【正文】 i—— 第 i 個(gè)工況的效率； ti—— 第 i 個(gè)工況持續(xù)時(shí)間（ s）。計(jì)算出系統(tǒng)發(fā)熱量與散熱量，再考慮冷卻器散熱后，從熱平衡角度計(jì)算出油箱容量。在油箱的適當(dāng)位置要設(shè)吊耳，以便吊運(yùn)，還要設(shè)置液位計(jì)，以監(jiān)視液位。矩形油箱制造容易，箱上易于安放液壓器件，所以被廣泛采用；圓罐形油箱強(qiáng)度高，重量輕，易于清掃，但制造較難，占地空間較大，在大型冶金設(shè)備中經(jīng)常采用。 液壓馬達(dá)的排量也應(yīng)滿足最低轉(zhuǎn)速要求 式中 Qmin—— 通過(guò)液壓馬達(dá)的最小流量； nmin—— 液壓馬達(dá)工作時(shí)的最低轉(zhuǎn)速。差動(dòng)連接時(shí)要另行考慮； D—— 活塞直徑（ m）； d—— 活塞桿直徑（ m）。 除外載荷 FW外，作用于活塞上的載荷 F 還包括液壓缸密封處的摩擦阻力 Fm，由于各種缸的密封材質(zhì)和密封形成不同，密封阻力難以精確計(jì)算，一般估算為 （ 7） 式中 ηm—— 液壓缸的機(jī)械效率，一般取 ～ 。 技術(shù)文件包括設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和設(shè)備的使用、維護(hù)說(shuō)明書(shū)等。 P 孔，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)調(diào)壓后進(jìn)入公用壓力油孔 P，作為供給各單元回路壓力油的公用油源。 設(shè)計(jì)液壓裝置，編制技術(shù)文件 液壓裝置總體布局 液壓系統(tǒng)總體布局有集中式、分散式。如果計(jì)算出的油溫超過(guò)該液壓設(shè)備允許的最高油溫（各種機(jī)械允許油溫見(jiàn)表 14），就要設(shè)法增大散熱面積，如果油箱的散熱面積不能加大，或加大一些也無(wú)濟(jì)于事時(shí)，需要裝設(shè)冷卻器。 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。 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)。 Σ△ p 的準(zhǔn)確計(jì)算要待元件選定并繪出管路圖時(shí)才能進(jìn) 行，初算時(shí)可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取：管路簡(jiǎn)單、流速不大的，取 Σ△ p=（ ～ ） MPa；管路復(fù)雜，進(jìn)口有調(diào)閥的，取 Σ△ p=（ ～ ） MPa。對(duì)長(zhǎng)時(shí)間所需流量較小的情況，可增設(shè)蓄能器做輔助油源。 在有些液壓系統(tǒng)中，有時(shí)需要流量不大的高壓油，這時(shí)可考慮用增壓回路得到高壓，而不用單設(shè)高壓泵。其優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。著手設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來(lái)調(diào)節(jié)速度。其結(jié)構(gòu)緊湊，但散熱條件差。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。對(duì)于自行設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)元件可用結(jié)構(gòu)原理圖繪制。溢流閥按液壓泵的最大流量選?。贿x擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)，要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。 λ、 ζ 的具體值可參考第 2 章有關(guān)內(nèi)容?！?）） 冷卻條件 K1 通風(fēng)條件很差 8～ 9 通風(fēng)條件良好 15～ 17 用風(fēng)扇冷卻 23 循環(huán)水強(qiáng)制冷卻 110～ 170 表 13 管道散熱系數(shù) K2 （ W/（ m2 2）急劇改變液壓缸運(yùn)動(dòng)速度時(shí)，由于液體及運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的慣性作用而引起的壓力沖擊，其壓力的增大值為 式中 —— 液流第 i 段管道的長(zhǎng)度（ m）； Ai—— 第 i 段管道的截面積（ m2）； A—— 液壓缸活塞面積（ m2）； M—— 與活塞連動(dòng)的運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量（ kg）； △ υ—— 液壓缸的速度變化量（ m/s）； t—— 液壓缸速度變化 △ υ 所需時(shí)間（ s）。 對(duì)于較簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)，其閥件較少，可安裝在同一個(gè)集成塊上。除用元件圖形符號(hào)表示的原理圖外，還包括動(dòng)作循環(huán)表和元件的規(guī)格型號(hào)表。行走機(jī)械一般取 =～ m/s2。圖 a 為液壓缸活塞桿工作在受壓狀態(tài)，圖 b 活塞桿工作在受拉狀態(tài)。 表 5 按工作壓力選取 d/D 工作壓力 /MPa ≤ ～ ≥ d/D ～ ～ 表 6 按速比要求確定 d/D υ2/υ1 2 d/D 注： υ1— 無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度； υ2— 有桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度。開(kāi)式油箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)方便，液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。為便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低處設(shè)置放油閥。 油箱的容量計(jì)算 油箱容量的計(jì)算 液壓泵站的油箱公稱容量系列（ JB/T79381995），見(jiàn)表 1。與油箱周圍通風(fēng)條件的好壞而不同，通風(fēng)很差時(shí) K=8～ 9；良好時(shí)X=15～ ；風(fēng)扇強(qiáng)行冷卻時(shí) K=20～ 23；強(qiáng)迫水冷時(shí) K=110～ 175。 ③ 噴砂后熱噴涂氧化鋁。吸油管可安裝 100μm 左右的網(wǎng)式或線隙式過(guò)濾器，安裝位置要便于裝卸和清洗過(guò)濾器。若系統(tǒng)中有多個(gè)液壓執(zhí)行元件同時(shí)工作，要把各自的流量圖疊加起來(lái)繪出總的流量循環(huán)圖。 υmin—— 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)要求的最小工作速度（ m/s）。 初選系統(tǒng)工作壓力 壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類型而定。 圖 1 液壓系統(tǒng)計(jì)算簡(jiǎn)圖 作用在活塞桿上的外部載荷包括工作載荷 Fg，導(dǎo)軌的摩擦力 Ff和由于速度變化而產(chǎn)生的慣性力 Fa。對(duì)于復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，需要多個(gè)集成塊疊積時(shí)，一定要保證三個(gè)公用油孔的坐標(biāo)相同，使之疊積起來(lái)后形成三 個(gè)主通道。液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)等普遍采用這種配置。 計(jì)算液壓系統(tǒng)沖擊壓力 壓力沖擊是由于管道液流速度急劇改變而形成的。 其中 Tt—— 工作周期（ s）； z、 n、 m—— 分別為液壓泵、液壓缸、液壓馬達(dá)的數(shù)量； pi、 Qi、 ηPi—— 第 i 臺(tái)泵的實(shí)際輸出壓力、流量、效率； ti—— 第 i 臺(tái)泵工作時(shí)間（ s）； TWj、 ωj、 tj—— 液壓馬達(dá)的外載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、工作時(shí)間（ N 油箱容量的經(jīng)驗(yàn)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(yàn)系數(shù)，見(jiàn)表 11。 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(dòng)功率，可按流量特性曲線拐點(diǎn)處的流量、壓力值計(jì)算。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動(dòng)作發(fā)生。 另外還 有時(shí)間控制、壓力控制等。 調(diào)速回路一經(jīng)確定，回路的循環(huán)形式也就隨之確定了。 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 制定基本方案 （ 1）制定調(diào)速方案 液壓執(zhí)行元件確定之后，其運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度的控制是擬定液壓回路的核心問(wèn)題。 1）主機(jī)的概況：用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等； 2）液壓系統(tǒng)要完成哪些動(dòng)作，動(dòng)作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何； 3）液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式，運(yùn)動(dòng)速度； 4）各動(dòng)作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì)； 5）對(duì)調(diào)速范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精 度等性能方面的要求； 6）自動(dòng)化程序、操作控制方式的要求； 7）對(duì)防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求； 8）對(duì)效率、成本等方面的要求。進(jìn)油節(jié)流起動(dòng)沖擊較小，回油節(jié)流常用于有負(fù)載荷的場(chǎng)合，旁路節(jié)流多用于高速。行程開(kāi)關(guān)安裝比較方便，而用行程閥需連接相應(yīng)的油路，因此只適用于管路聯(lián)接比較方便的場(chǎng)合。各回路相互組合時(shí)要去掉重復(fù)多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 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。 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。 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 Ph