液压系统设计流程
液压系统的设计步骤是：
一、工况分析和负荷确定。
二、系统主要技术参数的确定。
三、液压系统方案的拟定。
四、拟定液压系统工作原理图
五、系统的初步计算和液压元件的选择。
六、液压系统验算。
七、编写技术文件。
一、工况分析和负荷确定
一般只能分析工作循环过程中的最大负荷点或最大功率点，以这些点上的峰值作为系统设计的依据。
二、系统主要技术参数的确定
（一）、系统工作压力
在液压系统设计中，系统工作压力往往是预先确定的（依据设计机型参考相关资料选取），然后根据各执行元件对运动速度的要求，经过详细的计算，可以确定液压系统流量。
在外负荷已定情况下，系统压力选得越高，各液压元件的几何尺寸就越小，可以获得比较轻巧紧凑的结构，特别是对于大型挖掘机来说，选取较高的工作压力更为重要。
初选系统工作压力不等于系统的实际工作压力，要在系统设计完毕，根据执行元件的负载循环图，按已选定的液压缸两腔有效面积和液压马达排量，换算并画出其压力循环图，再计入管路系统的各项压力损失，按系统组成的型式，最后得到系统负载压力及其变化规律。
确定工作压力，应该选用国家系列标准值，我国的“公称压力及流量系列”（JB824-66）,其中适用于液压挖掘机的公称压力系列值有：8、10、12.5、16、20、25、32、40MPa。
（二）、系统流量
确定系统流量，应首先计算每个执行元件所需流量，然后根据液压系统采用的型式来确定系统流量。
（三）、系统液压功率
三、液压系统方案的拟定
（一）开式系统与闭式系统的选择
液压挖掘机的作业，除行走和回转外，主要靠双作用液压缸来完成的。双作用液压缸由于两腔面积不等，而且两腔交替频繁。因而只能使用开式系统，即各元件回油直接回油箱。
对挖掘机的开式系统，由于布置空间的限制，油箱容积不能做得太大，一般仅是主泵流量的1~2倍，自然冷却能力不足，要附加油冷却器。
（二）泵数的选择
整个系统使用两个泵，各自组成一个独立的回路。这种系统也称为双泵双回路系统。在双泵系统中，可将若干个要求复合动作的执行元件分配在不同的回路中。
小型挖掘机中，也为常用三泵系统，单独使用一个泵驱动回转机构和推土铲。
（三）变量系统和定量系统的确定
双泵双回路变量系统：采用两台恒功率变量泵，泵输出流量可根据外载荷大小自动无级变化，保持恒功率输出，提高整机的功率利用和生产率。双泵双回路变量系统通常有分功率变量和全功率变量两种。
四、拟定液压系统工作原理图
拟定液压系统工作原理图的一般画法是：
1.先画执行元件。
2.画出各执行元件的基本回路，包括压力控制回路，流量控制回路，方向控制回路等。
3.画出液压泵。根据选定的液压系统型式，画出单泵、双泵或多泵。
4.根据选定的方案，用串联、并联或串并联的方式，将各基本回路与液压泵联接起来。
5.画出控制油路及辅助油路。
6.画出起安全、保护作用的阀和装置。
7.画出辅助元件，例如滤油器、冷却器、油箱等。
五、系统的初步计算和液压元件的选择
（一）、液压泵
根据液压系统工作压力p 和流量Q ，考虑压力损失和流量漏损来计算液压泵的工作压力p B 和流量Q B ，液压泵应该有一定的压力储备。
液压泵的额定工作压力可按下式求得：
)(∑∑?+?+=ζp p p A p l B (Pa)
式中 p B ——液压泵额定工作压力(Pa)；
p ——系统工作压力(Pa)；
A ——储备系数 一般 A=1.05~1.25；
∑l p ——系统中沿程阻力损失； ∑ζp ——系统中局部阻力损失。
对于压力损失：
∑∑∑?+?=?ζp p p l ，在初算时可以进行估算。对节流调速的简单管路可取0.2~0.5MPa 。对节流调速的复杂管路，可取0.5~1.5MPa ，对高压大流量则取较高值。
液压泵流量可按下式求得：
Q B ＝KQ (m 3/s)
式中 Q B ——液压泵额定流量(m 3/s)；
Q ——液压系统工作流量(m 3/s)；
K ——漏损系数 一般 K=1.1~1.3。
（二）、液压功率和发动机功率
液压泵或泵组的液压功率是：
R Q p N p
p y η60000?= （kW ）
式中 p p ——液压泵的最大工作压力(kPa)；
Q p ——液压泵的最大流量(L/min)；
η——液压泵的总效率，柱塞泵取0.85~0.90，齿轮泵取0.75~0.85。
R ——变量系数，对定量系统R=1。
发动机功率N 根据系统方案确定，若是变量系统，由于液压泵经常在满载或甚至在超载情况下工作，功率利用系统比较高，据统计可达85%以上，为了保证功率储备，延长液压泵和发动机的使用寿命，并考虑到辅助液压泵、操作系统、冷却装置等辅助设备的动力消耗，发动机功率可取为：
N=(1.0~1.3)N y
式中N y 是液压功率。
定量系统的发动机功率利用率较低，一般只有60%左右，所损失的功率全部变为热量，
因此，确定发动机功率时可以取得低些，对于双泵双回路定量系统，发动机功率可取为
N=(0.8~1.1)N y
初步估算时，发动机功率可取
N=95q kW (定量系统)
N=74q kW (定量系统)
式中q 是液压挖掘机的标准斗容量(m 3)
（三）、液压缸
液压缸的有效面积A(cm 2)根据系统工作压力p(kPa)和外负载P(N)决定
m
m o p P p p P A ηη??=-=10)(10 （cm 2） 式中 p o ——液压缸回油腔的背压(kPa)；
ηm ——液压缸的机械效率，可取0.9~0.95。
根据活塞移动速度v(m/min)，该液压缸的流量Q 是
v
Av Q η10= （L/min ） 式中 ηv ——液压缸的容积效率。
液压挖掘机的液压缸没有定型产品，一般要根据上述参数进行设计。
（五）、液压马达
液压马达的理论排量q(mL/r)根据下式决定
m
p M q η??==6280 （mL/r ） 《经功率相等换算而来》 式中 M ——液压马达输出扭矩(N ·m)；
Δp ——液压马达进出口油腔的压力腔(kPa)；
ηv ——液压马达机械效率（齿轮式和柱塞式可取0.9~0.95；叶片式可取
0.85~0.90）。
液压马达的实际流量
v
qn Q η1000max == （L/min ） 式中 n max ——液压马达的最高转速(r/min)；
q ——液压马达的理论排量
ηv ——液压马达的容积效率。
（六）、液压阀
根据系统的工作压力和通过该阀的最大流量来选择标准阀类或设计专用阀。选择安全溢流阀时，要按液压泵的最大流量；节流阀和调速阀要考虑最小稳定流量；其他阀类按照接入回路的最大流量选取。所选液压阀允许通过的最大流量不应超过公称流量的120~140%，若超过太大，则能量损失大，引起发热、振动和噪音，使阀的性能变坏；太小，则系统结构庞大，很不经济。
（七）、油管
首先根据流经管道的最大流量和管内允许的流速确定管道的内径，然后再根据管道内油
液的最大工作压力及管道材料的强度来确定其壁厚。（软管只需确定内径和耐压值，不需要选择外径，，内径与流量相关，壁厚与压力和内径相关）
管道内径d 按下式计算
)/(2v q d π= (m)
式中 d ——管道内径(m)；
q ——流经管道的流量(m 3/s)；
计算出来的内径值应按标准系列作圆整。
油管壁厚δ(m)按下式计算
δ＝pd/(2[σ]) (m)
式中 p ——管道内油液的最高工作压力(MPa)；
d ——管道内径(m)；
[σ]——管道材料的许用应力[N/m 2]，对于钢管[σ]=σb /n ，σb 为管道材料的抗拉强
度(N/m 2
（八）、油箱容量的计算
油箱容量是指油面高度为油箱高度80%时油箱所贮油液的容积。
一般油箱有次容积约为液压泵每分钟流量的2~3倍。挖掘机所用油箱一般都较小，以便减小整机的重量的尺寸。其有效容积仅为液压泵每分钟流量的1~2倍。
六、液压系统的验算
（一）、液压系统压力损失的验算
液压系统油路中的压力损失∑?P 包括：油液通过管道时的沿程损失ΔP T
、局部损失ΔP ’T 和流经阀类等元件时的局部损失ΔP V ，即
∑∑∑∑?+?+?=?V
T T P P P P ' dg lv P T 2/2λγ=?∑
g v P T 2/'2ζγ=?∑
式中 l ——直管长度(m)；
d ——管道内径(m)；
v ——液流平均速度(m 2/s)；
γ——液压油的重度(N/m 3)；
ζ、λ——局部阻力和沿程阻力系数，可从有关手册查出。
流经标准阀类等液压元件时的压力损失ΔP T 值与其额定流量Q vn 额定压力损失ΔP vn 和实际通过的流量Q v 有关，其近似关系式为
2)/(vn v vn T Q Q P P ?=?
Q vn 和ΔP vn 的值可以从产品目录或样本上查到。
在计算整个液压系统的总压力损失时，通常将回油路上的压力损失折算到进油路上去，这样做便于确定系统的供油压力。这时系统的总压力损失∑?P 为
∑∑∑?+?=?122
/A A P P P l 式中 1∑?P 、2
∑?P ——分别为进油路上和回油路上的总压力损失； A 1、A 2——分别为液压缸无杆腔和有杆腔的有效工作面积。
在液压系统的工作循环中，不同的动作阶段的压力损失是不同的，必须分别计算。 当已知液压系统的全部压力损失后，就可以确定溢流阀的调整压力，它必须大于工作压力P 1和总压力损失之和，即∑?+≥P P P P 1。
（二）、系统效率验算
（三）、液压冲击验算
（四）、发热和温升估算
若挖掘机的正常工作油温是40~50°C 同，则最高允许油温为70~85°C ，温升不要超过35~45°C 。
七、编写技术文件
液压系统回路设计
1、液压系统回路设计 1.1、 主干回路设计 对于任何液压传动系统来说，调速回路都是它的核心部分。这种回路可以通过事先的调整或在工作过程中通过自动调整来改变元件的运行速度，但它的主要功能却是在传递动力（功率）。 根据伯努力方程： d q C x = （1-1） 式中 q ——主滑阀流量 d C ——阀流量系数 v x ——阀芯流通面积 p ?——阀进出口压差 ρ——流体密度 其中d C 和ρ为常数，只有v x 和p ?为变量。 液压缸活塞杆的速度： q v A = （1-2） 式中A 为活塞杆无杆腔或有杆腔的有效面积 一般情况下，两调平液压缸是完全一样的，即可确定1121A A =和1222A A =所以要保证两缸同步，只需使12q q =，由式（1-2）可知，只要主滑阀流量一定，则活塞杆的速度就能稳定。又由式（1-1）分析可知，如果p ?为一定值，则主滑阀流量q 与阀芯流通面积成正比即：v q x ∞,所以要保证两缸同步，则只需满足以下条件： 11p c ?=，22p c ?=且12v v x x = 此处主滑阀选择三位四通的电液比例方向流量控制阀，如图1-1所示。 图1-1 三位四通的电液比例方向流量控制阀 它是一种按输入的电信号连续地、按比例地对油液的流量或方向进行远距离控制的阀。比例阀一般都具有压力补偿性能，所以它输出的流量可以不受负载变化的
影响。与手动调节的普通液压阀相比，它能提高系统的控制水平。它和电液伺服阀的区别见表1-1。 表1-1 比例阀和电液伺服阀的比较 所以它被广泛应用于要求对液压参数进行连续远距离控制或程序控制，但对控制精度和动态特性要求不太高的液压系统中。 又因为在整个举身或收回过程中，单缸负载变化范围变化比较大（0~50T），而且举身和收回时是匀速运动，所以调平缸的功率为P Fv =，为变功率调平，为达到节能效果，选择变量泵。 综上所可得，主干调速回路选用容积节流调速回路。容积节流调速回路没有溢流损失，效率高，速度稳定性也比单纯容积调速回路好。 为保证p?值一定，可采用负荷传感液压控制，其控制原理图如图1-2所示。它主要利用负荷传感和压力补偿技术，可用单泵（或一组泵）驱动多个执行元件，各执行元件运动速度仅依赖于各节流阀开启度，而与各执行元件的负载压力和其它执行元件的工作状态无关。即使当泵的输出流量达不到实际需要时，各执行元件运动速度的比例关系仍然可以得到保持。此系统的这一特有的独立调速功能大大减少了作业中操纵者协调各执行元件动作所花费的时间，不但显著提高了作业效率，而且有效减轻了操作者的劳动强度。另外，能够以最节省能量的方式实现调速，系统无溢流损失，并以推动执行元件动作所需的最低压力供油。在工作间隙(发动机不停机，各执行元件处于无载状态，不动作)，系统自动调节泵的排量到最小值。可以有效降低功率损耗、减小液压系统的温升，所以它是一种性能较好的新型液压系统。
液压系统的设计
液压系统的设计计算 液压系统设计计算是液压液压传动课程设计的主要内容包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。 1 设计要求工况分析 设计要求 要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进→工进→快退→停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力42000L F N =；运动部件所受重力7200G N =；快进、快退速度 m s 13ν=ν=0.1/，工进速度m s -32ν=0.85?10/；快进行程1260mm L =，工进行程2130mm L =； 往复运动的加速时间t 0.2s ?=；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数0.2s μ=，动摩擦系数 0.1d μ=。液压系统执行元件选为液压缸。 负载与运动分析 （1）工作负载 工作负载即为切削阻力42000L F N =。 （2）摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 0.272001440fs s F G N =μ=?= 动摩擦阻力 0.17200720fd d F G N =μ=?= （3）惯性负载 72000.1 360100.2 i G F N N g t ?ν==?=? （4）运动之间 快进 3 11126010 2.60.1L t s s -?===ν 工进 3 223 213010152.940.8510 L t s s --?===ν?
快退 ()3 3 3 3 26013010 3.9 0.1 L t s s - +? === ν 设液压缸的机械效率0.9 cm η=，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。 表1 液压缸各阶段的负载和推力 根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间，即可绘制出负载循环图F t-和速度循环图t ν-，如图1所示。 2 确定液压系统主要参数 初选液压缸工作压力 所设计的动力滑台在工进时负载最大，在其它工况负载都不太高，参考表2和表3，初 选液压缸工作压力 14.5 p MPa =。计算液压缸主要尺寸
液压系统设计方法
液压系统设计方法 液压系统是液压机械的一个组成部分，液压系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 液压系统的设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。 ⑴确定液压执行元件的形式； ⑵进行工况分析，确定系统的主要参数； ⑶制定基本方案，拟定液压系统原理图； ⑷选择液压元件； ⑸液压系统的性能验算： ⑹绘制工作图，编制技术文件。 1.明确设计要求 设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 ⑴主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等； ⑵液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； ⑶液压驱动机构的运动形式，运动速度； ⑷各动作机构的载荷大小及其性质； ⑸对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求； ⑹自动化程度、操作控制方式的要求； ⑺对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求； ⑻对效率、成本等方面的要求。 2.进行工况分析、确定液压系统的主要参数 通过工况分析，可以看出液压执行元件在工作过程中速度和载荷变化情况，为确定系统及各执行元件的参数提供依据。 液压系统的主要参数是压力和流量，它们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷。流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。 2.1载荷的组成和计算 2.1.1液压缸的载荷组成与计算 图1表示一个以液压缸为执行元件的液压系统计算简图。各有关参数已标注在图上，其中F W是作用在活塞杆上的外部载荷。F m是活塞与缸壁以及活塞杆与导向
液压系统的设计
目录 摘要.................................................................. 前言.................................................................. 第1章液压传动概述.................................................... 1.1 液压传动的工作原理及组成........................................ 1.2 液压传动的特点.................................................. 1.3 液压工作的介质.................................................. 第2章总评方案........................................................ 2.1 工况分析........................................................ 2.2 确定液压系统方案................................................ 第3章确定主要参数.................................................... 3.1 计算液压缸的尺寸流量............................................ 3.2 计算液压泵的电机功率............................................ 3.3 液压泵的气穴、噪声.............................................. 第4章选择液压元件.................................................... 4.1 选择阀的类型.................................................... 4.2 选择液压元件确定辅助装置........................................ 总结.................................................................. 致谢.................................................................. 参考文献...............................................................
液压课设液压启闭机的液压系统设计样本
《液压与气压传动》课程设计学号姓名年级专业 指导教师: 钱雪松 内容: 设计计算说明书 1份 20 页 液压系统原理图 1张
河海大学机电工程学院 - 第二学期 《液压与气压传动》课程设计任务书5 授课班号138101/2 年级专业机自指导教师钱雪松学号姓名课程设计题目5 设计一台液压启闭机液压系统, 其主要技术要求如下: 启闭力50T, 行程8000mm, 往返速度4000~10000mm/min, 加减速时间为1秒, 双缸, 用同步回路, 垂直液压缸。 1.课程设计的目的和要求 经过设计液压传动系统, 使学生获得独立设计能力, 分析思考能力, 全面了解液压系统的组成原理。 明确系统设计要求; 分析工况确定主要参数; 拟订液压系统草图; 选择液压元件; 验算系统性能。 2.课程设计内容和教师参数( 各人所取参数应有不同) 其主要技术要求如下: 启闭力50T, 行程8000mm, 往返速度4000~10000mm/min, 加减速时间为1秒, 双缸, 用同步回路, 垂直液压缸。 4. 设计参考资料( 包括课程设计指导书、设计手册、应用软件等) ●章宏甲《液压传动》机械工业出版社 .1 ●章宏甲《液压与气压传动》机械工业出版社 .4 ●黎启柏《液压元件手册》冶金工业出版社 .8
榆次液压有限公司《榆次液压产品》 .3 课程设计任务 明确系统设计要求; 分析工况确定主要参数; 拟订液压系统草图; 选择液压元件; 验算系统性能。 5.1设计说明书( 或报告) 分析工况确定主要参数; 拟订液压系统草图; 选择液压元件; 验算系统性能。 5.2技术附件( 图纸、源程序、测量记录、硬件制作) 5.3图样、字数要求 系统图一张( 3号图) , 设计说明书一份( ~3000字) 。 6. 工作进度计划 3.设计方式 手工 4.设计地点、指导答疑时间
液压系统的设计步骤和设计要求
液压系统的设计步骤与设计要求 液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 1.1 设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。 1）确定液压执行元件的形式； 2）进行工况分析，确定系统的主要参数； 3）制定基本方案，拟定液压系统原理图； 4）选择液压元件； 5）液压系统的性能验算； 6）绘制工作图，编制技术文件。 1.2 明确设计要求 设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等； 2）液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； 3）液压驱动机构的运动形式，运动速度； 4）各动作机构的载荷大小及其性质； 5）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求； 6）自动化程序、操作控制方式的要求； 7）对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求； 8）对效率、成本等方面的要求。 制定基本方案和绘制液压系统图 3.1制定基本方案 （1）制定调速方案 液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题。 方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现。 速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现。相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合——容积节流调速。 节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用闪流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。
机械机电毕业设计_液压系统设计计算实例
液压系统设计计算实例 ——250克塑料注射祝液压系统设计计算 大型塑料注射机目前都是全液压控制。其基本工作原理是：粒状塑料通过料斗进入螺旋推进器中，螺杆转动，将料向前推进，同时，因螺杆外装有电加热器，而将料熔化成粘液状态，在此之前，合模机构已将模具闭合，当物料在螺旋推进器前端形成一定压力时，注射机构开始将液状料高压快速注射到模具型腔之中，经一定时间的保压冷却后，开模将成型的塑科制品顶出，便完成了一个动作循环。 现以250克塑料注射机为例，进行液压系统设计计算。 塑料注射机的工作循环为： 合模→注射→保压→冷却→开模→顶出 │→螺杆预塑进料 其中合模的动作又分为：快速合模、慢速合模、锁模。锁模的时间较长，直到开模前这段时间都是锁模阶段。 1.250克塑料注射机液压系统设计要求及有关设计参数 1.1对液压系统的要求 ⑴合模运动要平稳，两片模具闭合时不应有冲击； ⑵当模具闭合后，合模机构应保持闭合压力，防止注射时将模具冲开。注射后，注射机构应保持注射压力，使塑料充满型腔； ⑶预塑进料时，螺杆转动，料被推到螺杆前端，这时，螺杆同注射机构一起向后退，为使螺杆前端的塑料有一定的密度，注射机构必需有一定的后退阻力； ⑷为保证安全生产，系统应设有安全联锁装置。 1.2液压系统设计参数 250克塑料注射机液压系统设计参数如下： 螺杆直径40mm 螺杆行程200mm 最大注射压力153MPa 螺杆驱动功率5kW 螺杆转速60r/min 注射座行程230mm 注射座最大推力27kN 最大合模力(锁模力) 900kN 开模力49kN 动模板最大行程350mm 快速闭模速度0.1m/s 慢速闭模速度0.02m/s 快速开模速度0.13m/s 慢速开模速度0.03m/s 注射速度0.07m/s 注射座前进速度0.06m/s 注射座后移速度0.08m/s 2.液压执行元件载荷力和载荷转矩计算 2.1各液压缸的载荷力计算 ⑴合模缸的载荷力 合模缸在模具闭合过程中是轻载，其外载荷主要是动模及其连动部件的起动惯
小型液压机液压系统设计资料
引言 液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动力。相对于电力拖动和机械传动而言，液压传动具有输出力大，重量轻，惯性小，调速方便以及易于控制等优点，因而广泛应用于工程机械，建筑机械和机床等设备上。 作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。 液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备，适用于可塑性材料的压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。本文根据小型压力机的用途特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。小型压力机的液压系统呈长方形布置，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。该机并设有脚踏开关，可实现半自动工艺动作的循环。
1 设计题目 小型液压机的液压系统设计 2 技术参数和设计要求 设计一台小型液压压力机的液压系统，要求实现快速空程下行、慢速加压、保压、快速回程、停止的工作循环，快速往返速度为 4.5m/min ，加压速度为40-260mm/min ，压制力为350000N ，运动部件总重力为25000N ，油缸垂直安装，设计该压力机的液压传动系统。 3 工况分析 首先根据已知条件绘制运动部件的速度循环图： 图3-1 计算各阶段的外负载并绘制负载图 工件的压制力即为工件的负载力：F=350000N 摩擦负载 静摩擦系数取0.2，动摩擦系数取0.1则 静摩擦阻力 Ffs=0.2×25000=5000N 动摩擦阻力 Ffd =0.1×25000=2500N 惯性负载 Fm=m （△v/△t ） △t 为加速或减速的时间一般△t=0.01~0.5s ，在这里取△t=0.2s
(完整版)液压传动课程设计-液压系统设计举例
液压系统设计计算举例 液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。 1 设计要求及工况分析 1.1设计要求 要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进 → 工进 → 快退 → 停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力F L =30468N ；运动部件所受重力G =9800N ；快进、快退速度υ1= υ3=0.1m/s ，工进速度υ2=0.88×10-3m/s ；快进行程L 1=100mm ，工进行程L 2=50mm ；往复运动的加速时间Δt =0.2s ；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs =0.2，动摩擦系数μd =0.1。液压系统执行元件选为液压缸。 1.2负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30468N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N 196098002.0s fs =?==G F μ 动摩擦阻力 N 98098001.0d fd =?==G F μ (3) 惯性负载 N 500N 2.01 .08.99800i =?=??= t g G F υ (4) 运动时间 快进 s 1s 1.0101003 11 1=?==-υL t 工进 s 8.56s 1088.010503 322 2=??==--υL t 快退 s 5.1s 1.010)50100(3 3 2 13=?+=+= -υL L t 设液压缸的机械效率ηcm =0.9，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。
液压系统设计步骤
第7章液压系统的设计 7.1液压系统简介 液压传动系统主要由以下五部分组成： 1、能源装置------把机械能转换成流体的压力能的装置，一常见的就是液压泵。 2、执行元件------把流体的压力能转换成机械能输出的装置，可以是作直线运动的液压缸，也可以是作回转运动的液压马达。 3、控制元件------对液压系统中流体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置，以及进行信号转换，逻辑运算和放大等功能的信号控制元件。如溢流阀、节流阀、换向阀等。 4、辅助元件------保证系统正常工作所需的上述三种以外的装置。如油箱、过滤器、管件等。 5、工作介质------传递能量和信号的介质。液压系统以液压油为工作介质。 7.2液压系统的优点 与机械传动、电力拖动系统相比，液压传动具有以下优点： 1、液压传动的各种元件，可以根据需要方便、灵活地来布置。 2、重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。 3、操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1）。 4、可自动实现过载保护。 5、一般采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长； 6、很容易实现直线运动。 7、很容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。 8、液压元件属于机械工业基础件，标准化、系列化和通用化程度较高，有利于缩短机器的设计、制造周期和降低制造成本。 7.3液压系统的使用要求及速度负载特性分析 7.3.1使用要求 砂轮回转试验机是用来检查砂轮回转强度的设备，在砂轮回转试验过程中需要保证开关门可靠的关紧。
由于砂轮回转试验机需要自动化控制，要求开关门能够自动关紧和打开。因此要求 液压系统具备电磁换向阀，而非手动换向阀。要求换向信号发出后，阀芯能够灵敏地移到预定的工作位置；换向信号撤出后，阀芯能在弹簧力的作用下自动恢复到常位。 液压系统工作在室内、噪声大、以及粉尘多的环境。液压系统执行元件选为液压缸。 开关门行程为870mm ，开门速度为0.01m/s ，关门速度为0.02m/s 。 7.3.2负载特性分析 开关门的材料为Q235钢，其密度3/7850m Kg =ρ。 开关门的体积为：303.003.0952.0045.1m m m m V ≈??= 开关门的质量为：235.5Kg 0.03m 7850Kg/m m 33=?=?=V ρ 开关门的重量为：2355N 10N/Kg 235.5Kg g m G =?=?= 由于工作时液压杆推动门往水平方向往复运动，故液压缸的外负载为摩擦负载。 摩擦负载：摩擦负载即为开关门运动时候的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N 5.0672355N 3.0μs =?==G F fs 动摩擦阻力 N 4712355N 2.0μd =?==G F fd 其中：静摩擦系数：3.0=s μ，动摩擦系数：2.0=d μ。 故液压缸的外负载.5N 1771471N 06.5N 7F =+= 设液压缸的机械效率9.0cm =η， 则液压缸的驱动力为：N N F F cm 3.13089.0/5.1177/===η总，为安全和方便计算，取N F 1310=总。 由于该回转试验机的开关门机构采用双根活塞杆推动，故单个液压缸的驱动力为： N N F F F 65521310221====总。 7.4液压系统的方案设计 7.4.1确定回路方式 选用开式回路，即执行元件的排油回油箱，油液经过沉淀冷却后再进入液压泵的进 口。
液压系统的设计步骤与设计要求
液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。 1）确定液压执行元件的形式； 2）进行工况分析，确定系统的主要参数； 3）制定基本方案，拟定液压系统原理图； 4）计算和选择液压元件； 5）液压系统的性能验算； 6）绘制工作图，编制技术文件。 明确设计要求 设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境（温度、湿度、振动冲击）、总体布局（及液压传动装置的位置和空间尺寸的要求）等； 2）液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； 3）液压驱动机构的运动形式，运动速度； 4）各动作机构的载荷大小及其性质； 5）对调速范围、运动平稳性、换向定位精度等性能方面的要求； 6）自动化程度、操作控制方式的要求； 7）对防尘、防爆、防腐、防寒、噪声、安全可靠性的要求； 8）对效率、成本等方面的要求。 主机的工况分析
通过工况分析，可以看出液压执行元件在工作过程中速度和载荷变化情况，为确定系统及各执行元件的参数提供依据。 液压系统的主要参数是压力和流量，它们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷。流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。 主机工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t) ，速度循环图(v— t) ，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L —t 液压机的液压缸位移循环图纵坐标L 表示活塞位移，横坐标t 表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v —t(或v —L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。 图为三种类型液压缸的v —t 图，第一种如图中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，最后匀减速运动到终点；第二种，如图中虚线所示，液压缸在总行程的前一半作匀加速运动，在另一半作匀减速运动，且加速度的数值相等；第三种，液压缸在总行程的一大半以上以较小的加速度作匀加速运动，然后匀减速至行程终点。v —t 图的三条速度曲线，不仅清楚地表明了三种类型液压缸的运动规律，也间接地表明了三种工况的动力特性。 位移循环图速度循环图 动力分析 动力分析，是研究机器在工作过程中，其执行机构的受力情况，对液压系统而言，就是研究液压缸或液压马达的负载情况。 1．液压缸的负载及负载循环图 (1)液压缸的负载力计算。 工作机构作直线往复运动时，液压缸必须克服的负载由六部分组成：
液压系统设计流程
液压系统的设计步骤是： 一、工况分析和负荷确定。 二、系统主要技术参数的确定。 三、液压系统方案的拟定。 四、拟定液压系统工作原理图 五、系统的初步计算和液压元件的选择。 六、液压系统验算。 七、编写技术文件。 一、工况分析和负荷确定 一般只能分析工作循环过程中的最大负荷点或最大功率点，以这些点上的峰值作为系统设计的依据。 二、系统主要技术参数的确定 （一）、系统工作压力 在液压系统设计中，系统工作压力往往是预先确定的（依据设计机型参考相关资料选取），然后根据各执行元件对运动速度的要求，经过详细的计算，可以确定液压系统流量。 在外负荷已定情况下，系统压力选得越高，各液压元件的几何尺寸就越小，可以获得比较轻巧紧凑的结构，特别是对于大型挖掘机来说，选取较高的工作压力更为重要。 初选系统工作压力不等于系统的实际工作压力，要在系统设计完毕，根据执行元件的负载循环图，按已选定的液压缸两腔有效面积和液压马达排量，换算并画出其压力循环图，再计入管路系统的各项压力损失，按系统组成的型式，最后得到系统负载压力及其变化规律。 确定工作压力，应该选用国家系列标准值，我国的“公称压力及流量系列”（JB824-66）,其中适用于液压挖掘机的公称压力系列值有：8、10、12.5、16、20、25、32、40MPa。 （二）、系统流量 确定系统流量，应首先计算每个执行元件所需流量，然后根据液压系统采用的型式来确定系统流量。 （三）、系统液压功率 三、液压系统方案的拟定 （一）开式系统与闭式系统的选择 液压挖掘机的作业，除行走和回转外，主要靠双作用液压缸来完成的。双作用液压缸由于两腔面积不等，而且两腔交替频繁。因而只能使用开式系统，即各元件回油直接回油箱。 对挖掘机的开式系统，由于布置空间的限制，油箱容积不能做得太大，一般仅是主泵流量的1~2倍，自然冷却能力不足，要附加油冷却器。 （二）泵数的选择 整个系统使用两个泵，各自组成一个独立的回路。这种系统也称为双泵双回路系统。在双泵系统中，可将若干个要求复合动作的执行元件分配在不同的回路中。 小型挖掘机中，也为常用三泵系统，单独使用一个泵驱动回转机构和推土铲。 （三）变量系统和定量系统的确定 双泵双回路变量系统：采用两台恒功率变量泵，泵输出流量可根据外载荷大小自动无级变化，保持恒功率输出，提高整机的功率利用和生产率。双泵双回路变量系统通常有分功率变量和全功率变量两种。 四、拟定液压系统工作原理图 拟定液压系统工作原理图的一般画法是： 1.先画执行元件。 2.画出各执行元件的基本回路，包括压力控制回路，流量控制回路，方向控制回路等。
液压系统的设计
目录
摘要 面对我国经济近年来的快速发展，机械制造工业的壮大，在国民经济中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。制造装备的改进，使得作为制造工业重要设备的各类机加工艺装备也有了许多新的变化，尤其是孔加工，其在今天的液压系统的地位越来越重要。 镗床液压系统的设计，除了满足主机在动作和性能方面规定的要求外，还必须符合体积小、重量轻、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普遍设计原则。液压系统的设计主要是根据已知的条件，来确定液压工作方案、液压流量、压力和液压泵及其它元件的设计。 综上所述，完成整个设计过程需要进行一系列艰巨的工作。设计者首先应树立正确的设计思想，努力掌握先进的科学技术知识和科学的辩证的思想方法。同时，还要坚持理论联系实际，并在实践中不断总结和积累设计经验，向有关领域的科技工作者和从事生产实践的工作者学习，不断发展和创新，才能较好地完成机械设计任务。 关键词：液压缸液压泵换向阀
前言 液压气动技术最早是19世纪末在西方发展起来的。我国从50年代后期开始起步。目前各国都非常重视液压气动技术的开发和应用。总的来看，美国在这一领域的技术、产值在世界上处于领先地位，但面临西欧和日本的激烈竞争。从行业上看，一段时间里，主机制造商倾向于用外购的元件自行设计液压气动系统。但由于技术日益复杂，使得用从各制造商购得的元件建立具有稳定市场效益的液压气动系统越来越困难。设计的任务正向元件制造商转移，由专业液压气动厂商供应成套系统，但只有大公司才能承担这项任务。基于此，全球性的跨国公司展开了竞争、合并。大量的资金用于研究开发和技术革新，较小的公司负担不了这样的开支，其中很大一部分被挤出市场。我国经过40多年的发展，液压气动行业已具有一定的独立开发能力，能生产出一批技术先进、质量较好的元件、系统和整机，随着我国加入WTO，向国际先进技术学习、与世界着名的大公司合作的机会越来越多，这将是这一行业的发展趋势。 近年来，液压传动由于应用了计算机技术、信息技术、自动控制技术、新材料等后取得了新的发展，使液压系统和元件正向高压、高速、高精度、高效率的方向发展，在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上取得新的成就。液压系统的发展方向是：创制新型节能、微型元件﹑高度的组合化、集成化和模块化和微电子结合，走向智能化。 综上所述，液压工业在国民经济中的作用是很大的，它常常用来衡量一个国家工业水平的重要标志之一。与世界上主要的工业国家相比，我国的液压工业还有相当差距，标准化、优质化的工作有待于继续做好，智能化的工作刚刚起步，为此必须急起直追，才能迎头赶上。
液压系统设计流程
液压系统得设计步骤就是： 一、工况分析与负荷确定. 二、系统主要技术参数得确定。 三、液压系统方案得拟定. 四、拟定液压系统工作原理图 五、系统得初步计算与液压元件得选择° 六、液压系统验算。 七、编写技术文件。 —、工况分析与负荷确定 一般只能分析工作循环过程中得最大贞荷点或置大功率点，以这些点上得峰值作为系统设计得依携。 二、系统主要技术赛数得确定 （一）、系统工作压力 在液压系统设计中?系统工作压力往往就是预先确定得（依据设计机型参考相关资料选取），然后根据各执行元件对运动速度得要求，经过详细得计算，可以砌定液压系统流童. 在外负荷已定悄况下，系统压力选得越鬲，各液压元件得几何尺寸就越小，可以荻得比较轻巧紧凑得结构，特别就是对于大型挖掘机来说，选取校鬲得工作压力更为空要。 初选系统工作压力不等于系统得实际工作压力，要在系统设计完毕，根据执行元件得负載循环图，按已选定得液压扯两腔有效面积与液压马达排量，换舞并画出其压力循环图，再计入管路系统得各项压力损失，按系统组成得型式，最后得到系统负我压力及其变化规律。 确定工作压力，应该选用国家系列标准值，我国得“公称压力及流童系列"（JB824-66）. 其中适用于液压挖振机得公称压力系列值有:8、10、12、5、16. 20、25. 32、40MPa。 （二）、系统流量 确定系统流量，应首先计算每个执行元件所需流量，然后根据液压系统采用得型式来确定系统流量? （三）、系统液压功率 三、液压系统方案得拟定 （一）开式系统与闭式系统得选择 液压挖掘机得作业，除行走与回转外，主要靠双作用液压缸来完成得。双作用液压缸由于两腔面积不等，而且两腔交替频緊。因而只能使用开式系统?即各?元伴回油直接回油箱. 对挖振机得开式系统，由于布置空间得限制，油箱容积不能做得太大，一般仅就是主泵流量得广2倍，自然冷却能力不足，要附加油冷却器。 （二）泵数得选择 整个系统使用两个泵，各?自组成一个独立得回路。这种系统也称为双泵双回路系统.在双泵系统中，可将若千个要求复合动作得执行元件分配在不同得回路中。 小型挖掘机中，也为常用三泵系统，单独使用一个泵驱动回转机构与推土铲。 （三）变量系统与定量系统得确定 双泵双.回路变量系统:釆用两台憧功率变量泵，泵输出流童可根据外我荷大小自动无级变化，保持恒功率输出，提高整机得功率利用与生产率。双泵双回路变量系统通常有分功率变量与全功率变量两种. 四、拟定液压系统工作原理图 拟定液压系统工作原理图得一般画法就是： 仁先画执行元件. 2、画出各执行元件得基本回路，包括压力控制回路，流量控制回路，方向控制回路等?
专用弯管机液压系统设计#优选、
目录 1弯管机原理 (2) 1.1弯管机的工作原理 (2) 1.2弯管机的工艺过程 (2) 1.3弯管控制流程 (3) 2液压系统 (4) 2.1液压流程 (4) (4) 2.2液压系统工况分析 (5) 2.3.1液压缸工作负载的计算 (6) 2.3.2 确定缸的内径和活塞杆的直径 (6) 2.3.3计算液压缸在工作循环中各个阶段的压力、流量和功率的实际值 (7) 3.4选择液压泵和电机 (8) 3.4.1确定液压泵的工作压力、流量 (8) 3.4.2液压泵的确定 (8) 3.5辅助元件的选择 (9) 3.6确定管道尺寸 (9) 3.7确定油箱容积 (9) 3.8液压电磁阀 (10) 3.8.1 电磁阀选择 (10) 3总结 (11)
1弯管机原理 1.1弯管机的工作原理 弯管机主要由机械装置、液压系统、等组成。机械装置主要有卡紧装置、小车推进装置、导向轮装置和摇臂回转装置等组成。 其工作原理是将钢管匀速推进，使钢管沿预设的轨道行走从而形成具有一定曲率半径和角度的弯管。先将钢管安装就位，通过摇臂回转装置上的丝杠丝母传动装置调整好弯曲半径，从而获得所需的弯管管件。特点：弯出的管具有形变小，壁厚差小，无应力。弯曲半径0-1800可调节。 1.2弯管机的工艺过程 本课题的研究工作主要是根据弯管机的工艺流程对弯管机的控制系统进行分析和数学建模，确定适用于该系统的控制算法，完成理论与实践的结合。如图2-1所示。 图2-1弯管机流程 由于管材的材质各异，管径、壁厚、弯曲角度等差异较大，使得中频电源加热温度和弯管推进速度之间的关系都不一样，并且各工艺参数的设定也比较复杂，而参数设定的合适与否会极大影响弯管的各种机械性能，所以要根据工况
液压站的设计
液压站的设计 第一节液压站简介 液压站是由液压油箱、液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器、滤油器、液面指示器和清洗孔等。液压泵装置包括不同同类型的液压泵、驱动电机及其它们之间的联轴器等。液压控制装置是指组成液 压系统的各阀类元件及其联接体。 机床液压站的结构型式有分散式和集中式两种类型。 (1)集中式这种型式将机床按压系统的供油装置 , 控制调节装置独立于机床之外，单独设置一个液压站。这种结构的优点是安装维修方便，控制调节装置独立于机床之外，液压装置的振动、发热都与机床隔开；缺点是液压站增 加了占地面积。 (2)分散式这种型式将机床液压系统的供油装置、控制调节装置分散在机床的各处。例如利用机床床身或底座作为液压油箱存放液压油。把控制调节装置放任便于操作的地方。这种结构的优点是结构紧凑，泄漏油易回收，节省占地面积，但安装维修不方使。同时供油装置的振动、液压油的发热都将对机床的工作精度产生不良影响，故较少采用，一般非标设备不推荐使用。 第二节油箱设计 在开式传动的油路系统中，油箱是必不可少的，它的作用是，贮存油液，净化油液，使油液的温度保持在一定的范围内，以及减少吸油区油液中气泡的含量。因此，进行油箱设计时候，要考虑油箱的容积、油液在油箱中的冷却、油箱内 的装置和防噪音等问题。 一油箱有效容积的确 （一）油箱的有效容积 油箱应贮存液压装置所需要的液压油，液压油的贮存量与液压泵流量有直接关系，在一般情况下，油箱的有效容积可以用经验公式确定： （ 6.1） 式中，——油箱的有效容积（L）； Q ——油泵额定流量（L/min）； K ——系数； 查参考文献[1]，P47，取K=7，油泵额定流量Q=41.76 L/min，代入公式6.1， 计算得： =7×41.76=292.32 L 油箱有效容积确定后，还需要根据油温升高的允许植，进行油箱容积的验算。 （二）油箱容积的验算 液压系统的压力、容积和机械损失构成总的能量损失，这些能量损失转化为热量，使系统油温升高，由此产生一系列不良影响。为此，必须对系统进行发热 计算，以便对系统温升加以控制。 液压系统发热的主要原因，是由于液压泵和执行元件的功率损失以及溢流阀的溢流损失所造成的，当液压油温度升高后，会引起油液粘度下降，从而导致液压元件性能的变化，寿命降低以及液压油老化。因此，液压油必须在油箱中得 到冷却,以保证液压系统正常工作。 1 系统总的发热公率 系统总的发热公率H是估算得来的，查参考文献[1]，P 46，得系统总的发热公
液压缸设计
第一章液压系统设计 1.1液压系统分析 1.1.1 液压缸动作过程 3150KN热压成型机液压系统属于中高压液压系统，涉及快慢速切换、多级调压、保压补压等多个典型的液压回路。工作过程为电机启动滑块快速下行滑块慢速下行保压预卸滑块慢速回程滑块快速回程推拉缸推出推拉缸拉回循环结束。按液压机床类型初选液压缸的工作压力为28Mpa,根据快进和快退速度要求，采用单杆活塞液压缸。1.1.2液压系统设计参数 （1）合模力； （2）最大液压压28Mp； （3）主缸行程700㎜； （4）主缸速度υ 快＝38㎜/s、 υ 慢=4.85㎜/s。 1.1.2分析负载 （一）外负载压制过程中产生的最大压力，即合模力。 （二）惯性负载 设活塞杆的总质量m＝100Kg，取△t＝0.25s (三)阻力负载 活塞杆竖直方向的自重 活塞杆质量m≈1000Kg，同时设活塞杆所受的径向力等于重力。 静摩擦阻力 动摩擦阻力 由此得出液压缸在各个工作阶段的负载如表****所示。
表*** 液压缸在各个工作阶段的负载F 工况负载组成负载值F工况负载组成负载值F 启动981保压3150×103加速537补压3150×103快速491快退+G10301按上表绘制负载图如图***所示。 F/N v/mm·s-1 537 491 981 38 4.85 0 l/mm 0 l/mm -491 -981 -38 由已知速度υ 快＝38㎜/s、 υ 慢=4.85㎜/s和液压缸行程s=700mm，绘制简略速度图，如 图***所示。 1.2确定执行元件主要参数 1.2.1 液压缸的计算 （一）液压缸承受的合模力为3150KN，最大压力p1=28Mp。 鉴于整个工作过程要完成快进、快退以及慢进、慢退，因此液压缸选用单活塞杆式的。在液压缸活塞往复运动速度有要求的情况下，活塞杆直径d根据液压缸工作压力选取。 由合模力和负载计算液压缸的面积。 将这些直径按GB/T 2348—2001以及液压缸标准圆整成就近标准值，得:
液压集成块设计方法与解析
集成块其实就是油路块，集成式液压系统(Integrated Hydraulic Manifold Systems?IHMS)的核心单元是液压阀块(Hydraulic Manifold Bloeks-HMB)，它是一个或多个特别的预先钻有多个孔的阀块体，其上安装有各种液压元件，如液压阀、管接头、压力表等，其内部的孔道与元件孔道相连通，构成液压集成回路(Hydraulic Integrated Circuit)，实现系统控制要求。 一般一个阀块体上稍微复杂一点的就有上百个，这些孔道构成一个纵横交错的孔系网络。在阀块安装布局中，各种元件应尽可能紧凑、均匀地分布在阀块体各面，既要方便安装、调试，又要符合美学要求，而且，布局方案与连通要求一起成为孔道设计的起始条件。元件间通过内部孔道连通，无法直接连通的需设置工艺孔。同时，设计时还必须满足菲连通孔道问安全壁厚和连通孔道相交处通流截面等设计品质的要求。这些问题不仅导致传统的人工布局、孔道连通及校核异常困难，即使采用一般的CAD方法亦难以确保设计质量。 液压阀块上六个表面的功用(仅供参考)： (1)顶面和底面 液压阀块块体的顶面和底面为叠加接合面，表面布有公用压力油口P、公用回油口O、泄漏油口L、以及四个螺栓孔。 (2)前面、后面和右侧面 (a)右侧面：安装经常调整的元件，有压力控制阀类，如溢流阀、减压阀、顺序阀等：流量控制阀类，如节流阀、调速阀等。 (b)前面：安装方向阀类，如电磁换向阀、单向阀等;当压力阀类和流量阀类在右侧面安装不下时，应安装在前面，以便调整。 (c)后面：安装方向阀类等不调整的元件。 (3)左侧面 左侧面设有连接执行机构的输出油口，外测压点以及其他辅助油口，如蓄能器油孔、接备用压力继电器油孔等。 液压阀块块体的空间布局规划是根据液压系统原理图和布置图等的设计要求和设计人员的设计经验进行的。经常性的原则如下： (1)安装于液压阀块上的液压元件的尺寸不得相互干涉。 (2)阀块的几何尺寸主要考虑安装在阀块上的各元件的外型尺寸，使各元件之间有足够的装配空间。液压元件之问的距离应大于5mm，换向阀上的电磁铁、压力阀上的先导阀以及压力表等可适当延伸到阀块安装平面以外，这样可减小阀块的体积。但要注意外伸部分不要与其他零件相碰。 (3)在布局时，应考虑阀体的安装方向是否合理，应该使阀芯处于水平方向，防止阀芯的自重影响阀的灵敏度，特别是换向阀一定要水平布置。 (4)阀块公共油孔的形状和位置尺寸要根据系统的设计要求来确定。而确定阀块上各元件的安装参数则应尽可能考虑使需要连通的孔道最好正交，使它们直接连通，减少不必要的工艺孔。 (5)由于每个元件都有两个以上的通油孔道，这些孔道又要与其它元件的孔道以及阀块体上的公共油孔相连通，有时直接连通是不可能的，为此必须设计必要的工艺孔。阀块的孔道设计就是确定孔道连通时所需增加工艺孔的数量、工艺孔的类型和位置尺寸以及阀块上孔道的孔径和孔深。 (6)不通孔道之间的最小壁厚必须进行强度校核。 (7)要注意液压元件在阀块上的固定螺孔不要与油道相碰，其最小壁厚也应进行强度校核等等。