【正文】 分與地面的附著力矩，液壓制動時可取。取最大制動力矩:(Nm)回轉(zhuǎn)最大起動力矩和最大制動力矩還要受動載系數(shù)的限制。對于純液壓制動： 式中： 油馬達起動壓力（） 油馬達制動壓力（），其中表示回轉(zhuǎn)支承效率；表示減速器效率；表示油馬達機械效率。為了縮短循環(huán)時間，改善起動和制動性能，希望=1~。 生產(chǎn)率計算生產(chǎn)率是挖掘機主要技術經(jīng)濟指標之一，它表示在單位時間內(nèi)挖出并卸到運土車輛或棄土堆的實方體積。（1）理論生產(chǎn)率理論生產(chǎn)率是指一臺挖掘機在“計算條件”下連續(xù)工作一小時的生產(chǎn)率?！敖o定條件”與“計算條件”的差別用，三個系數(shù)表示，計算公式如下： 式中： 在“給定條件”下每分鐘的最大可能工作循環(huán)次數(shù)；在“給定條件”下每分鐘工作循環(huán)次數(shù)與在“計算條件”下每分鐘工作循環(huán)次數(shù)之比值； 鏟斗內(nèi)所裝土壤的體積與鏟斗幾何容積之比；土壤松散系數(shù)；（3）實際生產(chǎn)率實際生產(chǎn)率是指機械在一段工作時間內(nèi)所得到的實際平均生產(chǎn)率。按施工定額確定，按司機操作熟練程度而定，一般取。如何從現(xiàn)有國產(chǎn)液壓缸四大系列若干種規(guī)格中，選用所需要的液壓缸，應綜合考慮以下兩個方面：（1）應從占用空間的大小、重量、剛度、成本和密封性等方面，比較各種液壓缸的缸筒、缸蓋、缸底、活塞、活塞桿等零部件的結(jié)構(gòu)形式、各零部件的連接方式、密封結(jié)構(gòu)、排氣和緩沖裝置等。液壓缸的安裝方式有法蘭型、銷軸型、耳環(huán)型、拉桿型等安裝方式，在選定時，應使液壓缸不受復合力的作用并應考慮易找正性、剛度、成本和可維護性等。液壓缸由缸筒、活塞、活塞桿、端蓋和密封件等主要部件構(gòu)成。本設計所采用的是缸筒固定活塞桿運動形式。按供油方式可分為單作用缸和雙作用缸。雙作用缸則分別向缸的兩側(cè)輸入壓力油，活塞的正反向運動均靠液壓力來完成。液壓執(zhí)行元件實質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，液壓缸把輸入液體的液壓能轉(zhuǎn)換成活塞直線移動或葉片回轉(zhuǎn)擺動的機械能予以輸出。這些所有參數(shù)都是靠工作容積的變化來實現(xiàn)的，所以說，液壓缸也是一種容積式的執(zhí)行元件，它具有容積液壓元件的共性【17】。用以上公式確定液壓缸尺寸時，需要先選取回油腔壓力，即背壓P2和桿徑比d/D。 對于桿徑比d/D，一般以下述原則選?。寒敾钊麠U受拉時，一般取d/D=~,當活塞桿受壓時，為保證活塞桿的穩(wěn)定性，一般取d/D=~。一般工程機械返回行程不工作，其速度可以大一些，但也不宜過大，以免產(chǎn)生沖擊。如采用差動連接，并要求往返速度一致時，應取=，即d=。至此，在計算比較，同時參考JYL80的基礎上，選取油缸。—液壓泵出口到執(zhí)行元件入口之間的壓力損失。管路復雜、流速較大的取。將這些流量值代入上述公式，并充分考慮泄露和容積效率，取220 。需要指出的是，按上式確定的僅是系統(tǒng)靜態(tài)時，液壓泵的最大工作壓力。故所選液壓泵的最大工作壓力不但不得超過該泵的額定壓力，從安全性、可靠性考慮，還應留有較大余地。高壓系統(tǒng)的壓力儲備宜取小值，中、低壓系統(tǒng)的壓力儲備宜取大值；最高壓力出現(xiàn)時間較短的，其壓力儲備可取小些；反之，應取大些。產(chǎn)品樣本上給出了容許轉(zhuǎn)速范圍，但一般不使泵在最低、最高轉(zhuǎn)速下長期運行。 確定液壓泵的功率液壓泵的功率可以根據(jù)下式進行計算：式中： — 液壓泵的最大工作壓力（Mp）； — 液壓泵的流量（）；— 液壓泵的總效率。各類液壓泵的總效率可參考上表數(shù)值估取，液壓泵規(guī)格大取大值；規(guī)格小取小值；變量泵一般取小值。在液壓系統(tǒng)中，液壓控制閥用來控制液壓系統(tǒng)中的壓力、流量及油液的流動方向，從而控制液壓執(zhí)行元件的啟動、停止、改變運動的速度、方向，力以及動作順序等，以滿足各類液壓設備對運動、速度、力或轉(zhuǎn)矩的要求。根據(jù)用途與工作特點，分為：壓力控制閥，（如溢流閥、減壓閥等），流量控制閥（如節(jié)流閥、調(diào)速閥等）、方向控制閥（如單向閥、換向閥等）。壓力調(diào)節(jié)范圍：系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力應在閥的壓力調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)。結(jié)構(gòu)類型：按結(jié)構(gòu)類型及工作原理，壓力控制閥分直動型和先導型兩類。先導型壓力控制閥的靈敏度和響應速度比直動型閥低一些。流量：通過流量控制閥的實際流量應小于該閥的額定流量。特別注意，在選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時，所選閥的最小穩(wěn)定流量應滿足執(zhí)行機構(gòu)的最低穩(wěn)定速度的要求。流量：流經(jīng)方向控制閥的最大流量一般不應大于閥的額定流量。不同滑閥機能的閥在換向時沖擊的大小不同，能夠?qū)崿F(xiàn)的功能也不同。此外，還應考慮安裝及聯(lián)結(jié)方式、尺寸、價格、使用壽命及維修方便性、貨源情況等【19】。在實際選擇中，還要注意以下幾點：（1）確定通過閥的實際流量 此時，要注意通過管路的流量與油路串、并聯(lián)的關系：油路串聯(lián)時系統(tǒng)的流量即為油路中所通過的流量；油路并聯(lián)且各油路同時工作時系統(tǒng)的流量等于各條油路通過流量的和。以上（1）、（2）兩款，強調(diào)的都是通過閥的實際流量（不是按泵的流量），作為選擇閥的主要參數(shù)之一。（3）既要正確選用滑閥中位機能也要把握滑閥的過度狀態(tài)機能滑閥的過度狀態(tài)機能是指換向過度位置滑閥的油路連通狀況，掌握滑閥的過渡狀態(tài)機能，以便檢查滑閥在換向過渡過程中，是否因有油路全被堵死情況。（4）注意卸荷溢流閥與外控順序閥作卸荷閥的區(qū)別卸荷溢流閥主要用于裝有蓄能器的液壓回路中，當蓄能器充液壓力達到卸荷溢流閥的設定壓力時，它自動使液壓泵卸荷。此時，由蓄能器向系統(tǒng)供油并保持壓力。（5）控制閥的使用壓力、流量、不要超過其額定值如控制閥的使用壓力、流量超過了其額定值，就易引起液壓卡緊和液動力，對控制閥工作品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。否則，易產(chǎn)生振動或其他不穩(wěn)定現(xiàn)象。（6）注意合理選用液控單向閥的卸壓當液控單向閥的出口存在背壓時，宜選用外泄式，其他情況可選內(nèi)泄式。（7）注意電磁換向閥和電液換向閥的應用場合電磁換向閥電磁鐵的類型（直流式、交流式）和閥的結(jié)構(gòu)一經(jīng)確定，閥的換向時間就確定了；電液換向閥，可通過調(diào)節(jié)其控制油路上節(jié)流器的開度來調(diào)整其換向時間。綜合考慮以上各因素，在本次設計中，將采用多路閥系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的液壓閥相比，多路閥積眾閥優(yōu)點于一體，結(jié)構(gòu)簡單，對于單泵系統(tǒng)，對于多油缸以及多馬達系統(tǒng)的協(xié)調(diào)，起到了至關重要的作用。在液壓系統(tǒng)中，蓄能器可作為輔助動力源，緊急動力源，補充泄露和保壓，液體的補充裝置、壓力和流量補償裝置。本次設計采用氣瓶式蓄能器，在使用之還應注意以下幾方面：（1）氣瓶式蓄能器需要垂直安裝，氣體在上部，油液處于下部，以避免氣體隨液體一起排出；（2）裝在管路上的蓄能器必須用支承架固定；（3）蓄能器與管路系統(tǒng)之間應安裝截止閥，以便在系統(tǒng)長期停止工作以及充氣和檢修時，將蓄能器和主油路切斷。 管道及管接頭的選擇液壓系統(tǒng)中使用的管道分為硬管和軟管兩類。一般應優(yōu)先選用硬管，只在連接具有相對運動的液壓件是時，或有時為了安裝方便才采用軟管。 ——管道中允許的流速。 ~。對于從泵出來的壓油管：(cm)壁厚按下式計算：——油管工作壓力；——油管材料許用應力。代入上式得：（cm）在本次設計中，取為8mm，即可滿足要求。軟管的耐壓性能根據(jù)產(chǎn)品樣提供的數(shù)據(jù)選取。不帶編織鋼絲的橡膠或尼龍管的耐壓較低。金屬彎曲半徑R可參考下列數(shù)值：鋼管熱彎(為管子外徑)；鋼管冷彎；銅管冷彎、和。（4）連接軟管時要防止軟管受拉或受扭。多層紡織鋼絲橡膠軟管的彎曲半徑R約為外徑的9倍，彎曲位置距接頭應在6D以上。管接頭是油管與油管、油管與液壓元件的可拆裝的連接件。管接頭的種類很多，接管接頭的通路數(shù)量和流向可分為直通、彎通、三通和四通等；而按管接頭和油管的連接方式不同又可分為擴口式、焊接式、卡套式等。本次設計選用螺紋連接管接頭。按其特點可分為開式和閉式兩種，開式油箱中的液面與大氣相通，而閉式油箱中油液的液面與大氣相隔。（1）應考慮清洗，抽油方便。（2）應有足夠的容量。為保證當系統(tǒng)中的油液全部流回油箱時不致溢出，油箱液面不應超過油箱高度的80%。隔板高度，一般取油所在高度四分之三。回油管需插入油面以下，且距箱底有一定距離，油管口應切成45176。（5）~4mm的鋼板焊成，尺寸高大的油箱要加焊角鐵和筋板，以增加剛性。（6）要防止油液滲漏和污染。注油口應安裝濾油器。（7）油箱應便于安裝、調(diào)運和維修。Q— 液壓泵的總額定流量(L/min)。經(jīng)驗系數(shù)的值可按下表選擇： 不同系統(tǒng)經(jīng)驗系數(shù)不同系統(tǒng)行走機械低壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)鍛壓系統(tǒng)冶金機械1~22~45~76~1210對行走設備或經(jīng)常間斷工作的設備，其系數(shù)可取較大值，所以選=7，而液壓泵的最大流量為220 L/min，所以=7（ L）在液壓和潤滑系統(tǒng)中，過濾器的作用是控制系統(tǒng)油液的污染度在關鍵元件所允許的范圍內(nèi)，以保證系統(tǒng)的工作可靠性和元件的使用壽命。過濾器的選擇應考慮如下幾點：（1）具有足夠的通流能力、壓力損失要小。（3）過濾器的材質(zhì)應與所選流體介質(zhì)相容，采用乳化液等難燃介質(zhì)時，過濾器的通流能力應提高2~3倍。但對高過濾精度要求的場合，如液壓伺服系統(tǒng)，不允許安裝旁通安全閥。濾芯的結(jié)構(gòu)分類： （1）網(wǎng)式過濾器 由濾孔小網(wǎng)起過濾作用；（2）線隙式過濾器 濾芯由金屬絲燒結(jié)而成，依靠金屬絲間微小的間隙來濾除污染物的顆粒；（3）紙制過濾器 濾芯為多層酚醛樹脂處理過的微孔濾紙，由微孔濾除雜質(zhì)；（4）磁性過濾器、燒結(jié)式過濾器、纖維過濾器、合成樹脂過濾器等；由于紙制濾油器比一般其他類型過濾精度高，可濾除液壓介質(zhì)的微細雜質(zhì)，可安裝壓差發(fā)信號裝置，這種過濾器，有適用于高壓管路的兩種，所以本設計選擇紙制濾油器，型號為H250FS。液壓油的選擇、維護和監(jiān)控對于液壓系統(tǒng)來講有著重要意義。優(yōu)質(zhì)液壓油傳遞壓力快并且使得液壓系統(tǒng)具有剛性。此外，隨著壓力的增加，壓縮系數(shù)會顯著的增加。高品質(zhì)液壓油也會引起振動，但是，一般來說比較輕微，因為高頻的壓力波動比較容易被吸收。（1）系統(tǒng)壓力較高時，為了減少容積損失，宜選用粘度較高的液壓油；壓力較低時，可選用粘度較低的液壓油；高壓系統(tǒng)可選用加有抗磨損添加劑的抗磨液壓油。（3）工作部件運動速度較低的往復運動液壓系統(tǒng)，宜選用低粘度的液壓油，工作部件做旋轉(zhuǎn)運動的液壓系統(tǒng)，可選用粘度較高的液壓油。各類液壓泵的許用粘度范圍可查閱有關液壓手冊。如液壓設備在具有失火危險的場合工作時，應選用抗燃液壓油。在選用液壓油時，還應考慮密封、涂料、金屬材料等和液壓油相容性，液壓設備的精密程度幾液壓油的價格及供應情況等。如需和靜壓導軌系統(tǒng)綜合用，可選用液壓導軌油。第6章 液壓系統(tǒng)性能估算在液壓系統(tǒng)設計計算過程中及終了時，需要對它的技術性能進行估算，以便從幾種設計方案中比較出最佳方案，或判斷其設計質(zhì)量。 系統(tǒng)壓力損失計算當系統(tǒng)元、輔件規(guī)格和管道尺寸確定后，并繪出管路裝配草圖，即可進行系統(tǒng)壓力損失的計算。則=++= 小于壓力損失的最大值4MPA。因為壓力損失太大，不但影響系統(tǒng)效率，而且對系統(tǒng)的某些性能也有不良影響。對于包括有快速下行、工進工作的立式液壓缸，如果依靠自重充液實現(xiàn)快速下行時，倘若壓力損失過大，將會出現(xiàn)背壓抵消重力，從而降低液壓缸的快速下行速度。 （62）式中：— 運動部件的重力；— 液壓缸工作腔壓力； — 液壓缸回油腔壓力；— 液壓缸上腔有效作用面積；— 液壓缸下腔有效作用面積；— 摩擦阻力；其中：式中： —液壓泵工作壓力； —進油管路壓力損失。 管路壓力損失通常按快速工況計算。管路壓力損失太大，在定量泵系統(tǒng)中，快速時系統(tǒng)壓力將超過溢流閥的調(diào)整壓力；在變量泵或雙泵系統(tǒng)中，快速時系統(tǒng)壓力將超過轉(zhuǎn)換壓力，使流入缸的流量減少，缸的運動速度達不到預期的效果。在一般系統(tǒng)中，快速運動往往是空載，若壓力損失增大不多，管道損失不太大是允許的。 系統(tǒng)效率液壓系統(tǒng)效率是系統(tǒng)的輸出功率（即執(zhí)行元件的輸出功率）與輸入功率之比，即： （63）它也可寫為： （64）式中：— 液壓泵的輸出功率；— 執(zhí)行元件的輸入功率。 系統(tǒng)液壓沖擊分析在液壓系統(tǒng)中，當管道內(nèi)液流速度發(fā)生急劇變化時，系統(tǒng)內(nèi)就會產(chǎn)生壓力劇烈變化，形成很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。液壓沖擊的危害很大，不但會使系統(tǒng)產(chǎn)生振動與噪聲，而且會導致液壓元件、密封裝置等的損壞。由于影響液壓沖擊的因素很多，很難用準確方法計算，故多數(shù)采用實驗方法確定。如電液換向閥，可控制通過先導閥的壓力和流量來減緩主換向閥的換向速度；電磁換向閥，可考慮帶阻尼器或設計成正開口的滑閥結(jié)構(gòu)?？稍陂y芯的棱邊上開長方形或V行槽，或作成半錐角為2~5的節(jié)流錐面。 結(jié) 論液壓挖掘機是工程機械的主要類型，它利用工作裝置完成挖掘作業(yè)，工作裝置的性能以及液壓系統(tǒng)的性能是整機設計水平的重要標志。對于上車體的設計，除了滿足一般的工作要求之外，駕駛室設計體現(xiàn)了人性化特點，順應時代潮流。 致 謝本設計是在導師袁建雄的悉心指導下完成的，袁老師治學嚴謹、學識淵博、為人誠懇、平易近人。從設計的選材、資料的收集、方案的擬定、到設計計算、再到設計終了，袁老師在我身上傾注了大量心血，在此謹向?qū)熤乱哉\摯的敬意！同時感謝我曾經(jīng)的專業(yè)課老師，還有其他各科教師，感謝他們在我大學期間對我的教導，沒有他們的嚴格要求和精心培養(yǎng)，就不可能有我的今天。感謝我們學校圖書館。Hiroshi