挖掘机液压系统设计

1、精品文档目录绪论 -31.1现代液压技术的发展状况 -41.2液压传动的研究对象 -41.3液压传动的组成 -41.4液压传动的优缺点 -51.3.1液压传动的主要优点 -51.3.2液压传动的主要缺点 -51.5液压技术的发展应用 -61.4.1、液压传动在各类机械中的应用 -61.4.2、液压传动技术的发展概况-7第 1章 挖掘机的液压系统 -82.1挖掘机的工作循环及对液压系统的要求 -82.2 WY 100 挖掘机液压系统的工作原理-9第 3 章 液压系统的设计 -123.1明确设计要求进行工况分析 -123.2确定液压系统的主要参数 -133.2.1液压缸的载荷组成计算 -133.2

2、.2液压马达的负载 -153.3计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排-153.3.1液压缸的设计计算 -153.3.2液压马达的设计计算 -163.4 液压泵的确定与所需功率的计算-173.4.1液压泵的确定 -173.4.2选择液压泵的规格 -183.5 阀类元件的选择-183.5.1.选择依据 -183.5.2.选择阀类元件应注意的问题-18.精品文档3.6管道的选择 -193.6.1油管类型的选择 -193.6.2油管尺寸的确定 -193.7油箱的设计 -203.7.1油箱设计要点 -203.7.2油箱容量 -203.8滤油器的选择 -203.9液压系统的性能验算 -213.9.1回路

3、压力损失验算 -213.9.2发热温升验算 -22体会与感受-23参考资料 -24.精品文档绪论随着液压技术的不断发展进步，液压设备的年增长率远远大于其它设备的年增长率，其原因是由于液压传动在许多领域是机械传动无法取代的。液压传动能实现低速大吨位运动；采用适当的节流技术可使运动机构的速度十分均匀稳定；使用伺服、仿形、调速等机构可使执行元件的运动精度达到很高，可以微米计；液压系统各部分间是用管道连接的，其布局安装有很大的灵活性，而其体积重量比却比机械传动小得多，因此能够成用其它方法难以组成的复杂系统；液压传动可以用很小的功率控制速度、方向；液压元件体积小、重量轻，标准化程度高，便于集中大批量生产

4、。由于采用集成、叠加、插装技术，使装配容易，造价低，比起机械传动来，它是一种最经济的选择。近年来微电子技术应用到工程机械中，实现了智能化和自动化，静液压传动装置替代了传统的液压便矩齿轮箱传动，使传统技术有了新的发展。总之，液压技术在各行业中得到了广泛的发展和应用。为适合液压技术的发展，设计完成了这篇论文。本论文采用液压技术，运用了大学三年所学的综合知识，结合即便从事这项工作的实际，设计了挖掘机的液压系统。由于自己的实践水平有限，设计过程难免出现纰漏，敬请各位评委老师不吝赐教，提出宝贵的意见。以便可以改正，并能找到目标和方向。.精品文档第 1章现代液压技术的发展状况12液压传动的研究对象液压传动

5、是以研究有压流体为传动介质来实现各种机械的传动和控制的学科。液压传动是基于流体力学的帕斯卡原理，主要利用流体的压力能来进行能量传递和控制的传动方式，它实现传动和控制的方法是利用各种元件组成具有所需功能的基本回路，在有若干基本回路有机组合成传递的控制系统，从而实现能量的转换、传递和控制。因此，了解穿传动介质的基本物理特性及力学特性，研究各类元件的结构、工作原理和性能，以及各种回路的性能和特点，并在此基础上形成对传动及控制系统的分析、设计和使用，这就是本学科研究的对象。液压传动所用的介质是液体（主要是矿物油）。液压传递动力大（液体工作压力高），运动平稳，但液体粘性较大，流动过程阻力损失大因而不宜做

6、远距离的传动和控制。13液压传动系统的组成液压传动系统由以下四部分组成：（ 1）能量装置 液压泵（又称动力元件），其功能是将原动机输出的机械能转换成液压能，为系统提供动力。（ 2）执行元件 液压缸、液压马达，它们的功能是将液体的压力能转换成机械能，以带动负载进行直线运动或旋转运动。（ 3）控制元件 压力、流量和方向控制阀，它们的作用是控制和调节系统中液体的压力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。（ 4）辅助元件 保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括管道、管接头、油箱或贮气罐、过滤器和指示仪表。.精品文档13液压传动的优缺点液压传动的主要优点（ 1

7、）体积小、重量轻，单位重量输出的功率大。这是由于液压传动可以采用很高的压力（一般已达 30MP ，个别场合更高），因此具有体积小、重量轻的特点。如同功率下，液压马达的外形尺寸和重量为电动机的 12%左右。在中、大功率以及实现直线往复运动时，这一优点尤为突出。（ 2） 可在大范围内实现无级调速，且调节方便。调速范围一般可达100：1，甚至高达 2000 ：1。（ 3） 操纵控制方便，与电子技术结合更易于实现各种自动控制和远距离操纵。（ 4） 由于体积小、重量轻，因而惯性小，响应速度快，启动、制动和换向迅速。如一个中等功率的电动机起动需要几秒钟，而液压马达只需 0.1s 。（ 5） 因执行元件的多

8、样性（如液压缸、液压马达等）和各元件之间仅靠管路连接。使得机器的结构简化，布置灵活方便。（ 6）易于实现过载保护，安全性好；采用矿物油作介质，自润性好。液压传动的主要缺点（ 1） 液压传动系统中存在的泄漏和油液的压缩性，影响了传动的准确性，不易在温度变化较大的场合工作。（ 2） 由于油液粘度随温度变化，容易引起工作性能的变化，所以液压传动不宜在温度变化范围较大的场合工作。（ 3） 由于受液体流动阻力和泄漏的影响，液压传动的效率还不高。（ 4） 液压传动系统对油液的污染比较敏感，必须有良好的防护和过滤措施。.精品文档液压传动的优点是主要的，液压元件已标准化和通用化，便于系统的设计、制造和推广应用

9、。因此液压传动在现代化的生产中有着广阔的发展前途和应用前景。1.4液压技术的发展及应用1.4. 1、液压传动在各类机械中的应用液压传动在机械设备中的应用非常广泛。有的设备是利用其能传递大的动力，且结构简单、体积小、重量轻的优点，如工程机械、矿山机械、冶金机械等；有的设备是利用它操纵控制方便，能较容易地实现较复杂工作循环的优点，如各类金属切削机床、轻工机械、运输机械、军工机械、各类装载机等。液压传动在其他机械工业部门的应用情况见下表所示：液压传动在各类机械行业中的应用实例行业名称应用场所举例工程机械挖掘机、装载机、推土机、压路机、铲运机等起重运输汽车吊、港口龙门吊、叉车、装卸机械、皮带运输机等机

10、械矿山机械凿岩机、开掘机、开采机、破碎机、提升机、液压支架等建筑机械打桩机、液压千斤顶、平地机等农业机械联合收割机、拖拉机、农具悬挂系统等冶金机械电炉炉顶及电极升降机、轧钢机、压力机等轻工机械打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等汽车工业自卸式汽车、平板车、高空作业车、汽车中的转向器、减振器等智能机械折臂式小汽车装卸器、数字式体育锻炼机、模拟驾驶舱、机器人等、液压传动技术的发展概况：.精品文档液压传动相对于机械传动来说，是一门发展较晚的技术。自 18 世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术只有二三百年的历史。直到 20 世纪 30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在

11、第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后，战后液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线，从而使它在机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造等行业得到推广应用。20 世纪 60 年代以来，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展，并渗透到各个工业领域中。液压技术开始向高速、高压、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD) 、计算机辅助测试(CAT) 、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前

12、液压传动及控制技术发展和研究的方向。我国的液压工业开始于 20 世纪 50 年代，最初只应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机和工程机械。现在，我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术以及进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。尽管如此，我国的液压元件与国外先进的同类产品相比，在性能上，在种类上、在规格上仍存在着较大的差距。我国已瞄准世界发展主流的液压元件系列型谱，有计划地引进、消化、吸收国外最先进的液压技术和产品，大力开展产品国产化工作。我国的液压技术在 21 世纪必将获得更快的发展。第 2章 挖掘机液压系统挖掘机在工业和民用建筑、交通运输、水利施工、露

13、天采矿及现代化军.精品文档事工程中都有广泛的应用，是各种土石方施工中不可缺少的高效率的机械设备 。液压挖掘机的组成1铲斗2斗杆3动臂4转台5行走机构上图所为液压挖掘机的组成图。由柴油机驱动液压泵，向工作装置、转台回转机构和性走机构的执行元件供油。工作装置由动臂 3、斗杆 2 和铲斗 1组成，分别由液压驱动，回转机构 4和行走机构 5由液压马达驱动。2.1挖掘机的工作循环及对液压系统的要求挖掘机的每一工作循环的主要动作是：挖掘以斗杆收回动作为主，用铲斗调整切削角度，配合挖掘；提升回转动臂升起，满斗提升，转台向卸载方向回转；卸载斗杆放出，铲斗打开卸载；返回卸载结束，转台反向回转，动臂下降，使铲斗下

14、放到挖掘位开始下一次作业。有时为了调整或转移挖掘地点，还要作整机行走。挖掘机对液压系统的要求是：（ 1）由工作循环可知，应能实现两个执行机构的复合动作。（ 2） 工 作循 环 时 间短 （ 1225s ），各 执行 机构 起动 、制 动 频繁 ，负 载变.精品文档化大，因而振动冲击大，要求系统元件耐冲击、抗振动，有足够的可靠性和完善的安全保护措施。（ 3）负载变化大，作业时间长，应能充分利用发动机的功率和提高传动效 率。（ 4）有超越负载工况，应有动臂超速下降、整机超速溜坡的限速措施。（ 5）野外作业环境恶劣、温度变化大，应有防尘、过滤和冷却装置。（ 6）执行元件多，操作应灵活方便、安全可靠。

15、2.2WY 100 挖掘机液压系统的工作原理WY100 型挖掘机液压系统原理图1、2 液压泵3背压阀 4、10补油阀5阻尼孔6回转马达7 双速阀8、9行走马达11中心回转接头12限速阀13、 15多路换向阀组14梭阀 16合流阀 17过载阀 18单向节流阀19动臂缸20斗杆缸21铲斗缸22磁性过滤器 23冷却器24精过滤器25空气过滤器上图所视为 WY100 型挖掘机的液压系统图。此挖掘机铲斗容量为 1.精品文档立方米。液压系统是双泵双回路变量系统，即两台恒功率变量泵 1、2分别向两组执行元件供油；液压泵 1 向回转马达 6、铲斗缸 21、左行走马达 8 供油；液压泵 2向动臂缸 19、斗杆缸

16、 20、右行走马达 9供油。每个执行元件由三联多路换向阀控制，并构成串联连接，即前一个执行元件的回油是后一执行元件的进油。这样可实现任意两个（或两个以上）执行元件的复合动作。每个执行元件的进、回油路均配有过载阀 17。液压系统工作原理按回路说明：（ 1）一般操作回路 单个执行元件动作时，操纵某一手动换向阀，切断卸荷回路，使压力油经多路换向阀进入相应的执行元件，回油经多路换向阀、限速阀 12回到总回油管 B。要同时操纵两个执行元件的动作时，可同时操纵相应的手动换向阀，实现两个执行元件的复合运动。（ 2）合流回路 合流阀 16 断电状态下，两液压泵分别向各自的多路换向阀组供油；需要合流时，电磁合流

17、阀 16 通电，液压泵 1 输出的油液经阀组 15 中的合流阀 16 进入阀组 13，使两泵合流，从而提高阀组 13 所控制的执行元件的工作速度。（ 3）限速回路 阀组 15、13 的回油经限速阀 12 到总回油管 B，限速阀12 是一个液控节流阀，其控制压力油经梭阀 14 取自两多路换向阀组 13 和 15 的进 油口 ，当两 个回 路的进油 压力 均低 于 0.81.5Ma （即出现超越负载）时，限速阀 12 自动对回油进行节流，增加回油阻力，实现自动限速作用。由于梭阀的选择作用，当两个回路中有一个 压力 高于 0.81.5MPa 时 ，限 速阀 不起 节 流作 用 。 因此 ，限 速阀可

18、以在整机下坡行走时起限速作用。另外，动臂缸 19 活塞杆回缩、铲斗缸 21活塞杆回缩和斗杆缸 20活塞杆外伸的回油路上均设计有单向节流阀，也起限速作用。.精品文档（ 4）调速回路 由于此系统采用手动换向阀控制执行元件的动作，可以实现利用手动控制换向阀的开口大小来实现进、出口同时节流调速。左右行走马达 8 和 9 为双排内曲线径向柱塞马达，双排柱塞采用串、并联连接（用电磁阀 7 控制）。电磁阀 7 断电为并联，马达排量大，为低速档；电磁饭 7通电为串联，马达排量是并联时的一半，为高速挡。（ 5） 背 压回 路 总回 油管 B 上设 置背 压阀 3，形 成 0.81MPa 的回 油背压，保证内曲线

19、马达的柱塞滚轮始终不脱离滚道。由背压油路引出的管路 C 和 A，分别经补油阀 10 和 4给行走马达和回转马达补油（这是在马达制动时，为避免马达某一侧可能出现的吸空现象而设置的）。（ 6）循环及加热回路 从背压油路引出的低压热油，经阻尼孔节流减压后，通向液压马达的壳体，使马达壳体内保持一定的循环热油。其目的是：（1）将马达壳体内的磨损物冲洗掉；（2）对马达壳体进行预热，防止温差过大造成的马达内部零件卡死现象。系统设有风冷式冷却器 23，系统在连续工作的情况下，油温可保持在 5070 摄氏度的范围内。主要回路上设有精过滤器 24（带报警发讯装置），泄露油路设有磁性过滤器 22，油箱上设有空气过滤

20、器 25，都是用来维持系统油液清洁的。第 3章 液压系统的设计液压系统设计的步骤大致如下：1. 明确设计要求，进行工况分析。.精品文档2. 初定液压系统的主要参数。3. 拟定液压系统原理图。4. 计算和选择液压元件。5. 估算液压系统性能。6. 绘制工作图和编写技术文件。根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。提示：在本论文里只对提升过程进行计算和分析，兼有其它液压系统的分析和设计过程。提升过程：动臂升起，满斗提升。动臂升起过程中：电磁合流阀 16 通电，液压泵 1、2同时对液压缸 19 供油。3.1明确设计要求进行工况分析在设计液压系统时，首先应明

21、确以下问题，并将其作为设计依据。(1). 主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。(2). 主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。(3). 液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。运动分析主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图 (L t) ，速 度

22、 循环 图 (v t) ，或 速度 与位 移循 环 图表 示， 由此 对运 动规律进行分析。.精品文档(a)位 移循环 图(b)速 度循 环图(1).位移 循环 图 L t图 a 为液 压机 的液 压缸 位移循 环图，纵 坐 标 L 表示 活塞 位移 ，横 坐标t 表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。(2). 速度 循环 图 v t( 或 v L)工程 中液 压缸 的运 动特 : 图 b 为 三种 类 型液压 缸 的 v t 图 . 实线 所示 , 液压缸开始作匀加速运动，

23、然后匀速运动, 最后匀减速运动到终点3.2确定液压系统的主要参数液压缸的载荷组成计算工作载荷 Fu17000N运动部件受的重力 G15000N外载荷作用于导轨上的正压力 Fn30000N(1) 工作载荷 Fg Fg=17000N（ 2） 导轨摩擦载荷 FfFf =f Fnf 为摩擦因数.精品文档摩擦因数 f导轨类型导轨材料运动状态摩擦 因数 (f)启动 时0.15 0.20低速 (v 0.1 0.12滑动导轨铸铁对铸铁0.16m/s) 高 速0.05 0.08(v 0.16m/s)铸铁对滚柱0.005 0.02( 珠 )淬 火钢0.003 0.006滚动导轨导轨对滚柱( 珠 )静压导轨铸铁0.

24、005取 f=0.1 计算 得 Ff =4500N（ 3） 惯 性 载荷 FaFa=G v/g tsg=10 m/ss行 走机械 一般 取 v/ t=0.5 1.5 m/ss取 v/ t=1 m/s计算得：Fa=1500N（4）液压系统的外载荷 FW起动加速时 F=Fg+Fa+FfW稳态运动时 FW=Fg+F f减速制动时 FW=Fg-Fa+F f计算得：起动加速时 FW=23000N稳态运动时 F=21500NW减速制动时 FW=20000N.精品文档液压马达的负载工作 机构 作旋 转运 动时 ， 液压 马达 必须 克服 的外 负载 为： M=Me+Mf +Mi(1) 工 作负 载力 矩 M

25、e 。工 作负 载力 矩可 能是 定值，也 可能 随时 间变 化，应 根据机器工作条件进行具体分析。(2) 摩 擦力 矩 Mf 。 为 旋转 部件 轴颈 处的 摩 擦力 矩， 其计 算公 式为 ：Mf =GfR(N · m)式中 ： G 为旋 转部 件的 重量 (N) ； f 为摩 擦因 数， 启 动时 为静 摩擦 因数 ，启动后 为动 摩擦 因数 ； R 为 轴颈半 径 (m) 。(3) 惯 性力 矩 Mi 。为 旋转 部件 加速或减 速时 产生 的惯 性力 矩，其 计 算公式为 ：Mi =J =J(N · m)t式中 ： 为角 加速 度 (r/s2 ) ； 为 角速 度

26、的 变化 (r/s)；t为 加速 或减22速时 间 (s) ； J 为 旋转 部件 的转 动 惯量 (kg · m ) ， J=1GD /4g 。各种回转体的 GD2可查机械设计手册。根据 式 M=Me+Mf +Mi ，分别算 出液 压马 达在 一个 工 作循 环内 各阶 段的负载大小，便可绘制液压马达的负载循环图。3.3计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排量液压缸的设计计算(1). 初定液压缸工作压力 液压缸工作压力主要根据运动循环各阶段中的最大总负载力来确定，此外，还需要考虑以下因素：(a) 各类设备的不同特点和使用场合。(b) 考虑经济和重量因素，压力选得低，则元件尺寸大，重

27、量重；压力选得高一些，则元件尺寸小，重量轻，但对元件的制造精度，密封性能要求高 。所以，液压缸的工作压力的选择有两种方式：一是根据机械类型选；二是根据切削负载选。如下表所示：按负载选执行文件的工作压力.精品文档500 10000 20000 30000 负载/N 5000 5000010000200003000050000工 作压0.8 1.5 22.5 33 44 5 5力 /MPa1按机械类型选执行文件的工作压力机床机 械类农 业 机工 程机组合 机龙 门刨型磨床拉床械械床床工 作压a 23 5881010 162032力 /MPa由上表可得：初选液压缸的工作压力为 20MPa.(2) 液

28、压缸主要尺寸的计算缸的有效面积和活塞杆直径，可根据缸受力的平衡关系具体计算。也可以根据液压缸的缸径，活塞杆直径，活塞行程，供油孔直径选择合适的液压缸 。(3) 液压缸的流量计算液压 缸的 最大 流量 ：qma x =A· v ma x (m3 /s)式中 ：A 为 液压 缸的 有效面积 A1 或 A2(m 2 ) ；v ma x 为 液 压缸 的最 大速 度 (m/s)。液压 缸的 最小 流量 ：qmi n =A· v mi n (m 3 /s)式中 ： v mi n 为液 压缸 的最 小速 度 。液压 缸的 最小 流量 q mi n ，应等 于或 大于 流量 阀或 变量

29、泵的 最小 稳 定流量 。若不满足此要求时，则需重新选定液压缸的工作压力，使工作压力低一些，缸的 有效 工作 面积 大 一些 ，所 需 最 小流 量 q mi n 也大 一些 ，以 满足 上述 要求 。流量阀和变量泵的最小稳定流量，可从产品样本中查到。液压马达的设计计算(1) 计算液压马达排量液压马达排量根据下式决定：mmmi n(m3/r)v =6.28T/p .精品文档式 中 ： T 为 液 压 马 达 的 负载 力 矩 (N · m) ； p m 为 液 压 马 达 进 出口 压 力 差 (N/m 3 ) ； mi n 为液 压马 达的 机械 效率 ，一 般齿 轮和 柱塞 马

30、达取 0.9 0.95 ，叶片马达取 0.8 0.9 。(2) 计算液压马达所需流量液压马达的最大流量：q max =v m· nma x (m 3 /s)式中 ： v m 为液 压马 达排 量 (m 3 /r)； n ma x 为 液 压马 达的 最高 转速 (r/s)。3.4液压泵的确定与所需功率的计算液压泵的确定(1) 确定液压泵的最大工作压力。液压泵所需工作压力的确定，主要根据液 压缸 在工 作循 环 各阶 段所 需最 大压 力 p1 ，再 加 上油 泵的 出油 口到 缸进油口 处总 的压 力损 失 p， 即pB=p1 +p p 包括 油液 流经 流量 阀 和 其他 元 件的

31、局 部压 力 损失 、管路沿 程损 失等 ，在系统管路未设计之前，可根据同类系统经验估计，一般管路简单的节流阀调 速系 统p为 (2 5) × 10 5 Pa ，用 调速 阀 及管 路 复 杂的 系 统 p为 (5 15) × 10 5 Pa， p 也 可只 考虑 流经 各控 制阀 的压 力损 失，而 将 管路系统的沿程损失忽略不计，各阀的额定压力损失可从液压元件手册或产品样本中查找，也可参照下表选取。常用中、低压各类阀的压力损失(p n )p ( ×pn( ×p( ×p( ×nnn阀名10 5 Pa)阀名10 5Pa)阀 名10 5

32、 Pa)阀名10 5 Pa)0.3 3 81.5 21.5 2单 向阀0.5背压 阀行 程阀转阀换 向阀1.5 3节流 阀2 3顺 序阀1.5 3调速阀3 5(2) 确 定液 压泵 的流 量 q B。 泵的 流量 q B 根据 执 行元 件动 作循 环所 需最大流 量 qmax 和 系统 的泄 漏确 定 。多液压缸同时动作时，液压泵的流量要大于同时动作的几个液压缸(或马达)所需的最大流量，并应考虑系统的泄漏和液压泵磨损后容积效率的下降， 即.精品文档q B K( q) max (m3 /s)系 统压 力为 20MPa流 量为 55 × 2l/min回 油流 量为 35.6 l/min

33、总 流量 为 145.6 l/min取 K=1.2得 ： q B 0.0029 m3 /s式中：K 为系统泄漏系数，一般取 1.1 1.3 ，大流量取小值，小流量取大值； ( q) max 为 同时 动作 的液 压缸 ( 或 马 达 ) 的 最大 总流 量 (m 3 /s) 。选择液压泵的规格：根据 上面 所计 算 的最 大压 力 pB 和流 量 qB，查 液 压元 件产 品样 本选 择与 PB 和 qB 相当 的液 压泵 的规 格型 号 。上面 所计 算的 最 大压 力 pB 是系 统静 态压 力 ，系 统工 作过 程中 存在 着过渡过程的动态压力，而动态压力往往比静态压力高得多，所以泵的额

34、定压力 pB 应 比系统最 高压 力大 25% 60%，使 液 压泵 有一 定的 压力 储备 。若 系统属于高压范围，压力储备取小值；若系统属于中低压范围，压力储备取大值。因此，选用 Y2B-C192- F 型双级叶片泵。3.5 、阀类元件的选择选择依据选择依据为：额定压力，最大流量，动作方式，安装固定方式，压力损失数值，工作性能参数和工作寿命等。选择阀类元件应注意的问题(1) 应尽量选用标准定型产品，除非不得已时才自行设计专用件。(2) 阀类元件的规格主要根据流经该阀油液的最大压力和最大流量选取。选择溢流阀时，应按液压泵的最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，应考虑其最小稳定流量满足机器低速性

35、能的要求。(3) 一般选择控制阀的额定流量应比系统管路实际通过的流量大一些，必要时，允许通过阀的最大流量超过其额定流量的 20%。.精品文档本系 统工 作压 力 在 20 MPa 左右，所以阀选用中、高压阀 。 选用阀的型号如下：1溢流阀YF3-E20B2背压阀B-2503限速阀QF-B10C4单向节流阀LCI-63B5精过滤器沪 Q/FJO33/646压力表开关4K-F100-17 三 位四 通换 向阀 4WE6E50/OAG243.6管道的选择油管类型的选择液压系统中使用的油管分硬管和软管，选择的油管应有足够的通流截面和承压能力，同时，应尽量缩短管路，避免急转弯和截面突变。(1) 钢管：中

36、高压系统选用无缝钢管，低压系统选用焊接钢管，钢管价格低，性能好，使用广泛。(2) 铜 管：紫 铜管 工作 压力 在 6.5 10 MPa 以 下，易 变曲 ，便 于装配 ；黄铜 管承 受压 力 较高 ，达 25MPa， 不如 紫铜 管易 弯曲 。 铜管 价格 高， 抗震能力弱，易使油液氧化，应尽量少用，只用于液压装置配接不方便的部位。(3) 软管：用于两个相对运动件之间的连接。高压橡胶软管中夹有钢丝编织物；低压橡胶软管中夹有棉线或麻线编织物；尼龙管是乳白色半透明管， 承压 能力 为 2.5 8MPa， 多用 于低 压管 道 。 因软 管 弹 性 变形 大， 容易引起运动部件爬行，所以软管不宜装

37、在液压缸和调速阀之间。本系统为中高压系统，因此，本系统用钢管。油管尺寸的确定(1) 油 管内 径 d 按下 式计 算：4Qd=式中 ： q 为通 过油 管的 最大 流量 (m 3 /s) ； v 为 管道 内允许 的流速 (m/s) 。 一般 吸 油 管 取 0.5 5(m/s) ； 压 力 油 管 取 2.5 5(m/s) ； 回 油 管 取 1.5 2(m/s) 。.精品文档(2) 油 管壁 厚 按下 式计 算： p · d/2 式中 ：p 为 管内 最大 工作压力 ； 为 油 管材 料的 许用 压力 ， = b /n ； b 为材 料 的抗 拉强 度；n 为 安全 系数 ，钢管

38、 p 7MPa 时，取 n=8 ；p 17.5MPa时 ， 取 n=6 ； p 17.5MPa 时 ，取 n=4 。根据计算出的油管内径和壁厚，查手册选取标准规格油管。3.7油箱的设计油箱的作用是储油，散发油的热量，沉淀油中杂质，逸出油中的气体。其形式有开式和闭式两种：开式油箱油液液面与大气相通；闭式油箱油液液面与大气隔绝。开式油箱应用较多。油箱设计要点(1) 油箱应有足够的容积以满足散热，同时其容积应保证系统中油液全部流回油箱时不渗出，油液液面不应超过油箱高度的 80%。(2) 吸箱管和回油管的间距应尽量大。(3) 油箱底部应有适当斜度，泄油口置于最低处，以便排油。(4) 注油器上应装滤网。

39、(5) 油箱的箱壁应涂耐油防锈涂料。油箱容量计算油箱的有效容量 V 可近似用液压泵单位时间内排出油液的体积确定。V=K q取 K=6 q=0.0029 m 3 /s V=0.0174 m 3中： K 为系 数 ，低 压系 统取 2 4 ， 中、 高压 系统 取 5 7 ； q 为 同一 油箱供油的各液压泵流量总和。3.8滤油器的选择选择滤油器的依据有以下几点：(1) 承载能力：按系统管路工作压力确定。(2) 过滤精度：按被保护元件的精度要求确定，选择时可参阅下表.精品文档(3) 通流能力：按通过最大流量确定。(4) 阻力压降：应满足过滤材料强度与系数要求。滤油器过滤精度的选择系 统过滤 精度

40、( 元 件过 滤精 度 ( m)m)低压系统100 150滑 阀1/3 最小间隙70 × 10 5 Pa 系50节流 孔1/7 孔径(孔径小于统1.8mm)100 × 10 5 Pa25流量控制阀2.5 30系 统140 × 10 5 Pa10 15安全阀溢流15 25系 统阀电液伺服系5统高精度伺服2.5系 统3.9液压系统的性能验算在确定了各个液压元件之后，有时还要根据需要对整个液压系统的某些技术性能进行必要验算，以便对所选液压元件和液压系统参数作进一步调整。液压系统性能验算的项目很多，常见的有回路压力损失验算和发热温升验算。回路压力损失验算压力损失包括管道内

41、的沿程损失和局部损失以及阀类元件处的局部损失三项。管道内的这两种损失可用有关公式估算；阀类元件处的局部损失则须 从产 品样 本中 查 出 。 当通 过阀 类元 件的 实际 流量 q 不 是其 公称 流量 qn.精品文档时，它的实际压力损失p 与 其 额 定 压 力 损 失pn 间 将 呈 如 下 的 近 似 关 系 ：ppnq2qn计算液压系统的回路压力损失时，不同的工作阶段要分开来汁算。回油路上的压须折力损失一般到进都算油路上去。计算时所得的总压力损失如果与计算液压元件时假定的压力损失相差大太，则应对设计进行必要的修改。发热温升验算这项验算是用热平衡原理来对油液的温升值进行估计。单位时间内进入液压 系统 的热 量 Q( 以 W 计 ) 是 液压 泵输 入功 率 Pl 和 液压 执行