6液压系统关键技术与设计分析手段汇.ppt

（1）系统发热量计算 如在工作循环中泵输出的功率不一样，则可按各阶段的发热量求出系统单位时间的平均发热量： T-工作循环周期时间 ti-第i工作段时间 Pi-第i工作段泵输入功率 ηi-第i工作段系统总效率 P-液压泵的输入功率 η-液压系统的总效率η=ηPηCηM (泵、回路、执行元件效率的乘积) （2）系统散热量计算 h-散热系数 A-油箱的散热面积 △t-系统温升 当油箱边长之比为1:1:1到1:2:3范围内，且油位是油箱高度的0.8倍时，A可由左式近似计算 V-油箱有效容积(L) A-散热面积(m2) （3）系统热平衡温度验算 △t过大，可增大油箱散热面积或增设冷却装置 6.2液压系统设计步骤和内容 明确液压系统设计要求 执行元件运动负载分析 确定执行元件主要参数 拟定液压系统原理图 选择液压元件 验算液压系统性能 绘工作图，编技术文件 是否通过 是 否 6.2.1明确液压系统设计要求 动作要求 运动及方式 工作循环和动作周期 同步、互锁和配合要求 负载条件 速度要求 工作行程 运动平稳性和精度 工作可靠性 性能要求 环境要求 环境温度、湿度、尘埃、通风 易燃易爆、振动、安装空间 6.2.2 执行元件工况分析 分析执行元件运动和负载 了解执行元件速度和负载变化的规律 绘制执行元件工况图（v-s、F-s曲线） 确定系统主要参数（p、q）的依据 拟定液压系统图的依据 运动分析 负载分析 6.2.2.1 运动分析 研究执行元件的工作要求和运动规律 绘制执行元件的工作循环图和速度循环图(v-s或v-t曲线) 6.2.2.2 负载分析 研究执行元件的负载要求 绘制执行元件的负载循环图 (F-s或F-t曲线) 6.2.2.3 液压缸负载分析 F=FL+Ff+Fa 工作负载FL 机床：缸轴线方向的切向力 液压机：工件的压制抗力 摩擦阻力：运动部件与支承面间的摩擦力 Ff=f · FN 摩擦阻力负载Ff 惯性负载Fa 惯性负载：运动部件速度变化时，由其惯性而产生的负载： 6.2.3 确定执行元件主要参数 初选执行元件的工作压力 确定执行元件的几何参数 确定执行元件的最大流量 复算执行元件的工作压力 绘制执行元件的工况图 6.2.3.1 初选执行元件的工作压力 工作压力是确定执行元件结构参数的主要依据，影响执行元件的尺寸和成本，及液压系统性能 工作压力选高：执行元件和系统的结构紧凑，但元件的强度、刚度及密封要求高，要用高压泵 工作压力选底：增大执行元件及系统尺寸，结构变得庞大。 根据总负载值初选 根据主机设备类型初选 （1）负载与工作压力的关系 ≥5.0 4.0~5.0 3.0~4.0 1.5~2.5 0.8~1.2 p/MPa ﹥50 30~50 20~30 10~20 ﹤10 负载F/kN （2）各类液压设备常用工作压力 20~32 10~16 5~10 3~5 0.8~2 p/MPa 液压机、重型机械、大中型挖掘机、起重运输机械 农业机械、小型工程机械 粗加工或重型机床 半精加工机床 精加工机床 设备 类型 6.2.3.2 确定执行元件的几何参数 （1）液压缸 有效工作面积： 根据A确定液压缸的D和d 最低稳定速度验算： 若验算结果不满足，则说明所设计的结构尺寸和方案达不到所需低速，必须修改 F-负载 ηom-机械效率 P-工作压力 qmin-流量阀的最小稳定流量 Vmin-液压缸所需的最低稳定速度 （2）液压马达 计算马达排量： 从产品样本中选型号 最低稳定转度验算： 若验算结果不满足，则说明所设计的结构尺寸和方案达不到所需低速，必须修改 T-总负载转矩 ηMm-机械效率 P-工作压力 qmin-输入马达最低稳定流量 nmin-马达所需最低稳定速度 6.2.3.3 确定执行元件的最大流量 （1）液压缸 （2）液压马达 选择液压泵和其它液压元件型号中流量参数的依据 6.2.3.4 复算执行元件的工作压力 当液压缸的D、d和液压马达的V计算出来后，根据系列标准经过圆整，应根据圆整值对工作压力进行复算 因没有考虑回油路背压，在结构参数D、d、V确定后，选取适当的背压估算值复算工作压力 执行元件背压的估算值： 初算时背压 可忽略不计 如锻压机械等 高压系统 (16~32MPa) 比中低压系统高50%~100% 同上 中高压系统 (8~16MPa) 0.8~1.5 带补油路的闭式回路 0.5~1.5 回油路带背压阀 0.5~0.8 回油路带调速阀的调速系统 0.2~0.5 简单系统，一般轻载节流调速系统 中低压系统 (0~8 MPa) 背压/MPa 液压系统类型 6.2.3.5 绘制执行元件的工况图 （1）绘制工况图 压力图 流量图 功率图 （2）工况图作用