液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算--液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求-預(yù)覽頁
【正文】 調(diào)速的系統(tǒng)，還須加上溢流閥的最小溢流量，一般取 104m3/s。 4）確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率 在工作循環(huán)中，如果液壓泵的壓 力和流量比較恒定，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。 按平均功率選出電動(dòng)機(jī)功率后，還要驗(yàn)算一下每一階段內(nèi)電動(dòng)機(jī)超載量是否都在允許范圍內(nèi)。 控制閥的流量一般要選得比實(shí)際通過的流量大一些，必要時(shí)也允許有 20%以內(nèi)的短時(shí)間過流量。 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(jì)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。 油箱容量的確定 初始設(shè)計(jì)時(shí)，先按經(jīng)驗(yàn)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(jìn)行校核。對(duì)一般液壓傳動(dòng)系統(tǒng)來說，主要是進(jìn)一步確切地計(jì)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。 式中 Qn—— 閥的額定流量（ m3/s）； Q—— 通過閥的實(shí)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）。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(tái)數(shù)； Pri—— 液壓泵的輸入功率（ W）； ηPi—— 各臺(tái)液壓泵的總效率； ti—— 第 i 臺(tái)泵工作時(shí)間（ s）。 由以上各種損失構(gòu)成了整個(gè)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(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)，對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，由于功率損失的環(huán)節(jié)太多，一一計(jì)算較麻煩，通常用下式計(jì)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。 計(jì)算液壓系統(tǒng)的散熱功率 液壓系統(tǒng)的散熱渠道主要是油箱表面，但如果系統(tǒng)外接管路較長(zhǎng)，而且用式（ 41）計(jì)算發(fā)熱功率時(shí)，也應(yīng)考慮管路表面散熱。℃ ）） 風(fēng)速 /m 根據(jù)散熱要求計(jì)算油箱容量 式（ 46）是在初步確定油箱容積的情況下，驗(yàn)算其散熱面積是否 滿足要求。 如按散熱要求求出的油箱容積過大，遠(yuǎn)超出用油量的需要，且又受空間尺寸的限制，則應(yīng)適當(dāng)縮小油箱尺寸，增設(shè)其他散熱措施。對(duì)系統(tǒng)影響較大的壓力沖擊常為以下兩種形式： 1）當(dāng)迅速打開或關(guān)閉液流通路時(shí)，在系統(tǒng)中產(chǎn)生的沖擊壓力。 計(jì)算出沖擊壓力后，此壓力與管道的靜態(tài)壓力之和即為此時(shí)管道的實(shí)際壓力。如冷軋機(jī)、鍛壓機(jī)、電弧爐等有強(qiáng)烈 熱源和煙塵污染的冶金設(shè)備，一般都是采用集中供油方式。這種配置可根據(jù)需要靈活改變回路形式。這種配置結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便。如果液壓系統(tǒng)復(fù)雜，控制閥較多，就要采取多個(gè)集成塊疊積的形式。 L 孔，各液壓閥的泄漏油，統(tǒng)一通過公用泄漏油孔流回油箱。為減少工藝孔，縮短孔道長(zhǎng)度，閥的安裝位置要仔細(xì)考慮，使相通油孔盡量在同一水平面或是同一豎直面上。 油孔之間的壁厚 δ 不能太小，一方面防止使用過程中，由于油的壓力而擊穿，另一方面避免加工時(shí)，因油孔的偏斜而誤通。圖中各元件一般按系統(tǒng)停止位置表示，如特殊需要，也可以按某時(shí)刻運(yùn)動(dòng) 狀態(tài)畫出，但要加以說明。 液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力和流量，它們是設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，選擇液壓元件的主要依據(jù)。各有關(guān)參數(shù)標(biāo)注圖上，其中FW是作用在活塞桿上的外部載荷， Fm中活塞與缸壁以及活塞桿與導(dǎo)向套之間的密封阻力。 （ 2）導(dǎo)軌摩擦載荷 Ff 對(duì)于平導(dǎo)軌 （ 1） 對(duì)于 V 型導(dǎo)軌 （ 2） 式中 G—— 運(yùn)動(dòng)部件所受的重力（ N）； FN—— 外載荷作用于導(dǎo)軌上的正壓力（ N）； μ—— 摩擦系數(shù)，見表 1； α—— V 型導(dǎo)軌的夾角，一般為 90176。 以上三種載荷之和稱為液壓缸的外載荷 FW。 （ 2）軸頸摩擦力矩 Tf Tf=μGr （ 9） 式中 G—— 旋轉(zhuǎn)部件施加于軸勁上的徑向力（ N）； μ—— 摩擦系數(shù)，參考表 1 選用； r—— 旋轉(zhuǎn)軸的半徑（ m）。 （ 14） 根據(jù)液壓缸或液壓馬達(dá)各階段的載荷，繪制出執(zhí)行元件的載荷循環(huán)圖，以便進(jìn)一步選擇系統(tǒng)工作壓力和確定其他有關(guān)參數(shù)。一般來說，對(duì)于固定的尺寸不太受限的設(shè)備，壓力可以選低一些，行走機(jī)械重載設(shè)備壓力要選得高一些。 活塞桿受壓時(shí) （ 15） 活塞桿受壓時(shí) （ 16） 式中 —— 無桿腔活塞有效作用面積（ m2）； —— 有桿腔活塞有效作用面積（ m2）； p1—— 液壓缸工作腔壓力（ Pa）； p2—— 液壓缸回油腔壓力（ Pa），即背壓力。 （ 18） 采用差動(dòng)連接時(shí)， υ1/υ2=（ D2d2） /d2。容積調(diào)速中決定于變量泵的最小穩(wěn)定流量。 液壓缸直徑 D 和活塞桿直徑 d 的計(jì)算值要按國(guó)標(biāo)規(guī)定的液壓缸的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整。 表 7 常用液壓缸內(nèi)徑 D（ mm） 40 50 63 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 表 8 活塞桿直徑 d（ mm） 速比 缸徑 40 50 63 80 90 100 110 22 28 35 45 50 55 63 3 45 50 60 70 80 速比 缸徑 125 140 160 180 200 220 250 70 80 90 100 110 125 140 2 90 100 110 125 140 （ 2）計(jì)算液壓馬達(dá)的排量 液壓馬達(dá)的排量為 式中 T—— 液壓馬達(dá)的載荷轉(zhuǎn)矩（ N （ 2）液壓馬達(dá)的流量 Q=qnm （ 20） 式中 q—— 液壓馬達(dá)排量（ m3/r）； nm—— 液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速（ r/s）。 2）流量循環(huán)圖 —— （ Qt）圖 根據(jù)已確定的液壓缸有效工作面積或液壓馬達(dá)的排量，結(jié)合其運(yùn)動(dòng)速度算出它在工作循環(huán)中每一階段的實(shí)際流量，把它繪制成（ Qt）圖。油箱中安裝有很多輔件，如冷卻器、加熱器、空氣過濾器及液位計(jì)等。閉式油箱一般用于壓力油箱，內(nèi)充一定壓力的惰性氣體，充氣壓力可達(dá) 。設(shè)計(jì)油箱時(shí)應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的 3 倍。 3）吸油管和回油管之間的距離要盡可能 地遠(yuǎn)些，之間應(yīng)設(shè)置隔板，以加大液流循環(huán)的途徑，這樣能提高散熱、分離空氣及沉淀雜質(zhì)的效果。對(duì)于不易開蓋的油箱，要設(shè)置清洗孔，以便于油箱內(nèi)部的清 理。常用的方法有： ① 酸洗后磷化。因不受處理?xiàng)l件限制，大型油箱較多采用此方法。適用于所有介質(zhì)。 表 1 油箱容量 JB/T79381995（ L） 4 10 25 40 63 100 160 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 20xx 3150 4000 5000 6300 油箱容量與系統(tǒng)的流量有關(guān)，一般容量可取最大流量的 3～ 5 倍。 1）系統(tǒng)發(fā)熱量計(jì)算 在液壓系統(tǒng)中，凡系統(tǒng)中的損失都變成熱能散發(fā)出來。這時(shí)油箱散熱面積 A 的計(jì)算公式為 式中 A—— 油箱的散熱面積（ m2）； H—— 油箱需要散熱的熱功率（ W）； △ t—— 油溫（一般以 55℃ 考慮）與周圍環(huán)境溫度的溫差（ ℃ ）； K—— 散熱系數(shù)
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1