【正文】 和流量比較恒定，即（ pt）、（ Qt）圖變化較平緩，則 式中 pp—— 液壓泵的最大工作壓力（ Pa）； QP—— 液壓泵的流量（ m3/s）； ηP—— 液壓泵的總效率，參考表 9 選擇。 表 9 液壓泵的總效率 液壓泵類型 齒輪泵 螺桿泵 葉片泵 柱塞泵 總效率 ～ ～ ～ ～ 限壓式變量葉片泵的驅(qū)動功率，可按流量特性曲線拐點處的流量、壓力值計算。一般情況下，可取 pP=， QP=Qn，則 式中 —— 液壓泵 的最大工作壓力（ Pa）； —— 液壓泵的額定流量（ m3/s）。 在工作循環(huán)中，如果液壓泵的流量和壓力變化較大，即（ Qt），（ pt）曲線起伏變化較大，則須分別計算出各個動作階段內(nèi)所需功率，驅(qū)動功率取其平均功率 式中 t t … tn—— 一個循環(huán)中每一動作階段內(nèi)所需的時間（ s）； P P … Pn—— 一個循環(huán)中每一動作階段內(nèi)所需的功率（ W）。 按平均功率選出電動機功率后，還要驗算一下每一階段內(nèi)電動機超載量是否都在允許范圍內(nèi)。電動機允許的短時間超載量一般為 25%。 液壓閥的選擇 1）閥的規(guī)格，根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實際通過該閥的最大流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量選??；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時，要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。 控制閥的流量一般要選得比實際通過的流量大一些，必要時也允許有 20%以內(nèi)的短時間過流量。 2）閥的型式，按安裝和操作方式選擇。 蓄能器的選擇 根據(jù)蓄能器在液壓系統(tǒng)中的功用，確定其類型和主要參數(shù)。 1）液壓執(zhí)行元件短時間快速運動，由蓄能器來補充供油，其有效工作容積為 式中 A—— 液壓缸有效作用面積（ m2）； l—— 液壓缸行程（ m）； K—— 油液損失系數(shù)，一般取 K=； QP—— 液壓泵流量（ m3/s）； t—— 動作時間（ s） 2）作應(yīng)急能源，其有效工作容積為： 式中 —— 要求應(yīng)急動作液壓缸總的工作容積（ m3）。 有效工作容積算出后，根據(jù)第 8 章中有關(guān)蓄能器的相應(yīng)計算公式，求出蓄能器的容積，再根據(jù)其他性能要求，即可確定所需蓄能器。 管道尺寸的確定 （ 1）管道內(nèi)徑計算 式中 Q—— 通過管道內(nèi)的流量（ m3/s）； υ—— 管內(nèi)允許流速（ m/s），見表 10。 計算出內(nèi)徑 d 后，按標準系列選取相應(yīng)的管子。 （ 2）管道壁厚 δ 的計算 表 10 允許流速推薦值 管道 推薦流速 /（ m/s） 液壓泵吸油管道 ～ ，一般常取 1以下 液壓系統(tǒng)壓油管道 3～ 6，壓力高，管道短，粘度小取大值 液壓系統(tǒng)回油管道 ～ 式中 p—— 管道內(nèi)最高工作壓力（ Pa）； d—— 管道內(nèi)徑（ m）； [ζ]—— 管道材料的許用應(yīng)力（ Pa）， [ζ]= ζb—— 管道材料 的抗拉強度（ Pa）； n—— 安全系數(shù)，對鋼管來說， p＜ 7MPa 時，取 n=8； p＜ 時，取 n=6； p＞ 時，取 n=4。 油箱容量的確定 初始設(shè)計時，先按經(jīng)驗公式（ 31）確定油箱的容量，待系統(tǒng)確定后，再按散熱的要求進行校核。 油箱容量的經(jīng)驗公式為 V=αQV （ 31） 式中 QV—— 液壓泵每分鐘排出壓力油的容積（ m3）； α—— 經(jīng)驗系數(shù)，見表 11。 表 11 經(jīng)驗系數(shù) α 系統(tǒng)類型 行走機械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓機械 冶金機械 α 1～ 2 2～ 4 5～ 7 6～ 12 10 在確定油箱尺寸時，一方面要滿足系統(tǒng)供油的要求，還要保證執(zhí)行元件全部排油時，油箱不能溢出，以及系統(tǒng)中最大可能充滿油時，油箱的油位不低于最低限度。 液壓系統(tǒng)性能驗算 液壓系統(tǒng)初步設(shè)計是在某些估計參數(shù)情況下進行的，當(dāng)各回路形式、液壓元件及聯(lián)接管路等完全確定后，針對實際情況對所設(shè)計的系統(tǒng)進行各項性能分析。對一般液壓傳動系統(tǒng)來說，主要是進一步確切地計算液壓回路各段壓力損失、容積損失及系統(tǒng)效率，壓力沖擊和發(fā)熱溫升等。根據(jù)分析計算發(fā)現(xiàn)問題，對某些不合理的設(shè)計要進行重新調(diào) 整，或采取其他必要的措施。 液壓系統(tǒng)壓力損失 壓力損失包括管路的沿程損失 △ p1，管路的局部壓力損失 △ p2和閥類元件的局部損失 △p3，總的壓力損失為 △ p=△ p1+△ p2+△ p3 （ 32） （ 33） （ 34） 式中 l—— 管道的長度（ m）； d—— 管道內(nèi)徑（ m）； υ—— 液流平均速度（ m/s）； ρ—— 液壓油密度（ kg/m3）； λ—— 沿程阻力系數(shù)； ζ—— 局部阻力系數(shù)。 λ、 ζ 的具體值可參考第 2 章有關(guān)內(nèi)容。 式中 Qn—— 閥的額定流量（ m3/s）； Q—— 通過閥的實際流量（ m3/s）； △ pn—— 閥的額定壓力損失（ Pa）（可從產(chǎn)品樣本中查到）。 對于泵到執(zhí)行元件間的壓力損失，如果計算出的 △ p 比選泵時估計的管路損失大得多時，應(yīng)該重新調(diào)整泵及其他有關(guān)元件的規(guī)格尺寸等參數(shù)。 系統(tǒng)的調(diào)整壓力 pT≥p1+△ p （ 36） 式中 pT—— 液壓泵的工作壓力或支路 的調(diào)整壓力。 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計算 計算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 液壓系統(tǒng)工作時，除執(zhí)行元件驅(qū)動外載荷輸出有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量，使油溫升高。液壓系統(tǒng)的功率損失主要有以下幾種形式： （ 1）液壓泵的功率損失 式中 Tt—— 工作循環(huán)周期（ s）； z—— 投入工作液壓泵的臺數(shù)； Pri—— 液壓泵的輸入功率（ W）； ηPi—— 各臺液壓泵的總效率； ti—— 第 i 臺泵工作時間（ s）。 （ 2）液壓執(zhí)行元件的功率損失 式中 M—— 液壓執(zhí)行元件的數(shù)量； Prj—— 液壓執(zhí)行元件的輸入功率（ W）； ηj—— 液壓執(zhí)行元件的效率； tj—— 第 j 個執(zhí)行元件工作時間（ s）。 （ 3）溢流閥的功率損失 （ 39） 式中 py—— 溢流閥的調(diào)整壓力（ Pa）； Qy—— 經(jīng)溢流閥流回油箱的流量（ m3/s）。 （ 4）油液流經(jīng)閥或管路的功率損失 Ph4=△ pQ （ 40） 式中 △ p—— 通過閥或管路的壓力損失 （ Pa）； Q—— 通過閥或管路的流量（ m3/s）。 由以上各種損失構(gòu)成了整個系統(tǒng)的功率損失，即液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 Phr=Ph1+ Ph2+ Ph3+Ph4 （ 41） 式（ 41）適用于回路比較簡單的液壓系統(tǒng)，對于復(fù)雜系統(tǒng)，由于功率損失的環(huán)節(jié)太多，一一計算較麻煩，通常用下式計算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 Phr=PrPc （ 42） 式中 Pr是液壓系統(tǒng)的總輸入功率， PC是輸出的有效功率。 其中 Tt—— 工作周期（ s）； z、 n、 m—— 分別為液壓泵、液壓缸、液壓馬達的數(shù)量； pi、 Qi、 ηPi—— 第 i 臺泵的實際輸出壓力、流量、效率； ti—— 第 i 臺泵工作時間（ s）； TWj、 ωj、