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发表于 2008-9-18 19:09:47
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来自： 中国湖南长沙
1 液压系统的设计步骤
( G* K5 Q5 A/ @9 Y液压系统的设计是整机设计的一部分，步骤大体如下。7 y; R) G9 T1 r4 O$ b! O: D( c2 I( Z
1．1 确定对液压系统的要求; I! u( B3 v0 K G# d4 T
设计液压系统之前，首先要对机器的工作情况进行详细分析，通常要考虑以下几个问题。 ^' ?' A; q- M# l; \ K2 V
1)确定哪些运动需要用液压传动完成 制定机器总体方案过程中，必须进行充分的调查研究，根据机器的工作对象、技术要求及工作环境等，将使用液压、机械和电力传动的各种方案从使用性能、生产条件和成本等多方面进行比较，确定哪些运动需要用液压传动完成。1 U5 u3 V" h. C! |0 L' `, e. _# X
2)确定各运动的工作顺序或自动工作循环 对于自动化程度不高的机器，根据液压执行元件的运动方式(移动、转动或摆动)及运动间的关系，确定各运动同时动作或依次动作的顺序；对于自动化程度高的机器，要确定它的自动工作循环状况；对于工作循环较复杂的单个液压执行元件或相互动作关系复杂的多个液压执行元件来说，应绘出动作循环图或整机的动作周期表，以表示出各运动部件问的动作顺序、转换方式和互相联锁关系。然后根据工作循环阶段中的行程5与时间r，计算出各阶段的速度，并绘出速度循环图，为选定系统方案、选择液压元件提供依据。
~3 O6 ?; R6 l& _+ r 3)确定液压系统的主要性能 根据上述运动分析绘制的速度循环图．确定液压执行& s9 U5 I7 C4 f; ?, F
部件的空行程速度、工作行程速度及调速范围。通过计算或试验，对工作部件进行动力分析，确定液压执行元件所要求的最大进给力。对于某些设备，若负载变化较复杂，在条件许可时，应绘出负载循环因，为确定液压执行元件的工作压力、拟定按压系统提供依据。液压系统的工作性能还包括工作乎稳性、可靠性、转换精度、停留时间、冲击量等方面的要求。! M4 X+ D6 ^0 w/ l' m
, ~4 f) ]& G' C) Q& A* @& G% z1 h1．2拟定液压系统原理图
' T! @; |1 ^. z拟定液压系统原理图，通常可以根据各个运动的要求首先选择和拟定各基本回路，然后将各个回路组成液压系统。0 N" b6 J5 a2 @7 E6 F# V
1．基本回路的选择6 a+ x0 p! }6 Z" i) z
选择基本回路的依据是机器的工作情况对液压系统提出的运动、动力和性能要求。% Q5 x1 I: d M7 a. w
这一步工作中常常会出现多种方案。因此，可参考同类型产品液压系统进行全面分析和
C8 E# S* j' E& _) @比较，从而确定调速方式、液流流向的控制方式以及顺序动作控制方式等基本回路。
2 p u$ P o7 t N- d 2．液压系统的组成% t) q |1 i. H# G2 L, Q6 e$ u! L
液压基本回路确定之后，再配置辅助性回路或元件(如控制油路、润滑袖路，过滤器、压力表及其测压点布置等)，即可组成液压系统原理图。进行这步工作时，尚需注意以下几点：
5 @: Y+ w# L7 p, T o# k ①组合成的液压系统应保证循环中的每一个动作安全可靠，相互间没有干扰；
% z M4 X! B9 r! C9 G ②系统中各元件的安放位置应正确，以便充分发挥其工作性能；! n" A/ t) i, T( k( Q
③去掉作用相同或相近的元件，力求系统结构简单；
5 p6 r9 Z0 S/ q4 K ④组合成的系统应经济合理，尽量选用标准元件。- a; q. ~; k9 j6 R$ e! @
/ F" [; W* O, D; b7 Z' C" L. ?1．3计算和选择液压元件
8 F. P4 E1 e! y# S计算和选择液压元件大致包括下列内容：
+ `" T+ P: q% d①执行元件主要参数的计算，一般从计算工作裁荷开始，再根据工作裁荷和执行元件的运动速度，计算液压缸的面积(液压马达的排量)、所需要的油液压力和流量；% }* y8 d6 R3 F1 w v" O
②计算液压泵的工作压力和流量，选择液压泵的规格，确定驱动电机的功率；
' K6 ~1 c2 H: I }# D/ ]③根据流经各元件油液的压力和流量，选择阀类元件，确定管道尺寸和油箱容量。
$ v& ?8 V2 x- Y; s. E% ~& R& }选择元件时应尽量选用标准元件，有特殊要求时才自行设计专用元件。* G: T, [: a- [! r y4 O1 L( R7 |, b9 G# O
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1．4对液压系统进行验算" x( F* U% ?, s+ u
按照上述步骤，在初步确定各个液压元件之后，为了判断液压系统工作性能的好坏，
) B2 C& W) w6 D; g3 t, ]. W对整个液压系统的某些技术性能进行验算。其验算内容包括以下几方面。
) {; J* z' C+ z9 g, ]! }0 N8 H1)系统的压力损失验算 液压元件的规格和管道尺寸确定之后，应估算回路的压力损失，以便确定系统的供油压力。而系统的压力损失的验算工作，往往在绘出液压系统和元件的装配草图后进行。如果验算结果大于粗略11”算的估算值，应修改设计。这要另选液压泵型垮和规格，增大电机功率，或者增大液压缸、液压马达的结构尺寸，以降低系统工作压力。液压回路中的压力损失，在循环中的不向动作阶段是不同的，必须分开计算。
4 m6 K1 H5 P8 E4 p% t 2)系统的发热温升验算 在液压传动中，压力损失和溢流、泄漏的能量损失，绝大部分变为热能，致使系统油温升高。为丁保证系统正常工作，油温升高的允许值不应超过规定范围，因而必须验算发热和散热量。内于发热和散热的因素复杂，一般仅对油箱的散热进行计算，将发热与散热相比较，以决定采取何种热平衡方式(如增大油箱容积、增加散热设施等)：% l$ i+ w2 N) [1 z& @, O0 H5 @0 k
3)其他 对精度要求较高的系统，还需要验算液压冲击、换向性能等方面的问题。# z& \. ~ B* Z4 G, x
$ p8 c7 ~* G; a: l/ N4 A1．5 绘制正式工作图和编制技术文件
, E3 }7 j8 S) d1 r" q I$ C 液压系统正式工作图一般包括正式的液压系统原理图、机器管路装配图、各种非标准液压元件的装配图和零件图。
( }$ U W5 I9 A5 ~+ a 正式的液压系统原理图就是在初步拟定的液压系统原理图上标明各液压元件的型号规格，必要时附D简要说明。对于自动化程度较高的机器还应包括运动部件的动作循环图和电磁铁(或压力继电器、行程开关)动作程序表，以便使读团者确切理解系统的工作原理。5 ~2 E+ m1 z3 p0 i. f y
机器管路装配图是正式的安装施工图。它应按实际尺寸的比例绘出系统中所用的全! J" a# E, Z9 b# n) r
部液压元件、辅件、电机、油箱等的形状，在机器上的相对位置和固定方式，相互间连接的油管的规格和分布位置，各种管接头的形状和规格等。设计管路装配图，应认真考虑系统元件的连接安装形式和系统的布置方式，尽量做到安装、使用、调整、检修方便，安全可靠，外形美观，占地面积小。
/ e* }; @, q- ^- G( S3 m! [ 自行设计的非标准液压件(如液压缸、液压泵装置、操纵板等)，必须绘出部件装配图和零件图。' H8 J/ p. `$ @7 @* o2 A
编制技术文件一般包括零、部件目录表，标准件、运用件和外购件总表，试运转要求和技术说明书等。3 O- A) t/ Y% K4 J J! ?- Q
上面所列的液压系统的设计步骤只说明了一般的设计过程和内容。在实际设计工作! t" ~. F# d- q5 R, r) k' [9 f1 c
中，这些步骤并不是固定不变的，而往往需要进行多次修改，才能初步完成一台机器液压系统的设计。 |
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