【正文】 按使用情況確定油箱容積 初始設(shè)計(jì)時，可依據(jù)使用情況，按照經(jīng)驗(yàn)公式確定油箱容積 pVQ?? 式中 : V 油箱的容積 L pQ 液壓泵的流量 ? 經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 見下表 表 41 行走機(jī)械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓系統(tǒng) 冶金機(jī)械 ? 1— 2 2— 4 5— 7 6— 12 10 本升降機(jī)為為中壓。散發(fā)系統(tǒng)工作時產(chǎn)生的一部分熱量，分離油液中的氣體及沉淀污物 油箱的容積 油箱容積的確定是設(shè)計(jì)油箱的關(guān)鍵 ，油箱的容積應(yīng)能保證當(dāng)系統(tǒng)有大量供油而無回油時。 液壓升降機(jī)設(shè)計(jì) 錯誤 !未指定書簽。它屬于無管連接，多用于不太復(fù)雜的固定式機(jī)械中。當(dāng)連液壓升降機(jī)設(shè)計(jì) 錯誤 !未指定書簽。它是本液壓系統(tǒng)中將要采用的連接方式。 液壓元件的連接 液壓元件的連接可以分為管式連接、板式連接，集中式連接三種。其優(yōu)點(diǎn)是裝配、維修方便，從根本上消除了動力源的振動和油溫對主機(jī)的影響。其選擇如下： 型號： Y60 測量范圍： 0 4 .MPa? 名稱：一般彈 簧管壓力表 生產(chǎn)廠：上海宜川儀表廠 液壓元件的連接 液壓裝置的總體布置 液壓裝置的總體布置可以分為幾種式和分散式兩種。 42 型號： 2 70 16SU B F?? 流量： 70 /minL 過濾精度： 16m? 接口尺寸： 27 2M ? 工作壓力： 20MPa? 壓力損失 : 生產(chǎn)廠 :北京粉末冶金二廠 輔件的選擇 液壓系統(tǒng)常用接觸式溫度計(jì)來顯示油箱內(nèi)工作介質(zhì)的溫度，接觸式溫度計(jì)有膨脹式和壓力式。 （ 4）濾芯抗腐蝕性能好，能在規(guī)定的溫度下長期工作。 41 取圓整值為： 10d mm? （ 4）油管壁厚： 升降機(jī)系統(tǒng)中的油管可用橡膠軟管和尼龍管作為管道，橡膠軟管裝配方便，能吸收液壓系統(tǒng)中的沖擊和振動，尼龍管是一種很有發(fā)展前途的非金屬油管，用于低壓系統(tǒng)，壓力油管采用的橡膠軟管其參數(shù)如下： 內(nèi)徑： 10mm 外徑： ?型 工作壓力： ? 型 16MPa 最小彎曲半徑： 130mm 過濾器的選擇 過濾器的選擇應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： (1)具有足夠大的通油能力，壓力損失小，一般過濾器的通油能力大于實(shí)際流量的二倍，或大于管路的最大流量。 本設(shè)計(jì)中只計(jì)算主管路中油管的尺寸。 40 管路，過濾器，其他輔助元件的選擇計(jì)算 管路 管路按其在液壓系統(tǒng)中的作用可以分為： 主管路：包括吸油管路，壓油管路和回油管路，用來實(shí)現(xiàn)壓力能的傳遞。 方向控制閥在該系統(tǒng)中主要是指電磁換向閥，通過換向閥處于不同的位置，來實(shí)現(xiàn)油路的通斷。 滑閥機(jī)能：滑閥機(jī)能之換向閥處于中位時的通路形式。 該升降 機(jī)液壓系統(tǒng)中所使用的流量控制閥有分流閥和單向分流閥，單向分流閥的規(guī)格和型號如下： 型號： FDLB10H 公稱通徑： 10mm 公稱流量 : P,O 口 40L/min A， B 口 20L/min 連接方式：管式連接 重量： 4Kg 分流閥的型號為： FLB10 其余參數(shù)與單向分流閥相同。 流量：通過流量控制閥的流量應(yīng)小于該閥的額定流量。 根據(jù)上述選用原則，可以選擇直動型壓力閥，再根據(jù)發(fā)的調(diào)定壓力及流量和液壓升降機(jī)設(shè)計(jì) 錯誤 !未指定書簽。但在緩沖制動裝置中要求壓力控制閥的靈敏度高，應(yīng)采用直動型溢流閥，先導(dǎo)型壓力控制閥的靈敏度和響應(yīng)速度比直動閥低一些，調(diào)壓精度比直動閥高，廣泛應(yīng)用于高壓，大流量和調(diào)壓精度要求較高的場合。 流量：通過壓力控制閥的實(shí)際流量應(yīng)小于壓力控制閥的額定流量。 壓力控制閥 壓力控制閥的選用原則 壓力：壓力控制閥的額定壓力應(yīng)大于液壓系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最高壓力，以保證壓力控制閥正常工作。 計(jì)算轉(zhuǎn)矩由下式求出： ? ?9550 WPT K Tn? ? ? ()Nm 式中： ??nT 需用轉(zhuǎn)矩，見各連軸器標(biāo)準(zhǔn) Nm WP 驅(qū)動功率 KW n 工作轉(zhuǎn)速 /minr K 工況系數(shù) 取為 代入數(shù)據(jù)： 液壓升降機(jī)設(shè)計(jì) 錯誤 !未指定書簽。泵的進(jìn)油管道不得過長，彎頭不宜過多，進(jìn)油口管道應(yīng)接有過濾器，其濾孔一般可用 40 目到 60 目過濾網(wǎng)，過濾器不允許露出油面，當(dāng)泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，其油面離過濾器頂面至少有 100mm,以免吸入空氣，甭的吸油高 度應(yīng)小于 500mm. 維護(hù)要求：為保護(hù)泵的安全，必須在泵的壓油管道上裝安全閥（溢流閥）和壓力表。 使用要求：一般用于液壓傳動系統(tǒng)中的三螺桿泵多采用 20 號液壓油或 40號液壓油，其粘度范圍為 217 23 / ( 50 )om m s??之間。 根據(jù)上述計(jì)算過程，現(xiàn)在可以進(jìn)行電機(jī)的選取，本液壓系統(tǒng)為一般液壓系統(tǒng)，通常選取三相異步電動機(jī)就能夠滿足要求，初步確定電機(jī)的功率和相關(guān)參數(shù)如下： 型號： 112 2YM?? 額定功率 ： 4KW 滿載時轉(zhuǎn)速： 2890 /minr 電流： 效率： % 凈重： 45Kg 額定轉(zhuǎn)矩： 電機(jī)的安裝形式為 5( 1)BV 型，其參數(shù)為： 基座號： 112M 極數(shù)： 4 國際標(biāo)準(zhǔn)基座號： 28 215F 液壓泵為 三螺桿泵，其參數(shù)如下： 規(guī)格： 2/eD L h? 256? 標(biāo)定粘度： 50oE 10 轉(zhuǎn)速： /minr 2900 壓力： MPa 4 液壓升降機(jī)設(shè)計(jì) 錯誤 !未指定書簽。 電機(jī)功率的確定 （ 1） 液壓系統(tǒng)實(shí)際需要的輸入功率是選擇電機(jī)的主要依據(jù) ，由于液壓泵存在容積損失和機(jī)械損失，為滿足液壓泵向系統(tǒng)輸出所需要的的壓力和流量，液壓泵的輸入功率必須大于它的輸出功率，液壓泵實(shí)際需要的輸入功率為： 776 1 0 6 1 0 ti mPqPqP ?????? 式中： P 液壓泵的實(shí)際最高工作壓力 Pa q 液壓泵的實(shí)際流量 /minL 液壓升降機(jī)設(shè)計(jì) 錯誤 !未指定書簽。 初算時，節(jié)流調(diào)速和比較簡單的油路可以取 ? ,對于進(jìn)油路有調(diào)速閥和管路比較復(fù)雜的系統(tǒng)可以取 ? 。 液壓系統(tǒng)原理圖的確定 初步擬定液壓系統(tǒng)原理圖如下所示；見下圖： 1342567910 1116 17 18 191314812 15 圖 31 油泵和電機(jī)選擇 泵的額定流量和額定壓力 泵的流量應(yīng)滿足執(zhí)行元 件最高速度要求，所以泵的輸出流量應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)所需要的最大流量和泄漏量來確定： maxpq KQ n? 式中： pq 泵的輸出流量 /minL K 系統(tǒng)泄漏系數(shù) 一般取 K= 液壓升降機(jī)設(shè)計(jì) 錯誤 !未指定書簽。 常用的調(diào)速方案有三種：節(jié)流調(diào)速回路，容積調(diào)速回路，容積節(jié)流調(diào)速回路。 調(diào)速方案的選擇 調(diào)速方案對主機(jī)的性能起決定作用，選擇調(diào)速方案時，應(yīng)根據(jù)液壓執(zhí)行元件液壓升降機(jī)設(shè)計(jì) 錯誤 !未指定書簽。 開式系統(tǒng)油路組合方式的分析選擇 當(dāng)系統(tǒng)中有多個液壓執(zhí)行元件時，開始系統(tǒng)按照油路的不同連接方式又可以分為串聯(lián)，并聯(lián)，獨(dú)聯(lián)，以及它們的組合 復(fù)聯(lián)等。 33 表 31 油液循環(huán)方式散 熱 條 件抗 污 染 性系 統(tǒng) 效 率其 它限速制動形式開 式較方便，但油箱較大較差，但可用壓力油箱或其它改善管路壓力損失較大，用節(jié)流調(diào)速效率低對泵的自吸性能要求較高用平衡閥進(jìn)行能耗限速，用制動閥進(jìn)行能耗制動，可引起油液發(fā)熱閉 式管路壓力損失較小，容積調(diào)速效率高對主泵的自吸性能要求低較好，但油液過濾要求高較好，需用輔泵換油冷卻液壓泵由電機(jī)拖動時，限速及制動過程中拖動電機(jī)能向電網(wǎng)輸電，回收部分能量開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)的比較 油路循環(huán)方式的選擇主要取決于液壓系統(tǒng)的調(diào)速方式和散熱條件。 液壓系統(tǒng)方案是根據(jù)主機(jī)的工作情況，主機(jī)對液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求，液壓系統(tǒng)的工作條件和環(huán)境條件，以成本，經(jīng)濟(jì)性，供貨情況等諸多因素進(jìn)行全面綜合的設(shè)計(jì)選擇，從而擬訂出一個各方面比較合理的，可實(shí)現(xiàn)的液壓系統(tǒng)方案。 液壓缸的流量 液壓缸的流量余缸徑和活塞的運(yùn)動有關(guān)系，當(dāng)液壓缸的供油量 Q 不變時，除去在形程開始和結(jié)束時有一加速和減速階段外，活塞在行程的中間大多數(shù)時間保持恒定速度 mv ，液壓缸的流量可以計(jì)算如下： 液壓升降機(jī)設(shè)計(jì) 錯誤 !未指定書簽。 31 液壓缸壁厚又結(jié)構(gòu)和工藝要求等確定，一般按照薄壁筒計(jì)算，壁厚由下式確定： ? ?2YPD? ?? 式中： D 液壓缸內(nèi)徑 m ? 缸體 壁厚 cm YP 液壓缸最高工作壓力 Pa 一般取 YP =（ ） p ??? 缸體材料的許用應(yīng)力 鋼材取 ? ? 100 110 M Pa? ?? 代入數(shù)據(jù)： 661 .3 2 1 0 90 .1 1 72 1 0 0 1 0 cm? ? ? ????? 考慮到液壓缸的加工要求，將其壁厚適當(dāng)加厚，取壁厚 3mm?? 。 30 在該設(shè)計(jì)及安裝形式中，液壓缸兩端采用鉸接，其值分別為： 1 , 85 , 1260n m L m m? ? ? 4JdK A?? 將上述值代入式中得： L mnK? 故校核采用的式子為： 22K n EJF L?? 式中： n=1 安裝形式系數(shù) E 活塞桿材料的彈性模量 鋼材取 10E Pa?? J 活塞桿截面的轉(zhuǎn)動慣量 464dJ ?? L 計(jì)算長度 代入數(shù)據(jù)： 2 1 1 3 423 .1 4 2 .1 0 3 .1 4 ( 4 5 1 0 )6 4 1 .0 6KF?? ? ? ? ?? ? =371KN 其穩(wěn)定條件為： KKFF n? 式中： Kn 穩(wěn)定安全系數(shù)，一般取 Kn =2— 4 取 Kn =3 F 液壓缸的最大推力 N 代入數(shù)據(jù)： 3713KKFn ?=123KN 故活塞桿的穩(wěn)定性滿足要求。 （ 2）活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算 活塞桿在穩(wěn)定情況下，如果只受推力或拉力，可以近似的用直桿承受拉壓載荷的簡單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行： ? ?62104Fd??????? 式中： F 活塞桿的推力 N d 活塞桿直徑 m ? 材料的許用應(yīng)力 MPa 活塞桿用 45 號鋼 ? ? , 3 4 0 , 2 . 5ss M P a nn???? ? ? 代入數(shù)據(jù)： 36321 0 1 0 1 0 43 .1 4 ( 4 5 1 0 )???? ? ?? ?? = ??? 活塞桿的強(qiáng)度滿足要求。 29 塞和液壓缸的內(nèi)徑也應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化，以便選用標(biāo)準(zhǔn)件。 液壓升降機(jī)設(shè)計(jì) 錯誤 !未指定書簽。 27 第 3 章 液壓系統(tǒng)方案的擬定 系統(tǒng)壓力的初步確定 液壓缸的有效工作壓力可以根據(jù)下表確定： 表 31 液壓缸牽引力與工作壓力之間的關(guān)系 牽引力 F（ KN） 5 510 1020 2030 3050 50 工作壓力 P（ MPa） 0.810 1.52 2.53 34 45 57 由于該液壓缸的推力即牽引力為 10KN，根據(jù)上表