液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算(編輯修改稿)
2025-06-12 20:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 q)max為 同時(shí)動(dòng)作的液壓缸(或馬達(dá) )的最大總流量 (m3/s)。 ② 采用差動(dòng)液壓缸回路時(shí)，液壓泵所需流量為： qB≥K(A1A2)vmax(m3/s) (917) 式中： A 1， A 2 為分別為液壓缸無桿腔與有桿腔的有效面積 (m2)； vmax為活塞的最大移動(dòng)速度 (m/s)。 ③ 當(dāng)系統(tǒng)使用蓄能器時(shí)，液壓泵流量按系統(tǒng)在一個(gè)循環(huán)周期中的平均流量選取，即 B= ViK/Ti (9 式中： Vi為液壓缸 在工作周期中的總耗油量 (m3)； Ti為機(jī)器的工作周期 (s)； Z為液壓缸的個(gè)數(shù)。 (3)選擇液壓泵的規(guī)格：根據(jù)上面所計(jì)算的最大壓力 pB和流量 qB，查液壓元件產(chǎn)品樣本，選擇與 PB和 qB相當(dāng)?shù)囊簤罕玫囊?guī)格型號(hào)。 上面所計(jì)算的最大壓力 pB是系統(tǒng)靜態(tài)壓力，系統(tǒng)工作過程中存在著過渡過程的動(dòng)態(tài)壓力，而動(dòng)態(tài)壓力往往比靜態(tài)壓力高得多，所以泵的額定壓力 pB應(yīng)比系統(tǒng)最高壓力大 25%～ 60%，使液壓泵有一定的壓力儲(chǔ)備。若系統(tǒng)屬于高壓范圍，壓力儲(chǔ)備取小值；若系統(tǒng)屬于中低壓范圍，壓力儲(chǔ)備取大值。 (4)確定驅(qū)動(dòng)液壓泵的功率。 ① 當(dāng)液壓 泵的壓力和流量比較衡定時(shí)，所需功率為： p=pBqB/103ηB (kW) (9 式中： pB為液壓泵的最大工作壓力 (N/m2)； qB為液壓泵的流量 (m3/s)； ηB為液壓泵的總效率，各種形式液壓泵的總效率可參考表 95 估取，液壓泵規(guī)格大，取大值，反之取小值，定量泵取大值，變量泵取小值。 表 95 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 ～ ～ ～ ～ ② 在工作循環(huán)中，泵的壓力和流量有顯著變化時(shí)，可分別計(jì)算出工作循環(huán)中各個(gè)階段所需的驅(qū)動(dòng)功率，然后求其平均值，即 p= (920) 式中： t1， t2， …， tn為一個(gè)工作循環(huán)中各階段所需的時(shí)間 (s)； P1， P2， …， Pn為一個(gè)工作循環(huán)中各階段所需的功率 (kW)。 按上述功率和泵的轉(zhuǎn)速，可以從產(chǎn)品樣本中選取標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)，再進(jìn)行驗(yàn)算，使電動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率時(shí)，其超載量在允許范圍內(nèi)。 二、閥類元件的選擇 選擇依據(jù)為：額定壓力，最大流量，動(dòng)作方式，安裝固定方式，壓力損失數(shù)值， 工作性能參數(shù)和工作壽命等。 (1)應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)定型產(chǎn)品，除非不得已時(shí)才自行設(shè)計(jì)專用件。 (2)閥類元件的規(guī)格主要根據(jù)流經(jīng)該閥油液的最大壓力和最大流量選取。選擇溢流閥時(shí)，應(yīng)按液壓泵的最大流量選?。贿x擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)，應(yīng)考慮其最小穩(wěn)定流量滿足機(jī)器低速性能的要求。 (3)一般選擇控制閥的額定流量應(yīng)比系統(tǒng)管路實(shí)際通過的流量大一些，必要時(shí)，允許通過閥的最大流量超過其額定流量的 20%。 三、蓄能器的選擇 ，其有效容積為： V=ΣAiLiKqBt(m3) (921) 式中： A 為液壓缸有效面積 (m2)； L為液壓缸行程 (m)； K為液壓缸損失系數(shù)，估算時(shí)可?。耍?； qB為液壓泵供油流量 (m3/s)； t 為動(dòng)作時(shí)間 (s)。 ，其有效容積為： V=ΣAiLiK(m3) (922) 當(dāng)蓄能器用于吸收脈動(dòng)緩和液壓沖擊時(shí)，應(yīng)將其作為系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)與其關(guān)聯(lián)部分一起綜合考慮其有效容積。 根據(jù)求出的有效容積并考慮其他要求，即可選擇蓄能器的形式。 四、管道的選擇 液壓系統(tǒng)中使用的油管分硬管和軟管，選擇的油管應(yīng)有足夠的通流截面和承壓能力，同時(shí)，應(yīng)盡量縮短管路，避免急轉(zhuǎn)彎和截面突變。 (1)鋼管：中高壓系統(tǒng)選用無縫鋼管，低壓系統(tǒng)選用焊接鋼管，鋼管價(jià)格低，性能好，使用廣泛。 (2)銅管：紫銅管工作壓力在 ～ 以下，易變曲，便于裝配；黃銅管承受壓力較高，達(dá) 25MPa，不如紫銅管易彎曲。銅管價(jià)格高，抗震能力弱，易使油液氧化，應(yīng)盡量少用，只用于液壓裝置配接不方便的部位。 (3)軟管：用于兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)件之間的連接。高壓橡膠軟管中夾有鋼絲編織物；低壓橡膠軟管中夾有棉線或麻線編織物；尼龍管是乳白色半透明管，承壓能力為 ～ 8MPa，多用于低壓管道。因軟管彈性變形大，容易引起運(yùn)動(dòng)部件爬行，所以軟管不宜裝在液壓缸和調(diào)速閥之間。 (1)油管內(nèi)徑 d 按下式計(jì)算： d= (923) 式中： q 為通過油管的最大流量 (m3/s)； v為管道內(nèi)允許的流速 (m/s)。一般吸油管取 ～ 5(m/s)；壓力油管取 ～ 5(m/s)；回油管取 ～ 2(m/s)。 (2)油管壁厚 δ按下式計(jì)算： δ≥pd/2〔 ζ〕 (9 式中： p 為管內(nèi)最大工作壓力；〔 ζ〕為油管材料的許用壓力，〔 ζ〕 =ζb/n； ζb為材料的抗拉強(qiáng)度； n 為安全系數(shù)，鋼管 p＜ 7MPa時(shí)，取 n=8； p＜ ，取 n=6； p＞ ，取 n=4。 根據(jù)計(jì)算出的油管內(nèi)徑和壁厚，查手冊(cè)選取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格油管。 五、油箱的設(shè)計(jì) 油箱的作用是儲(chǔ)油，散發(fā)油的熱量，沉淀油中雜質(zhì)，逸出油中的氣體。其形式有開式和閉式兩 種：開式油箱油液液面與大氣相通；閉式油箱油液液面與大氣隔絕。開式油箱應(yīng)用較多。 (1)油箱應(yīng)有足夠的容積以滿足散熱，同時(shí)其容積應(yīng)保證系統(tǒng)中油液全部流回油箱時(shí)不滲出，油液液面不應(yīng)超過油箱高度的 80%。 (2)吸箱管和回油管的間距應(yīng)盡量大。 (3)油箱底部應(yīng)有適當(dāng)斜度，泄油口置于最低處，以便排油。 (4)注油器上應(yīng)裝濾網(wǎng)。 (5)油箱的箱壁應(yīng)涂耐油防銹涂料。 V 可近似用液壓泵單位時(shí)間內(nèi)排出油液的體積確定。 V=KΣq (9 式中： K為系數(shù)，低壓系統(tǒng)取 2～ 4，中、高壓系統(tǒng)取 5～ 7； Σq為同一油箱供油的各液壓泵流量總和。 六、濾油器的選擇 選擇濾油器的依據(jù)有以下幾點(diǎn)： (1)承載能力：按系統(tǒng)管路工作壓力確定。 (2)過濾精度：按被保護(hù)元件的精度要求確定，選擇時(shí)可參閱表 96。 (3)通流能力：按通過最大流量確定。 (4)阻力壓降：應(yīng)滿足過濾材料強(qiáng)度與系數(shù)要求。 表 96 濾油器過
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