设计与计算课件.ppt

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1、液压系统的设计步骤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。教学要求本章目录重点难点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。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。本章目录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1.系统原理图2.

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）油箱及泵装置设计设计任务第一节液压系统设计步骤和方法1、明确要求工况分析2、选择方案确定参数3、拟定草图选择元件4、系统验算元件参数调节5、结构设计编写技术文件设计步骤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。明确要求工况分析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

3、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。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。选择方案确定参数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。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：例：无杆腔工作，以传力

4、为主时以运动为主时要考虑D的选取情况但d、D确定后要圆整为整数。3）马达排量4）缸（马达）流量缸：qx≥Avminqx≤Avmax马达：qx≥Vnminqx≤Vnmax1.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。拟定系统草图，选择基本回路1.液压泵选择泵类型按工况要求及经济性选择动力源计算选择元件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

5、aa:低压系统—2~4中压系统—5~7高压系统—6~124、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接头按管型选择1、压力损失验算验算后确定泵规格是否合适，然后确定各压力阀调整压力。系统验算：2、系统发热验算：按系统散热计算发热是Hi=Pi-PO=Pi(1-η)按油箱面积计算油箱散热是H0H0=kA0t(k为散热系数）验算：H0≥Hi—合适H0

6、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。第二节液压系统设计计算实例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。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）

7、。表：液压缸在各工作阶段的负载值工作循环计算公式负载f（N）起动加速F=(Ff+Fa)/ηm3289快进F=Ff/ηm2178工进F=(Ff+Fw)/ηm35511快退F=Ff/ηm21782.确定参数1）初选液压缸的工作压力由最大负载值查教材中表9-3，取液压缸工作压力为4MPa。2）计算液压缸结构参数为使液压缸快进与快退速度相等，选用单出杆活塞缸差动连接的方式实现快进，设液压缸两有效面积为A1和A2，且A1=2A2，即d=0.707D。为防止钻通时发生