液压与气压传动第2版 作者 刘延俊 主编 9、液压系统设计与计算.ppt

教学要求 掌握液压系统设计步骤与计算方法 ； 能够使用液压手册及相应参数表选取参数； 能够根据工况要求选取合适的液压元件； 能够根据系统工况要求设计出简单的液压系统，并绘制出合理的液压回路图。 重点难点 液压系统设计步骤与计算方法 ； 选取相应参数及合适的液压元件； 设计简单的液压系统，绘制出合理的液压回路图。 本章目录 1、明确要求 工况分析 2、选择方案 确定参数 3、拟定草图 选择元件 4、系统验算 元件参数调节 5、结构设计 编写技术文件 1.设计要求 1）主机中对液压系统要求（动作）； 2）主机运动对液压系统运动要求； 调速、平稳性、温升、效率、自动化程度； 3）主机各运动间关联要求； 互锁、同步、连锁、顺序等要求； 4）主机工作环境、温度、湿度、经济性和外观尺寸。 2.工况分析 执行元件负载分析与运动分析 1）运动行程，工况要求； 2）负载分析：工作负载、惯性负载、摩擦负载和背压负载等； 3）运动（速度）分析：运动速度（快）、工进速度、速度差； 4）分析方面：工况图。 1.选择方案 根据系统对动作的要求及负载的性质（输出力或转矩），确定执行元件种类及工作形式，从而确定执行元件的工作状态，为参数确定提供依据。 2.确定参数 系统参数主要是压力和流量，这是系统计算、元件选择、系统验算的依据。而无论哪种参数均以保证执行元件输出工况需要为前提的，因此，参数确定主要是执行元件的参数确定。 1）系统的压力 p缸可用初步选取的方法；可参考同类设备选取，也可根据系统最大负载选取。 2）缸的直径 由结构分析确定缸工作腔和缸的形式。按选取的压力可以确定缸直径： 例：无杆腔工作，以传力为主时 以运动为主时要考虑D的选取情况 但d、D确定后要圆整为整数。 3）马达排量 4）缸（马达）流量 缸：qx≥A vmin qx≤Avmax 马达：qx≥V nmin qx≤Vnmax 1.选择回路 根据动作（速度或压力）要求及其他各项要求，选择液压基本回路。 2.拟定草图 将上述回路合并拟合后形成系统图，在拟合时注意：减少元件重复，防止干扰，分析性能，保证效率，发热少。 1.液压泵选择 泵类型按工况要求及经济性选择 2.阀选择 按阀实际承载的压力和实际通过的流量来选择阀的规格；按阀的动作要求和性能要求选择阀的种类。 3.油箱容量确定 按泵每分钟流量选择油箱容量： 一般V≥q泵a a:低压系统—2~4 中压系统—5~7 高压系统—6~12 4、油管及管接头： 油管按内径和壁厚选择： v：吸油 0.5~1.5m/s 压油 1.5~ 5m/s 回油 1.5~2.5m/s 管型按承压情况选择 接头按管型选择 1、压力损失验算 验算后确定泵规格是否合适，然后确定各压力阀调整压力。 2、系统发热验算： 按系统散热计算发热是 Hi =Pi -PO =Pi (1-η) 按油箱面积计算油箱散热是H0 H0=kA0t (k为散热系数） 验算：H0≥Hi—合适 H0Hi—重新设计 1.工况分析 1）负载分析 由工作负载Fw =30kN，重力负载FG=0，按启动换向时间和运动部件重量（F·?t=m(v2–v1)）计算得到惯性负载Fa=1000N，摩擦阻力Ff=1960N。 取液压缸机械效率ηm =0.9，则液压缸工作阶段的负载值见表。 2）速度分析 由快进、快退速度为6m/min，工进速度范围为20mm/min~120mm/min，按上述分析可绘制出负载循环图和速度循环图（略）。 表：液压缸在各工作阶段的负载值 工作循环 计算公式 负载f（N） 起动加速 F=(Ff+Fa)/ ηm 3289 快 进 F= Ff/ ηm 2178 工 进 F=(Ff+ Fw)/ ηm 35511 快 退 F=Ff/ ηm 2178 2.确定