《液压与气动技术》第九章

第9章液压系统的设计计算,第一部分学习指导 第二部分主教材习题及答案 第三部分拓展题及答案,第一部分学习指导,一、学习方法 液压系统的设计是机器整体设计的一部分，所涉及的液压系统应能满足主机的需要，同时还应做到结构简单、工作安全可靠、使用维护方便、经济性高等。本章内容是在学生己经掌握了液压系统的结构、特点、原理以及能够读懂完整的液压系统图的基础上设置的，主要讲述液压系统的设计步骤和性能参数的确定方法。为了使学生能够更好地理解所学知识，以一台双头车床为例，专门介绍其设计计算过程。,下-页 返回,第一部分学习指导,二、学习要点 液压系统的设计一般步骤有以下儿点。 (1)明确任务，分析工况。 复杂系统，依据工艺，绘负载图，画速度图。 (2)拟原理图，重中之重。 遵照动作，参考性能，拟选回路，再行组合。 (3)参数计算，选择元件。 工作负载，决定压力，流量速度，确定尺寸。 (4)组装系统，性能验算。 验算内容，压力损失，发热温升，运动泄漏。,上-页 下-页 返回,第一部分学习指导,(5)结构设计，编制文件。 液压装置，结构重要，文件图表，必不可少。,上-页 返回,第二部分主教材习题及答案,解:(1)液压缸活塞杆运动示意图如题9-1 (a)所示。依据所给条件和对液压系统的要求，可画出液压系统的原理图，如题9-1 (b)所示。在系统工作各阶段电磁铁以及主要元件的状态见表9-1。 (2)计算和选择液压元件。 1)液压缸的计算。 根据题意选取工进速度为最大变化量，则惯性力为,下-页 返回,第二部分主教材习题及答案,摩擦阻力为Ffd=500 N ,Ffs=1000 N 密封阻力FS的计算。 回油背压阻力1 200 ( N)。 液压缸工进时理论总负载=2500+1.3+800+500+ 1200=5 001.3(N) 确定液压缸结构尺寸和工作压力。,上-页 下-页 返回,第二部分主教材习题及答案,2)液压泵的计算。 确定液压泵的实际工作压力，一般取竹路局部压力损失0.51.5 MPa，在系统构未定之前，用局部压力损失代替总压力损失，取总压力损失1MPa。 则液压泵的实际工作压力PP=3.95 (MPa) 快进时流量 快退时流量 系统的流量取一者中的最大值,上-页 下-页 返回,第二部分主教材习题及答案,(3)绘制液压缸F-L(题9-1 (c)图)、v-L(题9-2 (d)图),上-页 返回,第三部分拓展题及答案,T9-1如图T9-1所示 解：,下-页 返回,第三部分拓展题及答案,T9-2如图T9-2所示 解:(1)快进时，液压缸差动连接，,上-页 下-页 返回,第三部分拓展题及答案,(2快退时 T9-3试对图T9-3所示的液压系统进行基本回路分析与评述。 (1)系统采用了调速阀、背压阀式进油节流调速回路。它能保证液压缸有稳定的低速运动、较好的速度刚性和较大的调速范围。,上-页 下-页 返回,第三部分拓展题及答案,(2)系统采用大小两个泵供油和液压缸差动连接两项措施来实现快进，可得到较大的快进速度，目能量利用也比较合理。 (3)系统采用了电磁换向阀实现快进与工进的换接，简化了油路和电路，对于压力不太高、速度变化不太大的系统是适宜的。 (4)系统采用一位五通电液换向阀来切换主油路，使液压缸换向平稳，冲击和噪声小。同时换向阀的五通结构使快进和工进的换接只需控制一个阀即可，减少了元件的使用数量，也降低了压力损失。 液压系统电磁铁动作顺序表见表9-2,上-页 下-页 返回,第三部分拓展题及答案,T9-4解：油箱通风情况良好时，可估算油液的温升为 因此，液压油的温度为47.6 + 25 = 72.6 T9-5解:能满足题目要求的一种设计方案如图T9-5所示。 T9-6解:一种可行的设计方案如图T9-6所示。,上-页 返回,题9-1