【正文】 求得的 pp和 Qp值，按系統(tǒng)中擬定的液壓泵的形式，從產(chǎn)品樣本或本手冊中選擇相應(yīng)的液壓泵。 各液壓元件盡量采用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件，在圖中要按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓元件職能 符號的常態(tài)位置繪制。根據(jù)液壓設(shè)備所處 環(huán)境及對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢 流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。工程機(jī)械的操縱機(jī)構(gòu)多為手動，一般用手動的多路換向閥控制。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的吸油口直接與 執(zhí)行元件的排油口相通，形成一個(gè)封閉的循環(huán)回路。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。相應(yīng)的調(diào)整方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者的結(jié)合 —— 容積節(jié)流調(diào)速。 明確設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。 設(shè)計(jì)步驟 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無嚴(yán)格的順序，各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。對于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過換向閥的有機(jī)組合實(shí)現(xiàn)所要求的動作。但為了散熱和補(bǔ)充泄漏，需要有輔助泵。在開式系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后，再排回油箱。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中，某段時(shí)間不需要供油，而又不便停泵的情況下，需考慮選擇卸荷回 路。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機(jī)床、擠壓機(jī)壓力機(jī)等場合。 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。提高系統(tǒng)的工作效率。 2）確定液壓泵的流量 QP 多液壓缸或液壓馬達(dá)同時(shí)工作時(shí)，液壓泵的輸出流量應(yīng)為 QP≥K（ ΣQmax） （ 22） 式中 K—— 系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取 K=～ ； ΣQmax—— 同時(shí)動作的液壓缸或液壓馬達(dá)的最大總流量，可從（ Qt）圖上查得。 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(jì)算出各個(gè)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(gè)循環(huán)中每一動作階段內(nèi)所需的時(shí)間（ s）； P P … Pn—— 一個(gè)循環(huán)中每一動作階段內(nèi)所需的功率（ W）。 1）液壓執(zhí)行元件短時(shí)間快速運(yùn)動，由蓄能器來補(bǔ)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(shí)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）。 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 液壓系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)是在某些估計(jì)參數(shù)情況下進(jìn)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(shí)際情況對所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)性能分析。 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計(jì)算 計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 液壓系統(tǒng)工作時(shí)，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。m）。冷卻器的散熱面積 表 14 各種機(jī)械允許油溫（ ℃ ） 液壓設(shè)備類型 正常工作溫度 最高允許溫度 數(shù)控機(jī)床 30～ 50 55～ 70 一般機(jī)床 30～ 55 55～ 70 機(jī)車車輛 40～ 60 70～ 80 船舶 30～ 60 80～ 90 冶金機(jī)械、液壓機(jī) 40～ 70 60～ 90 工程機(jī)械、礦山機(jī)械 50～ 80 70～ 90 式中 K—— 冷卻器的散熱系數(shù)，見本篇第 8 章液壓輔助元件有關(guān)散熱器的散熱系數(shù)； △ tm—— 平均溫升（ ℃ ）， T T2—— 液壓油入口和出口溫度； t t2—— 冷卻水或風(fēng)的入口和出口溫度。它不僅伴隨產(chǎn)生振動和噪聲，而且會因過高的沖擊壓力而使管路、液壓元件遭到破壞。 集中式結(jié)構(gòu)是將整個(gè)設(shè)備液壓系統(tǒng)的油源、控制閥部分獨(dú)立設(shè)置于主機(jī)之外或安裝在地下，組成液壓站。它是將液壓閥件安裝在集成塊上，集成塊一方面起安裝底板作用，另一方 面起內(nèi)部油路作用。 T 孔，各單元回路的回油均通到公用回油孔 T，流回到油箱。一般來說，與閥直接相通的孔徑應(yīng)等于所裝閥的油孔通徑。 進(jìn)行工況分析、確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) 通過工況分析，可以看出液壓執(zhí)行元件在工作過程中速度和載荷變化情況，為確定系統(tǒng)及各執(zhí)行元件的參數(shù)提供依據(jù)。這些作用力的方向如與活塞運(yùn)動方向相同為負(fù)，相反為正。 （ 8） 液壓馬達(dá)載荷力矩的組成與計(jì)算 （ 1）工作載荷力矩 Tg 常見的載荷力矩有被驅(qū)動輪的阻力矩、液壓卷筒的阻力矩等。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對某些設(shè)備來說，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看出不經(jīng)濟(jì)；反之 ，壓力選得太高，對泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設(shè)備成本。 圖 2 液壓缸主要設(shè)計(jì)參數(shù) 表 2 按載荷選擇工作壓力 載荷 /kN ＜ 5 5～ 10 10～ 20 20～ 30 30～ 50 ＞ 50 工作壓力/MPa ＜ ～ 1 ～ 2 ～ 3 3～ 4 4～ 5 ≥5 表 3 各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力 機(jī)械類型 機(jī)床 家業(yè)機(jī)械 小型工程機(jī)械 建筑機(jī)械 液壓鑿巖機(jī) 液壓機(jī) 大中型挖掘機(jī) 重型機(jī)械 起重運(yùn)輸機(jī)械 磨床 組合機(jī)床 龍門創(chuàng)床 拉床 工作壓力/MPa ～ 2 3～ 5 2～ 8 8～ 10 10～ 18 20～ 32 表 4 執(zhí)行元件背壓力 系統(tǒng)類型 背壓力 /MPa 簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) ～ 回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng) ～ 回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng) ～ 用補(bǔ)油泵的閉式回路 ～ 回油路較復(fù)雜的工程機(jī)械 ～ 3 回油路較短，且直接回油箱 可忽略不計(jì) 一般，液壓缸在受壓狀態(tài)下工作，其活塞面積為 （ 17） 運(yùn)用式（ 17）須事先確定 A1與 A2的關(guān)系，或是活塞桿徑 d 與活塞直徑 D的關(guān)系，令桿徑比 θ=d/D，其比值可按表 5 和表 6 選取。 另外，如果執(zhí)行元件安裝尺寸受到限制，液壓缸的缸徑及活塞桿的直徑須事先確定時(shí)，可按載荷的要求和液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸來確定系統(tǒng)的工作壓力。 計(jì)算液壓缸或液壓馬達(dá)所需流量 （ 1）液壓缸工作時(shí)所需流量 Q=Aυ （ 19） 式中 A—— 液壓 缸有效作用面積（ m2）； υ—— 活塞與缸體的相對速度（ m/s）。 油箱的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 油箱 油箱在液壓系統(tǒng)中除了儲油外，還起著散熱、分離油液中的氣泡、沉淀雜質(zhì)等作 用。 油箱的設(shè)計(jì)要 點(diǎn) 圖 10 為油箱簡圖。角并面向箱壁，以防止回油沖擊油箱底部的沉積物，同時(shí)也有利于散熱。 6）對油箱內(nèi)表面的防腐處理要給予充分的注意。 ④ 噴砂后進(jìn)行噴塑。不設(shè)冷卻器、自然環(huán)境冷卻時(shí)計(jì)算油箱容量的方法如下。 。每一個(gè)周期中，每一個(gè)工況其效率不同，因此損失也不同。但受 烘干設(shè)備限制，油箱不能過大。適用于所有介質(zhì)，但受酸洗磷化槽限制，油箱不能太大。隔板高度為液面高度的 2/3～ 3/4。 1）油箱必須有足夠大的容積。 油箱可分為開式油箱和閉式油箱二種。 繪制液壓系統(tǒng)工況圖 工況圖包括壓力循環(huán)圖、流量循環(huán)圖和功率循環(huán)圖。如與標(biāo)準(zhǔn)液壓缸參數(shù)相近，最好選用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)液壓缸，免于自行設(shè)計(jì)加工。如果求往返速度相同時(shí)，應(yīng)取 d=。具體選擇可參考表 2 和表 3。 （ 3）慣性力矩 Ta （ 10） 式中 ε—— 角加速度（ rad/s2）； △ ω—— 角速度變化量（ rad/s）； △ t—— 起動或制動時(shí)間（ s）； J—— 回轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動慣量（ kg （ 3）慣性載荷 Fa 表 1 摩擦系數(shù) μ 導(dǎo)軌類型 導(dǎo)軌材料