液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2626秒秒1主講教師：主講教師： 為電工技師班的學(xué)員提供優(yōu)秀的教學(xué)資源！為電工技師班的學(xué)員提供優(yōu)秀的教學(xué)資源！ 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2727秒秒2第二篇第二篇液壓傳動(dòng)與液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)控制技術(shù) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2727秒秒3液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例9.29.2 為電工技師班的學(xué)員提供優(yōu)秀的教學(xué)資源！為電工技師班的學(xué)員提供優(yōu)秀的教學(xué)資源！液壓系

2、統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.19.1 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2727秒秒4 液壓系統(tǒng)是液壓設(shè)備的重要組成部分，它與液壓系統(tǒng)是液壓設(shè)備的重要組成部分，它與設(shè)備主體的關(guān)系密切，兩者的設(shè)計(jì)通常需要同時(shí)設(shè)備主體的關(guān)系密切，兩者的設(shè)計(jì)通常需要同時(shí)進(jìn)行。進(jìn)行。液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則是，深入調(diào)研，充分認(rèn)識(shí)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則是，深入調(diào)研，充分認(rèn)識(shí)設(shè)備應(yīng)具有的功能，從而分解出液壓系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)備應(yīng)具有的功能，從而分解出液壓系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)需求。設(shè)計(jì)需求。應(yīng)注意設(shè)備的特殊性，吸取國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，應(yīng)注意設(shè)備的特殊性，吸取國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，力求設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)質(zhì)量輕、體

3、積小、效率高、工力求設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)質(zhì)量輕、體積小、效率高、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、操作和維修保養(yǎng)方便、經(jīng)濟(jì)作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、操作和維修保養(yǎng)方便、經(jīng)濟(jì)性好。性好。 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2727秒秒5 （1）明確設(shè)計(jì)要求明確設(shè)計(jì)要求(功能功能.環(huán)境環(huán)境.條件分析條件分析,需求設(shè)計(jì)需求設(shè)計(jì))。（2）液壓系統(tǒng)工況、負(fù)荷分析，總體設(shè)計(jì)。液壓系統(tǒng)工況、負(fù)荷分析，總體設(shè)計(jì)。（3）草擬液壓系統(tǒng)原理圖及確定電氣控制需求。草擬液壓系統(tǒng)原理圖及確定電氣控制需求。（4）選擇液壓元件。選擇液壓元件。（5）驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能。驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能。（6）設(shè)計(jì)電氣控

4、制回路設(shè)計(jì)電氣控制回路液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總體步驟為：液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總體步驟為： 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2727秒秒6 （1 1）設(shè)備用途、操作過程、周期時(shí)間、工作特點(diǎn)、設(shè)備用途、操作過程、周期時(shí)間、工作特點(diǎn)、性能指標(biāo)和作業(yè)環(huán)境的要求。性能指標(biāo)和作業(yè)環(huán)境的要求。（2 2）液壓系統(tǒng)必須完成的動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)形式，執(zhí)行液壓系統(tǒng)必須完成的動(dòng)作，運(yùn)動(dòng)形式，執(zhí)行元件的載荷特性，行程和對(duì)速度的要求。元件的載荷特性，行程和對(duì)速度的要求。（3 3）動(dòng)作的順序、控制精度、自動(dòng)化程度和連鎖動(dòng)作的順序、控制精度、自動(dòng)化程度和連鎖要求要求。（4 4）防塵、防寒、

5、防爆、噪聲控制要求。防塵、防寒、防爆、噪聲控制要求。（5 5）效率、成本、經(jīng)濟(jì)性和可靠性要求等。效率、成本、經(jīng)濟(jì)性和可靠性要求等。9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.1 9.1.1 功能分析、需求設(shè)計(jì)功能分析、需求設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2727秒秒7 液壓執(zhí)行元件液壓執(zhí)行元件的類型、數(shù)量、安裝位置的類型、數(shù)量、安裝位置和與設(shè)備的連接關(guān)系，對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)有很大和與設(shè)備的連接關(guān)系，對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)有很大影響，所以在考慮液壓設(shè)備的總體方案時(shí)，影響，所以在考慮液壓設(shè)備的總體方案時(shí)，確定液壓執(zhí)行元件和確定設(shè)備整體結(jié)構(gòu)布局確定

6、液壓執(zhí)行元件和確定設(shè)備整體結(jié)構(gòu)布局是同時(shí)進(jìn)行的。是同時(shí)進(jìn)行的。1 1確定液壓執(zhí)行元件類型及數(shù)量確定液壓執(zhí)行元件類型及數(shù)量9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2727秒秒8 表9.1 常用液壓執(zhí)行元件的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用類型類型特點(diǎn)特點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用可選用或需可選用或需設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)柱柱塞塞缸缸單出單出桿桿結(jié)構(gòu)簡單，制造容易；靠自結(jié)構(gòu)簡單，制造容易；靠自重或外力回程重或外力回程液壓機(jī)、千斤頂、小缸液壓機(jī)、千斤頂、小缸用于定位和夾緊用于定位和夾緊選用或自行選用或自行設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)雙出

7、雙出桿桿結(jié)構(gòu)簡單，桿在兩處有導(dǎo)向，結(jié)構(gòu)簡單，桿在兩處有導(dǎo)向，可做得細(xì)長可做得細(xì)長液壓機(jī)、注塑機(jī)動(dòng)梁回液壓機(jī)、注塑機(jī)動(dòng)梁回程缸程缸自行設(shè)計(jì)自行設(shè)計(jì)活活塞塞缸缸單出單出桿桿一般連接，往返方向的速度一般連接，往返方向的速度和出力不同；差動(dòng)連接，可和出力不同；差動(dòng)連接，可以實(shí)現(xiàn)快進(jìn)以實(shí)現(xiàn)快進(jìn)各類機(jī)械各類機(jī)械 選用。非選用。非產(chǎn)品型號(hào)缸產(chǎn)品型號(hào)缸自行設(shè)計(jì)自行設(shè)計(jì)雙出雙出桿桿兩桿直徑相等，往返速度和兩桿直徑相等，往返速度和出力相同；兩桿直徑不等，出力相同；兩桿直徑不等，往返速度和出力不同往返速度和出力不同磨床；往返速度相同或磨床；往返速度相同或不同的機(jī)構(gòu)不同的機(jī)構(gòu)選用或自行選用或自行設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1 1確定液壓

8、執(zhí)行元件類型及數(shù)量確定液壓執(zhí)行元件類型及數(shù)量9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒9表9.1 常用液壓執(zhí)行元件的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用類型類型特點(diǎn)特點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用可選用或需可選用或需設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)復(fù)合增速缸復(fù)合增速缸可獲得多種出力和速度，結(jié)可獲得多種出力和速度，結(jié)構(gòu)緊湊，制造較難構(gòu)緊湊，制造較難液壓機(jī)、注塑機(jī)、數(shù)控液壓機(jī)、注塑機(jī)、數(shù)控機(jī)床換刀機(jī)構(gòu)機(jī)床換刀機(jī)構(gòu)自行設(shè)計(jì)自行設(shè)計(jì)復(fù)合增壓缸復(fù)合增壓缸體積小，出力大，行程小體積小，出力大，行程小模具成形擠壓機(jī)、金屬模具成形擠

9、壓機(jī)、金屬成形壓印機(jī)、六面頂成形壓印機(jī)、六面頂選用或自行選用或自行設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)多級(jí)液壓缸多級(jí)液壓缸行程是缸長的數(shù)倍，節(jié)省安行程是缸長的數(shù)倍，節(jié)省安裝空間裝空間汽車車廂舉傾缸、起重汽車車廂舉傾缸、起重機(jī)臂伸縮缸機(jī)臂伸縮缸選用選用葉片式擺動(dòng)葉片式擺動(dòng)缸缸單葉片式轉(zhuǎn)角單葉片式轉(zhuǎn)角360.360.；雙葉；雙葉片式轉(zhuǎn)角片式轉(zhuǎn)角180180。體積小。體積小。密封較難密封較難機(jī)床夾具、流水線轉(zhuǎn)向機(jī)床夾具、流水線轉(zhuǎn)向調(diào)頭裝置、裝載機(jī)翻斗調(diào)頭裝置、裝載機(jī)翻斗選用選用齒輪馬達(dá)齒輪馬達(dá)轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)矩小，結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)矩小，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)廉價(jià)廉鉆床、風(fēng)扇傳動(dòng)鉆床、風(fēng)扇傳動(dòng)選用選用1 1確定液壓執(zhí)行元件類型及數(shù)量確定液壓

10、執(zhí)行元件類型及數(shù)量9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒10表9.1 常用液壓執(zhí)行元件的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用類型類型特點(diǎn)特點(diǎn)應(yīng)用應(yīng)用可選用或需可選用或需設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)擺線齒輪擺線齒輪馬達(dá)馬達(dá)速度中等，轉(zhuǎn)矩范圍寬，速度中等，轉(zhuǎn)矩范圍寬，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)廉結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)廉塑料機(jī)械、煤礦機(jī)械、塑料機(jī)械、煤礦機(jī)械、挖掘機(jī)行走機(jī)械挖掘機(jī)行走機(jī)械選用選用葉片馬達(dá)葉片馬達(dá)轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)矩小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)矩小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng)作靈敏，脈動(dòng)小，量小，動(dòng)作靈敏，脈動(dòng)小，噪聲低噪聲低磨床回

11、轉(zhuǎn)工作臺(tái)、機(jī)床磨床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、機(jī)床操縱機(jī)構(gòu)操縱機(jī)構(gòu)選用選用軸向柱塞軸向柱塞馬達(dá)馬達(dá)速度大，可變速，轉(zhuǎn)矩中速度大，可變速，轉(zhuǎn)矩中等，低速平穩(wěn)性好等，低速平穩(wěn)性好起重機(jī)、鉸車、鏟車、起重機(jī)、鉸車、鏟車、內(nèi)燃機(jī)車、數(shù)控機(jī)床內(nèi)燃機(jī)車、數(shù)控機(jī)床選用選用內(nèi)曲線徑向內(nèi)曲線徑向馬達(dá)馬達(dá)轉(zhuǎn)矩很大，轉(zhuǎn)速低，低速轉(zhuǎn)矩很大，轉(zhuǎn)速低，低速平穩(wěn)性很好平穩(wěn)性很好挖掘機(jī)、拖拉機(jī)、冶金挖掘機(jī)、拖拉機(jī)、冶金機(jī)械、起重機(jī)、采煤機(jī)機(jī)械、起重機(jī)、采煤機(jī)牽引部件牽引部件選用選用1 1確定液壓執(zhí)行元件類型及數(shù)量確定液壓執(zhí)行元件類型及數(shù)量9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 202120

12、21年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒112 2繪制液壓系統(tǒng)工況分析圖繪制液壓系統(tǒng)工況分析圖 對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析，就是要查明它的每對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析，就是要查明它的每個(gè)執(zhí)行元件在各自工作過程中的個(gè)執(zhí)行元件在各自工作過程中的運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度和和負(fù)負(fù)載載的變化規(guī)律。這是滿足設(shè)備規(guī)定的動(dòng)作要求的變化規(guī)律。這是滿足設(shè)備規(guī)定的動(dòng)作要求和承載能力所必須具備的。和承載能力所必須具備的。 液壓系統(tǒng)承受的負(fù)載可由設(shè)備的規(guī)格規(guī)定、液壓系統(tǒng)承受的負(fù)載可由設(shè)備的規(guī)格規(guī)定、由樣機(jī)通過試驗(yàn)測定，也可以由理論分析確定。由樣機(jī)通過試驗(yàn)測定，也可以由理論分析確定。1 1確定液壓執(zhí)行元件

13、類型及數(shù)量確定液壓執(zhí)行元件類型及數(shù)量9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒122 2繪制液壓系統(tǒng)工況分析圖繪制液壓系統(tǒng)工況分析圖 當(dāng)用理論分析確定系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)載時(shí)，必當(dāng)用理論分析確定系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)載時(shí)，必須仔細(xì)考慮它所有的組成項(xiàng)目，例如須仔細(xì)考慮它所有的組成項(xiàng)目，例如工作負(fù)載工作負(fù)載(切削力、擠壓力、彈性塑性變形抗力、重力切削力、擠壓力、彈性塑性變形抗力、重力等等)、慣性負(fù)載慣性負(fù)載和和阻力負(fù)載阻力負(fù)載(摩擦力、背壓力摩擦力、背壓力)等，等，并把它們繪

14、制成圖。并把它們繪制成圖。2 2繪制液壓系統(tǒng)工況分析圖繪制液壓系統(tǒng)工況分析圖9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒13圖圖9.1 9.1 液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的負(fù)載圖和速度圖液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的負(fù)載圖和速度圖負(fù)載圖負(fù)載圖工作負(fù)載工作負(fù)載慣性慣性負(fù)載負(fù)載阻力阻力負(fù)載負(fù)載2 2繪制液壓系統(tǒng)工況分析圖繪制液壓系統(tǒng)工況分析圖9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日

15、星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒14圖圖9.1 9.1 液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的負(fù)載圖和速度圖液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的負(fù)載圖和速度圖負(fù)載圖負(fù)載圖速度圖速度圖2 2繪制液壓系統(tǒng)工況分析圖繪制液壓系統(tǒng)工況分析圖9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒15 系統(tǒng)工作壓力由設(shè)備類型、載荷大小、結(jié)構(gòu)要求和技術(shù)水系統(tǒng)工作壓力由設(shè)備類型、載荷大小、結(jié)構(gòu)要求和技術(shù)水平而定。系統(tǒng)工作壓力高，省材料，機(jī)構(gòu)緊湊，重量輕，是液平而定。系統(tǒng)工作壓力高，省材料，機(jī)構(gòu)緊湊，重量輕，是

16、液壓系統(tǒng)的發(fā)展方向，但要注意泄漏、噪聲控制和可靠性問題的壓系統(tǒng)的發(fā)展方向，但要注意泄漏、噪聲控制和可靠性問題的妥善處理。系統(tǒng)工作壓力可根據(jù)負(fù)載來選取，見妥善處理。系統(tǒng)工作壓力可根據(jù)負(fù)載來選取，見表表9.29.2，也可，也可根據(jù)設(shè)備類型選取，見根據(jù)設(shè)備類型選取，見表表9.39.3。表9.2 按負(fù)載選取執(zhí)行元件工作壓力負(fù)載負(fù)載F FkNkN55050工作壓力工作壓力p pMPaMPa0.0.8 81 11.1.5 52 22.2.5 53 33 34 4 4 45 5 5 57 79.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)3 3確定系統(tǒng)工作壓力確定系統(tǒng)工作壓力

17、 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒16表9.3 各類設(shè)備常用的工作壓力設(shè)備類型設(shè)備類型工作壓力工作壓力MPaMPa壓力等壓力等級(jí)級(jí)說明說明機(jī)床、壓鑄機(jī)、汽車機(jī)床、壓鑄機(jī)、汽車731.5超高壓超高壓追求大作用力、減追求大作用力、減輕質(zhì)量輕質(zhì)量3 3確定系統(tǒng)工作壓力確定系統(tǒng)工作壓力9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒17根據(jù)已定的液壓執(zhí)行元件、速度圖或動(dòng)作線路圖，根據(jù)已定的液壓執(zhí)行元

18、件、速度圖或動(dòng)作線路圖，選擇適當(dāng)?shù)膲毫刂?、方向控制、速度換接、差選擇適當(dāng)?shù)膲毫刂?、方向控制、速度換接、差動(dòng)連接回路，以實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件的方向、出力及動(dòng)連接回路，以實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件的方向、出力及速度的控制。速度的控制。 需要無級(jí)調(diào)速或無級(jí)變速時(shí)，可參考需要無級(jí)調(diào)速或無級(jí)變速時(shí)，可參考表表9.49.4選選擇方案。有級(jí)變速比無級(jí)調(diào)速使用方便，適用于擇方案。有級(jí)變速比無級(jí)調(diào)速使用方便，適用于速度控制精度低，但要求速度能夠預(yù)置，以及在速度控制精度低，但要求速度能夠預(yù)置，以及在動(dòng)作循環(huán)過程中有多種速度自動(dòng)變換的場合。具動(dòng)作循環(huán)過程中有多種速度自動(dòng)變換的場合。具體參見基本回路一章的內(nèi)容。體參見基本回路一章的

19、內(nèi)容。 完成上述的選擇，所需液壓泵的類型就基本完成上述的選擇，所需液壓泵的類型就基本確定了。確定了。4 4執(zhí)行元件控制方案擬定執(zhí)行元件控制方案擬定9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒18 表9.4 無級(jí)調(diào)速和變速的種類、特點(diǎn)和應(yīng)用種類種類特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用無無級(jí)級(jí)調(diào)調(diào)速速容容積積調(diào)調(diào)速速手動(dòng)變量手動(dòng)變量泵泵液壓泵液壓泵系統(tǒng)簡單，壓力恒定，系統(tǒng)簡單，壓力恒定，般不能在工作中進(jìn)般不能在工作中進(jìn)行調(diào)節(jié)，效率高，適用于各種場合，應(yīng)用最行調(diào)節(jié)，效率高，適用

20、于各種場合，應(yīng)用最廣廣變量泵變量泵定定量馬達(dá)量馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩恒定，調(diào)速范圍大，元件泄漏對(duì)速輸出轉(zhuǎn)矩恒定，調(diào)速范圍大，元件泄漏對(duì)速度剛性影響大，效率高，適用于大功率場合度剛性影響大，效率高，適用于大功率場合定量泵定量泵變變量馬達(dá)量馬達(dá)輸出功率恒定，調(diào)速范圍小，元件泄漏對(duì)速輸出功率恒定，調(diào)速范圍小，元件泄漏對(duì)速度剛性影響大，效率高，適用于大功率場合度剛性影響大，效率高，適用于大功率場合變量泵變量泵變變量馬達(dá)量馬達(dá)輸出特性綜合了上述兩種馬達(dá)調(diào)速回路的特輸出特性綜合了上述兩種馬達(dá)調(diào)速回路的特性，調(diào)速范圍大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高，適性，調(diào)速范圍大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高，適用于大功率場合用于大功率場合4 4執(zhí)行

21、元件控制方案擬定執(zhí)行元件控制方案擬定9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒19 表9.4 無級(jí)調(diào)速和變速的種類、特點(diǎn)和應(yīng)用種類種類特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)及應(yīng)用無無級(jí)級(jí)調(diào)調(diào)速速節(jié)流節(jié)流調(diào)速調(diào)速定量泵定量泵進(jìn)進(jìn)油節(jié)流調(diào)速油節(jié)流調(diào)速結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)廉，調(diào)速范圍大，效率中等，不能結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)廉，調(diào)速范圍大，效率中等，不能承受負(fù)值載荷，適用于中等功率場合承受負(fù)值載荷，適用于中等功率場合定量泵定量泵回回油節(jié)流調(diào)速油節(jié)流調(diào)速結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)廉，調(diào)速范圍大，效率低，適用于結(jié)構(gòu)簡單，

22、價(jià)廉，調(diào)速范圍大，效率低，適用于低速、小功率場合低速、小功率場合定量泵定量泵旁旁路節(jié)流調(diào)速路節(jié)流調(diào)速結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)廉，調(diào)速范圍小，效率高，不能承結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)廉，調(diào)速范圍小，效率高，不能承受負(fù)值載荷，適用于高速、中等功率場合受負(fù)值載荷，適用于高速、中等功率場合容積容積節(jié)流節(jié)流調(diào)速調(diào)速限壓式變量限壓式變量泵泵進(jìn)油進(jìn)油(回油回油)節(jié)流節(jié)流調(diào)速調(diào)速調(diào)速范圍大，效率較高，價(jià)格較高，適用于中、調(diào)速范圍大，效率較高，價(jià)格較高，適用于中、小功率場合，不宜長期在低速下工作小功率場合，不宜長期在低速下工作4 4執(zhí)行元件控制方案擬定執(zhí)行元件控制方案擬定9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 總

23、體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒20種類特點(diǎn)及應(yīng)用無級(jí)調(diào)速恒功率變量泵液壓缸泵的輸出流量隨壓力自動(dòng)減小，適用于快慢速自動(dòng)轉(zhuǎn)換的場合和節(jié)能系統(tǒng)無級(jí)變速恒壓變量泵液壓缸泵的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)輸出流量為零，自動(dòng)防止系統(tǒng)過載4 4執(zhí)行元件控制方案擬定執(zhí)行元件控制方案擬定9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒21 根據(jù)液壓系統(tǒng)載荷圖和已確定根據(jù)液壓系統(tǒng)載荷圖和已確定1)1)系統(tǒng)

24、工作壓力系統(tǒng)工作壓力; ;2)2)計(jì)算出液壓缸內(nèi)徑、活塞桿直徑；計(jì)算出液壓缸內(nèi)徑、活塞桿直徑；3)3)柱塞缸的柱塞直徑、柱塞桿直徑柱塞缸的柱塞直徑、柱塞桿直徑; ;4)4)根據(jù)液壓缸缸徑、活塞桿直徑及行程的根據(jù)液壓缸缸徑、活塞桿直徑及行程的國家標(biāo)準(zhǔn)系列，確定國家標(biāo)準(zhǔn)系列，確定主要參數(shù)主要參數(shù)。如采用液。如采用液壓馬達(dá)，還需計(jì)算出液壓馬達(dá)的排量。壓馬達(dá)，還需計(jì)算出液壓馬達(dá)的排量。 5 5確定執(zhí)行元件的主要參數(shù)確定執(zhí)行元件的主要參數(shù)9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.2 9.1.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555

25、分分2828秒秒22 擬定液壓系統(tǒng)草圖是從作用原理上和結(jié)構(gòu)組成上具擬定液壓系統(tǒng)草圖是從作用原理上和結(jié)構(gòu)組成上具體體現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)中提出的各項(xiàng)要求。它包含三項(xiàng)內(nèi)容：體體現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)中提出的各項(xiàng)要求。它包含三項(xiàng)內(nèi)容：確定系統(tǒng)類型、選擇液壓回路和拼搭液壓系統(tǒng)。確定系統(tǒng)類型、選擇液壓回路和拼搭液壓系統(tǒng)。 液壓系統(tǒng)在類型上究竟采用開式還是采用閉式，液壓系統(tǒng)在類型上究竟采用開式還是采用閉式，主要取決于它的調(diào)速方式和散熱要求。一般而言，凡主要取決于它的調(diào)速方式和散熱要求。一般而言，凡備有較大空間可以存放油箱且不另設(shè)置散熱裝置的系備有較大空間可以存放油箱且不另設(shè)置散熱裝置的系統(tǒng)，要求結(jié)構(gòu)盡可能簡單的系統(tǒng)，或采用節(jié)流

26、調(diào)速或統(tǒng)，要求結(jié)構(gòu)盡可能簡單的系統(tǒng)，或采用節(jié)流調(diào)速或容積一節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，都宜采用開式；凡容許采用容積一節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，都宜采用開式；凡容許采用輔助泵進(jìn)行補(bǔ)油并通過換油來達(dá)到冷卻目的的系統(tǒng)，輔助泵進(jìn)行補(bǔ)油并通過換油來達(dá)到冷卻目的的系統(tǒng)，對(duì)工作穩(wěn)定性和效率有較高要求的系統(tǒng)，或采用容積對(duì)工作穩(wěn)定性和效率有較高要求的系統(tǒng)，或采用容積調(diào)速的系統(tǒng)，都宜采用閉式。調(diào)速的系統(tǒng)，都宜采用閉式。9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.39.1.3草擬液壓系統(tǒng)原理圖草擬液壓系統(tǒng)原理圖 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒23 通常設(shè)計(jì)液壓系

27、統(tǒng)的思路是：通常設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的思路是： 根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和工況圖從多根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和工況圖從多個(gè)成熟方案中評(píng)選出滿足設(shè)備需求的方個(gè)成熟方案中評(píng)選出滿足設(shè)備需求的方案來。評(píng)選時(shí)既要保證滿足各項(xiàng)主要功案來。評(píng)選時(shí)既要保證滿足各項(xiàng)主要功能要求，也要考慮符合節(jié)省能源、減少能要求，也要考慮符合節(jié)省能源、減少發(fā)熱、減少?zèng)_擊等原則。評(píng)選工作首先發(fā)熱、減少?zèng)_擊等原則。評(píng)選工作首先從對(duì)設(shè)備主要性能起決定性作用的調(diào)速從對(duì)設(shè)備主要性能起決定性作用的調(diào)速回路開始，然后再根據(jù)需要考慮其他輔回路開始，然后再根據(jù)需要考慮其他輔助回路。助回路。9.1.39.1.3草擬液壓系統(tǒng)原理圖草擬液壓系統(tǒng)原理圖9.1 9.1 液壓

28、系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.3 9.1.3 草擬液壓系統(tǒng)原理圖草擬液壓系統(tǒng)原理圖 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒24 通常設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的思路是：通常設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的思路是： 例如，對(duì)有垂直運(yùn)動(dòng)部件的系統(tǒng)要例如，對(duì)有垂直運(yùn)動(dòng)部件的系統(tǒng)要考慮平衡回路，有快速運(yùn)動(dòng)部件的系統(tǒng)考慮平衡回路，有快速運(yùn)動(dòng)部件的系統(tǒng)要考慮緩沖和制動(dòng)回路，有多個(gè)執(zhí)行元要考慮緩沖和制動(dòng)回路，有多個(gè)執(zhí)行元件的系統(tǒng)要考慮順序動(dòng)作、同步或互不件的系統(tǒng)要考慮順序動(dòng)作、同步或互不干擾回路，有空運(yùn)轉(zhuǎn)要求的系統(tǒng)要考慮干擾回路，有空運(yùn)轉(zhuǎn)要求的系統(tǒng)要考慮卸荷回路等。挑選回路時(shí)若

29、出現(xiàn)多種可卸荷回路等。挑選回路時(shí)若出現(xiàn)多種可能的方案，宜平行展開，反復(fù)進(jìn)行對(duì)比，能的方案，宜平行展開，反復(fù)進(jìn)行對(duì)比，不要輕易作出取舍決。不要輕易作出取舍決。9.1.39.1.3草擬液壓系統(tǒng)原理圖草擬液壓系統(tǒng)原理圖9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.3 9.1.3 草擬液壓系統(tǒng)原理圖草擬液壓系統(tǒng)原理圖 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒25 9.1.39.1.3草擬液壓系統(tǒng)原理圖草擬液壓系統(tǒng)原理圖9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.3 9.1.3 草擬液壓系統(tǒng)原理圖草擬液壓系統(tǒng)原理圖 液壓系統(tǒng)的功能組合液

30、壓系統(tǒng)的功能組合是評(píng)選出的各種液壓回路是評(píng)選出的各種液壓回路綜合在一起，進(jìn)行歸并整理，增添必要的元件或綜合在一起，進(jìn)行歸并整理，增添必要的元件或輔助油路，使之成為完整的系統(tǒng)，并最后再檢查輔助油路，使之成為完整的系統(tǒng)，并最后再檢查一下：一下：該系統(tǒng)能否圓滿地實(shí)現(xiàn)所要求的各項(xiàng)功能該系統(tǒng)能否圓滿地實(shí)現(xiàn)所要求的各項(xiàng)功能? ?是否需要再進(jìn)行補(bǔ)充或修正是否需要再進(jìn)行補(bǔ)充或修正? ?有無作用相同或相近的元件或油路可以合并等。有無作用相同或相近的元件或油路可以合并等。這樣才能使擬定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，工作安這樣才能使擬定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，工作安全、可靠，動(dòng)作平穩(wěn)，效率高，使用和維護(hù)方便。全、可靠，動(dòng)作平

31、穩(wěn)，效率高，使用和維護(hù)方便。綜合得好的系統(tǒng)方案應(yīng)全部由標(biāo)準(zhǔn)元件組成，至綜合得好的系統(tǒng)方案應(yīng)全部由標(biāo)準(zhǔn)元件組成，至少亦應(yīng)使自行設(shè)計(jì)的專用件減少到最低限度少亦應(yīng)使自行設(shè)計(jì)的專用件減少到最低限度 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2828秒秒26 9.1.39.1.3草擬液壓系統(tǒng)原理圖草擬液壓系統(tǒng)原理圖9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1.3 9.1.3 草擬液壓系統(tǒng)原理圖草擬液壓系統(tǒng)原理圖 對(duì)對(duì)可靠性要求可靠性要求特別高的系統(tǒng)而言，特別高的系統(tǒng)而言，擬定系統(tǒng)草圖時(shí)還要考慮擬定系統(tǒng)草圖時(shí)還要考慮“結(jié)構(gòu)儲(chǔ)結(jié)構(gòu)儲(chǔ)備備”問題，那就是在系統(tǒng)中

32、設(shè)置一問題，那就是在系統(tǒng)中設(shè)置一些必要的備用元件或備用回路，以些必要的備用元件或備用回路，以便在工作元件或工作回路發(fā)生故障便在工作元件或工作回路發(fā)生故障時(shí)它們立即能時(shí)它們立即能“上崗頂班上崗頂班”，確保，確保系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作不受影響。系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作不受影響。 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2929秒秒27 9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9.9.1 1.4.4 選擇液壓元件選擇液壓元件1.1.液壓泵液壓泵 液壓泵的最大工作壓力必須等于或液壓泵的最大工作壓力必須等于或超過液壓執(zhí)行元件最大工作壓力及進(jìn)油超過液壓執(zhí)行元件最大

33、工作壓力及進(jìn)油路上總壓力損失這兩者之和。路上總壓力損失這兩者之和。 液壓執(zhí)行元件的最大工作壓力可以液壓執(zhí)行元件的最大工作壓力可以從工況圖中找到；從工況圖中找到；進(jìn)油路上的總壓力損進(jìn)油路上的總壓力損失可以通過估算求得失可以通過估算求得，也可以按，也可以按表表9.9.5 5推推薦的經(jīng)驗(yàn)資料估算。薦的經(jīng)驗(yàn)資料估算。 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2929秒秒28 9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9.9.1 1.4.4 選擇液壓元件選擇液壓元件1.1.液壓泵液壓泵表表9.5 9.5 進(jìn)油路總壓力損失經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)油路總壓力損失經(jīng)驗(yàn)值系統(tǒng)結(jié)

34、構(gòu)情況系統(tǒng)結(jié)構(gòu)情況總壓力損失總壓力損失MPaMPa一般節(jié)流調(diào)速及管一般節(jié)流調(diào)速及管路簡單的系統(tǒng)路簡單的系統(tǒng)0.20.20.50.5進(jìn)油路有調(diào)速閥及進(jìn)油路有調(diào)速閥及管路復(fù)雜的系統(tǒng)管路復(fù)雜的系統(tǒng)0.50.51.51.5 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2929秒秒299.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9.9.1 1.4.4 選擇液壓元件選擇液壓元件1.1.液壓泵液壓泵 液壓泵的流量液壓泵的流量必須等于或超過幾個(gè)同時(shí)必須等于或超過幾個(gè)同時(shí)工作的液壓執(zhí)行元件總流量的最大值以及工作的液壓執(zhí)行元件總流量的最大值以及回路中泄漏量這兩者之和?；?/p>

35、路中泄漏量這兩者之和。液壓執(zhí)行元件總流量的最大值液壓執(zhí)行元件總流量的最大值可以從工可以從工況圖中找到?jīng)r圖中找到( (當(dāng)系統(tǒng)中備有蓄能器時(shí)，此當(dāng)系統(tǒng)中備有蓄能器時(shí)，此值應(yīng)為值應(yīng)為一個(gè)工作循環(huán)中液壓執(zhí)行元件的平一個(gè)工作循環(huán)中液壓執(zhí)行元件的平均流量均流量) )；而回路中的泄漏量則可按總流；而回路中的泄漏量則可按總流量最大值的量最大值的10103030估算。估算。 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2929秒秒30 在參照產(chǎn)品樣本選取液壓泵時(shí)在參照產(chǎn)品樣本選取液壓泵時(shí)泵的額定壓力應(yīng)選得比上述最大工泵的額定壓力應(yīng)選得比上述最大工作壓力高作壓力高25

36、256060，以便留有壓力，以便留有壓力儲(chǔ)備；儲(chǔ)備；額定流量額定流量則只須選得能滿足上述最則只須選得能滿足上述最大流量需要即可。大流量需要即可。9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9.9.1 1.4.4 選擇液壓元件選擇液壓元件1.1.液壓泵液壓泵 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2929秒秒31 液壓泵在額定壓力和額定流液壓泵在額定壓力和額定流量下工作時(shí)，其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功量下工作時(shí)，其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率一般可以直接從產(chǎn)品樣本上查率一般可以直接從產(chǎn)品樣本上查到。電動(dòng)機(jī)功率也可以根據(jù)具體到。電動(dòng)機(jī)功率也可以根據(jù)具體工況計(jì)算出來，有關(guān)的

37、算式和數(shù)工況計(jì)算出來，有關(guān)的算式和數(shù)據(jù)見據(jù)見液壓工程手冊(cè)液壓工程手冊(cè)。9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9.9.1 1.4.4 選擇液壓元件選擇液壓元件1.1.液壓泵液壓泵 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2929秒秒32閥類元件的規(guī)格按液壓系統(tǒng)的閥類元件的規(guī)格按液壓系統(tǒng)的最大壓力和通最大壓力和通過該閥的實(shí)際流量從產(chǎn)品樣本上選定。過該閥的實(shí)際流量從產(chǎn)品樣本上選定。 選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)還要考慮它的最選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)還要考慮它的最小穩(wěn)定流量是否符合設(shè)計(jì)要求。小穩(wěn)定流量是否符合設(shè)計(jì)要求。 各類閥都須選得使其實(shí)際通過的流量最各類閥

38、都須選得使其實(shí)際通過的流量最多不超過其公稱流量的多不超過其公稱流量的120120，以免引起發(fā)熱、，以免引起發(fā)熱、噪聲和過大的壓力損失。噪聲和過大的壓力損失。對(duì)于可靠性要求特對(duì)于可靠性要求特別高的系統(tǒng)而言，閥類元件的額定壓力應(yīng)高別高的系統(tǒng)而言，閥類元件的額定壓力應(yīng)高出其工作壓力較多。出其工作壓力較多。9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9.9.1 1.4.4 選擇液壓元件選擇液壓元件2. 2. 閥類元件閥類元件 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2929秒秒33 油箱、熱交換器、油管等其他輔油箱、熱交換器、油管等其他輔件，可參照件，可

39、參照13.413.4節(jié)選取。節(jié)選取。9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9.9.1 1.4.4 選擇液壓元件選擇液壓元件3. 3. 其他輔件其他輔件 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2929秒秒34 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能的目的在于驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能的目的在于判斷設(shè)計(jì)質(zhì)判斷設(shè)計(jì)質(zhì)量量，或從幾種方案中，或從幾種方案中評(píng)選最佳設(shè)計(jì)方案評(píng)選最佳設(shè)計(jì)方案。液壓。液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算是一個(gè)復(fù)雜的問題，系統(tǒng)的性能驗(yàn)算是一個(gè)復(fù)雜的問題，目前只是目前只是采用一些簡化公式進(jìn)行近似估算，以便定性地采用一些簡化公式進(jìn)行近似估算，以便定性地說明情況。說明情況。當(dāng)設(shè)

40、計(jì)中能找到經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的同當(dāng)設(shè)計(jì)中能找到經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的同類型系統(tǒng)作為類型系統(tǒng)作為對(duì)比參考對(duì)比參考，或有可靠的試驗(yàn)結(jié)果，或有可靠的試驗(yàn)結(jié)果可供使用時(shí)，系統(tǒng)的性能驗(yàn)算就可以省略?？晒┦褂脮r(shí)，系統(tǒng)的性能驗(yàn)算就可以省略。 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算的項(xiàng)目很多，常見的有液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算的項(xiàng)目很多，常見的有回路壓力損失驗(yàn)算和發(fā)熱溫升驗(yàn)算?；芈穳毫p失驗(yàn)算和發(fā)熱溫升驗(yàn)算。9.1.5 9.1.5 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2929秒秒351 1回路壓力損失驗(yàn)算回路壓力損失驗(yàn)算 壓力損

41、失包括管路內(nèi)的沿程損失和局部損失壓力損失包括管路內(nèi)的沿程損失和局部損失以及閥類元件處的局部損失三項(xiàng)。管路內(nèi)的兩種損以及閥類元件處的局部損失三項(xiàng)。管路內(nèi)的兩種損失可用失可用11.3.411.3.4節(jié)的有關(guān)公式估算，閥類元件處的局節(jié)的有關(guān)公式估算，閥類元件處的局部損失則須從產(chǎn)品樣本中查出。計(jì)算液壓系統(tǒng)的回部損失則須從產(chǎn)品樣本中查出。計(jì)算液壓系統(tǒng)的回路壓力損失時(shí)，不同的工作階段要分開來計(jì)算?；芈穳毫p失時(shí)，不同的工作階段要分開來計(jì)算?；赜吐飞系膲毫p失一般都須折算到進(jìn)油路上去。根油路上的壓力損失一般都須折算到進(jìn)油路上去。根據(jù)回路壓力損失估算出來的壓力閥調(diào)整壓力和回路據(jù)回路壓力損失估算出來的壓力閥調(diào)整

42、壓力和回路效率，對(duì)不同方案的對(duì)比來說都具有參考價(jià)值。但效率，對(duì)不同方案的對(duì)比來說都具有參考價(jià)值。但在進(jìn)行這些估算時(shí)，回路中的油管布置情況必須先在進(jìn)行這些估算時(shí)，回路中的油管布置情況必須先行明確。行明確。9.1.5 9.1.5 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2929秒秒36 2 2發(fā)熱溫升驗(yàn)算發(fā)熱溫升驗(yàn)算 發(fā)熱溫升驗(yàn)算是用熱平衡原理來對(duì)油液的溫升值發(fā)熱溫升驗(yàn)算是用熱平衡原理來對(duì)油液的溫升值進(jìn)行估計(jì)。單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入液壓系統(tǒng)的熱量進(jìn)行估計(jì)。單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入液壓系統(tǒng)的熱量

43、HiHi是液壓是液壓泵輸入功率泵輸入功率P1P1和液壓執(zhí)行元件有效功率和液壓執(zhí)行元件有效功率P0P0之差。假如之差。假如這些熱量全部從油箱散發(fā)出去，不考慮系統(tǒng)其他部分這些熱量全部從油箱散發(fā)出去，不考慮系統(tǒng)其他部分的散熱效能，則油液溫升的估算公式可以根據(jù)不同的的散熱效能，則油液溫升的估算公式可以根據(jù)不同的條件分別從有關(guān)手冊(cè)中查找。條件分別從有關(guān)手冊(cè)中查找。當(dāng)驗(yàn)算出來的油液溫升值超過允許數(shù)值時(shí)，系統(tǒng)中必當(dāng)驗(yàn)算出來的油液溫升值超過允許數(shù)值時(shí)，系統(tǒng)中必須考慮設(shè)置適當(dāng)?shù)睦鋮s器。油箱中油液允許的溫升值須考慮設(shè)置適當(dāng)?shù)睦鋮s器。油箱中油液允許的溫升值隨設(shè)備的不同而不同：一般機(jī)床為隨設(shè)備的不同而不同：一般機(jī)床為

44、25253030，工程機(jī)，工程機(jī)械為械為35354040。9.1.5 9.1.5 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能9.1 9.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2929秒秒37 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2929秒秒38【例題例題】以一臺(tái)以一臺(tái)專用自專用自動(dòng)鉆孔組合機(jī)床動(dòng)鉆孔組合機(jī)床的液壓的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，該專機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，該專機(jī)完成完成圖圖9.29.2所示工件上所示工件上一一1515偏心孔鉆削工序，偏心孔鉆削工序，該工序?qū)俅笈可a(chǎn)，該工序

45、屬大批量生產(chǎn)，工件材料為鑄鐵，材料工件材料為鑄鐵，材料硬度硬度HB220HB220，要求設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)該鉆床的液壓系統(tǒng)及電該鉆床的液壓系統(tǒng)及電氣控制回路。氣控制回路。圖圖9.2 9.2 零件工序圖零件工序圖9.2.1 9.2.1 功能分析、需求設(shè)計(jì)功能分析、需求設(shè)計(jì)9.29.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2929秒秒399.2.1 9.2.1 功能分析、需求設(shè)計(jì)功能分析、需求設(shè)計(jì)9.29.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例圖圖9.2 9.2 零件工序圖零件工序圖1 1功能分析功能

46、分析 此全自動(dòng)專用鉆床，應(yīng)滿足此全自動(dòng)專用鉆床，應(yīng)滿足下列功能需求：下列功能需求： 只要將工件堆積在料斗里，只要將工件堆積在料斗里，一按開關(guān)就可重復(fù)自動(dòng)完成從送一按開關(guān)就可重復(fù)自動(dòng)完成從送料到加工結(jié)束這一全部的過程：料到加工結(jié)束這一全部的過程：進(jìn)夾緊缸送料缸退送料缸退送料缸進(jìn)按下按鈕B21鉆削缸快進(jìn)鉆削缸工進(jìn)鉆削缸退夾緊缸退2.2.需求工藝路線需求工藝路線 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分2929秒秒40 圖圖9.3 9.3 鉆床結(jié)構(gòu)示意圖鉆床結(jié)構(gòu)示意圖9.2.2 9.2.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)9.29.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例液壓系統(tǒng)設(shè)

47、計(jì)計(jì)算舉例1 1結(jié)構(gòu)原理圖設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)原理圖設(shè)計(jì)采用送料采用送料缸缸A A將工件將工件向右推移向右推移到送到加到送到加工點(diǎn)；工點(diǎn)； 用夾緊用夾緊缸缸B B握持工件，握持工件，保證加工中保證加工中工件始終處工件始終處于正確的位于正確的位置；置；鉆削缸鉆削缸C C完完成快進(jìn)、工成快進(jìn)、工進(jìn)與快退的進(jìn)與快退的功能。功能。 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分3030秒秒41圖圖9.3 9.3 鉆床結(jié)構(gòu)示意圖鉆床結(jié)構(gòu)示意圖min/mv3021 min/r.dvn6374461015143302132. 負(fù)載分析負(fù)載分析 從而計(jì)算出主軸的轉(zhuǎn)速為： (1)

48、(1)鉆削缸受力計(jì)算鉆削缸受力計(jì)算 根據(jù)工件材料查機(jī)械加工根據(jù)工件材料查機(jī)械加工工藝手冊(cè)，得出鉆孔的較合適工藝手冊(cè)，得出鉆孔的較合適的表面切削速度為：的表面切削速度為：9.2.2 9.2.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)9.29.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分3030秒秒42圖圖9.3 9.3 鉆床結(jié)構(gòu)示意圖鉆床結(jié)構(gòu)示意圖2. 2. 負(fù)載分析負(fù)載分析r/mm.f380180min/mmvf24280由加工直徑查工藝手冊(cè)，得由加工直徑查工藝手冊(cè)，得出加工每轉(zhuǎn)進(jìn)給量：出加工每轉(zhuǎn)進(jìn)給量： 從而計(jì)算出鉆削缸的

49、軸向從而計(jì)算出鉆削缸的軸向進(jìn)給速度：進(jìn)給速度：9.2.2 9.2.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)9.29.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例(1)(1)鉆削缸受力計(jì)算鉆削缸受力計(jì)算 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分3030秒秒432. 負(fù)載分析負(fù)載分析圖圖9.4 9.4 工件受力分析工件受力分析 根據(jù)切削原理得出鉆削力計(jì)算公式：m)(N103.Kf .d .CMMYXMMM扭矩）（NFYXFK.fd .CFFF 軸向力軸向力9.2.2 9.2.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)9.29.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例(1)(1)鉆削缸受

50、力計(jì)算鉆削缸受力計(jì)算 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分3030秒秒44圖圖9.4 9.4 工件受力分析工件受力分析根據(jù)工件材料查有關(guān)手冊(cè)得出：CM = 210; XM = 2; YM = 0.8; CF =427; XF =1; YF =0.809. 11906 . 0HBKKFM9.2.2 9.2.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)9.29.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例2. 負(fù)載分析負(fù)載分析(1)(1)鉆削缸受力計(jì)算鉆削缸受力計(jì)算 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分3030秒秒

51、45m)(N6923.M）（N2946F根據(jù)夾具結(jié)構(gòu)畫出受力簡圖，如圖9.4所示，根據(jù)理論力學(xué)分析進(jìn)行計(jì)算得出：故計(jì)算出最大鉆削扭矩及最大鉆削軸向力：故計(jì)算出最大鉆削扭矩及最大鉆削軸向力：1227(N)211212010806923221223.sinsinfDMW夾緊力：夾緊力：9.2.2 9.2.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)9.29.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例(1)(1)鉆削缸受力計(jì)算鉆削缸受力計(jì)算 鉆削缸所受軸向力等于鉆削軸向力減去動(dòng)力頭鉆削缸所受軸向力等于鉆削軸向力減去動(dòng)力頭的重量的重量, ,因此可得因此可得 ：F F鉆削鉆削2946 N2946 N（2 2）夾緊缸受力計(jì)算）

52、夾緊缸受力計(jì)算 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分3030秒秒461227(N)211212010806923221223.sinsinfDMW夾緊力：夾緊力：V V型塊夾角，為型塊夾角，為90900 0；D D 工件直徑，為工件直徑，為80mm80mm。故計(jì)算出夾緊力：故計(jì)算出夾緊力：W W 12271227（N N）。）?？紤]安全系數(shù)考慮安全系數(shù)2.52.53 3，取為，取為3 3。則夾緊缸應(yīng)承。則夾緊缸應(yīng)承受負(fù)載受負(fù)載 W W夾緊夾緊122712273 336813681（N N）式中：式中：f摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) ，取，取0.20.2

53、；9.2.2 9.2.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)9.29.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例（2 2）夾緊缸受力計(jì)算）夾緊缸受力計(jì)算 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分3030秒秒47 送料缸在推進(jìn)工件時(shí)，工件受料斗上面所堆積工送料缸在推進(jìn)工件時(shí)，工件受料斗上面所堆積工件重量的壓力而在所推進(jìn)工件的上下兩面產(chǎn)生摩擦阻件重量的壓力而在所推進(jìn)工件的上下兩面產(chǎn)生摩擦阻力力, , 每個(gè)工件的重量為每個(gè)工件的重量為0.6kg0.6kg，最多堆集，最多堆集2020個(gè)，故摩個(gè)，故摩擦阻力為：擦阻力為：F Ff f = 2W = 2W總總f f2 2（

54、20201 1）0.60.69.89.80.2 = 45 (N) 0.2 = 45 (N) 故送料缸所受最大軸向力為摩擦阻力加工件重量：故送料缸所受最大軸向力為摩擦阻力加工件重量：F F送料送料45450.60.69.8 =51 (N)9.8 =51 (N) 由于力很小，所以將送料缸的運(yùn)動(dòng)近似認(rèn)為空載由于力很小，所以將送料缸的運(yùn)動(dòng)近似認(rèn)為空載運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。9.2.2 9.2.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)9.29.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例（3 3）送料缸的受力計(jì)算）送料缸的受力計(jì)算 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分3030秒秒4

55、83 3 液壓缸的選擇及壓力、流量確定液壓缸的選擇及壓力、流量確定 （1 1）基本參數(shù)確定）基本參數(shù)確定 本例工藝要求送料缸送料速度大于本例工藝要求送料缸送料速度大于50mm/s,50mm/s,送送料缸行程不小于料缸行程不小于160mm160mm； 鉆削缸快進(jìn)速度大于鉆削缸快進(jìn)速度大于50mm/s50mm/s，鉆削缸的行程不小于，鉆削缸的行程不小于35mm35mm。夾緊缸的速度。夾緊缸的速度大于大于30mm/s30mm/s，夾緊缸的行程不小于，夾緊缸的行程不小于40mm40mm。 (2) (2) 送料缸選擇及壓力、流量確定送料缸選擇及壓力、流量確定 選送料缸選送料缸內(nèi)徑為內(nèi)徑為32mm32mm

56、、活塞桿徑為、活塞桿徑為16mm16mm。由于送料缸的運(yùn)動(dòng)。由于送料缸的運(yùn)動(dòng)近似認(rèn)為空載運(yùn)動(dòng)，則只需滿足下列流量要求近似認(rèn)為空載運(yùn)動(dòng)，則只需滿足下列流量要求: : 就能滿足送料速度要求。就能滿足送料速度要求。min/L./).(.)s()dm(.AvQV412432014360502送料9.2.2 9.2.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)9.29.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分3030秒秒49 查液壓傳動(dòng)產(chǎn)品手冊(cè)，選內(nèi)徑為查液壓傳動(dòng)產(chǎn)品手冊(cè)，選內(nèi)徑為40mm、活塞桿徑為、活塞桿徑為20mm的液壓缸作為

57、夾緊缸，則將負(fù)載帶入下式可得液壓缸的液壓缸作為夾緊缸，則將負(fù)載帶入下式可得液壓缸夾緊時(shí)的工作壓力為：夾緊時(shí)的工作壓力為：夾緊缸的速度達(dá)到夾緊缸的速度達(dá)到30mm/s時(shí)，所需的流量為：時(shí)，所需的流量為：MPa.DAFp93210403681443681232）（夾緊min/L./).(.)s()dm(.AvQV26244014360302夾緊3 3液壓缸的選擇及壓力、流量確定液壓缸的選擇及壓力、流量確定9.2.2 9.2.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)9.29.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分3030秒

58、秒50MPa.DAFp5511050294644F232）（鉆削 鉆鉆削缸選擇及壓力、流量確定削缸選擇及壓力、流量確定 因?yàn)殂@削缸要支撐動(dòng)力因?yàn)殂@削缸要支撐動(dòng)力頭，因此會(huì)雙向受力，應(yīng)選直徑大些的液壓缸，另外由于有頭，因此會(huì)雙向受力，應(yīng)選直徑大些的液壓缸，另外由于有差動(dòng)聯(lián)接，要使得快進(jìn)和退回的速度較接近而選活塞桿直徑差動(dòng)聯(lián)接，要使得快進(jìn)和退回的速度較接近而選活塞桿直徑較粗的液壓缸，故選內(nèi)徑為較粗的液壓缸，故選內(nèi)徑為50mm50mm、活塞桿徑為、活塞桿徑為32mm32mm的液壓缸的液壓缸作為鉆削缸，則將負(fù)載帶入下式可得液壓缸鉆削加工時(shí)的工作為鉆削缸，則將負(fù)載帶入下式可得液壓缸鉆削加工時(shí)的工作壓力為

59、：作壓力為：min/L./).(.)s()dm(.AvQV412432014360502鉆削 鉆削缸快進(jìn)時(shí)，要求快進(jìn)速度大于鉆削缸快進(jìn)時(shí)，要求快進(jìn)速度大于50mm/s50mm/s，因?yàn)椴捎?，因?yàn)椴捎貌顗簜鲃?dòng)，則由液壓泵進(jìn)入無桿腔的流量為：差壓傳動(dòng)，則由液壓泵進(jìn)入無桿腔的流量為：3 3液壓缸的選擇及壓力、流量確定液壓缸的選擇及壓力、流量確定9.2.2 9.2.2 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)9.29.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月月3131日星期五日星期五2020時(shí)時(shí)5555分分3030秒秒519.2.3 9.2.3 擬定液壓系統(tǒng)圖擬定液壓系統(tǒng)圖1.

60、液壓泵的選擇液壓泵的選擇由于設(shè)備在工作中，并非三個(gè)液壓缸都同時(shí)工作。由于設(shè)備在工作中，并非三個(gè)液壓缸都同時(shí)工作。且根據(jù)以上流量與壓力的分析可知，夾緊缸在運(yùn)且根據(jù)以上流量與壓力的分析可知，夾緊缸在運(yùn)動(dòng)過程中，可視為空載運(yùn)行，夾緊時(shí)的壓力為最動(dòng)過程中，可視為空載運(yùn)行，夾緊時(shí)的壓力為最大。在選定液壓泵時(shí)，將夾緊缸所需的最大壓力大。在選定液壓泵時(shí)，將夾緊缸所需的最大壓力及鉆削時(shí)的最大流量作為選擇依據(jù)，并考慮一定及鉆削時(shí)的最大流量作為選擇依據(jù)，并考慮一定的損耗，所選泵的額定流量為：的損耗，所選泵的額定流量為：9.29.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算舉例 蘇州大學(xué) 20212021年年1212月