液压传动系统设计1

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1、第十章液压传动系统设计THEDESIGNANDCALCULATIONOFHYDRAULICSYSTEM12本章提要本章介绍设计液压传动系统的基本步骤和方法，对于一般的液压系统，在设计过程中应遵循以下几个步骤：①明确设计要求，进行工况(OperatingCondition)分析；②拟定液压系统原理图；③计算和选择液压元件；④发热及系统压力损失的验算；⑤绘制工作图，编写技术文件。上述工作大部分情况下要穿插、交叉进行，对于比较复杂的系统，需经过多次反复才能最后确定；在设计简单系统时，有些步骤可以合并或省略。通过本章学习，要求对液压系统设计的内容、步骤、方法有一个基本的了解。3本

2、章教学内容10.1液压传动系统的设计计算10.2液压系统设计举例习题4液压传动系统的设计是整机设计的一部分，它除了应符合主机动作循环和静、动态性能等方面的要求外，还应当满足结构简单，工作安全可靠，效率高，经济性好，使用维护方便等条件。液压系统的设计，根据系统的繁简、借鉴的资料多少和设计人员经验的不同，在做法上有所差异。各部分的设计有时还要交替进行，甚至要经过多次反复才能完成。下面对液压系统的设计步骤予以介绍。10.1液压传动系统的设计计算DesignandCalculationofHydraulicSystem510.1.1明确设计要求、工作环境，进行工况分析Define

3、theRequirementofDesignandWorkingCircumstance,AnalyzetheOperatingCondition液压系统的动作和性能要求主要有：运动方式、行程、速度范围、负载条件、运动平稳性、精度、工作循环和动作周期、同步或联锁等。就工作环境而言，有环境温度、湿度、尘埃、防火要求及安装空间的大小等。要使所设计的系统不仅能满足一般的性能要求，还应具有较高的可靠性、良好的空间布局及造型。10.1.1.1明确设计要求及工作环境DefinetheRequirementofDesignandWorkingCircumstance6工况分析，就是查明

4、每个执行元件的速度(Speed)和负载(Load)的变化规律，必要时还应作出速度、负载随时间或位移变化的曲线图。就缸而言，负载主要由六部分组成，即工作负载(TheWorkingLoad)，导向摩擦负载(OrientedFrictionalResistance)，惯性负载(InertialLoad)，重力负载(TheGravityLoad)，密封负载(TheSealingLoad)和背压负载(BackPressureLoad)。10.1.1.2执行元件的工况分析AnalyzetheOperatingConditionofWorkingComponents10.1.1明确设计

5、要求、工作环境，进行工况分析7(1)工作负载TheWorkingLoadFw不同的机器有不同的工作负载。工作负载与液压缸运动方向相反时为正值，方向相同时为负值。导向摩擦负载是指液压缸驱动运动部件时所受的导轨摩擦阻力。(2)导向摩擦负载OrientedFrictionalResistanceFf惯性负载是运动部件在启动加速或制动减速时的惯性力，其值可按牛顿第二定律求出。(3)惯性负载InertialLoadFa10.1.1.2执行元件的工况分析10.1.1明确设计要求、工作环境，进行工况分析8(4)重力负载TheGravityLoadFg密封负载是指液压缸密封装置的摩擦力，

6、一般通过液压缸的机械效率加以考虑，常取机械效率值为0.90～0.97。(5)密封负载TheSealingLoadFs背压负载是指液压缸回油腔压力所造成的阻力。(6)背压负载BackPressureLoadFb10.1.1.2执行元件的工况分析10.1.1明确设计要求、工作环境，进行工况分析9液压缸各个主要工作阶段的机械负载F可按下列公式计算空载启动加速阶段:TheStartingwithNo-load快速阶段:FastFeed工进阶段:WorkingFeed制动减速:TheBrakeSlowsDown(10.4)(10.5)(10.6)(10.7)10.1.1.2执行元件

7、的工况分析10.1.1明确设计要求、工作环境，进行工况分析10液压系统原理图是表示液压系统的组成和工作原理的重要技术文件。拟定液压系统原理图是设计液压系统的第一步，它对系统的性能及设计方案的合理性、经济性具有决定性的影响。10.1.2液压系统原理图的拟定DrawouttheSchematicCircuitofHydraulicSystem10.1.2.1确定油路类型DefinetheTypeofOilCircuit一般具有较大空间可以存放油箱的系统，都采用开式油路；相反，凡允许采用辅助泵进行补油，并借此进行冷却交换来达到冷却目