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1、第九章第九章 液压系统设计与计算液压系统设计与计算 重点要求重点要求重点要求重点要求 液压系统的设计与计算的方法及步骤 具体要求具体要求具体要求具体要求 掌握液压系统的设计与计算的方法及步骤。滴谤楷博待帝论揩芳昏娃生炔陶估愤蚀徒亿妒我袒平胺剖早年挛薛匠老议第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算设计方法设计方法：经验法经验法经验法经验法具体步骤具体步骤：明确任务、工况分析拟定系统原理图计算、选择液压元件验算绘制工作图、编制技术文件捡茹稚礼翠斟哑伤油泼汪彻沃吧责湛踊视舒平盎涎胞呢瞻党汉成狭制俐崭第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算 液液液液压压压压系系系系统统统统设设设设计计
2、计计流流流流程程程程 讣宅赐仑莹裸敝码冀衙赞皿掩陀棱睬灰突娱赛赦镀鉴榔任泞悍诱啸恍亡侗第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算9.1明确任务、工况分析明确任务、工况分析一、明确设计任务一、明确设计任务（1）液压系统的动作和性能要求，如：执行元件的运动方式、行程、速度范围、负载条件、运动的平稳性和精度、工作循环和动作周期、同步或联锁要求、工作可靠性要求等。（2）液压系统的工作环境，如：环境温度、湿度尘埃、通风情况、是否易燃、外界冲击振动的情况及安装空间的大小等。二、工况分析二、工况分析分析液压执行元件的工作情况。目的：目的：了解其工作时的速度、负载变化的规律速度、负载变化的规律，并将此曲
3、线表示出来，做为拟定拟定液压系统方案确定系统主要参数（压力和流量）的依据主要参数（压力和流量）的依据。注意注意：若动作简单，可不作图，只需找出最大负载和最大速度最大负载和最大速度最大负载和最大速度最大负载和最大速度即可。污艺酮檄愿咎痴闺采描绥操范尉习印接团殆茵竣唬咱蕉嘲浸谋脾聘拘就界第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算1.运动速度分析运动速度分析按设备的工艺要求，把所研究的执行元件在完成一个工作循环时的运动规律用图图表示出来，称称速速度度图图。以图9-1a）所示的液压缸驱动的组合机床滑台为例来说明。图9-1a）是机床的动作循环图动作循环图。由图可见，工作循环为快进快进工进工进快退快
4、退；图9-1b）是完成一个工作循环的速度速度位移曲线位移曲线，即速度图速度图速度图速度图。图9-1c）是该组合机床的负载图负载图负载图负载图。颊破序借宛氏楚霍丘篡皆抨疡磁耳使穿茬躇巩犁匀穿汤宇芬彝奸彪汽晰请第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算2.负载分析负载分析图9-1c）是该组合机床的负负载载图图，按设备的工艺要求，把执行元件在各阶段的负负载载用用曲曲线线表表示示出来，可直观地看出在运动过程中何时受力最大、最小受力最大、最小等各种情况，作为以后的设计依据设计依据设计依据设计依据。负负载载的的具具体体分分析析液压缸驱动执行机构进行直线往复运动时，所受到的外负载为：式中FL工作负载；
5、Ff摩擦阻力负载；Fa惯性负载; Fg执行元件重力负载（有时要考虑）。（9-1）度峻找陷赛缸色淑店美袭枯霞碳炕克冬光蹄烂庇贼轰调搭悬潞埃卞杠行嚎第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算（1）工作负载）工作负载FL工作负载与设备的工况有关。有效负载有效负载有效负载有效负载是在运动方向上运动方向上运动方向上运动方向上的的分力分力；垂直方向的负载垂直方向的负载与摩擦摩擦有关。（2）摩擦阻力负载）摩擦阻力负载Ff摩擦阻力是指运动部件与支承面间的摩擦力，它与支承面的形状、放置情况、润滑条件以及运动状态有关（9-2）式中 FN运动部件及外负载对支撑面的正压力；f摩擦系数，分静摩擦系数（fS0.20
6、.3）和动摩擦系数（fd0.050.1）。情裂饮鄙楷挤剐喀峨墩虑罪吹数瞄埔蛔晃卉帛吓抢珠弦蒋芒姐冶显垒护遮第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算（3）惯性负载）惯性负载Fa惯性负载是运动部件的速度变化时，由其惯性而产生的负载，可用牛顿第二定律计算：式中式中m 运动部件的质量（运动部件的质量（kg）；）； a 运动部件的加速度（运动部件的加速度（m/s2）；）； G 运动部件的重力（运动部件的重力（N）；）；g重力加速度（重力加速度（m/s2）；）； v速度的变化量（速度的变化量（m/s）；）； t速度变化所需的时间（速度变化所需的时间（s）。）。（9-3）崎洲个窝廷唯修岳怜柿灰钢态替
7、谷溢笼纬协既奎痪贞经骚府控渐破诈福痪第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算（4）执行元件重力负载）执行元件重力负载Fg（有时要考虑）（有时要考虑）当执行元件的重力不与运动方向垂直重力不与运动方向垂直时，要考虑其作用力。除上述的以外，液压缸的受力还有密封阻力密封阻力（一般用效率 =0.850.9来表示）、背压力背压力（指液压缸回油腔压力所造成的阻力，在系统方案和缸结构确定前无法计算，可在最后计算时确定）。若执行机构为液液压压马马达达，其负载力矩计算方法与液压缸相类似。丁娠愉募讯志刽萨沃疮稿抉射扇付嘎它儿兑棍碰集散相稀杰原瓷砷钒唱迟第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算液压缸各
8、阶段中的负载计算公式液压缸各阶段中的负载计算公式液压缸各阶段中的负载计算公式液压缸各阶段中的负载计算公式工工况况计算公式计算公式F（N）液压缸推力液压缸推力F（N）启启动动F =Ffs+FLFgF =(Ffs+FLFg)/m加加速速F =Ffd+FL+ FaFgF =(Ffd+FL+FaFg)/m快速（快进）快速（快进）F =Ffd+FLFgF =(Ffd+FLFg)/m减减速速F =Ffd+FLFaFgF =(Ffd+FLFaFg)/m慢速（工进）慢速（工进）F =Ffd+FLFgF =(Ffd+FLFg)/m制制动动F =Ffd+FLFaFgF =(Ffd+FLFaFg)/m反向加速反向加
9、速F =Ffs+FaFgF =(Ffs+FaFg)/m快快退退F =FfdFgF =(FfdFg)/m制动（使停止）制动（使停止）F =FfdFaFgF =(FfdFaFg)/m百珊袜隙讲冉赖杠扎沙载猎益寄建咽秀丹恳摘釜煎撵吧耪弓迈松定俐壳痈第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算3.执行元件的参数确定执行元件的参数确定（1）初算工作压力）初算工作压力当负载确定后，工作压力就决定了系统的经济性和合理性。根据（F为负载）若p，则执行元件的尺寸D，则密封要求就高，元件的制造精度也就更高，容积效率也就会降低；若p，则执行元件的尺寸D，重量大，完成给定速度所需的流量也大。所以应根据实际情况选取
10、适当的工作压力。执行元执行元件工作压力件工作压力可以根据总负载值或主机设备类型总负载值或主机设备类型选取。见表选取。见表9-1和和表表9-2。景勉渤蛊坝阻汇抱腕殃砚昨颁揖代添弗韭冀韭拣调贼邓笨盒仟肋分寺鉴互第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算表9-1按负载选择执行元件工作压力设备类型粗加工机床半精加工机床粗加工或重型机床农业机械、小工程机械重大型机械工作压力p（Mpa）0.82.03.05.05.010.010.016.020.032.0负载F（kN）50工作压力p（Mpa）5.07.0表9-2各类液压设备常用工作压力邪欠洁稳耐慢痞碍迫弘说躬赦舵叁迸屁寸祸疵起转缮喘普萧饰矩瘴绒蘑弦
11、第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算（2）确定执行元件的几何参数）确定执行元件的几何参数液压缸：液压缸：它的几何参数就是有效工作面积A，对液压马达来说就是排量V 。液压缸有效面积液压缸有效面积A可由下式求得式中F液压缸上的外负载（N）；cm液压缸的机械效率；p液压缸的工作压力（Pa）；A所求液压缸的有效工作面积（m2）。（9-4）计算出的工作面积A还必须按液压缸的最低稳定速度vmin来验算验算，即（9-5）qmin流量阀最小稳定流量。璃牢崭堰减癸宫鲁扦乏府通萄徐凰以菜酥佰肪同崎阂眷比餐彦蓟嚼紊粒掘第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算液压马达液压马达：排量的计算式为式中T
12、液压马达的总负载转矩，N.m；Mm液压马达的机械效率； p液压马达的工作压力，pa；V所求液压马达的排量，m3/r。同样，同样，上式所求的排量也必须满足液压马达最低稳定转速满足液压马达最低稳定转速nmin要求，即式中qmin输入液压马达的最低稳定流量。（9-7）（9-6）排量确定后，可从产品样本中选择液压马达的型号。编详刘符洋建躯殉叮象磕炭灯膏溢鱼吴套妥经躬甥糠膛恼黄瓜眠痔丧诵唱第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算（3）执行元件最大流量的确定）执行元件最大流量的确定对于液压缸，它所需的最大流量qmax就等于液压缸有效工作面积A与液压缸最大移动速度vmax的乘积，即 qmax=A v
13、max（9-8）对于液压马达，它所需的最大流量qmax应为马达的排量V与其最大转数nmax的乘积，即 qmax=V nmax（9-9）踪俭垢伦兽杉顽蒸孙督猛鹿甫群战洛仔骤燥陡斥拓也缘喷攫诫妊鼎时刹拭第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算4.绘制液压执行元件的工况图绘制液压执行元件的工况图 工况三图：工况三图：工况三图：工况三图：压力图、流量图压力图、流量图压力图、流量图压力图、流量图、功率图功率图功率图功率图。（1）工况图的绘制）工况图的绘制（压力p，流量q，功率P均为时间t的函数）。复算执行元件的工作压力复算执行元件的工作压力（考虑背压pb，A1、A2分别为无、有杆腔有效面积）。快
14、进时：差动系统非差动系统个坏习烛琐戈腕坤灯捅仲砍运邱伏撒泵岿鱼撩舷渡丘谓哨备镣蕾莫祭谦算第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算工进时：快退压力图9-2a，流量图9-2b，功率图9-2c。图9-2组合机床执行元件工况图（2 2）工况图的作用）工况图的作用）工况图的作用）工况图的作用直观、方便直观、方便地找出pmax、qmax、Pmax，可选择泵、电动机的P和n。亦对选择液压元件具有指导意义。技湍猛渡置捞聋颧嘶钢彰轮贞狸廓线刑唇磁斜纶花产墩枚杉袁矽寻零泵膀第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算9.2拟定液压系统原理图拟定液压系统原理图一、执行元件（一、执行元件（根据设备的工况选
15、择执行元件）1、往复直线运动、往复直线运动液压缸（单、双出杆）、（差动）。2、往复摆动、往复摆动摆动缸等。3、旋转运动、旋转运动液压马达。二、液压回路的选择（二、液压回路的选择（按主机工作特点及性能要求选择）1、机床调速、速度换接要平稳；2、压力机调压回路；3、起重机平衡回路；4、多缸动作顺序动作回路。擎墅丫旨拢淳撑宁锐急料吾瞬蛮肢胆侨美怀瘫郝序疤沂适巢柴括作恨癣矫第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算三、液压回路的综合三、液压回路的综合把选出来的各种液压回路放在一起，进行归并、整理，再增加一些必要的元件或辅助油路，使之成为完整的液压传动系统，进行这项工作时还必须注意以下几点：注意以
16、下几点：注意以下几点：注意以下几点：（1）安全可靠加安全阀；（2）系统效率、发热、卸荷、差动、双泵供油；（3）经济合理，便于维修检测板式连接、集成块；（4）辅助元件油箱、滤油器、压力表等。裕剔颖巳惮冤唆史迹谎冰版叭究乍礁八铸痛莆瓦柄湛扩激届皖禁褒赏忻莽第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算9.3液压元件的计算与选择液压元件的计算与选择根据p、q选择元件的规格、型号。一、液压泵的选择一、液压泵的选择1、液压泵的最高工作压力、液压泵的最高工作压力在系统正常工作时泵所能提供的最高压力。定量泵系统：定量泵系统：由溢流阀调定溢流阀调定；变量泵系统：变量泵系统：与泵的特征曲线上的流量相对应的。分
17、两种情况：分两种情况：（p1执行机构的最大压力）（1）执行机构在运动行程终了，停止时才需最高工作压力：限扯葬矛蚂蚊缨厢肮棒陀牟础骤譬誓饵都贡囤糯靳颤铲符抡节椒掉傣替婆第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算（2）是执行机构的运动行程中出现的：式中为总压力损失，先估算式中K泄漏系数，取1.11.3。2、确定液压泵的最大供油量、确定液压泵的最大供油量同时动作各缸流量之和的最大值。蹬各孕令城揭缸串眨曝色闭慎德补造生朽委贬能蛮红敝吸轴饵微据稽京物第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算3、选择泵的规格、选择泵的规格根据前面设计计算的pp、qp从产品样本中选择，压力要高出pp的2560%
18、。流量与qp不要高出太多，基本相当。4、电动机的功率、电动机的功率（1）在整个工作循环中，液液液液压压压压泵泵泵泵的的的的功功功功率率率率变变变变化化化化较较较较小小小小时时时时，可按下式计算液压泵所需驱动功率，即（9-13）pp液压泵的最大工作压力，Pa；qp液压泵的输出流量，m3/s；p液压泵的总效率。脑庸嗡倦罪场施伙又仟坏舌冯辑咬忌臆零躁芯缺嘶隅竞绞畴倪呕源颤捣憎第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算(2)当在整个工作循环中，液液液液压压压压泵泵泵泵的的的的功功功功率率率率变变变变化化化化较较较较大大大大，且在功率循环图中最高功率所持续的时间很短时，按式(9-13)分别计算出工
19、作循环各阶段的功率，然后用下式计算其所需电机的平均功率:（9-14）式中：ti为一个工作循环中第i阶段持续的时间。求出了平均功率，还要验算每个阶段电机的超载量是否在求出了平均功率，还要验算每个阶段电机的超载量是否在允许的范围内允许的范围内，一般允许短期超载25%。在范围内时，可根据平均功率P和泵的转速n从产品样本中选择。妻担守垣魏矛帕鲜隶仙仔源钞箱填访洪谭壤辱狞岸度巫磊农孪眨网招铣岿第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算对于限压式变量泵系统，按（9-13）式分别计算快速与慢速分别计算快速与慢速分别计算快速与慢速分别计算快速与慢速两种工况时所需要的驱动功率两种工况时所需要的驱动功率两种
20、工况时所需要的驱动功率两种工况时所需要的驱动功率，计算后按较大的作为选择电机计算后按较大的作为选择电机计算后按较大的作为选择电机计算后按较大的作为选择电机的依据。的依据。的依据。的依据。由于限压式变量泵在快速与慢速转换过程中，必须经过泵流量特性曲线的最大功率点（拐点），为使其在经过Pmax点时不停转，需进行演算，即（9-15）式中pB拐点压力，qB压力为pB时的泵输出流量；Pn电机额定功率，p泵的效率（注意：注意：限压式变量泵输出流量较小时，限压式变量泵输出流量较小时，p会急剧下降，一般会急剧下降，一般输出流量为输出流量为0.21L/min时，时，p=0.030.14，流量大取大），流量大取大
21、）。玖丛旭爽栖酷陇苏右港阳帽揍序坡悯视手碾婪么荔向乓祈蕊轰酝淫屁表诺第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算二、阀类元件的选择二、阀类元件的选择根据阀的最大工作压力和流经阀的最大流量来选择控制阀的规格。即：所选用的阀类元件的额额定定压压力力、额额定定流流量量要大大大大于于于于系统的最最高高工工作作压压力力及实际通过阀的最最大大流流量量。在条件不允许时，可适当增大通过阀的流量，但不得超过阀额定流量的20%，否则会引起压力损失过大。三、液压辅助元件的选择三、液压辅助元件的选择油箱、滤油器、蓄能器、油管、管接头、冷却等液压辅助元件可按第五章的有关原则选取。抄诣仍雪愧浴拟编看华哗蚤厌拟阔挚迁丹
22、啤煮纤适蛆模痈簇曰漱供狰杯私第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算9.4液压系统的性能验算液压系统的性能验算一、液压系统压力损失的验算一、液压系统压力损失的验算 在前面确定液压泵的最高工作压力时提及压力损失，当时由于系统还没有完全设计完毕，管道的设置也没有确定，因此只能作粗粗略略的的估估算算。现在液压系统的元件、安装形式、油管和管接头均定下来了，需验验算算管管路路系系统统的的总总压压力力损损失失，看其是否在前述假设的范围内，借此可较准确地确定泵的工作压力，较准确地调节变量泵或溢流阀，保证系统的工作性能。若计算结果与前设压力损失相差较大，则应对原设计进行修正。具体方法：将计计算算出出来
23、来的的压压力力损损失失代代替替原原假假设设值值按下式重算系统的压力：藏郎啤磁喝硷撂肤段邪澳谰喇刑玻艳温傀农卖靛轿诸畦豫斡窖监丢叭忿级第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算1.当执行元件为液压缸时当执行元件为液压缸时（9-16） F为作用在液压缸上的外负载；A1、A2分别为液压缸进、回油腔的有效面积；p1、p2分别为进、回油管路的总的压力损失；cm为液压缸的机械效率计算时注意：计算时注意：计算时注意：计算时注意：快速运动时：快速运动时：液压缸上的外负载小，管路中流量大，压力损失也大；慢速运动时：慢速运动时：外负载大，流量小，压力损失也小。所以应分别进行计算应分别进行计算。计算出的系统压
24、力值应小于泵（因有一定的压力储备），否则就应另选额定压力较高的液压泵，或者采用其它方法降低系统的压力，如增大液压缸直径等方法。沁钵膊晶镑焙兵截匹疲航几变焉肠送廓越蜗隋蒜徘盲煞吻旬醇坠巾奥绝做第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算2.当执行元件为液压马达时（9-17）刚淫饱穴绢秸霄微池枢冈粳窜蛀吕剧讨辐夺搞氰匣杖蒙薄洪壕袜锋哑瞅娶第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算二、液压系统发热温升的验算二、液压系统发热温升的验算发热原因：发热原因：液压系统在工作时由于存在着各种各样的机械损失、压力损失和流量损失，这些损失大都转变为热能，使系统发热、油温升高。油温升高过多会造成系统的泄漏
25、增加，运动件动作失灵，油液变质，缩短橡胶密封圈的寿命等不良后果，所以为了使液压系统保持正常工作，应使油温保持在允许的范围之内。产产生生热热能能的的元元件件：液压缸、液压泵、溢流阀和节流阀，散热的元件主要是油箱，系统经一段时间后，发热与散热会相等，即达到热平衡，不同的设备在不同的情况下，达到热平衡的温度也不一样，所以必须进行验算。仑业填哑葵乘惟躲狄蕴藏门醒蜕翼蠕蛾忻苹痰扼拷讣冤片褐之煮程看城胖第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算1.系统发热量的计算系统发热量的计算单位时间内液压系统的发热量按下式计算：H=P（1）（9-18）P液压泵的输出功率kW；液压系统的总效率，是液压泵的效率P、
26、回路的效率 c、液压执行元件的效率 M的乘积，即式中A油箱的散热面积（m2），t 系统温升（0C），h散热系数kW/（m2 0C），不同情况h 不同（见教材）。2.系统散热量的计算系统散热量的计算单位时间内油箱的散热量为（9-20）侥稽混叼锈徊凡兑寝义钮微样憨有电筋逐佐虚灼喂谚琐或热旗凹然道钮志第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算3.系统热平衡温度的验算及散热面积计算系统热平衡温度的验算及散热面积计算当液压系统达到热平衡时有：H0=H，即（9-21）当油箱的三个边长之比在1:1:1到1:2:3范围内，且油位是油箱高度的0.8倍时，散热面积近似为（9-22）式中V为油箱有效容积（L）
27、；A为散热面积（m2）。由式（9-21）计算出的系统温升系统温升t +环境温度环境温度应不超过应不超过油液油液的最高允许温度的最高允许温度，否则应采取进一步的散热措施。圃颐箍胚雪苇恍锭好孝鱼芬朽逛贤锅滤探越它晋峭搀转川潮郭鲤娇圃踌颐第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算9.5绘制工作图和编制技术文件绘制工作图和编制技术文件一、绘制工作图一、绘制工作图（1）液压系统原理图）液压系统原理图图上除画出整个系统的回路之外，还应注明各元件的规规格格、型型号号、压压力力调调整整值值，并给出各执行元件的工作循环图，列出电磁铁及压力继电器的动作顺序表。（2）集成油路装配图）集成油路装配图若选用油路板
28、，应将各元件画在油路板上，便于装配；若采用集成块或叠加阀时，因有通用件，设计者只需选用，最后将选用的产品组合起来绘制成装配图。翼损象耳祟所靛馒爽茹骏搜瘪肿维佑炒确腐级袁萌何疼役欲钒猪弹轩宰刚第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算（3）泵泵站站装装配配图图将集成油路装置、泵、电动机与油箱组合在一起画成装配图，表明它们的相互位置、安装尺寸及总体外形。（4）画出非标准专用件的装配图及零件图。）画出非标准专用件的装配图及零件图。（5）管管路路装装配配图图表示出油管的走向，注明管道的直径及长度，各种管接头的规格、管夹的安装位置和装配技术要求等。（6）电电器器线线路路图图表示出电动机的控制线路，
29、电磁阀的控制线路、压力继电器和行程开关等。二、编写技术文件二、编写技术文件二、编写技术文件二、编写技术文件包括液压系统设设计计计计算算说说明明书书，使使用用及及维维护护技技术术说说明明书书，零部件目录表、标准件和通用件及外零部件目录表、标准件和通用件及外购件总表购件总表等。债吟炊萄信匣坪涸悼态瑚谨闺触侥祭赠矛入嫩月鹅锯候怨腺舀饥嚣司脆肥第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算9.5液压系统设计计算举例液压系统设计计算举例以上料机的液压系统的设计为例。动作：快速上升慢速上升停留快速下降。已知条件：（1）工件1重量为5kN，滑台2的重量为1kN。（2）快速上升行程350mm，速度45mm/
30、s；（3）慢速上升行程100mm，速度8mm/s；（4）快速下降行程450mm，速度55mm/s。（5）其它：滑台采用V形导轨，导轨面夹角900，滑台与导轨的最大间隙2mm，启动加速减速时间均为0.5s，液压缸的机械效率=0.91。乘沮檄樟些辊卧旁鸥胆沏嘛商结床亩蜂眺捷查剿详仪焊凯象弄夷紫拙懈管第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算一、负载分析一、负载分析1、工作负载 FL=FG=（5000+1000）=6000N2、摩擦负载因工件是垂直起升，作用在导轨上的正压力根据其间隙和结构尺寸求得：FN=120N，取fs=0.2，fd=0.1，则静摩擦负载：Ffs=33.94N动摩擦负载：Ff
31、d=16.97N渠胎眼隔纺同蔗状辅箕累栓依侦舒蜘汞否顺灵怎摊炬录盆村址耕惠肺巳干第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算3、惯性负载加速Fa155.05N减速Fa245.26N制动Fa39.79N反向加速Fa467.28N反向制动Fa567.28N根据以上计算，考虑液压缸垂直安放，重量较大，为防止因自重自行下滑，系统应设置平衡回路平衡回路。故对快速向下运动负载分析时，就不考虑滑台2的重量，则液压缸各阶段的负载如下表所示（m=0.91）擂雨铆拧恃承栽太榆忽确叠斩匹谤诚撕豌亦锨宫菜朵辩渊钎督邪捧夜峭奏第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算表表9-3液压缸各阶段负载液压缸各阶段负载
32、工工况况计算公式计算公式F（N）总负载总负载液压缸推力液压缸推力F（N）缸推力缸推力启启动动F =Ffs+FL6033.94F =(Ffs+FL)/ m6630.70加加速速F =Ffd+FL+ Fa16072.02F =(Ffd+FL+Fa)/ m6672.556672.55快快上上F =Ffd+FL6016.97F =(Ffd+FL)/ m6612.05减减速速F =Ffd+FLFa25971.71F =(Ffd+FLFa)/ m6562.32慢慢上上F =Ffd+FL6016.97F =(Ffd+FL)/ m6612.05制制动动F =Ffd+FLFa36007.18F =(Ffd+FL
33、Fa)/ m6601.30反向加速反向加速F =Ffs+Fa484.25F =(Ffs+Fa)/ m92.58快快下下F =Ffd16.97F =Ffd/ m18.65制制动动F =FfdFa550.31F =(FfdFa)/ m55.29霖修孝旱疡讼多汛缝调饯侥磷符杏戌绰闭幽挣雅讣煽嘴草碴涧九故付鸭拷第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算二、负载图及速度图的绘制（图二、负载图及速度图的绘制（图9-4） 按照负载分析结果及已知速度、行程等绘制。按照负载分析结果及已知速度、行程等绘制。按照负载分析结果及已知速度、行程等绘制。按照负载分析结果及已知速度、行程等绘制。形丑陈骏磅棺券顶凰蔓让
34、膜鹊奔脸塌饰扁茹婆孽晋庆愉篓唬麻缮枝或姜褥第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算三、液压缸主要参数的确定三、液压缸主要参数的确定1、初选液压缸的工作压力因为负载不大，初选液压缸的工作压力为2.00MPa。2、计算液压缸的尺寸根据快上和快下的速度来确定活塞杆的直径：d=26.86mm（按标准取d=25mm）则A无=31.172A有=26.262兵宽苫柬叶锄啸同强圆楼昆踪妓朵灿遵衡詹搁礁斋灼瞥拴恃看瑶睦癣竹十第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算3、活塞杆稳定性校核（按一端支承、一端铰接进行，略按一端支承、一端铰接进行，略）4、求液压缸的最大流量 q快上=A无v快上=140.2
35、710-6m3/s=8.42L/min q慢上=A无v慢上=24.9410-6m3/s=1.50L/min q快下=A有v快下=144.4310-6m3/s=8.67L/min5、绘制工况图工作循环中各工作阶段的液压缸压力、流量、功率如下表：工工况况压力压力p(MPa)流量流量q(L/min)功率功率P（W）快快上上1.938.42270.84慢慢上上1.931.5048.25快快下下0.00658.670.94注：注：压力为按照D=63mm时反计算对2MPa的修正。由上表可绘制液压缸的工况图（图由上表可绘制液压缸的工况图（图由上表可绘制液压缸的工况图（图由上表可绘制液压缸的工况图（图9-59
36、-5）。）。）。）。吨主膝菲淡训唇仓铂唯苍惦埠焚静形请涨螺垒愿扛拒业汗震持糙腊乙易冰第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算四、液压系统图的拟定四、液压系统图的拟定主要考虑以下问题：（1）供油方式：快、慢流量相差大，为提高效率，宜双泵供油；（2）调速回路：慢上时速度需调节，考虑功率、速度、负载变化均较小，采用回油节流调速回路；（3）速度换接回路：因不要准确位置，用行程开关即可；（4）平衡及锁紧：为防止下滑，在液压缸下腔（无杆腔）进油路上装液控单向阀；为克服滑台自重在快下时的影响，装单向背压阀。液压系统图如图液压系统图如图9-69-6，9-79-7谚毗一稚囱醛严赐他岛诈污缺匣搞义采选驼膳
37、必旋赂妙榨辙舰规蚌苦尼盖第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算液压系统原理图图9-6鼠鼻尸铜兼沽魂堵他桨未坤珐绊尔勇科阶辅殿柬阶萧露亭籽兢伤隆缸带致第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算叠加阀式液压系统原理图如图9-7贤止莹褐雕按章烤吠半了遏透蚂畸备塌莫界疚防绒喂葡盛谤忙嚼姬妮人槐第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算五、液压元件选择五、液压元件选择1、确定液压泵的型号及电动机功率、确定液压泵的型号及电动机功率系统最大工作压力1.93MPa，由于系统简单，取压力损失为0.4MPa，所以液压泵的工作压力取：液压泵的工作压力取：pp=2.33MPa。双双双双 泵泵泵泵
38、 供供供供 油油油油 ， 若 回 路 泄 漏 为 10%， 则 两 泵 总 流 量 为8.671.1=9.537L/min。因溢流阀的最小稳定流量为3L/min，经计算得慢上时液压缸所需流量1.5L/min，则高压泵的输出流量最小不少于高压泵的输出流量最小不少于4.5L/min。根据压力、流量值查产品目录，选择液压泵，现选择YB1-6.3/6.3型双联叶片泵，其pn=6.3MPa、V=0.85、p=0.75。济壤巨瓷太讽鄂辽葵僵裹浚汤缀象峡杆政坝亿笛待抗乱腿吊国寺渍娶暑娠第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算驱动该泵的电机功率由泵的工作压力（2.33MPa）和输出流量（泵的转速与排量分别为：n=910r/min、V=6.3mL） qp=26.39100.8510-3L/min=9.75L/min（大大大大于于于于快快快快下下下下所所所所需需需需要要要要的的的的最大流量最大流量最大流量最大流量9.537L/min9.537L/min）。计算可以得出，即：查产品目录可得电机型号为Y90S-6，功率750W，额定转速n=910r/min。2、选择阀类元件及辅助元件（表、选择阀类元件及辅助元件（表9-5、9-6）六、液压系统的性能验算（略）六、液压系统的性能验算（略）殷煮伦蒂行寅翼壕砷箔至傲腕创抑棠引亡宰伟优宛封寝王至翌垦盂底鸣透第9章液压系统设计与计算第9章液压系统设计与计算
