液压系统设计计算

工 进
快 退
结束
2.工况分析
执行元件负载分析与运动分析 1）运动行程，工况要求； 2）负载分析：工作负载、惯性负载、摩擦负载和背 压负载等；
3）运动（速度）分析：运动速度（快）、工进速度、
速度差； 4）分析方面：工况图。
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选择方案 确定参数
1.选择方案 根据系统对动作的要求及负载的性质 （输出力或转矩），确定执行元件种类及 工作形式，从而确定执行元件的工作状态， 为参数确定提供依据。
2）速度分析
由快进、快退速度为6m/min，工进速度范围为 20mm/min~120mm/min，按上述分析可绘制出负载循 环图和速度循环图（略）。
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表：液压缸在各工作阶段的负载值
工作循环 起动加速 快 进 计算公式 负载f（N） 3289 2178
F=(Ff+Fa)/ ηm F= Ff/ η m
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重点难点
液压系统设计步骤与计算方法 ；
选取相应参数及合适的液压元件；
设计简单的液压系统，绘制出合理
的液压回路图。
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第一节 液压系统设计步骤和方法 第二节液压系统设计计算实例
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Байду номын сангаас
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第一节 液压系统设计步骤和方法
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拟定系统草图，选择基本回路
1.选择回路
根据动作（速度或压力）要求及其他各
项要求，选择液压基本回路。
2.拟定草图
将上述回路合并拟合后形成系统图，在
拟合时注意：减少元件重复，防止干扰，
分析性能，保证效率，发热少。
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动力源计算
1.液压泵选择
p p p p
压力阀调整压力。
v
验算后确定泵规格是否合适，然后确定各
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2、系统发热验算： 按系统散热计算发热是 Hi =Pi -PO =Pi (1-η)
N
Hi
(p
j 1
ij N
p0 j )t j
j
t
j 1
按油箱面积计算油箱散热是H0 H0=kA0t (k为散热系数） 验算：H0≥Hi—合适 H0<Hi—重新设计
教学要求
重点难点 本章目录
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液压系统设计是整机设计 的重要组成部分，是实现整个 系统液压控制部分的关键。设 计主要包括液压系统工况分析 和系统的确定、液压系统参数 的确定、液压系统图的拟定、 液压元件的计算和选取等。
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教学要求
掌握液压系统设计步骤与计算方法 ； 能够使用液压手册及相应参数表选取参数； 能够根据工况要求选取合适的液压元件； 能够根据系统工况要求设计出简单的液压系 统，并绘制出合理的液压回路图。
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明确要求 工况分析
1.设计要求 1）主机中对液压系统要求（动作）；
2）主机运动对液压系统运动要求；
调速、平稳性、温升、效率、自动化程度； 3）主机各运动间关联要求； 互锁、同步、连锁、顺序等要求； 4）主机工作环境、温度、湿度、经济性和外 观尺寸。
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1.工况分析
1）负载分析
由工作负载Fw =30kN，重力负载FG=0，按启动换 向时间和运动部件重量（F· t=m(v2–v1)）计算得到惯性 负载Fa=1000N，摩擦阻力Ff=1960N。 取液压缸机械效率ηm =0.9，则液压缸工作阶段的 负载值见表。
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2.确定参数 系统参数主要是压力和流量，这是系统
计算、元件选择、系统验算的依据。而无
论哪种参数均以保证执行元件输出工况需 要为前提的，因此，参数确定主要是执行 元件的参数确定。
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1）系统的压力 p缸可用初步选取的方法；可参考同类设备选 取，也可根据系统最大负载选取。 2）缸的直径 由结构分析确定缸工作腔和缸的形式。按选 取的压力可以确定缸直径： F P缸
设计任务
1.系统原理图 2.元件明细表 3.系统计算书 4.非标准件结构设计 1 ）油缸参数设计
2）阀板设计
3）油箱及泵装置设计
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设计步骤
1、明确要求
2、选择方案
工况分析
确定参数
3、拟定草图
4、系统验算
选择元件
元件参数调节
5、结构设计
编写技术文件
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π 2 D 4
例：无杆腔工作，以传力为主时 4F 以运动为主时要考虑D的选取情况 D pπ 但d、D确定后要圆整为整数。
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3）马达排量
2 πTx Vm pηm
4）缸（马达）流量
缸：qx≥A vmin
马达：qx≥V nmin
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qx≤Avmax
qx≤Vnmax
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第二节 液压系统设计计算实例
例：设计一台卧式单面钻镗两用组合机床，其工作循环是 “快进——工进——快退——原位停止”；工作时最大轴
向力为30kN，运动部件重为19.6kN；快进、快退速度为
6m/min，工进速度为0.02~0.12m/min；最大行程400mm， 其中工进行程200mm；起动换向时间t=0.2s；采用平导 轨，其摩擦系数f=0.1。
选择元件
泵类型按工况要求及经济性选择
pp p缸 p1 (0.2 ~ 0.5或0.5 ~ 1.5MPa)
q p k ( q缸动 )(k 1.1 ~ 1.3)
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2.阀选择 按阀实际承载的压力和实际通过的流量来 选择阀的规格；按阀的动作要求和性能要求 选择阀的种类。 3.油箱容量确定 按泵每分钟流量选择油箱容量： 一般V≥q泵a a:低压系统—2~4 中压系统—5~7 高压系统—6~12
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4、油管及管接头： 油管按内径和壁厚选择：
v：吸油 0.5~1.5m/s
压油 1.5~ 5m/s
回油 1.5~2.5m/s
管型按承压情况选择
q d 2 v
接头按管型选择
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pd 2[ ]
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系统验算：
1、压力损失验算