文档介绍：第八章液压传动系统的设计计算
液压系统设计的步骤与要求
液压传动系统设计是液压设备主机设计的重要组成部分,当从必要行、可行性和经济性等几个方面对机械、电气、液压和气动等传动形式进行全面比较和论证,决定采用液压传动系统后,液压传动系统设计和主机设计往往同时进行。其设计一般要求为从实际出发,重视调查研究,注意吸取国内外先进技术,力求做到所设计的液压传动系统在满足主机拖动、工作循环要求的前提下,符合结构组成简单、体积小、重量轻、工作安全可靠、使用维护方便、经济性好等公认的设计原则。
液压系统
设计的步骤
与要求
液压系统
的功能设计
组成元件
选择及其
计算(设计)
液压
系统验算
液压装置
的结构设计
编制技术文件
液压系统
设计计算举例
思考题
与****题
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设计内容与步骤
液压传动系统的设计主要分为两大部分:
1 是系统的功能原理设计:
它包括系统功能设计、组成元件设计和液压系统验算等三个环节,其目的是以液压系统原理图的方式,确定完成主机任务要求的液压传动系统方案。
2 是系统的结构设计亦称施工设计:
它包括液压装置及电气控制装置的设计,其设计的成果是液压传动系统产品的工作图样和有关技术文件,为制造、组装和调试液压系统提供依据。
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图8-1 液压传动系统的一般设计流程
按图8-1所示内容与步骤进行设计,进行设计。但由于各类主机设备对液压传动系统的要求不同及设计者经验的多寡,其中有些内容与步骤可以省略和从简,或将其中某些内容与步骤合并交叉进行。
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明确液压系统的技术要求
设计者在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前,应进行调查研究,以求对下列技术要求达到定量了解和掌握:
1) 主机的概况:用途(工艺目的)、结构布局(卧式、立式等)、使用条件(连续运转、间歇运转、特殊液体的使用)、技术特性(工作负载的性质及大小;运动形式;位移、速度、加速度等运动参数的大小和范围)等。由此确定哪些机构需要采用液压传动,所需执行元件形式和数量及其工作范围、尺寸、质量和安装等限制条件;
2) 机器的循环时间、执行元件的动作循环与周期及各机构运动之间的联锁和安全要求;
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3) 主机对液压系统的工作性能(如调速范围、运动平稳性、转换精度、传动效率、控制方式及自动化程度等)的要求;
4 ) 原动机的类型(内燃机还是电动机)及其功率、转速和转矩特性;
5 ) 工作环境条件,如室内或室外、温度、湿度、尘埃、冲击振动、易燃易爆及腐蚀情况等;
6 ) 限制条件,如压力脉动、冲击、振动噪声的允许值等;
7 ) 对防尘、防爆、防寒、躁声、安全可靠性的要求;
8 ) 经济性要求,如投资费用、运行能耗和维护保养费用等。
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液压系统的功能设计
液压系统功能设计,就是根据技术要求配置液压执行元件,然后通过动力和运动分析,确定系统主要参数,编制执行元件的工况图,从而草拟液压系统原理图的过程。
配置液压执行元件
考虑液压设备的总体方案时,确定液压执行元件和确定主机整体结构布局是同时进行的,液压执行元件的选择由主机的动作要求、载荷大小及布置空间条件确定,液压执行机构的选择可参考表8-1。
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表8-1 常用液压执行元件的类型、特点和应用
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选定执行元件的类型和数量后,即可将机器的循环时间合理细分为各执行元件的顺序动作时间、间歇时间等,并做出执行元件动作周期顺序图,其典型示例如图所示。对于简单的系统或单执行元件,则可直接做出动作循环图,其典型示例如图所示
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图8-2 典型执行元件动作周期顺序图(挖掘机)
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图8-3 典型动作循环
液压执行元件动力与运动分析
运动分析是确定液压系统主要参数的基本依据,包括每个液压执行元件的动力分析(负载循环图)和运动分析(运动循环图)。以了解运动过程的本质,查明每个执行器在其工作中的负载、位移及速度的变化规律,并找出最大负载点和最大速度点。
1. 动力分析(负载循环图)
液压执行元件的负载包括工作负载和摩擦负载两类,工作负载又分阻力负载、超越负载(负载)
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