【文章內(nèi)容簡介】 尺寸計算 初選系統(tǒng)工作壓力壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟條件及元件供應情況等的限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢必要加大執(zhí)行元件的結構尺寸，對某些設備來說，尺寸要受到限制，從材料消耗角度來看也不經(jīng)濟；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，必然要提高設備成本。一般來說，對于固定的尺寸不太受限的設備，壓力可以選低一些，行走機械重載設備壓力要選得高一些。具體可以參考下面表格選取：表 31 按載荷選擇工作壓力載荷/KN 55～1010～2020～3030～50 50工作壓力/Mpa ～1～2～33～44～5≥5表 32 各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力機械類型機 床農(nóng)業(yè)機械小型工程機械液壓機大中型挖掘機磨 床組合機床龍門刨床拉 床工作壓力/Mpa～23～52～88～1010～1820～32根據(jù)上表可以選擇系統(tǒng)壓力： 液壓缸背壓選取 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)～回油路設置有背壓閥的系統(tǒng)～用補油泵的閉式回路～回油路較復雜的工程機械～3回油路較短，且直接回油箱可忽略不計根據(jù)系統(tǒng)原理圖可知回路可選背壓： 液壓缸桿徑比的選取 液壓缸直徑和活塞桿直徑的計算要按國標規(guī)定的液壓缸的有關標準進行圓整。具體參考下表進行選取：表 按工作壓力選取工作壓力/Mpa～～～表 按速比要求確定2注：無桿腔進油時活塞運動速度； 有桿腔進油時活塞運動速度。根據(jù)上表可以選擇桿徑比： 液壓缸主要結構尺寸的計算 液壓缸計算簡圖活塞桿退回時受到外負載作用。則有桿腔通壓力油時，有桿腔為工作腔。 （31）上式：—液壓缸無桿腔的有效面積； —液壓缸有桿腔的有效面積； —外負載 —液壓缸機械效率，—。則有：計算可得：D=，d===其中，D和d需要圓整。 液壓缸的缸筒內(nèi)徑尺寸系列（單位:mm）840125(280)1050(140)3201263160(360)1680(180)40020(90)200(450)25100(220)50032(110)250 注：括號內(nèi)數(shù)值為非優(yōu)先選用者。 液壓缸的缸筒內(nèi)徑尺寸系列(單位：mm)418451102805205012532062256140360825631601028701801232802001436902201640100250 根據(jù)上表可得：D=140mm,d=60mm。 計算液壓缸所需流量和最大工作壓力無桿腔面積： （32）有桿腔面積： （33）（1） 事故關閉 （2） 液壓缸快速動作 （3） 液壓缸慢速動作計算實際最大工作壓力： (34)第4章 液壓元件的設計與選型 液壓元件主要包括有：油泵，電機，各種控制閥，管路，過濾器等。有液壓元件的不同連接組合構成了功能各異的液壓回路，下面根據(jù)液壓控制系統(tǒng)的要求進行液壓元件的選擇計算。 油泵的計算與選型 油泵的計算（1）液壓泵工作壓力的確定 ， (41) 從液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達入口之間總的管路損失。的準確計算要待元件選定并繪出管路圖時才可以進行，初算時可按照經(jīng)驗數(shù)據(jù)選?。航Y構簡單、流速不大時，?。ā㎝pa。管路復雜，進口有調(diào)速閥的，?。ā㎝pa。取。 則，（2）液壓泵流量的確定 (42)此處，由于事故關閉時間很短而且不會經(jīng)常發(fā)生。為了提高泵的工作效率，取正常工作條件下的最大流量，取。事故關閉所需流量由泵和蓄能器同時提供，滿足滑動水口緊急關閉的需要。式中 系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取。則： 油泵的選型選用軸向柱塞油泵作為系統(tǒng)的動力源，與齒輪油泵和葉片泵相比它有以下特點：(1)工作壓力高 由于密封容積是由缸體中的柱塞孔和柱塞構成，其配合表面質(zhì)量和尺寸精度容易達到要求，密封性好，結構緊湊，容積效率高。此外，柱塞泵的主要零件在工作中處于受壓狀態(tài)，使零件材料的機械性能達到充分利用，所以零件前度高?；谏鲜鰞牲c，這類泵的工作壓力一般為2040MPa。(2)易于變量 只要改變柱塞行程便可以改變液壓泵的流量，并且易于實現(xiàn)單向或雙向變量。(3)流量范圍大 只要改變柱塞直徑或數(shù)量，便可得到不同的流量。為使液壓泵有一定的壓力儲備，所以泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大25%～60%。，見［8］選擇63SCY141B型斜盤式軸向柱塞泵，參數(shù)如下： 排量：63ml/r； 額定壓力：； 額定轉速：1500r/min； 驅(qū)動功率：； 容積效率≥92%； 重量：65Kg當轉速為729r/min時，泵的輸出流量： (43) 上式中：—泵的實際輸出流量； —泵的排量； —泵的轉速；—泵的容積效率泵的輸出功率： (44) 上式中：P—泵的輸出功率； —泵的輸出壓力，由溢流閥調(diào)定； —泵的輸出流量；則泵的輸入功率，即電動機的輸出功率： (45) 電動機的選擇 電動機的選擇范圍包括：電動機的種類、類型，容量、額定電壓、額定轉速及其各項經(jīng)濟指標等。而且對這些參數(shù)要綜合進行考慮。選擇電動機的容量是電力傳動系統(tǒng)能否經(jīng)濟和可靠運行的重要問題。如果電動機容量大小，長期處于過載運行。造成電動機絕緣過早地損壞；如果容量過大，不僅造成設備上的浪費，而且運行效率低，對電能的利用不經(jīng)濟。因此，選擇電動機時，首先應是在各種工作方式下選擇電動機的容量。根據(jù)一般設計的需要，一般采用Y系列小型籠型異步電動機，Y系列電動機是按國際電工委員會（IEC）標準全國統(tǒng)一設計的新系列產(chǎn)品，適用于傳動無特殊性能要求的各種機械設備。，見［9］，選擇YZR250M18型三相異步電動機，其參數(shù)如下： 額定功率：22kw； 滿載轉速：729r/min且外型為機座帶底腳，便于和底座連接；端蓋上有凸緣，便于和油泵連接。 聯(lián)軸器的選型此聯(lián)軸器用于連接泵和電動機。連軸器的選擇應根據(jù)負載情況，計算轉矩，軸端直徑和工作轉速來選擇。計算轉矩由下式求出： (46) 上式中：—計算轉矩； —工況系數(shù)，； —傳遞的功率； —工作轉速；據(jù)此，查表87，見［10］，可選用彈性柱銷聯(lián)軸器：主動端：Z型軸孔，C型鍵槽，d=40mm，L=112mm；從動端：J型軸孔，B型鍵槽，d=60mm，L=107mm；記為LX聯(lián)軸器： GB/T 50142003其公稱轉矩2500，許用轉速3870r/min，滿足使用要求。 液壓控制閥的計算與選型 液壓傳動系統(tǒng)，選擇合適的液壓閥，是使系統(tǒng)的設計合理，性能優(yōu)良，安裝簡便，維修容易，并且保證該系統(tǒng)正常工作的重要條件。除按系統(tǒng)功能需要選擇各種類型的液壓控制閥以外，還需考慮額定壓力、通過流量、安裝形式、動作方式、性能特點等因素。 （1）液壓閥額定壓力的選擇：可根據(jù)系統(tǒng)設計的工作壓力選擇相應壓力級的液壓閥，并應使系統(tǒng)工作壓力適當?shù)陀诋a(chǎn)品標明的額定壓力。對液壓閥流量的參數(shù)的選擇：可依產(chǎn)品標明的公稱流量為依據(jù)。如果產(chǎn)品能提供不同時的有關性能曲線，則對元件的選擇使用就更為合理了。 （2）液壓閥的安裝方式的選擇：是指液壓閥與系統(tǒng)管路或其他閥的進出油口的連接形式。一般有三種：螺紋連接型、板式連接型和法蘭連接型。安裝方式的選擇，要根據(jù)所選擇的液壓閥的規(guī)格大小，以及系統(tǒng)的簡繁及布置特點而定。 （3）液壓閥的控制方式的選擇：有手動控制、機械控制、液壓控制或電氣控制等多種類型，可根據(jù)系統(tǒng)的操縱需要和電氣系統(tǒng)的配置能力進行選擇。在許多場合，采用電磁換向閥，容易與電氣系統(tǒng)組合，以提高系統(tǒng)的自動化程度。而某些場合，為簡化電氣控制系統(tǒng)，并使操作簡單，則宜選用手動換向閥等。 （4）液壓閥結構形式的選擇：液壓系統(tǒng)性能要求的不同，對所選擇的液壓閥的性能要求也不同，而許多性能又收到結構特點的影響。如用于保護系統(tǒng)的安全閥，要求反應靈敏，壓力超調(diào)量小，以避免大的沖擊壓力，且能吸收換向閥換向時產(chǎn)生的沖擊。如使用液控單向閥，且反向出油背壓較高，但控制壓力又不可能提得很高的場合，則應選擇外泄式或者先導式的結構。液壓系統(tǒng)應盡可能多的由標準液壓控制元件組成，液壓控制元件的主要選擇依據(jù)是閥所在的油路的最大工作壓力和通過該閥的最大實際流量，下面根據(jù)該原則依次進行壓力控制閥，流量控制閥和換向閥的選擇。 壓力控制閥本系統(tǒng)用到的壓力閥為溢流閥。查表1773，P17376，見［8］，選用：DBDH6P10/,DBD型直動式溢流閥，參數(shù)如下：直動型； 調(diào)節(jié)方式：手動調(diào)節(jié)；通徑：6mm； 連接方式：板式閥；系列號：10 工作壓力：；工作流量：60L/min；生產(chǎn)廠商:北京華德液壓公司； 溢流閥外型及安裝尺寸 方向控制閥本系統(tǒng)應到的方向控制閥較多，具體可分為： （1）自動控制電磁換向閥 電磁換向閥示意圖，見［8］，可選用：4WE6J50/BG24型電磁換向閥，各字母意義如下：4：三位四通； WE：電磁換向閥；6：通徑6mm； J:中位機能y；50：50系列； B：大功率電磁鐵；G24：直流24V；參數(shù)如下：額定流量：60L/min； 工作壓力：； （2）緊急關閉電磁換向閥 緊急關閉電磁換向閥示意圖，見［8］，可選用：4WE10EA20/AG24型電磁換向閥，各字母意義如下：4：二位四通； WE：電磁換向閥；10：通徑10mm； D:如圖所示；20：20系列； B：濕式標準電磁鐵；G24：直流24V；參數(shù)如下：額定流量：100L/min； 工作壓力：；（3）手動換向閥 手動換向閥示意圖，見［8］，可選用：4WMM6J50型手動換向閥，各字母意義如下：4：通數(shù)4； WMM：手動換向閥；6：通徑6mm； J：中位機能Y；50：設計號；參數(shù)如下：最高工作壓力：A、B、T口16MPa；流量：60L/min；（4） 液控單向閥 液控單向閥示意圖 ，見［8］，可選：SV10PB130型液控單向閥，各字母的意義如下：SV：內(nèi)泄式； 10：通徑10mm；p：板式連接； B：直動型；1：； 30：30系列；參數(shù)如下：工作壓力。 （5）單向閥 單向閥示意圖 ，見［8］，可選：RVP10型單向閥，參數(shù)如下：通徑10mm； 板式連接；開啟壓力:； 最大工作壓力:；最大流量：60L/min；(6) 高壓球閥，見［8］，可選：YJZQJ32N型高壓球閥，參數(shù)如下：公稱通徑：32mm；