圖，4，計(jì)算和選擇液壓

10、組件，1，選擇液壓泵，2，選擇控制閥，3，選擇液壓附件4，檢查液壓系統(tǒng)性能，1，選擇液壓泵，1)計(jì)算液壓泵的工作壓力，泵的工作壓力為執(zhí)行元素工作壓力和管道通過各種閥門：壓力損失以局部損失為主，在整個(gè)壓力損失中占很大比重。4，計(jì)算和選擇液壓零部件，在額定流量下通過各種閥類的壓力損失可在產(chǎn)品樣例中看到。如果通過閥門的實(shí)際流量為，則實(shí)際壓力損失可以估計(jì)為：P=pr(Q/Qr)2壓力損失的更精確估計(jì)只能在選擇系統(tǒng)的閥零部件規(guī)格和管道尺寸后進(jìn)行。在牙齒階段，只能估計(jì)厚度。4，計(jì)算和選擇液壓元件，2)計(jì)算泵的流量。液壓泵的流量Qp必須在QpK(Q)max對(duì)節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)的最大流量點(diǎn)處于調(diào)速狀態(tài)時(shí)，在泵的流量

11、中增加溢流閥的最小流量。如果系統(tǒng)具有蓄能器，則泵流是工作周期的平均流選擇，例如Qp(K/T)。Qiti，N，4，計(jì)算和液壓元件選擇，i=1，3)選擇液壓泵規(guī)格，參考產(chǎn)品樣本選擇額定壓力比P，4，計(jì)算和選擇液壓元件，4)計(jì)算功率，選擇原始動(dòng)機(jī)，(1)選擇工作周期中最高功率點(diǎn)，(PSQP)最大泵的壓力和流量乘積的最大P泵的總效率。齒輪泵的取值為0.600.75，活塞泵的取值為0.800.85。4，液壓元件的計(jì)算和選擇，(2)泵的原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)是電動(dòng)機(jī)，在一個(gè)循環(huán)中泵的功率發(fā)生了很大變化，最大功率點(diǎn)持續(xù)時(shí)間短，根據(jù)電動(dòng)計(jì)算結(jié)果選擇電動(dòng)機(jī)，功率大，經(jīng)濟(jì)不佳。對(duì)于牙齒，可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)允許的列選擇傳記功率。首

12、先，計(jì)算循環(huán)每個(gè)階段所需的功率。也就是說，如果N1=p1Q1/p1 N2=p2Q2/p2 Nn=pnQn/pn，4，計(jì)算并選取液壓元件，則馬達(dá)動(dòng)力為n=(n12t 1 n22t 2 nn2t，然后選取馬達(dá)做為第二種方法)。4，液壓元件計(jì)算和選擇，2，控制閥選擇，通常控制閥的額定壓力和額定流量必須大于系統(tǒng)最大工作壓力和通過閥門的最大流量。必要時(shí)，通過的流量可能比閥門的額定流量稍大，但通常不超過20%，以防止壓力過大，并防止液熱、噪音和其他性能下降。流量閥是根據(jù)系統(tǒng)的流量曹征范圍選擇的，最小穩(wěn)定流必須滿足機(jī)械性能的要求。4，液壓元件的計(jì)算和選擇，3，液壓附件的選擇，濾油器，蓄能器，管接頭等可以在第

13、5章中根據(jù)相關(guān)原則進(jìn)行選擇。選擇管件和聯(lián)接器的簡(jiǎn)單方法是使閥門和貫通路徑相匹配。油箱既有儲(chǔ)油，又有冷卻作用，所以必須有足夠的容積和冷卻面積。水箱體積的建議值為低壓系統(tǒng)(p6.3MPa)、V=(612)Qp、末端、4、選擇計(jì)算和液壓組件、5、液壓系統(tǒng)性能檢查、液壓系統(tǒng)性能檢查項(xiàng)目、回路壓力損失和發(fā)熱溫升檢查(1)。管道內(nèi)損失使用第三章相關(guān)公式估算，閥門零部件的部分損失應(yīng)在產(chǎn)品樣品中說明。(2)發(fā)熱溫升檢查牙齒檢查，利用熱平衡原理估算油品的溫升。單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入液壓系統(tǒng)的熱量是液壓泵輸入和液壓執(zhí)行元件之間的有效差異，這些熱量都從油箱中釋放出來，不管系統(tǒng)其他部分的熱效應(yīng)如何，液量溫升估算公式可以根據(jù)條

14、件在相關(guān)手冊(cè)中單獨(dú)找到。5，檢查液壓系統(tǒng)性能，檢查的液溫上升超過允許值時(shí)，應(yīng)考慮在系統(tǒng)中設(shè)置合適的冷卻器。油箱的油量允許的溫度上升取決于主機(jī)。一般機(jī)床25-30、工程車輛35-40等。(3)沖擊消除檢查沖擊消除檢查參考第5章第3節(jié)P101(緩沖計(jì)算)(4)動(dòng)態(tài)性能檢查牙齒部分12章，第6章，繪圖工作，技術(shù)文件編寫，1，繪圖工作圖，包括工作圖：1)液壓系統(tǒng)圖應(yīng)顯示各種組件的規(guī)格2)組件這稱為集成板。液壓零件工廠生產(chǎn)可以執(zhí)行各種功能的集成塊，設(shè)計(jì)者只需選擇并繪制集成塊裝配圖。如果沒有可供選擇的適當(dāng)集成，就要特別設(shè)計(jì)。3)泵站裝配也匯集了泵、拖動(dòng)泵的馬達(dá)、油箱等，形成了稱為泵站的單獨(dú)液壓源。小型泵站有標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品可供選擇，但大型中型泵站經(jīng)常需要單獨(dú)設(shè)計(jì)，并繪制其組裝圖和零件圖。4)液壓缸等特殊零件