《液压系统设计基础》PPT课件.ppt

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1、第五章液压系统设计基础基本步骤：一、对应用场合工况和其他使用要求的调查研究，取得原始参数，明确结构和使用的限制条件；二、拟定液压系统原理图；三、选择压力和流量等级、液动机、泵和原动机；选择工作液体；四、选择控制元件及辅助元件；五、结构设计。§5-1对应用场合工况和其他使用条件的调查研究负载阻力矩或阻力的动力学特性；负载运动学特性。一、液动机负载阻力矩或阻力的动力学特性液动机所承受的负载阻力矩、阻力——直接来自负载。液动机的负载阻力矩或阻力分两类：1、约束性负载阻力矩、阻力特征：其方向与液动机的运动方向永远相反，其数值

2、则由不同的外界规律所决定。任何时候都是对液动机运动起阻止作用，即任何时候不会形成对液动机起驱动作用。(一)库仑固体摩擦力矩、阻力(二)外界静止流体形成的约束性阻力矩、阻力2、动力性负载阻力矩、阻力特征：其方向与液动机的运动方向无关，而有其自身的方向，不随液动机运动方向而改变其方向。动力性负载阻力矩、阻力的数值，由外界规律所决定。液动机承受动力性负载阻力矩或阻力可能出现两种稳态工况：1）常规工况：当动力性负载阻力矩或阻力的方向与液动机运动方向相反，它们的作用和约束性阻力矩、阻力相同，起着阻止液动机运动的作用。要维持稳

3、定匀速运动，液动机必须从液压系统取得液压能转换成机械能，以足够的驱动力矩、驱动力来与动力性负载阻力矩、阻力平衡。2）非常规工况——制动工况：动力性负载阻力矩、阻力的方向与液动机给出的驱动力、力矩方向相同——也称为具有负值负载。这时负载阻力矩或阻力就变成了驱动液动机的驱动力矩或驱动力。要维持稳定匀速运动，液动机中液体要产生阻力功来形成足够的阻力矩、阻力来平衡负载产生的驱动力矩或驱动力，这就是需要液动机起着泵的作用，称之为液动机的“泵工况”。这样液压系统是起着阻止泵工况下液动机运动的作用——制动作用。制动并不是所有液压系

4、统都具有的功能：液动机在泵工况是否能有足够的阻力矩、阻力来平衡负载的驱动力矩或驱动力，取决于液压系统是否有“制动功能”。例如：是否以压力阀来形成足够压力，以形成“泵工况”的阻力矩或阻力。是否以系统中原来的泵形成液动机(称为泵的“液动机工况)，而机器原动机又产生阻力矩来支持“液动机工况”的泵使系统产生足够的压力，这样也可以使液动机在泵工况产生足够的阻力矩或阻力。要形成制动功能，就要在液动机排出口造成高压，形成液动机的“泵工况”。例平衡阀系统举重上升工况：系统的力方向与液动机运动反向——常规工况。负重下降：——即为制动工

5、况，重力与液动机运动同向。系统以平衡阀产生足够压力来支持液动机的泵工况。如果系统不设置平衡阀，也没有其它措施，这一系统就没有制动功能，重物将加速下降，不再能维持匀速运动。二、负载运动学特性。旋转运动、摆动、往复直线运动等；速度大小、变化范围；行程的大小、变化规律；…….§5-2拟定液压系统原理图初步设计选定合适功能的液压元件用合理的方式连接，组成能够完成设计任务和指标的系统——系统原理图。精确计算、选定元件方法：1、参考同类成熟的设计2、参考手册等资料，选定基本回路，综合完善3、全新设计一、拟定单一负载系统原理图应重

6、点考虑的问题1、调速方式的选择根据实际情况加以合理选择：(一)大功率系统(液动机功率100kW以上)采用容积调速方式，可以节省大量能量。在要求速比较大时，可以采用两个变量泵并联组成的泵组，在液动机要求最低速时，只将一台泵以相应于最小排量的流量压入液动机，这时将另一台泵排量调至零。在液动机要求最高速时，将两个泵都调至最大排量同时压入液动机。例如果要达到更大的速比可以用图8．8上的系统，将两台液动机轴并接起来驱动同一负载。这样在要求最低速时，用一台泵在最小排量下，以泵组的最小流量供给并联的两个液动机，同时驱动负载，换向阀

7、左位——两个液动机并联，相当于一个排量增大一倍的液动机，故液动机速度就比单个液动机低一倍；在要求高速时，以两个泵在最大排量下压出最大流量，并联地供给串联的两个液动机（换向阀中位），其速度相当于两个泵的流量供给一个液动机。居于液动机最高速及最低速之间的任何速度，可以通过调节，两个泵的变量无级地加以实现。换向阀右位时，泵组和液动机都处于卸荷状态应用应慎重：这两台液动机及其换向阀可设计成一体组成一个液动机。在串联工况时，第二个液动机压入液体压力是第一个液动机的排出液体压力，那么第一个液动机压入压力(也同时是泵的压出压力)往

8、往很高，可能不在一般液动机、泵的压力等级之内。(二)中功率系统(液动机功率：10～100kW)可根据速比要求以及一次和二次投资等要求考虑选用容积调速、节流调速，或者容积节流调速等。(三)小功率系统(液动机功率：小于30kW)采用节流调速、容积节流调速。2、设计中有关调压方式问题有两类不同系统的问题：1）多自动适应性系统：液动机的压入或压出压力是