毕业设计（论文）-综合液压测试装置设计【全套图纸】 .doc

内蒙古科技大学（毕业设计说明书）前 言毕业设计是高等院校对即将毕业的理工科学生的最后的一个教学环节，也是一个最重要的实践教学环节。它是理工科大学生完成学业的标志性作业，是对学习成果的综合性总结和检阅，是大学生从事科学研究的最初尝试，是在教师指导下所取得的科研成果的文字记录，也是检阅学生掌握知识的程度、分析问题和解决问题基本能力的一份综合答卷。大学生进行毕业设计的目的，主要有两个方面：一是对学生的知识结构和综合应用知识的能力，以及理论知识与各种实践生产的综合应用能力进行一次全面的考核。二是对学生进行科学研究基本功的训练，培养学生综合运用所学知识独立地分析问题和解决工程实际问题的能力，为以后进行实际的工程设计打下良好的基础。近二十年来，由于科学技术的快速发展，液压传动也由于其独特的性能和特点得到了快速的发展。尤其在防漏、治污、降噪、减振、节能、和材质研究等各方面都有长足的进步，它和电子技术的结合也由拼奘、混合到整合，步步深入。时至今日，在尽可能小的空间内传出尽可能大的功率并加以精确的控制这一点上，液压传动已稳居各种传动之首，无可替代。这种情况使液压传动的元件类型、油路结构、系统设计和制作工艺等发生了深刻的变化，也改变了人们对它进行认识、分析和综合的方式方法。因此，液压传动也得到了大量的运用，不论在重工业，还是在轻工业领域，都可以看到它的身影。随着现代科学技术的发展，各行各业的工作效率都在大副度的提高，工厂中出现了，节奏高、频率快的现象，现代企业的竞争已由传统的方式转化到高效率、高质量、低成本的轨道上。这一现象的出现，要求企业必须从以前的粗放型形式过度到集约型形式，但就目前的企业情况看，往往是一个阀或元件出现了故障，就将其更换为新的阀，这不仅浪费了资源，也浪费了大量的资金，势必会影响企业的发展，因为对于一个普通阀来说价钱还不算太高，但对一个伺服阀来说最普通的也得十万元左右的人民币，换掉一个阀，就相当于浪费了几万元的人民币，如果有一台性能较好的设备可以检测各种阀或元件的性能，那么就可以将这些下线阀经过维修重返于现场，这不仅为企业节省了资金，同时也提高企业的竞争实力。因此为了满足工厂现行的发展要求和发展速度，需对一些工作频率快、使用时间长、强度高的元件进行检测和维修。所以，我设计了液压综合实验装置，根据工况要求，结合国内外先进经验，我所设计的装置不但可以对各种普通常用阀和一些伺服阀、比例阀进行快速测量和检测，也可以对液压缸进行测量和检测。该设备与现有的同类设备相比较该设备主要有以下几个特点。1该设备不但可以完成中、低压，小流量的测试项目，也可以完成高压，大流量的测试项目。2该设备功能强大，测试范围广，不但可以完成设计的测试项目，也可以为其它设备充当动力源，充分体现了一机多用的特点。3该设备含有许多快换接头可以按原理图快速的组装、拆卸所测试的试验项目。4该设备和计算机直接连接，可以准确的实现控制和快速的数据采集。5主要用于企业现场，为企业节省资金，提高竞争实力，也可以应用于教学、研究。综合液压测试装置设计摘 要 随着液压工业的发展，液压技术在各种机械中发挥着越来越重要的作用。由于液压系统的组成、功能日益复杂，因而发生故障的几率也随之增多。液压系统的故障具有隐蔽性、变换性和诱发因素的多元性，所以在故障诊断和排除时，不但需要有熟练的技术人员，同时还要有完善的检测设备。常常需检测多种液压元件的技术指标，才能找出故障部位和根源，达到及时修理的目的。为了适应科学的发展和企业的需求,于是我做了综合液压试验装置的设计。本设计的第一部分为液压系统的设计，第二部分为试验台的结构设计。液压系统的设计又包括主液压回路、各种阀测试液压回路的设计，以及液压元件和液压辅助元件的计算和选取。测试台的结构设计又包括垂直面板的设计、水平的面板的设计、阀台框架的设计和多功能阀块的设计。在完成液压综合试验台液压系统设计和结构设计之后，接下来就是对液压测试台的操作说明。 综合液压试验台的测试原理是：根据各个不同的测试项目和测试原理，通过快换接头快速组装成所需的测试系统，并将所要测试的各个阀安置于多功能阀块上，即可测试检验，并将测试结果输入到计算机中，经处理、分析、比较得出结论。关键词：液压系统，结构设计，多功能阀块。the design of synthesized hydraulic testing standabstractwith the development of hydraulic industry, hydraulic technology has been playing more and more important role in hydraulic machinery. as the component and function of the hydraulic system is more and more complex, so the probability of malfunction also will be increased. the malfunction of hydraulic system is elusive and variable, and the inducing factors are diverse. therefore, during the period of the malfunction diagnose and trouble shooting, it not only needs to have proficient technician, but also to have perfect detecting equipment at the same time. in the purpose of finding out the malfunction location and origin to mend in time, it often needs the various hydraulic components to check the technology index. in order to adapt to development of science and the need of enterprises, therefore i did the design of synthesized hydraulic testing stand. the first part mainly focuses on the design of hydraulic system. the second part is the structure design of test-bed. the hydraulic system design consists of designing primary hydraulic and the various valves testing loop, as well as the calculating and choosing the hydraulic component and hydraulic support component. the design of test-board includes the structure of vertical plate and level plate, as well as the frame of valve-stand and multi-functional valve block. after introducing the design of hydraulic system and structure of synthesized hydraulic testing stand, operation introductions to this equipment are presented. the working principle is according to various measurements and measurement principle, by quick-change connector assembly into the test system to test the various valves, which are housed in multi-function valve block, so it can be scheduled and detection at once. and the measurement results are inputted computer where can be processing, analysis, comparison and come to a conclusion.keywords: hydraulic system structure design multi-functional valve block.目录前 言1摘 要3abstract4第一篇 液压系统的设计9第一章 工作要求及参数91.1 工作要求91.11 对方向阀的要求：91.12 对单向阀的要求（包括液控单向阀）91.13 对压力阀（溢流阀、减压阀）的要求：91.14 对流量阀的要求：91.15 对伺服阀、比例阀的测试要求：91.2 设计参数10第二章 初步拟订液压方案102.1 主回路方案的拟订102.2 测换向阀回路方案的拟订112.3 测单向阀回路方案的拟订122.4 测压力阀回路的方案拟订132.5 流量阀、伺服阀、比例阀测试回路的拟订15第三章 改进并确定最终方案15第四章 液压元件的计算和选取184.1 系统工作负载的确定184.2 液压泵的流量的确定184.3 确定液压泵的规格和电机的选择184.4 液压元件的选择194.5 液压管路的计算234.5.1 主油路压油管路的计算和选用234.5.1.1 两泵单独工作时的管路计算234.5.1.2 两泵联合工作压油管路的计算244.5.2 主回油管路的计算244.5.3 吸油管路的计算254.5.4 控制油路的计算25第五章 液压辅助装置的计算265.1 压力表和橡胶软管的选用265.2 各种截止阀和快换接头的选用265.3 蓄能器的选用265.4 滤油器的选择265.5 油箱的计算和选择275.5.1 油箱容量的确定275.5.2 液压系统的发热计算27第六章 液压辅助回路的设计计算296.1 冷却辅助系统的设计计算296.1.1 液压元件的选取296.1.2 管路计算296.2 回油辅助系统设计计算306.2.1 液压泵和电机的选择306.2.2 阀和辅助元件的选用316.2.3 油箱的计算和选择31第七章 液压系统的验算327.1 液压系统管路压力损失的计算327.2 流动类型的确定327.2.1 压油管路流动类型的确定337.2.2 回油管路流动类型的确定337.3 沿程压力损失的计算337.4 局部压力损失的计算36第二篇 结构设计和操作说明39第一章 结构设计391.1 垂直面板的设计391.2 水平面板的设计391.3 阀台框架的设计401.4 多功能阀块的设计41第二章 操作说明412.1 方向阀/比例阀的测试412.1.1 泄漏量试验412.1.2 灵敏度和流量的测试412.2 溢流阀的测试422.2.1 测试压力调整和流量422.2.2 压力调整和泄漏量的测试432.3 减压阀的测试442.3.1 测试压力范围和流量442.3.2 测试泄漏量452.4 液控单向阀的测试452.4.1 密封性的测试452.4.2 功能测试462.5 流量控制阀的测试472.6 伺服/比例阀482.6.1 压力增益和零泄漏量的测试482.6.2 流量、滞后、零偏电流和死区49结束语51参考文献52第一篇 液压系统的设计第一章 工作要求及参数1.1 工作要求本测试台主要用于现场下线阀、油缸等液压元件修复测试使用，测试的阀主要有方向阀、单向阀、溢流阀、减压阀、流量阀，且测量具有通用性，测试的液压缸主要有活塞缸、柱塞缸、伺服缸。1.11 对方向阀的要求：1）、能做换向实验。2）、内部泄漏量实验、稳定压差-流量特性实验。1.12 对单向阀的要求（包括液控单向阀）1）、内部泄漏量实验。2）、最小开启压力实验。3）、稳定压差-流量特性实验。1.13 对压力阀（溢流阀、减压阀）的要求： 1）、压力调整-流量特性关系。 2）、压力调整与泄漏量。1.14 对流量阀的要求： 压力调整-流量特性关系实验。1.15 对伺服阀、比例阀的测试要求： 1）、测试压力增益与零位泄漏。 2）、额定流量、滞后、零偏电流和死区。 3）、稳定压差条件下、额定流量测试。 4）、动态测试。1.2 设计参数 该系统最高压力315bar、系统最大流量100l/min第二章 初步拟订液压方案首先，拟订主回路：因本设计为综合实验装置，系统压力高，流量大。因此、发热高，为便于散热，应采用开式系统回路。第二，该系统主要用来测试各种阀，因此应根据各种阀的要求单独拟订系统图，然后再加以综合，以满足测试的要求和需要。具体方安如下：2.1 主回路方案的拟订因该系统用来测试各种阀，因此应满足不同通径、不同压力等级，若采用定量泵，势必会造成大量的功率损失。因此、为了节能决定采用变量泵且为了节省功率还应采用卸荷回路，为了保证系统压力，采用溢流阀调压回路。具体方案如下图2.1。图2.12.2 测换向阀回路方案的拟订 该系统主要用来测试换向阀，为满足测试要求，系统中应有液压缸、压力表，流量计和必要的电气部分以及其他辅助部分。具体方案初步采用如下图2.2所示的回路。图2.22.3 测单向阀回路方案的拟订 根据要求该回路至少应具备有，压力表、流量计、单向阀等。具体方案初步采用如下图2.3的回路。图2.32.4测压力阀回路的方案拟订 该测试要求主要用来测量压力调整和流量的关系以及压力调整和泄漏量的关系，因此该系统中应具备测压元件和测流量以及泄漏量的元件。具体方案初步采用如下图2.4、2.5所示的回路。图2.4图2.52.5流量阀、伺服阀、比例阀测试回路的拟订因流量测试主要是压力调整-流量特性实验，因此该回路可采用类似单向阀的回路。伺服阀、比例阀的测量需要传感器，只需将传感器接入普通阀的回路中，将普通阀换成伺服阀、比例阀即可完成实验。具体方案在这里不在累赘。第三章 改进并确定最终方案因该系统的流量比较大，若采用一个泵提供流量，则占地面积比较大，结构也不合理。考虑到结构布局，占地面积，决定采用两个变量泵供油、供压。另外、考虑到室温和工作时的系统发热量较大决定在泵站部分加入冷却循环系统以降低系统的发热量。考虑到实验要求的精确性和可靠性决定将调压回路中的普通溢流阀该为比例溢流阀来实现调压。考虑到系统可能会出现压力和流量不足决定在系统中增加一个蓄能器。考虑到整个系统的布局的整洁、合理、紧凑性决定系统中各阀的连接主要用板式连接，以实现实验面板的紧凑性。考虑到各测试实验的快速性决定在整个回路中增加一些快换接头，各测量实验单独甩出接头，以便和其它元件快速组合，完成不同的实验项目。考虑到各阀测量完以后会有余油残留在阀中，决定在系统中增加余油收集回路。另外、通过查资料，发现先导式减压阀的底板和液控单向阀的底板相同，故此两中阀可在同一个油路块上测量，可将原来原理图简化。综上所述，将各个实验原理图，改进并加以综合得以下的系统图，由图可知该系统主要有两部分组成即泵站部分和阀台部分；泵站部分主要包括主油路，辅助冷却回路，辅助回油回路；阀台部分主要包括控制面板，多功能阀块（多功能油路块）。详细图见附图原理图。图3第四章 液压元件的计算和选取4.1系统工作负载的确定 根据给定的参数和设计要求确定工作负载为31.5mp则液压泵的工作压力为： 式中： -液压执行元件的最高工作压力。-进油回路的总压力损失。查手册机械零件设计手册第二版、下册，东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。第62页的高压大流量、油路及管路复杂时取=0.5-1.5mp，则。4.2液压泵的流量的确定根据公式 式中： -系统泄漏系数一般取=1.1-1.3现取=1.2 -系统的最大流量，由设计参数可知=100l/min则1.2x100=120l/min4.3确定液压泵的规格和电机的选择因=33mp，=120l/min查力士乐手册选取a4vsohs/10rpz变量泵若用两个变量泵供油、供压则泵的功率为查手册机械零件设计手册第二版、下册东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。第81页表30-1得。为泵的总效率，现取=0.88则与所选的液压泵相匹配的电机功率为查手册机械设计手册第三版 第5卷 成大先 主编 化学工业出版社 第2333页表23123选用型号为y225s4系列电机，具体参数见下表。电机参数表（4.3）型号额定功率转速同步转速效率功率因数净重y225s437kw1480l/min1500l/min91.8%0.87300kg4.4液压元件的选择序号元件名称通过阀的最大流量规 格型 号额定流量额定压力1定量泵12l/minf820mp2回油器3变量泵57l/mina4vso60l35mp4溢流阀12l/mindbdh30250l/min10mp5油箱ab40-306油箱ab40-337橡胶管1.8l/min2sn0835 mp8橡胶管1sn1216 mp9橡胶管57l/min4sp2038 mp10橡胶管84 l/min1sn2010.5 mp11滤油器12 l/minabzfr450l/min2.5mp12滤油器10 l/minabzfd350l/min42mp根据液压泵的最大流量和压力选取元件如下表（表4.4）序号元件名称通过阀的最大流量规 格型 号额定流量额定压力13滤油器57 l/minabzfd350l/min42mp14滤油器84 l/minabzfvr450l/min2.5mp15滤油器100l/minabzfvr450l/min2.5mp16滤清器spb-1017滤油器12 l/minabzfr450l/min2.5mp18冷却系统fl-1019油标snk254v0.1mp20温度继电器slts1221回油平台22截止阀bkh-3231.5mp23球阀bkh-1640mp24球阀bkh-1640mp25球阀100l/minbkh-2531.5mp26球阀100l/minmkh-3235mp27球阀100l/minbkh-3231.5mp28球阀100l/minbkhp-2080mp29放油丝堵bkh-2030单向阀12 l/mins8a32b28l/min31.5mp31单向阀60 l/mins10p21b140l/min31.5mp32单向阀100l/mins20p21b140l/min31.5mp33单向阀120l/mins30p31b350l/nin31.5mp序号元件名称通过阀的最大流量规 格型 号额定流量额定压力34单向阀s20p41b200l/min31.5mp35节流阀100l/minmg20g18100l/min31.5mp36单向节流阀100l/minmk25g18150l/min31.5mp37溢流阀100l/mindbd10a120l/min40mp38溢流阀60 l/mindbw10b250l/min35mp39溢流阀100l/mindb10250l/mon31.5mp40溢流阀84 l/mindbda350l/min2.5mp41溢流阀1.8 l/mindbet2l/min35mp42减压阀100l/mindr20300l/min35mp43换向阀100l/min4we10j120l/min31.5mp44测试接头sma2040 mp45压力表spg0630-16mp46压力表spg0630-10mp47压力表bpg0630-40mp48传感器hm1340mp49快换接头ha050400040 mp50橡胶管sms-20m140 mp51橡胶管sms-20m140 mp52橡胶管sms-20m140 mp53油标snk127v54油标snk176v序号元件名称通过阀的最大流量规 格型 号额定流量额定压力55流量计60 l/minvc1f4ps0.3-60l/min40mp56流量计100 l/minvc3f4ps0.6-100l/min31.5mp57液压缸100 l/mincdh2ms225mp58油路块59阀块60阀块61阀块62阀块63液位计sna076b64蓄能器集成块absbg-b1033mp65组合阀absbg-b1066电机y225s-467电机l801-468电机y100l1-469截止阀absbg-b1035mp70截止阀absbg-b1035mp71安全阀absbg-b1035mp72定量泵g5625 mp73液位计sna076b4.5液压管路的计算 由拟订最终方案可知，系统的管路由主油路、辅助冷却回路、辅助回油回路。各管路因所通过的流量和压力不同，管子的通径也不同。4.5.1主油路压油管路的计算和选用 由以上的计算可知，系统所需的最大流量为100l/min故在这里两泵联合工作所用的管路应按计算，两泵单独工作时可按计算。查手册机械零件设计手册第二版、下册东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。第559页得公式 即式（331），单位m/s荐用流速：对于吸油管路现取。对于压油管路现取。对于回油管路 。4.5.1.1两泵单独工作时的管路计算管子直径的计算，由式（331）得：则即查手册机械零件设计手册第二版、下册东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。第三十三章表331按jb827-66.jb9567取的无缝钢管。管子壁厚的计算：由手册得式332即式中：-工作压力，-管子内径，-许用应力，钢管，-安全系数，当时，查工程材料课本，内蒙古工业大学 燕来生 主编 内蒙古人民出版社 第157页表713选用1cr18ni9ti不锈钢所以查手册机械零件设计手册第二版、下册东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。表331选取的无缝钢管。即选用22x3无缝钢管。4.5.1.2两泵联合工作压油管路的计算由式331得即查手册机械零件设计手册第二版、下册东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。表331取的无缝钢管管壁的计算：由式332得查手册机械零件设计手册第二版、下册东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。表331取的无缝钢管，即选用28x4无缝钢管。4.5.2主回油管路的计算由前面的计算可知由式331得即 查手册机械零件设计手册第二版、下册东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。表331取的无缝钢管管壁的计算：由式332得因回油管路与油箱直接相连压力很小近似等于零，查手册现取则得查手册机械零件设计手册第二版、下册东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。表331取的无缝钢管，即选用38x3无缝钢管。4.5.3吸油管路的计算 由前面的计算可知，由泵的计算知泵的流量为由式331得即考虑到油液流通的顺畅查手册机械零件设计手册第二版、下册东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。表331取的无缝钢管吸油管路的压力比较小，可按回油管路的压力计算由式332得查手册机械零件设计手册第二版、下册东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。表331取的无缝钢管，即选用38x3无缝钢管。4.5.4控制油路的计算因液压系统的控制油路的流量和压力都比较小，因此管子的内径和壁厚不必太大，满足要求即可，参照相关设备，查手册机械零件设计手册第二版、下册 东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社 表331选取内径为12mm壁厚为2.5mm的无缝钢管，即选用17x2.5的无缝钢管。第五章 液压辅助装置的计算5.1 压力表和橡胶软管的选用根据系统的压力和流量以及实验要求和油液的流速选取压力表和橡胶软管具体型号如前表（表4.4）所示5.2 各种截止阀和快换接头的选用根据系统的压力和流量以及实验要求选取各种截止阀和快换接头具体型号如前表（表4.4）所示5.3 蓄能器的选用因系统的蓄能器是作为辅助动力源以备应急使用，所以该蓄能器满足要求即可，根据相关设备以及系统的压力和流量选定蓄能器具体型号见前表（表4.4）5.4滤油器的选择滤油器的基本作用是使系统的液体保持清洁，以延长液压以及润滑件的寿命和保证系统工作稳定性。理想情况是滤油器能全部滤除污粒，但实际上因污物有各种来源，滤除全部污物是不可能的。因此、必须根据系统不同的使用要求，对油液中污粒的尺寸和数量加以限制，在液压系统中滤油器的过滤精度是以污粒最大颗粒度为标准的。一般分为四类：粗的（）、普通的（）、精的（）、特精的（），非随动系统要求油的过滤精度与压力的关系：当时，污粒颗粒度；当时，；，；现取具体值见前表5.5油箱的计算和选择5.5.1油箱容量的确定合理的确定油箱容量是保证液压系统正常工作的重要条件，查液压传动系统（修订本）沈阳工业大学 官忠范主编 机械工业出版社，第167页得经验公式即式中： -油箱的容量，单位l。 -液压泵的总额定流量，单位l/min。 -经验系数。其值大体如下：低压系统，=24；中、高压系统，=57。对行走设备或经常简断工作的设备，其系数可取较小值；对安装空间允许的固定设备，其系数取较大值，现取=7，由前面的计算可知=120l/min.,则，查机械设计手册 第三版 第四卷 成大先 主编化学工业出版社 第19588页，表198118选用下列型号的油箱。表5.5.1规 格重 量工作容量工作容积800385kg830l127l5.5.2液压系统的发热计算系统的压力、容积和机械损失构成总的能量损失，这些能量损失转化为热量，使系统油温升高，由此产生一系列不良影响。为此，必要对系统进行发热计算以便对系统加以控制。液压系统中产生的热量，由系统中的各个面散发到空气中，其中油箱是主要的散热面。因为管道的散热面相对较小，且与自身压力损失产生的热量基本平衡，故一般略去不计。只考虑油箱散热时，其热量为。查液压传动系统（修订本）沈阳工业大学 官忠范主编 机械工业出版社，第172页得 （5.5.2-1）式中： -油箱散热面积。 -系统温升，即系统达到热平衡时油温与环境温度之差。 -传热系数，查液压传动系统（修订本）沈阳工业大学 官忠范主编 机械工业出版社，第173页，得通风很差时，；通风良好时，；风扇冷却时，；风循环水冷时，当系统产生的热量等于其散发出后的热量时，系统达到热平衡，这时 （5.5.2-2）因该系统各种阀是间断工作的，所以阀的发热量可忽略不计，因此系统的总发热量就为液压泵的发热量。查手册知液压泵的发热量为由前面的计算可知，则当油箱三个边的结构尺寸比例为1：1：1到1：2：3，且油面高度是油箱高度的0.8倍时，其散热面积的近似计算式为由前面（2）得式中： -系统温升；、 -系统的发热量，单位w。 -传热系数， -油箱的容量，单位l。由前面的计算得：即 满足设计要求。第六章 液压辅助回路的设计计算6.1冷却辅助系统的设计计算因系统的最大流量为100l/min,所以回到油箱的油液每分钟也应该为100l所以冷却系统每分钟泵出的油液应满足此值，考虑到主回油路油液的循环，和油箱的尺寸，并参照相关设备决定取冷却循环系统泵压出的流量为90l/min,由于泵的主要目的冷却油液，压力的调定比较小，参照相关设备现取压力为10bar，由此可得泵的功率为：,查手册取泵的总效率为 则与其相匹配的电机功率为, 查手册机械设计手册第三版 第5卷 成大先 主编 化学工业出版社 第2333页表23123选用型号为y100l4系列电机，具体参数见下表。电机参数表（6.1）型号额定功率转速同步转速效率功率因数净重y100l42.2kw1430l/min1500l/min81%0.8234kg6.1.1液压元件的选取由拟订的原理图可知该回路的阀和辅助元件较少，工作压力也比较低，根据对冷却系统的计算，选择各元件的型号和规格见前表（表4.4）6.1.2管路计算由前面的计算可知，对于吸油管路现取。由前面式331得，即查手册机械零件设计手册第二版、下册东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。表331取的无缝钢管由式332得由前面的计算可知，则查手册机械零件设计手册第二版、下册东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。表331取的无缝钢管，即选用38x3无缝钢管。6.2回油辅助系统设计计算6.2.1 液压泵和电机的选择由于该系统主要用来收集各种测试阀测试后阀里的余油并将其输回主油箱，所以该系统的液压泵的流量不必太大，满足要求即可现取。液压泵的压力可选用冷却辅助系统的泵的压力值，则泵的输入率为，由此可知与其匹配的电机功率为，现取 则。查手册机械设计手册第三版 第5卷 成大先 主编 化学工业出版社 第2333页表23123选用型号为y100l4系列电机，具体参数见下表。电机参数表（6.2.1）型号额定功率转速同步转速效率功率因数净重y80140.55kw1390l/min1500l/min73%0.7817kg6.2.2阀和辅助元件的选用根据该系统的压力和流量，所选的阀和辅助元件的型号和规格见前表（表4.4）由拟订的原理图可知，该系统和回油管路相连接为了安装方便，现取该辅助系统的管路和主系统的回油路油管相同，即选用的不锈钢管。 6.2.3油箱的计算和选择查液压传动系统（修订本）沈阳工业大学 官忠范主编 机械工业出版社，第167页得经验公式即式中： -油箱的容量，单位l。 -液压泵的总额定流量，单位l/min。 -经验系数。其值大体如下：低压系统，=24；中、高压系统，=57。对行走设备或经常简断工作的设备，其系数可取较小值；对安装空间允许的固定设备，其系数取较大值，现取=3，由前面的计算可知=15l/min.,则，查机械设计手册 第三版 第四卷 成大先 主编化学工业出版社 第19588页，表198118选用下列型号的油箱。表6.2.3规 格重 量工作容量工作容积6055kg75l20l因该系统为辅助回油系统，泵和阀都间歇工作且工作时间短，所以该系统没必要进行系统发热计算，只要油箱的容量满足即可。第七章 液压系统的验算7.1液压系统管路压力损失的计算液压系统各管段长度、管径、弯头（表7.1）管 段管 长 管外径x壁厚弯头数由泵到三通1.0m22x3弯 头12个由三通到截止阀0.5m22x3由截止阀到单相节流阀7.0m28x4由单相节流阀到截止阀0.5m28x4由截止阀到油路块0.5m28x4由油路块到快换接头1.0m28x4由快换接头到流量计1.0m28x4由流量计到三通1.0m28x4由三通回油箱7.5m38x3由拟订的方案可知，该系统较复杂回路较多以上选用的管路最具有代表性，只要该回路的压力损失满足了，其它各管路的压力损失既可满足，因此只需对上面的回路进行验算既可。7.2流动类型的确定由工程流体力学课本第二版 周亨达主编 冶金工业出版社 第91页得，雷诺数 式中：-为流体的流速-管子的内径，-油液的运动粘度由式： 得 查手册选用液压油为hm32抗磨液压油其运动粘度为查机械设计手册第5卷 主编 徐灏 副主编 邱宣怀 蔡春源 汪恺 等 机械工业出版社 表37.33油液的密度的矿物油的密度为（）现取7.2.1压油管路流动类型的确定由前面的计算可知系统的最大流量为，单泵工作的流量为 ，则管路的雷诺数为所以该管路的流动类型为层流。管路的雷诺数为所以该管路的流动类型为紊流。7.2.2回油管路流动类型的确定管路的雷诺数为所以该管路的流动类型为层流。7.3沿层压力损失的计算表7.4项目计 算 式结果说 明使用公式由泵到三通0.01932mp由三通到截止阀0.00966mp由截止阀到单相节流阀0.1109mp查手册机械零件设计手册第二版、下册东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。第64页表2914的冷拔及冷热轧钢管的绝对粗糙度则相对粗糙度查工程流体力学第121页莫迪图得项目计 算 式结果说 明使用公式由单相节流阀到截止阀0.00792mp由截止阀到油路块0.00792mp由油路块到快换接头0.01584mp由快换接头到流量计0.01584mp由流量计到三通0.01584mp由三通回油箱0.01399mp项目计 算 式结果说 明使用公式总的沿层损失0.21729mp7.4局部压力损失的计算表7.4项目计 算 式结果说 明使用公式截止阀后管道扩大0.001603mp查查工程流体力学表41第128页得三 通0.01268mp查查工程流体力学表410第128页得项目计 算 式结果说 明使用公式弯 头0.00183mp，查查工程流体力学表45第128页得单向阀0.4mp查手册机械零件设计手册第二版、下册东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。表2922得单向阀的局部压力损失为0.4mp。截止阀0.4mp查手册机械零件设计手册第二版、下册东北工学院机械零件设计手册编写组编，冶金工业出版社。表2922得单向阀的局部压力损失为0.4mp。换向阀（溢流阀减压阀单向节流阀）0.4mp项目计 算 式结果说 明使用公式总局部损失2.209506mp 总压力损失2.426734mp由前面的设计计算可知系统的最高压力为31.5mp，由此的液压泵的压力为第二篇结构设计和操作说明第一章结构设计参照相关设备，决定该实验装置的实验台用焊接、螺钉组合，控制面板由垂直面板和水平面板组成。1.1垂直面板的设计考虑到工况，并查相关的手册决定该面板选用厚度为6mm的普通碳素钢，材料为q215a级钢，结合原理图决定在该面板上放置如下阀和元件。压力表45，46.146.6，47.147.7。换向阀43，单向节流阀36.1，36.2，溢流阀37，39，节流阀35，减压阀42，截止阀26.5，26.6，测量备用液压缸，和电源箱。基本示意图见下图，具体布局见副图垂直面板图。图1.11.2水平面板的设计查相关的手册决定该面板选用厚度为8普通碳素钢，材料为q215a级钢，为了测试各阀方便且操作方便，在水平面板上决定放置如下阀和元件。截止阀24.1，24.2，23，25，26.4，27，28，多功能测试块，回油平台。基本示意图见下图，具体布局见副图水平面板图。图1.21.3阀台框架的设计参照相关设备，决定阀台框架采用焊接件联结，该框架主要有三种原材料即槽钢，角钢，异型无缝钢管。因框架设备只起支撑作用，且不承受交变应力，所以满足要求即可，综合考虑，决定选用碳素钢。查工程材料 内蒙古工业大学 燕来生 主编 内蒙古人民出版社 第68页选用q215a的普通碳素钢结构钢。查机械设计手册 第1卷 徐灏 主编 副主编 邱宣怀 蔡春源 汪恺 余俊 机械工业出版社。第3140页表3.45选用型号为2.5的热轧等边角钢，第3149页表3.48选用型号为8的热轧普通槽钢，第3205页表3.4112选用基本尺寸为45x8的冷拔无缝方形钢管，该框架具体结构见副图框架图。该框架与控制面板的联结采用m8的螺栓连接，框架与观察窗的联结选用m