第十一章 液压系统的设计计算.ppt

1、液压系统设计计算，山东省科技大学传记机械控制和智能设备研究所，液压系统设计计算，明确设计要求，编写工作条件分析液压系统原理图计算和液压组件检查液压系统性能选择工作图，编制技术文件，了解主要内容，培训要求，液体系统设计计算方法，明确设计要求，工作条件分析，1)液压系统液压传动完成的运动和空间位置限制2)液压系统运动和性能要求(例如工作周期、运动方式(往复直线运动或旋转运动、同步、顺序或传动等要求)、自动化程度、速度调节范围、运动平滑度和精度、载荷状态、工作行程等3)工作环境：0 ，主机的行为要求：哪些行为、行为之间的连接性、自动循环等主机可能对液压系统提出了很多要求，设计需要根据了解主机用途、工

2、作过程和总体布局来分析这些要求。性能要求：力和运动要求、力和速度的大小、速度范围、速度的稳定性、周期完成时间等。现代机器要求高精度、高生产率和高自动化，这不仅要求液压系统有好的静态指标，而且经常要求动态指标。第一，必须对液压系统的设计要求、液压系统的工作环境、工作环境温度和湿度、污染和振动冲击情况、腐蚀性和易燃物质是否存在等有明确的答案。这包括液压零件和介质选择。如果需要，还应在设计中添加保护措施。液压装置的重量、外形尺寸限制、经济性、能耗要求等其他要求；一、明确液压系统的设计要求；二、分析工作条件；液压系统的主要参数；工作条件分析：分析工作中主机速度和负载的变化规则；即运动分析和负载分析。对

3、于运动复杂的机器，需要绘制速度循环图和载荷循环图。您可以不绘制简单的系统，但必须找到最大负载和最大速度点。对主机执行负载和运动分析，确定整个工作周期负载和速度的变化规律，确定执行元件主要结构参数计算液压系统的主要参数(工作压力和最大流量)。第二，分析工作条件，确定液压系统的主要参数，主机工作过程中执行机构需要克服的载荷包括工作负荷(切削力、注射力、压力等)、惯性载荷和阻力载荷(摩擦、密封阻力、背压阻力等)牙齿。1，运动分析，2，负载分析，根据工作条件要求，图形显示执行元件在每个步骤中需要克服的负载。通常用载荷时间(F-t)或载荷变位(F-s)曲线表示，称为载荷循环图形。(1)液压缸的负载分析，

4、使用液压缸以直线往复运动驱动主机执行器时需要克服的外部负载功率为FL=F FfFa，2，分析工作条件，确定液压系统的主要参数，a .工作负载F，不同机器的工作负载不同。对于金属切削机床，作用于移动组合运动方向的切削力是工作负载。对于升降机，重物的重量是工作负荷。工作负载可以是恒定的，也可以是可变的。可以是正向载荷，也可以是负向载荷。b .摩擦阻力载荷Ff，摩擦阻力载荷是主体执行机构在运动中必须克服的支承面的摩擦力。格式Ff=Nii的Ni作用于第I个支撑面的法向力；I支承面的摩擦系数。第二，分析工作条件，确定液压系统的主要参数，c .惯性负载Fa，惯性负载在移动零件启动或制动过程中惯性力。牛顿第

5、二定律Fa=ma=(G/g)。(v/t)液压缸还需要克服密封装置的摩擦阻力。与大小、密封形式、液压缸的制造质量和工作压力有关。其次，分析工作条件，确定液压系统的主要参数，(2)液压马达负载分析，将液压马达用作执行要素时，液压马达需要克服的外部负载是ML=M Mf Ms格式的M工作负载折叠到液压马达上的力矩。Mf执行器等摩擦力折叠在液压马达上的力矩Ms执行器、运动装置、液压马达等启动和制动时折叠在液压马达上的力矩总和。第二，分析工作条件，确定液压系统的主要参数，第三，确定液压系统的主要参数，(1)选定工作压力，工作压力选择与设计和系统是否经济有关。工作压力低时，执行组件的容量必须大。这意味着尺寸

6、、重量和系统所需的流量也很大。压力过高会提高零部件的制造精度和系统使用维护要求，降低体积效率。通常根据机器类型选择工作压力。2，分析工作条件，确定液压系统的主要参数，3，确定液压系统的主要参数，(1)选定工作压力，2，分析工作条件，确定液压系统的主要参数，(2)确定液压缸的有效面积，从满足载荷力的要求开始A=FL/cmml如果qmin/Avmin检查结果不符合要求，则表示液压缸的有效工作区是上面选择的。2，分析工作条件，确定液压系统的主要参数，(3)确定液压马达每转排放量，满足负载力矩要求所需，q=2ML/p.Mm，最小转速要求，即qmin /Vmnmin，2，根据分析工作条件进行检查其次，分

7、析工作条件，找出液压系统的主要参数确定、最大压力点、最大流量点和最大功率点。3，编写液压系统电路图，1，执行元件类型，2，速度调节方案，3，控制方案，4，系统安全可靠性，5，节约能源，6，其他，1，执行元件类型，主机零件所需的运动形式要求往复运动时，液压油缸如果主机需要连续旋转运动，则应使用液压马达。3，编制液压系统电路图，2，调速方案，调速方案：主要考虑速度调节范围，电力大小，低速稳定性，允许温升，投资数等标准选择。节流调速：结果简单，投资少，调速范围大，低速稳定性好，但系统效率低。因此，如果功率不大，温度上升限制不严格，则优先考虑。容积速度调节：在功率大的中压系统中，最好采用容积速度。但是

8、，在某些功率不大的系统上，还经常使用卷速度调节卷节流速度调节。如果对低速稳定性的要求很高，还可以使用音量节流速度调节。第三，液压系统电路图的编制，第三，控制方案，控制方式主要取决于主机工艺要求。多阀门：具有很多执行机构的工程机械、工程船舶和起重机等设备可以使用多阀门。行程控制：动作可靠，是最常用的控制方法之一。合理使用压力控制可以简化系统，但在一个系统内多次使用会渡边杏。时间控制：不单独使用，经常与行程或压力控制一起使用。徐璐采用不同控制方式设计的系统复杂程度可能有很大差异。第三，液压系统电路图，4，系统安全可靠，防止过载：安全阀是必不可少的。平衡和制动：为了防止垂直运动部件在系统压力损失的情

9、况下自由下落，在回油管上添加平衡阀或液压控制单向阀是常见的措施。起重机使用的液压马达除了平衡电路外，还有机械制动器，以确保安全。防止相互干扰：在将两个或多个构件行为作为一个泵供应时，必须在系统设计中防止相互干扰。过滤：在系统中合理配置滤油器是长期工作的重要保证。3，编制液压系统原理图，5，调整节约能源，体积速度，减少能耗，但双泵燃料供应和蓄能器增加等也有明显效果。在某些情况下，为了减少能源消耗，需要增加部分投资，但是考虑到运营器官所需的成本和社会优惠，仍然是可取的。第三，建立液压系统电路图，6，其他，尽可能使用标准部件降低成本等，以缩短设计和制造周期。3，创建液压系统原理图，4，计算和选择液压

10、组件，1，选择液压泵，2，选择控制阀，3，选择液压附件4，检查液压系统性能，1，选择液压泵，1)计算液压泵的工作压力，泵的工作压力为执行元素工作压力和管道通过各种阀门：压力损失以局部损失为主，在整个压力损失中占很大比重。4，计算和选择液压零部件，在额定流量下通过各种阀类的压力损失可在产品样例中看到。如果通过阀门的实际流量为，则实际压力损失可以估计为：P=pr(Q/Qr)2压力损失的更精确估计只能在选择系统的阀零部件规格和管道尺寸后进行。在牙齿阶段，只能估计厚度。4，计算和选择液压元件，2)计算泵的流量。液压泵的流量Qp必须在QpK(Q)max对节流调速系统的最大流量点处于调速状态时，在泵的流量

11、中增加溢流阀的最小流量。如果系统具有蓄能器，则泵流是工作周期的平均流选择，例如Qp(K/T)。Qiti，N，4，计算和液压元件选择，i=1，3)选择液压泵规格，参考产品样本选择额定压力比P，4，计算和选择液压元件，4)计算功率，选择原始动机，(1)选择工作周期中最高功率点，(PSQP)最大泵的压力和流量乘积的最大P泵的总效率。齿轮泵的取值为0.600.75，活塞泵的取值为0.800.85。4，液压元件的计算和选择，(2)泵的原动机驱动是电动机，在一个循环中泵的功率发生了很大变化，最大功率点持续时间短，根据电动计算结果选择电动机，功率大，经济不佳。对于牙齿，可以根据电动机允许的列选择传记功率。首

12、先，计算循环每个阶段所需的功率。也就是说，如果N1=p1Q1/p1 N2=p2Q2/p2 Nn=pnQn/pn，4，计算并选取液压元件，则马达动力为n=(n12t 1 n22t 2 nn2t，然后选取马达做为第二种方法)。4，液压元件计算和选择，2，控制阀选择，通常控制阀的额定压力和额定流量必须大于系统最大工作压力和通过阀门的最大流量。必要时，通过的流量可能比阀门的额定流量稍大，但通常不超过20%，以防止压力过大，并防止液热、噪音和其他性能下降。流量阀是根据系统的流量曹征范围选择的，最小稳定流必须满足机械性能的要求。4，液压元件的计算和选择，3，液压附件的选择，滤油器，蓄能器，管接头等可以在第

13、5章中根据相关原则进行选择。选择管件和联接器的简单方法是使阀门和贯通路径相匹配。油箱既有储油，又有冷却作用，所以必须有足够的容积和冷却面积。水箱体积的建议值为低压系统(p6.3MPa)、V=(612)Qp、末端、4、选择计算和液压组件、5、液压系统性能检查、液压系统性能检查项目、回路压力损失和发热温升检查(1)。管道内损失使用第三章相关公式估算，阀门零部件的部分损失应在产品样品中说明。(2)发热温升检查牙齿检查，利用热平衡原理估算油品的温升。单位时间内进入液压系统的热量是液压泵输入和液压执行元件之间的有效差异，这些热量都从油箱中释放出来，不管系统其他部分的热效应如何，液量温升估算公式可以根据条

14、件在相关手册中单独找到。5，检查液压系统性能，检查的液温上升超过允许值时，应考虑在系统中设置合适的冷却器。油箱的油量允许的温度上升取决于主机。一般机床25-30、工程车辆35-40等。(3)冲击消除检查冲击消除检查参考第5章第3节P101(缓冲计算)(4)动态性能检查牙齿部分12章，第6章，绘图工作，技术文件编写，1，绘图工作图，包括工作图：1)液压系统图应显示各种组件的规格2)组件这称为集成板。液压零件工厂生产可以执行各种功能的集成块，设计者只需选择并绘制集成块装配图。如果没有可供选择的适当集成，就要特别设计。3)泵站装配也汇集了泵、拖动泵的马达、油箱等，形成了称为泵站的单独液压源。小型泵站有标准化产品可供选择，但大型中型泵站经常需要单独设计，并绘制其组装图和零件图。4)液压缸等特殊零件