液压系统设计课件.ppt

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1、第一节液压系统设计步骤和内容明确液压系统设计要求执行元件运动负载分析确定执行元件主要参数拟定液压系统原理图选择液压元件验算液压系统性能绘工作图，编技术文件是否通过是否一、明确液压系统设计要求动作要求运动及方式工作循环和动作周期同步、互锁和配合要求负载条件速度要求工作行程运动平稳性和精度工作可靠性性能要求环境要求环境温度、湿度、尘埃、通风易燃易爆、振动、安装空间二、执行元件工况分析分析执行元件运动和负载了解执行元件速度和负载变化的规律绘制执行元件工况图（v-s、F-s曲线）确定系统主要参数（p、q）的依据拟定液压系统图的依据运动分析负载分析1.运动分析研究执行元件的工作要求和运动规律绘制执行

2、元件的工作循环图和速度循环图(v-s或v-t曲线)2.负载分析研究执行元件的负载要求绘制执行元件的负载循环图(F-s或F-t曲线)液压缸负载分析：F=FL+Ff+Fa工作负载FL机床：缸轴线方向的切向力液压机：工件的压制抗力摩擦阻力：运动部件与支承面间的摩擦力Ff=f·FN摩擦阻力负载Ff惯性负载Fa惯性负载：运动部件速度变化时，由其惯性而产生的负载：三、确定执行元件主要参数初选执行元件的工作压力确定执行元件的几何参数确定执行元件的最大流量复算执行元件的工作压力绘制执行元件的工况图1.初选执行元件的工作压力工作压力是确定执行元件结构参数的主要依据，影响执行元件的尺寸和成本，及液压系统性能工

3、作压力选高：执行元件和系统的结构紧凑，但元件的强度、刚度及密封要求高，要用高压泵工作压力选底：增大执行元件及系统尺寸，结构变得庞大。根据总负载值初选根据主机设备类型初选（1）负载与工作压力的关系负载F/kN﹤1010~2020~3030~50﹥50p/MPa0.8~1.21.5~2.53.0~4.04.0~5.0≥5.0（2）各类液压设备常用工作压力设备类型精加工机床半精加工机床粗加工或重型机床农业机械、小型工程机械液压机、重型机械、大中型挖掘机、起重运输机械p/MPa0.8~23~55~1010~1620~322.确定执行元件的几何参数（1）液压缸有效工作面积：根据A确定液压缸的D和d最

4、低稳定速度验算：若验算结果不满足，则说明所设计的结构尺寸和方案达不到所需低速，必须修改F-负载ηom-机械效率P-工作压力qmin-流量阀的最小稳定流量Vmin-液压缸所需的最低稳定速度（2）液压马达计算马达排量：从产品样本中选型号最低稳定转度验算：若验算结果不满足，则说明所设计的结构尺寸和方案达不到所需低速，必须修改T-总负载转矩ηMm-机械效率P-工作压力qmin-输入马达最低稳定流量nmin-马达所需最低稳定速度3.确定执行元件的最大流量（1）液压缸（2）液压马达选择液压泵和其它液压元件型号中流量参数的依据4.复算执行元件的工作压力当液压缸的D、d和液压马达的V计算出来后，根据系列标

5、准经过圆整，应根据圆整值对工作压力进行复算因没有考虑回油路背压，在结构参数D、d、V确定后，选取适当的背压估算值复算工作压力执行元件背压的估算值：液压系统类型背压/MPa中低压系统(0~8MPa)简单系统，一般轻载节流调速系统0.2~0.5回油路带调速阀的调速系统0.5~0.8回油路带背压阀0.5~1.5带补油路的闭式回路0.8~1.5中高压系统(8~16MPa)同上比中低压系统高50%~100%高压系统(16~32MPa)如锻压机械等初算时背压可忽略不计5.绘制执行元件的工况图（1）绘制工况图压力图流量图功率图（2）工况图作用直观方便找出最大压力、流量、功率，选择泵和原动机的依据指导选择

6、系统中液压元件有助于选择基本回路为修正设计提供依据四、拟定液压系统原理图拟定液压系统原理图是整个液压系统设计中最重要的一环一般方法：根据设备的性能要求选择合理的液压基本回路；再将基本回路有机地组合成一个完整的液压系统液压回路的选择液压回路的综合1.液压回路的选择（1）确定供油方式一般根据液压系统的工作压力、流量、转速、效率、定量或变量等来选择液压泵定量泵与变量泵比较定量泵变量泵结构简单复杂功率损失小损失大效率低高温升大小价格便宜贵液压泵种类与特性齿轮泵叶片泵柱塞泵轴向式径向式额定压力/MPa252835100排量/mL·r-11~5001~3504~10006~500最高转速/r·min-

7、1900~40001200~300050001800总效率/%75~9075~9085~9580~92适用粘度/·mm2·s-120~50020~20020~200自吸能力非常好好差变量能力不能能好输出压力脉动大小中污染敏感度大小小噪声小~大小~中中~大适用场合工程机械、车辆机床冶金、锻压、建筑机械（2）确定调速方法除满足速度要求外，还应考虑液压系统的功率、调速范围、速度刚度、温升、经济性等要求定量泵与变量泵比较调速方法