液压系统设计计算实例.pdf
200T液压机液压系统设计
摘要本设计为200T液压机液压系统。
液压系统主要由主缸运动、顶出缸运动等组成。
本文重点介绍了液压系统的设计。
通过具体的参数计算及工况分析，制定总体的控制方案。
经方案对比之后，拟定液压控制系统原理图。
液压系统选用插装阀集成控制系统，插装阀集成控制系统具有密封性好，通流能力大，压力损失小等特点。
为解决主缸快进时供油不足的问题，主机顶部设置补油油箱进行补油。
主缸的速度换接与安全行程限制通过行程开关来控制；为了保证工件的成型质量，液压系统中设置保压回路，通过保压使工件稳定成型；为了防止产生液压冲击，系统中设有泄压回路，确保设备安全稳定的工作；本系统应用的电气控制系统，便于对系统进行控制，可以实现半自动控制，可以实现过载保护，保证系统正常运行。
此外，本文对液压站进行了总体布局设计，对重要液压元件进行了结构、外形、工艺设计。
通过液压系统压力损失和温升的验算，本文液压系统的设计可以满足压力机顺序循环的动作要求，能够实现塑性材料的锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲等成型加工工艺。
关键词：液压系统；液压机；毕业设计AbstractThis paper design for the bolster press of hydraulic machines. Mainframe mainly by the motion of master cylinder and the motion of cylinder head out of components etc. This paper focuses on the hydraulic system design.Through specific parameters and hydraulic mechanic situation analyzes, formulation of a master control program. By contrast,developed hydraulic control system diagram. Hydraulic systems use cartridge valve integrated control system,integrated cartridge valve control system has good sealing, flow capacity, small pressure loss characteristics etc.To solve the master cylinder express entered the shortage of oil supply in the top of the mainframe installed oil tank. Master cylinder for the speed of access restrictions and security through the trip exchanging to control switches. To ensure the quality of the work-piece molding, in the hydraulic system installed packing loop through packing work-piece stability molding; To prevent hydraulic shocks, pressure relief system with a loop to ensure that this equipment can be a safe and stable work. This system applicate electricity control system, to facilitate the system of control, we can achieve semi-automatic control and achieve overload protection, ensure normal operation system. In addition, the paper hydraulic station on the overall layout of the key components of the hydraulic structure、shape、technique for a specific design.By the loss of hydraulic system pressure and temperature checked. Hydraulic system is designed to meet the hydraulic action sequence and cycle requirements can be achieved by forging plastic materials, stamping, cold extrusion, straightening,bending, and other molding processes.KeyWords: hydraulic system, bolster press, graduation design目录摘要..................................................................................................................................................... Abstract (I)1 绪论 01.1 液压传动系统概况 01.1.1 液压传动技术的发展与研究动向 01.1.2 我国液压系统的发展历程 (1)1.1.3 液压传动技术的应用 (2)1.2 液压机的概况 (2)1.3 液压机的发展 (3)2 200T液压机液压系统设计 (5)2.1 液压系统设计要求 (5)2.1.1 液压机负载确定 (5)2.1.2 液压机主机工艺过程分析 (5)2.1.3 液压系统设计参数 (5)2.2 液压系统设计 (5)2.2.1 液压机主缸工况分析 (5)2.2.2 液压机顶出缸工况分析 (8)2.3 液压系统原理图拟定 (10)2.3.1 液压系统供油方式及调速回路选择 (10)2.3.2 液压系统速度换接方式的选择 (11)2.3.3 液压控制系统原理图 (11)2.3.4 液压系统控制过程分析 (12)2.3.5 液压机执行部件动作过程分析 (13)2.4 液压系统基本参数计算 (15)2.4.1 液压缸基本尺寸计算 (15)2.4.2 液压系统流量计算 (17)2.4.3 电动机的选择 (19)2.4.4 液压元件的选择 (21)2.5 液压系统零部件设计 (22)2.5.1 液压机主缸设计 (22)2.5.2 液压机顶出缸设计 (27)2.5.3 液压油管选择 (29)2.5.4 液压油箱设计 (31)2.6 液压系统安全稳定性验算 (32)2.6.1 液压系统压力损失验算 (32)2.6.2 液压系统温升验算 (36)3 200T液压机电气系统设计 (38)3.1 电气控制概述 (38)3.2 液压机电气控制方案设计 (38)3.2.1 液压机电气控制方式选择 (38)3.2.2 电气控制要求与总体控制方案 (38)3.3 液压机电气控制电路设计 (39)3.3.1 液压机主电路设计 (39)3.3.2 液压机控制电路设计 (39)3.3.3 电气控制过程分析 (40)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)附录A 液压机使用说明书 (45)1 绪论1.1液压传动系统概况1.1.1液压传动技术的发展与研究动向液压传动是一种以液体作为工作介质，以静压和流量作为主要特性参数进行能量转换传递和分配的技术手段。
液压系统设计计算公式
液压系统设计计算举例某厂汽缸加工自动线上要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床，机床有主轴16根，钻14个φ13.9mm 的孔，2个φ8.5mm 的孔，要求的工作循环是：快速接近工件，然后以工 作速度钻孔，加工完毕后快速退回原始位置，最后自动停止；工件材料：铸铁，硬度HB 为240；假设运动部件重G ＝9800N ；快进快退速度v1＝0.1m/s ；动力滑台采用平导轨，静、动摩擦因数μs =0.2，μd =0.1；往复运动的加速、减速时间为0.2s ；快进行程L1=100mm ；工进行程L2=50mm 。
试设计计算其液压系统。
一、作F —t 与v —t 图1.计算切削阻力钻铸铁孔时，其轴向切削阻力可用以下公式计算：F c =25.5DS 0.8硬度0.6(N)式中：D 为钻头直径(mm)；S 为每转进给量(mm/r)。
选择切削用量：钻φ13.9mm 孔时，主轴转速n1＝360r/min ，每转进给量S1=0.147mm/r ；钻8.5mm 孔时，主轴转速n2＝550r/min ，每转进给量S2=0.096mm/r 。
则F c =14×25.5D 1S 0.81硬度0.6+2×25.5D 2S 0.82硬度0.6=14×25.5×13.9×0.1470.8×2400.6+2×25.5×8.5×0.0960.8×2400.6=30500(N) 2.计算摩擦阻力静摩擦阻力：Fs=f s G=0.2×9800=1960N 动摩擦阻力：F d =f d G=0.1×9800=980N 3.计算惯性阻力4.计算工进速度工进速度可按加工φ13.9的切削用量计算，即：v 2=n 1S 1=360/60×0.147=0.88mm/s=0.88×10-3m/s 5.根据以上分析计算各工况负载如表所示。
液压课程设计-卧式钻、镗组合机床液压系统
设计一台卧式钻、镗组合机床液压系统1.液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数：1）工作循环：“快进—工进—死挡铁停留—快退—原位停止”。
组合机床动力滑台工作循环2）工作参数轴向切削力12000N，移动部件总重10000N，工作循环为：“快进——工进——死挡铁停留——决退——原位停止”。
行程长度为0.4m，工进行程为0.1，快进和快退速度为0.1m/s,工过速度范围为0.0003~0.005，采用平导轨，启动时间为0.2s。
要求动力部件可以手动调整，快进转工进平稳、可靠。
2.执行元件类型：液压油缸设计内容1. 拟订液压系统原理图；2. 选择系统所选用的液压元件及辅件；3. 验算液压系统性能；4. 编写计算说明书。
目录序言： (5)1 设计的技术要求和设计参数 (6)2 工况分析 (6)2.1确定执行元件 (6)2.2分析系统工况 (6)2.3负载循环图和速度循环图的绘制 (8)2.4确定系统主要参数2.4.1初选液压缸工作压力 (9)2.4.2确定液压缸主要尺寸 (9)2.4.3计算最大流量需求 (11)2.5拟定液压系统原理图2.5.1速度控制回路的选择 (12)2.5.2换向和速度换接回路的选择 (12)2.5.3油源的选择和能耗控制 (13)2.5.4压力控制回路的选择 (14)2.6液压元件的选择2.6.1确定液压泵和电机规格 (16)2.6.2阀类元件和辅助元件的选择 (17)2.6.3油管的选择 (19)2.6.4油箱的设计 (20)2.7液压系统性能的验算2.7.1回路压力损失验算 (22)2.7.2油液温升验算 (22)序言作为一种高效率的专用机床，组合机床在大批、大量机械加工生产中应用广泛。
本次课程设计将以组合机床动力滑台液压系统设计为例，介绍该组合机床液压系统的设计方法和设计步骤，其中包括组合机床动力滑台液压系统的工况分析、主要参数确定、液压系统原理图的拟定、液压元件的选择以及系统性能验算等。
液压系统设计计算与应用实例
自动化焊接设备中液压驱动方案设计
焊接机器人
采用液压驱动可实现高精 度、高速度的焊接作业， 提高生产效率和焊接质量。
焊接变位机
通过液压缸和马达的驱动， 实现工件的快速翻转和精 确定位，方便焊接操作。
焊接夹具
利用液压缸的夹紧力，保 证工件在焊接过程中的稳 定性和精度。
总装线上举升、翻转机构实现方式
举升机构
环保型液压油
使用生物可降解液压油，减少 对环境的影响和污染。
能量回收技术
利用液压蓄能器等元件回收系 统中的能量，提高能量利用率 。
智能化节能控制系统
通过传感器和控制系统实时监 测和调整液压系统的运行状态
，实现智能化节能控制。
06 故障诊断与维护保养策略
常见故障类型及诊断方法
液压泵故障
检查泵的运转声音、温度和输出压力，判断 是否需要更换或维修。
定期清洗液压油箱和滤网，保持油液的清 洁度。
检查液压泵和马达
校验压力和流量
定期检查液压泵和马达的运转情况，及时 发现并处理异常。
定期校验系统的压力和流量，确保系统工作 正常。
应急处理措施和备件库存管理建议
应急处理措施
制定针对不同故障的应急处理预案， 包括临时替代方案、现场快速维修方 法等。
备件库存管理建议
液压油缸故障
检查油缸的密封件是否损坏，活塞杆是否弯 曲或磨损。
液压阀故障
观察阀的工作状态和油液流动情况，检查阀 芯是否卡滞或磨损。
液压管路故障
检查管路的连接是否松动或泄漏，判断是否 需要更换或紧固。
预防性维护保养计划制定
定期更换液压油
清洗液压油箱和滤网
根据设备使用情况和厂家建议，制定合理 的液压油更换周期。
第9章液压系统设计与计算
要求，即
V q min n min
（9-7）
式中 qmin——输入液压马达的最低稳定流量。
排量确定后，可从产品样本中选择液压马达的型号。
（Hale Waihona Puke ）执行元件最大流量的确定对于液压缸，它所需的最大流量qmax 就等于液压缸有效工作
面积A与液压缸最大移动速度vmax的乘积，即
qmax=A vmax
（9-8）
积）。
• 快进时：
差动系统
p F A1 A2
qv快 (A1A2)
非差动系统
p1
F A1
A2 A1
p2
q v快A1
P pq
•工进时：
p1
A2 A1
F pb A1
q v工A1
P p工q工
• 快退
p1
A2 A1
pb
F A1
qv快退A2
P pq
图9-2 组合机床执行元件工况图
压力图9-2a，流量图9-2b，功率图9-2c。
求出了平均功率，还要验算每个阶段电机的超载量是否在
允许的范围内，一般允许短期超载25%。在范围内时，可根据 平均功率P和泵的转速n从产品样本中选择。
对于限压式变量泵系统，按（9-13）式分别计算快速与慢速 两种工况时所需要的驱动功率，计算后按较大的作为选择电机
的依据。由于限压式变量泵在快速与慢速转换过程中，必须经
图9-1a）是机床的动作循环图。 由图可见，工作循环为快进→工进 →快退；
图9-1b ）是完成一个工作循环的 速度→位移曲线，即速度图。
图9-1c）是该组合机床的负载图。
2. 负载分析
图9-1c）是该组合机床的负载图，按设备的工艺要求，把执 行元件在各阶段的负载用曲线表示出来，可直观地看出在运动 过程中何时受力最大、最小等各种情况，作为以后的设计依据。
液压系统设计计算
液压系统设计计算有的液压系统简单，有的液压系统复杂。
这是由负载的工艺要求决定的。
我们在这里介绍的液压系统是简单的开关型液压系统，也即普通液压系统，不是伺服或者电液比例液压系统。
关于伺服或者电液比例液压系统，我们以后再研究。
我公司原有一台工程油缸试验台，采用的是高低压泵合流。
额定流量为100升，系统额定最高压力为31.5MPa。
为了突出重点，便于叙述，适当做了一些简化。
一液压基本回路一个实用的液压系统原理图都是由液压基本回路组成的。
液压基本回路可以在机械设计手册，或者其他液压设计资料中查到。
1 液压基本回路的分类设计资料中介绍的液压基本回路分类很详细。
但总括起来无非是，泵-电机组，压力控制回路，流量控制回路，方向控制回路和执行机构。
参看图1油缸试验台液压原理图。
在图1中，电机M1 Y112M-4和斜盘柱塞泵10YCY14-1B，电机Y160M-4和叶片泵YB1-80，组成泵-电机组，为系统提供动力；先导卸荷阀③,安全溢流阀④，电磁溢流阀⑤，组成压力控制回路；电液换向阀⑥和先导式液控单向阀⑦，组成方向控制回路。
一般说来，流量控制往往会伴随着压力的损失。
例如，在薄壁节流小孔中，流量d Q C A = （1） 此公式的使用条件为0.5l d≤。
式中Q —经过薄壁小孔的流量，3/m s ；d C —薄壁小孔流量系数，对于紊流，0.600.61d C = ； 0A —孔口面积，2m ； ρ—流体的密度，3/kg m ； p ∆—压力差，12p p p ∆=−，Pa ；d —小孔的直径，m ； l —小孔的长度，m 。
这种压力能损失往往转化为热能，使液压系统升温。
在理论上，变量泵不会因为流量或压力的变量产生能量损失。
2 液压基本回路的联结液压基本回路，特别是液压元件，在液压原理图中的联结，要么是并联，要么是串联。
二 液压系统原理图1 液压系统原理图应该包括的的基本内容一个符合要求的液压原理图除了表示系统外，还应该包括两个基本内容：液压元件明细表和电磁铁动作顺序表。
液压传动系统设计与计算-说明书
如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率=0.9，根据上述负载力计算结果，可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况，如表1所示。
表1 液压缸总运动阶段负载表〔单位：N〕3 负载图和速度图的绘制根据负载计算结果和的个阶段的速度，可绘制出工作循环图如图1〔a〕所示，所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据的设计参数进行绘制，快进和快退速度3.5快进行程L1=100mm、工进行程L2=200mm、快退行程L3=300mm，工进速度80-300mm/min 快进、工进和快退的时间可由下式分析求出。
快进工进快退根据上述数据绘制组合机床动力滑台液压系统绘制负载图〔F-t〕b图,速度循环图c图.ab c在此处键入公式。
4 确定液压系统主要参数4.1确定液压缸工作压力由表2和表3可知，组合机床液压系统在最大负载约为16000时宜取3MPa。
表2按负载选择工作压力表3 各种机械常用的系统工作压力4.2计算液压缸主要结构参数根据参数，液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为A1=Fmas/P1-0.5P2=16000/3X10^6那么活塞直径为mm根据经验公式，因此活塞杆直径为d=58.3mm，根据GB/T2348—1993对液压缸缸筒内径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定，圆整后取液压缸缸筒直径为D=80mm，活塞杆直径为d=56mm。
此时液压缸两腔的实际有效面积分别为：根据计算出的液压缸的尺寸，进一步计算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值，如表4所示。
表4 各工况下的主要参数值5 液压系统方案设计根据组合机床液压系统的设计任务和工况分析，所设计机床对调速范围、低速稳定性有一定要求，因此速度控制是该机床要解决的主要问题。
速度的换接、稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。
此外，与所有液压系统的设计要求一样，该组合机床液压系统应尽可能结构简单，本钱低，节约能源，工作可靠5.1确定调速方式及供油形式由表4可知，该组合机床工作时，要求低速运动平稳行性好，速度负载特性好。
液压与气压传动液压系统设计实例
根据系统的工作环境和要求，选择合适的液压介质，如矿 物油、合成油、水等，并确定其清洁度和粘度等参数。
选择合适元件和连接方式
01
选择液压泵和液压马达
根据系统的负载和运动参数，选择合适的液压泵和液压马达，确保其能
够提供足够的流量和压力，并满足系统的效率和精度要求。
02
选择液压缸和阀门
其他常见问题及相应解决方案
气穴现象
产生原因是油液中溶解的气体在低压区析出并形成气泡。解决方案 是减小吸油管路的阻力，避免产生局部低压区。
压力冲击
产生原因是液压阀突然关闭或换向，导致系统内压力急剧变化。解 决方案是在液压阀前设置蓄能器或缓冲装置，吸收压力冲击。
爬行现象
产生原因是液压缸或马达摩擦阻力不均、油液污染等。解决方案是改 善液压缸或马达的润滑条件，使用干净的油液。
关键技术应用
节能环保措施
采用负载敏感技术、电液比例控制技术等 ，提高挖掘机液压系统的控制精度和响应 速度。
通过优化系统设计和选用高效节能元件，降 低挖掘机液压系统的能耗和排放，提高环保 性能。
压力机液压系统性能评估方法论述
评估方法介绍
采用实验测试、仿真分析等方法对压力机 液压系统进行性能评估，获取系统在不同
明确系统的设计目标和约束条件
根据实际需求，明确系统的设计目标，如高效率、 低能耗、高精度等，并考虑成本、空间、重量等 约束条件。
确定系统方案和布局
制定系统原理图
根据设计要求和目标，制定液压系统的原理图，包括液压 缸、液压马达、液压泵、油箱、阀门等元件的连接方式和 控制逻辑。
确定系统布局和安装方式
根据机械设备的结构和空间要求，确定液压系统的布局和 安装方式，包括元件的布置、管路的走向和固定方式等。
小型液压机液压系统设计
前言 (2)一工况分析 (3)二．负载循环图和速度循环图的绘制 (4)三．拟定液压系统原理图 (5)1.确定供油方式 (5)2.调速方式的选择 (5)4.液压阀的选择 (7)5.确定管道尺寸 (8)6.液压油箱容积的确定 (8)7.液压缸的壁厚和外径的计算 (8)8.液压缸工作行程的确定 (9)9.缸盖厚度的确定 (9)10.最小寻向长度的确定 (9)11.缸体长度的确定 (9)四．液压系统的验算 (10)1．压力损失的验算 (10)2.系统温升的验算 (12)3.螺栓校核 (12)五．参考文献 (13)前言作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。
液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备，适用于可塑性材料的压制工艺。
如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。
也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。
本文根据小型压力机的用途﹑特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。
小型压力机的液压系统呈长方形布置，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。
该机并设有脚踏开关，可实现半自动工艺动作的循环。
技术参数和设计要求设计一台小型液压压力机的液压系统，要求实现快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止的工作循环，快速往返速度为3 m/min ，加压速度40-250mm /min,压制力为300000N ，运动部件总重为25000N,工作行程400mm,油缸垂直安装，设计改压力机的液压系统传动。
一工况分析1．工作负载 工件的压制抗力即为工作负载：F w =300000N 2. 摩擦负载 静摩擦阻力： F fs =0N动摩擦阻力： Ffd=0N 3. 惯性负载 Fm=ma =25000/10×3/(0.02×60)=6250N 背压负载 Fb= 30000N(液压缸参数未定，估算) 自 重： G=mg =25000N 4. 液压缸在各工作阶段的负载值：其中：0.9m η= m η——液压缸的机械效率，一般取m η=0.9-0.95。
液压系统(毕业设计参考)
第二章液压系统飞机液压系统和其他机械设备的液压系统工作原理和组成附件基本上是相似的，只不过飞机作为飞行器对液压系统有更高的要求，例如飞机液压系统一般工作在较高压力范围：有自动卸荷机构，防止过多消耗发动机功率，传动部分有较高的灵敏性与可靠性要求等问题。
在习惯上飞机液压系统一般分为供压部分和传动部分，本文对这两部分中的重点附件和附件组成的系统分别作详细叙述，一些功用类似的简单附件，本文仅取其中较有代表性的附件作简单介绍。
在现代歼强飞机上液压系统得到广泛应用，例如；自动控制系统中的舵面传动部分；机轮液压刹车部分等。
本文仅从液压传动的角度叙述有关的附件及附件间的协同工作。
液压系统在歼、强飞机上应用范围之所以逐渐扩大，是因为液压系统有独特的优点，例如；传动迅速、换向快，附件重量轻，尺寸小；运动平稳、不易受外界负载影响：调速范围大，而且为无级；功率放大系数高；效率高．当然，液压系统也存在缺点，例如：附件结构复杂、精密；制造成本高，液压能的传递需设置专用导管等．维修工作者的任务之一就是保持液压系统性能优势，迅速、准确地排除故障，为此必须理解液压系统的工作原理，熟练掌握附件的构造和工作特性．第一节液压系统供压部分国产飞机液压系统一般采用YH—l0或YH—12液压油作为工作介质．为了保证液压系-晓具有一定的传动功率，系统中的工作油液必须有一定的压力和流量，因此，供压部分的功用是：及时向各传动部分输送具有一定流量和适当压力的油液．供压部分应满足供压(传动部分工作)、卸荷(传动部分停止工作)与散热等方面的要求，并要有亢订的可靠性．供压部分发展较快、变化较大。
早期的飞机上采用定量泵——卸荷活门供压部分，之后发展为变量菜——转换活门组的双泵源供压部分，近期较为先进的飞机上则采用变量泵“多余度”供压部分。
尽管各机种的液压系统供压部分组成形式不尽相同，但按照组成供压部分的附件功用划分类别，均可分为动力附件，控制附件和辅助附件．一、供压部分一般组成飞机供压部分一般由油箱、油泵、单向活门、安全活门面泵接通活门组成．如图2—1所示．液压油泵一般是窖积式变流量泵．当发动机工作时，液压泵不停地转动，若这时传动部分不工作，从液压泵输出的油液只能亢入蓄压器，这时压力指示设备指示的压力值从零阶跃到蓄压器初姑充气压力，之后压力逐渐上升，压力上升到供压部分的额定压力时，液压泵自动将供油量调节到零，蓄压器不再充油，液压系统压力停止上升，这时液压泵仅注出少量油液供附件散热、润滑和补充渗漏。
液压系统设计计算举例
液压系统设计计算举例液压系统设计计算举例XS-ZY-500注塑机液压系统设计计算⼆、XS-ZY-500注塑机成型设计技术参数公称注射量(L) 0.5螺杆直径(mm) 63螺杆⾏程(mm) 200最⼤注射压⼒(MPa) 110注射容量（理论值）(cm) 665预塑电机(KW) 7.5塑化容量(N/h) 450螺杆转速(r/min) 20—80 料筒加热功率(KW) 14注射座⾏程(mm) 280合模⼒(KN) 3500启模⼒(KN) 135顶出⼒(KN) 30最⼤注射⾯积(cm) 1000模板最⼤开距(mm) 950拉杆间距(mm) 540x440 模具最⼤厚度(mm) 450模具最⼩厚度(mm) 300注射总⼒(KN) 345注射座最⼤推⼒(KN) 73螺杆驱动功率PM(KW) 5KW各油缸运动数值如下：快速合模速度(m/s) 0.12慢速合模速度(m/s) 0.024 快速启模速度(m/s) 0.13慢速启模速度(m/s) 0.028 快速注射速度(m/s) 0.07注射座前移速度(m/s) 0.06注射座后退速度(m/s) 0.08顶出速度(m/s) 0.04三、⼯况分析xxxx塑料注射成型机械液压系统的特点是在整个动作循环过程中，系统负载和速度变化均较⼤，在进⾏⼯况分析时必须加以考虑：(⼀)合模油缸负载xxxx闭模动作的⼯况特点是：模具闭合过程中的负载是轻载，速度有慢—快—慢的变化；模具闭合后的负载为重载，速度为零。
1. 根据合模⼒确定合模缸推⼒:根据连杆受⼒分析可得出合模油缸推⼒为:式中：N1z——合模油缸为保证模具锁紧所需的推⼒，N.ssssss N合————模具锁紧所需的合模⼒，N.ssssss l1/l——有关长度⽐，⼀般取其值为0.7.为保证模具锁紧⼒（3500KN）所需的油缸推⼒为： N1z=223KN2. 空⾏程时油缸推⼒：aaaa空⾏程时油缸推⼒P1q只须克服摩擦⼒的要求，根据设计经验得：N1q=0.14N1z z, 故s N1q=31.22KN3. 启模时油缸的推⼒：ssss启模时油缸的推⼒需满⾜启模⼒和克服油缸摩擦⼒的要求。
第九章液压系统的设计与计算
按各执行元件在工作中的速度v以及位移s或经历的时间t 绘制v－s或v－t速度循环图。
三、确定液压系统的主要参数
液压系统的主要参数——工作压力和流量是选择液压元 件的主要依据，而系统的工作压力和流量分别取决于液压执 行元件工作压力、回路上压力损失和液压执行元件所需流量 、回路泄漏，所以确定液压系统的主要参数实质上是确定液 压执行元件的主要参数。 1. 初选液压系统的主要参数 执行元件工作压力是确定其结构参数的重要依据。工作 压力选得低一些，对液压系统工作平稳性、可靠性和降低噪 声等都有利，但对液压系统和元件的体积、重量就相应增大 ；工作压力选得过高，虽然液压元件结构紧凑，但对液压元 件材质、制造精度和密封要求都相应提高，制造成本也相应 提高。执行元件的工作压力一般可根据负载进行选择。
二、液压系统的工况分析和系统的确定
对执行元件负载分析与运动分析，也称为液压系统的工 况分析。工况分析就是分析每个液压执行元件在各自工作过 程中负载与速度的变化规律，一般执行元件在一个工作循环 内负载、速度随时间或位移而变化的曲线——用负载循环图 和速度循环图表示。 1. 负载分析 液压缸与液压马达运动方式不同，但他们的负载都是由 工作负载、惯性负载、摩擦负载、背压负载等组成的。 (1) 工作负载 FW 包括切削力、夹紧力、挤压力、重力等， 其方向与液压缸运动方向相反时为正，相同时为负；
2. 确定执行元件的主要结构参数 （1）确定液压缸主要结构参数 根据负载分析得到的最
大负载Fmax和初选的液压缸工作压力p，再设定液压缸回
油腔背压pb以及杆径比d/D，即可由第四章中液压缸的力 平衡公式来求出缸的内径D、活塞杆直径d和缸的有效工作
面积A,其中D、d值应圆整为标准值 。
（2）确定液压马达排量VM 排量VM 由马达的最大负载扭矩Tmax、
起重机液压系统计算书
一、 油缸的设计计算1、变幅油缸设计计算1）缸筒内径D(单位mm)PFD π4=其中 F 为缸体最大受力，单位N P 为系统压力，单位MP 。
计算出缸筒内径D 后，圆整到国家标准油缸参数（见起重机液压手册1057页）。
2）活塞杆直径d(单位mm)根据国家标准油缸参数，找到缸筒内径D 对应的活塞杆直径d,考虑到减重及稳定性等参数，尽量选择对应较大速比的d 。
3）缸筒外径D1(单位mm)根据国家标准油缸参数，找到缸筒内径D 对应的缸筒外径D1(JB 1068-67)，然后根据钢桶强度计算公式校对D1(计算公式见第5项)，如不满足要求就要加大缸筒外径D1。
4）活塞杆内径d1(单位mm)考虑到减重一般活塞杆做成中空，d1的确定要根据活塞杆强度验算公式及稳定性公式验算（强度及稳定性公式分别见6、7项）。
5）校验缸筒强度是否满足要求2δσD p y =式中，式中，σ—缸筒应力，单位MPa ；y p —试验压力, 单位MPa ，y p 等于1. 5倍工作压力p ；D —缸筒内径,单位mm ；δ—缸筒壁厚，2/)(1D D -=δ,单位mm ； ][σ—材料许用应力，MPa 0203/600n /b ==σ=σ］［； b σ—抗拉强度，材料选用45号钢MPa 600b =σ； n —安全系数，一般取3=n —5。
根据要求缸筒应力σ应小于材料许用应力][σ。
6）校验活塞杆强度是否满足要求()4212d d F-=πσ式中， σ—活塞杆应力,单位MPa ； F —最大负载力,单位N ； d —活塞杆外径,单位mm ； 1d —活塞杆内径单位mm 。
根据要求活塞杆应力σ应小于材料许用应力][σ。
7）校验活塞杆稳定性是否满足要求液压缸承受轴向压缩载荷时，要计算活塞杆稳定性，活塞杆计算长度L(全伸长度)与活塞杆直径d 之比大于10时（即L/d ）应计算活塞杆的稳定性。
计算稳定性时一般按照无偏心载荷时计算 1） 等截面算法① 当细长比L/K ≥ n m 时，可按欧拉公式计算临界载荷P k 。
液压系统设计计算
上述推荐值，有的偏小。例如，现在高压管路中最大流速已接近 15 米/秒。 清华大学俞新陆老师主编的《液压机》介绍了国内外几家插装阀 生产厂家生产的插装阀的额定流量，如表 5。 表 5 插装阀的额定流量
推荐额定流量 L/min 设计制造单位 16 济南铸锻所 上海 704 所 德国 REXROTRH 德 国 Sauer 100 100 160 60 25 250 200 450 160 32 400 400 650 250 40 630 700 1100 400 通 径 mm 50 1000 1000 2000 630 2700 1000 4500 2500 7500 11000 3500 63 1600 80 2500 100 4000 125
Getriebe 日本不二越 中国（普通阀） (φ18) 63 300 (φ24) 100 600 (φ32) 200 (φ38) 250 1200 (φ50) 500 1700 (φ63) 800 2300 (φ80) 1250 3500
按公式(7) 可以计算出表 5 中各厂家产品阀口处的流速
v= 4Q 2Q = 10-4 2 1000 × 60π d 3π d 2
8
泵-机组的设计很重要，它是能源，Байду номын сангаас关泵的寿命，噪音水平。
图 6 泵-电机连接法兰
图 7 组合式泵-电机组 六 确定管径 一般说来，选取泵之后，管径也就确定了。这是因为，一般都是 根据泵的进出油口口径来确定管径的。 华南工学院杨宝光老师主编的《锻压机械液压传动》 ，推荐传动
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系统中各种油路允许流速值如下： 高压管路 低压管路 排油管路 吸油管路 控制油路 充液油路 3～6 米/秒； ≤ 3 米/秒； ≤ 3 米/秒； 0.5～1 米/秒； 2～3 米/秒； 1～2 米/秒。
液压动力性能计算设计计算书
考虑到整车在走行同时有转向、补油泵、散热等功率消耗，另加194KW辅助功率，选定发动机功率447×2=894KW，按闭式系统走行功率700KW进行工况匹配。
3.油泵能提供的供油量Q（由于泵在部分排量时效率降低取分动箱与泵的效率为η=0.98×0.9=0.88）
N＝Ｐ·Ｑ／η=17.5×2100/(60×0.9)=680KW
3.11计算结果
泵压差
MPa
系统压力
MPa
泵最大排量qmax（ml/r）
马达排量
ml/r
马达转速rpm
走行速度
km/h
走行理论功率
KW
选用功率
KW
重载平道
15.2
17.7
250
16×80
+8×28
1260
3.5
591
894
空载平道
17.1
排量比Br=1227/2100=0.58
4.马达转速
nm=1000Q·ηv/24vg
=1000×1227×0.95/(24×80)=607rpm。
5.轮胎转速：n1=nm/i=607/105.5=5.75rpm
6.走行速度：
V=2πr n1·60/1000=2π×0.778×5.95×60/1000=1.74km/h
发动机功率计算：
1.马达需要输出扭矩：
80ml/r马达扭矩分配系数：
28ml/r马达扭矩分配系数：
1个80ml/r马达需要输出扭矩：（减速机效率η=0.9）
1个28ml/r马达需要输出扭矩：
2.马达压差 ΔP（取ηmb=0.9）
液压系统的设计与计算
下午2时22分
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五、验算液压系统性能
液压系统初步确定后就需对系统的有关性能加以验算，以检测 系统的设计质量，并对液压系统进行完善和改进。根据液压系 统的不同，需要验算的项目也有所不同，但一般的液压系统都 要进行回路压力损失和发热温升的验算。
1. 系统压力损失的验算
p pl p pv
液压系统的压力损失包括沿程、局部损失和阀的局部损失。
液压与液力传动
第九章 液压系统的设计与计算
液压系统的设计与计算是液压机械总设计的一部分， 是对前面各章内容的综合运用。总设计过程为： （1）根据整机的用途、特点和性能，明确对液压系统的 设计任务。 （2）对工况进行分析，确定液压系统的主要参数； （3）拟定出合理的液压系统原理图； （4）计算和选择液压元件的规格 （5）演算液压系统的性能 （6）绘制工作图、编写技术文件。
要求验算液压缸尺寸 即
A qmin
vmin
• 在D和d确定之后，可求得液压缸所需流量为：
q1＝vmaxA
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3 执行元件工况图
工况图是指液压执行元件结构参数确定之后，根 据主机工作循环，算出不同阶段中的实际工作压力、 流量和功率随时间变化图，如图所示。
工况图反映了液压系统在整个工作循环中，三个参 数的随时间变换情况。
动摩擦因数0.1， 液压执行元件为液压元件。
设计液压缸的面积和确定液压系统控制图
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一、负载分析
（1）切削力：
Fe 22.5DS0.8(HB)0.6
式中，Fe为钻削力，N； D为钻头直径，mm；S为每 转进给量，mm； HB为工件硬度。
对于直径为13.9mm的孔，转速n1＝360r/min, S1=0.147mm/r; 对于直径为8.5mm的孔，转速n2＝ 550r/min, S2=0.096mm/r; 带入上式，可得：
液压系统的设计计算举例[最终定稿]
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液压系统的设计计算举例[最终定稿]第一篇：液压系统的设计计算举例液压系统的设计计算举例设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。
动力滑台的工作循环是：快进—工进—快退—停止。
液压系统的主要参数与性能要求如下：切削力Ft＝20000N；移动部件总重力G＝10000N；快进行程L1＝100mm，工进行程L2＝50mm：快进快退的速度为4m／min；工进速度为0.05m／min；加速、减速时间△t＝0.2s；静摩擦系数f s＝0.2；动摩擦系数f d＝0.1。
该动力滑台采用水平放置的平导轨，动力滑台可在任意位置停止。
一、负载分析负载分析中，哲不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。
因工作部件是卧式放置，重力的水平分力为零，这样需要考虑的力有：切削力，导轨摩擦力和惯性力。
导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为Ffs，动摩擦力为Ffd由式(8—1)可得:二、抉行元件主要参数的确定三、拟定液压系统原理图(一)选择液压基本回路L确定调速方式及供油形式在液压缸的初步计算前已确定了采用调速阀的进口7j流调速统。
这种调速回路具有较好的低速稳定性相速度负载特性。
由表5—5可知，液压系统的工作循环主要由低压大流量祁高压小流量两个阶段组成，显然采用单个定量泵供油，功率损失较大，系统效率低，而选用双泵或限压式变量泵作为油源就比较合理，其中双泵油源的结构简单、噪声小、寿命长、成本低。
经比较选用双泵供油形式。
2．快速运动回路和速度换接回路根据本例的运动方式和要求，采用差动连接与双泵供油两种快速运动回路来实现快速运动。
即快进时，由大小泵向时供油，液压缸实现差动连接。
本例采用二位二通电磁阀的速度换接回路，控制由快进转为工进。
与采用行程阀相比，电磁阀可直接安装在液压站上，由工作台的行程开关控制，管路较简单，行程大小也容易调整，另外采用被控顺序阀与单向阎来切断差动油路。
因此速度换接回路为行程与压力联合控制形式。