10.1 概述

  設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的出發(fā)點(diǎn)，可以是充分發(fā)揮其組成元件的工作性能，也可以是著重追求其工作狀態(tài)的可靠性。前者著眼于安全，實(shí)際的設(shè)計(jì)工作則常常是這兩種觀點(diǎn)不同程度的組合。

  設(shè)計(jì)步驟不盡相同，但每步相互關(guān)聯(lián)，彼此影響，常需穿插進(jìn)行，交叉展開(kāi)。

  一、明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

  1、要明確的具體內(nèi)容主要有：

1）主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)要求（主機(jī)的用途、主要結(jié)構(gòu)、總體布局）；主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件在位置布置和空間尺寸以及質(zhì)量上的限制。

2）主機(jī)的工藝流程或工作循環(huán)；液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方式（移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)）及其工作范圍。

3）液壓執(zhí)行元件的負(fù)載和運(yùn)動(dòng)速度的大小及其變化范圍。

4）主機(jī)各液壓執(zhí)行元件的動(dòng)作順序或互鎖要求，各動(dòng)作的同步要求及同步精度。

5）對(duì)液壓系統(tǒng)工作性能（如平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等）、工作效率、調(diào)速、平穩(wěn)性、溫升、自動(dòng)化程度等方面的要求。

6）液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件，如周?chē)�介質(zhì)、溫度、濕度、塵埃，外界沖擊等.

7）其他方面的要求，如液壓裝置在外觀、色彩、經(jīng)濟(jì)性等方面的規(guī)定或限制。

  二、需完成的設(shè)計(jì)任務(wù)

 1.系統(tǒng)原理圖

 2.元件明細(xì)表

 3.系統(tǒng)計(jì)算書(shū)

 4.非標(biāo)準(zhǔn)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1 ）油缸參數(shù)設(shè)計(jì)

2）閥板設(shè)計(jì)

3）油箱及泵裝置設(shè)計(jì)

  三、設(shè)計(jì)步驟：

 1、明確要求，工況分析

 2、選擇方案，確定參數(shù)

 3、擬定草圖，選擇元件

 4、系統(tǒng)驗(yàn)算，元件參數(shù)調(diào)節(jié)

 5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，編寫(xiě)技術(shù)文件

  10.2、分析系統(tǒng)工況，確定主要參數(shù)，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  一、工況分析

  執(zhí)行元件負(fù)載分析與運(yùn)動(dòng)分析

1）運(yùn)動(dòng)行程，工況要求

2）負(fù)載分析：工作負(fù)載、慣性負(fù)載、摩擦負(fù)載和背壓負(fù)載等

3）運(yùn)動(dòng)（速度）分析：運(yùn)動(dòng)速度（快）、工進(jìn)速度、速度差

4）分析法：工況圖

  二、選擇方案，確定參數(shù)

 1、選擇方案：

  根據(jù)系統(tǒng)對(duì)動(dòng)作的要求及負(fù)載的性質(zhì)（輸出力或轉(zhuǎn)矩），確定執(zhí)行元件種類(lèi)及工作形式，從而確定執(zhí)行元件的工作狀態(tài)，為參數(shù)確定提供依據(jù)。

 2、確定參數(shù)：

  系統(tǒng)參數(shù)主要是壓力和流量，這是系統(tǒng)計(jì)算、元件選擇、系統(tǒng)驗(yàn)算的依據(jù)。而無(wú)論哪種參數(shù)均以保證執(zhí)行元件輸出工況需要為前提的，因此，參數(shù)確定主要是執(zhí)行元件的參數(shù)確定。

1）系統(tǒng)的壓力：

  液壓缸的壓力，可用初步選取的方法；可根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)載選取，也可參考同類(lèi)設(shè)備選取。

2）液壓缸的直徑：

  由結(jié)構(gòu)分析確定液壓缸工作腔和液壓缸的型式。按選取的壓力可以確定液壓缸直徑：

  例：無(wú)桿腔工作，以傳力為主時(shí),

  以運(yùn)動(dòng)為主時(shí)要考慮D的選取情況。

  但d、D確定后要圓整為整數(shù)。

3）馬達(dá)排量：

4）液壓缸、馬達(dá)流量：

  液壓缸：≥A·≤A·

  馬達(dá)：≥V·≤V·

  三、擬定系統(tǒng)草圖，選擇基本回路

 1、選擇回路：

  根據(jù)動(dòng)作（速度或壓力）要求及其他各項(xiàng)要求，選擇液壓基本回路。

 2、擬定草圖：

  將上述回路合并擬合后形成系統(tǒng)圖，在擬合時(shí)注意：減少元件重復(fù)，防止干擾，分析性能，保證效率，發(fā)熱少。

  四、動(dòng)力源計(jì)算，選擇元件

 1、液壓泵選擇：

  泵類(lèi)型按工況要求及經(jīng)濟(jì)性選擇

 2、閥選擇

  按閥實(shí)際承載的壓力和實(shí)際通過(guò)的流量來(lái)選擇閥的規(guī)格；按閥的動(dòng)作要求和性能要求選擇閥的種類(lèi)。

 3、油箱容量確定

  按泵每分鐘流量選擇油箱容量：

  一般油箱容量：

 低壓系統(tǒng)為：2~4倍

 中壓系統(tǒng)為：5~7倍

 高壓系統(tǒng)為：6~12倍

 4、油管及管接頭：

  油管按內(nèi)徑和壁厚選擇：

   ：吸油管�。�0.5~1.5m/s

 壓油管�。�1.5~ 5m/s

 回油管�。�1.5~2.5m/s

 管型式按承壓情況選擇。

 接頭按管型式選擇。

  五、系統(tǒng)驗(yàn)算：

 1、壓力損失驗(yàn)算

  驗(yàn)算后確定泵規(guī)格是否合適，然后確定各壓力閥調(diào)整壓力。

 2、系統(tǒng)發(fā)熱驗(yàn)算：

  按系統(tǒng)散熱計(jì)算發(fā)熱是：按系統(tǒng)的功率損失乘以系數(shù)。

  按油箱面積計(jì)算油箱散熱；

  有些系統(tǒng)要設(shè)置冷卻裝置來(lái)散熱。

  10.3 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例

  以臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床為例，見(jiàn)教材P242—P250頁(yè)。

                                                            [編著：曾保國(guó)]