液压系统设计篇
液压系统设计篇
液压传动系统设计，除了应符合其主机在动作循环和静、动态性能等方面所提出的要求外，还必须满足结构简单、使用维护方便、工作安全可靠、性能好、成本低、效率高、寿命长等条件。液压传动系统的设计一般依据流程图见图4-1的步骤进行设计。
图4-1 液压传动系统设计流程图
第一节明确设计要求
设计新的液压系统，首先要明确机器对液压系统有哪些动作和性能要求，掌握这些技术要求，作为设计的出发点和依据。需要掌握的技术要求可能有：
1．机器的特性
(1)全面了解主机的结构和总体布局，了解机构与被驱动部分的连接条件及安装上的限制条件以及其用途和工作目的等。
(2)负载种类（恒定负载、变化负载及冲击负载）及大小和变化范围；运动方式（直线运动、回转运动、摆动）及运动量（位移、速度、加速度）的大小和要求的调节范围；惯性力、摩擦力、动作特性、动作时间和精度要求（定位精度、跟踪精度、同步精度）。
(3)原动机的种类（电动机、内燃机等）、容量（功率、转速、转矩）及稳定性。
(4)操作方式（手动、自动）、信号处理方式（继电器控制、逻辑电路、可编程控制器、微机程序控制）。
(5)系统中各执行元件的动作顺序、动作时间的相互关系。
2．使用条件
(1)设置场所。
(2)环境温度、湿度（高温、寒带、热带），粉尘种类和浓度（防护、净化等），腐蚀性气体（所有元件的结构、材质、表面处理、涂覆等），易爆气体（防爆措施），机械振动（机械强度、耐振结构），噪声限制（降低噪声措施）。
(3)维护程度与周期；维护人员的技术水平；维护空间、作业性、互换性。
3．适用标准、法则
根据用户要求采用相关标准、法则。
4．安全性、可靠性
(1)用户在安全性方面有无特殊要求。
(2)明确保用期、保用条件。
5．经济性
不能只考虑投资费用，还要考虑能源消耗、维护保养等运行费用。
6．工况分析
对液压系统进行工况分析，是查明其每个执行元件在各自工作过程中的速度和负载的变化规律，它是由主机提出的相应动作要求和承载能力确定的。
第二节液压系统方案设计
液压系统方案设计的目的是在满足主机功能的前提下，优选出综合指标最优的液压系统方案。首先根据技术要求确定执行元件的种类、数量、动作顺序和动作条件,拟定驱动执行元件的基本回路。分步考虑驱动回路、控制回路、液压源回路等基本控制部分，然后综合得到总的液压系统。最后再进一步考虑安全性、节能、寿命等因素，对此基本系统进行修改补充，使之臻于完善，获得在满足技术要求的条件下，最少液压元件组成的最优液压系统。可遵循以下步骤进行设计。一、确定执行元件的种类
执行元件是液压系统的输出部分，必须满足机器设备的运动功能、性能的要求及结构、安装上的限制。根据所要求的负载运动形态，选用不同的执行元件配件，见表4-1。
表4-1 执行元件配置的选择
二、确定控制方式
执行元件的控制方式有泵控制方式和阀控制方式。泵控制方式采用双向变量泵，通过控制泵的流量实现执行元件的速度控制，通过控制泵的出流方向实现执行元件的方向控制。这种方式中每个执行元件需要一个变量泵。负载惯性大、起动停止冲击大的场合可以采用。
阀控制方式中，用方向控制阀实现执行元件的方向控制，用流量控制阀实现执行元件的速度控制。这种方式应用最广泛，适用于一个液压源同时驱动多个执行元件的场合或输入信号很复杂而要求快速响应的场合。泵控制方式与阀控制方式的对比见表4-2。
表4-2 两种控制方式的对比
三、设计控制液压回路
由于设计者的思路、经验或对所用元件的考虑方法不同，即使针对同样目的设计出来的液压回路也是千差万别的。因此可以拟定几种符合目的的液压回路，再从成本、重量、使用方便等方面进行对比论证，确定最合适的液压回路。
液压回路基本上由第三章所述的基本回路组成。工程机械的发展，已经形成了许多简便成熟、行之有效的液压控制系统，设计时可酌情选用。
现有的各类机械设备的液压系统，有很多是设计得很成功的，在设计新的系统时，可以参考借鉴、移植裁剪。
用标准图形符号绘制拟定的液压系统原理图。
四、设计液压过滤系统
确保液压系统中的油液质量是设计和使用好液压传动装置的关键，这是因为油液质量不合要求往往会引起液压车辆早期损坏、失效。油液质量指标包括油液的污染度和工作状态下的油液粘度。前者由过滤装置保证。
1.油液污染种类与来源
油液中存在着各种各样的污染物，其中最主要的是固体颗粒物，此外，还油水、空气以及有害化学物质。如图4-2所示，污染物的来源主要有三方面：
(1)潜在污染
液压系统内中原来残留的污染物。如液压元件加工和系统装配过程中残留的金属切屑、沙粒及清洗溶剂等。
(2)侵入污染
从外界侵入液压系统的污染物。它主要产生于使用过程，取决于工程机械工作环境、维护和保养水平。
图4-2 液压系统油液污染
在液压系统工作环境中，存在各种类的污染物。在大气中，主要是砂粒及灰尘，其它如水汽、热能、化学物品及放射物质等在不同的场合下都可能存在。砂粒一般指尺寸在74~1000μm 的颗粒，主要成分为SiO2，砂粒的硬度足以划伤或磨损液压元件。灰尘一般指尺寸74μm以下的颗粒，一般存在于地面表层。大气中的灰尘浓度于许多因素有关，浓度范围为9~183mg/m³。而工程机械工作过程中，大气灰尘浓度会明显增加，平地机工作环境灰尘浓度为9~183mg/m³，
上述灰尘通过液压缸活塞杆、油箱通气孔等进入液压系统。
(3)固生污染
系统内部生成的污染物。液压元件在工作过程中，由于相对运动表面的磨损及液流冲击零件表面的磨损、材料的疲劳脱落、化学反应（氧化、电解等）、振动和冲击等影响不断生成污染物。液压元件生成污染物是相当可观的，液压泵流量为75L/min，工作4000h，其生成污染物为：齿轮泵37.5 mg/h，柱塞泵为34 mg/h。
2.污染引起液压系统失效的形式
液压油的污染将直接影响液压系统工作的可靠性和液压元件的使用寿命。根据对装载机早期故障统计分析，发现故障中60%是液压元件的故障，而在液压元件故障中有75%是由于液压油的污染造成的。液压污染造成液压系统失效的形式主要有一下几种：
(1)使液压系统工作性能下降，动作失调
由于液压油中的污染物堵塞液压元件的节流孔或节流间隙，改变了液压系统工作的性能，引起动作失调。
液压油污染物中的固体颗粒进入液压元件运动副的间隙内，对零件表面切削磨损或疲劳磨损，致使液压元件的泄漏增加，造成液压阀流量放大系数降低，控制灵敏度下降，也使液压泵、液压马达和液压缸容积效率降低。液压系统的刚性减少。
(2)使液压元件失效，造成系统故障
对于液压泵类元件，液压油中的固体颗粒使液压泵相对运动部件的表面磨损加剧（如：柱塞泵柱塞与缸孔、滑履与斜盘；齿轮泵中齿轮端面与侧板、齿顶与泵体内壁），表面刮伤，咬死，泵的效率降低，致使液压泵失效。如一台压路机在使用中，发现存在驱动无力、速度达不到技术要求故障，对液压油检测其清洁度为NAS16级，拆开液压泵发现配油盘已严重磨损。
对于液压阀类元件，固体颗粒堵塞液压阀的间隙和孔口，引起阀芯组滞和卡紧，影响阀的工作性能，甚至导致动作失灵，造成系统故障。如一台装载机工作压力一直不稳定，经分析检查，确任安全阀故障，拆开安全阀发现污染物堵塞在阻尼孔处，致使安全阀压力不稳定。
对于液压缸，污染物将加速密封的磨损和缸内表面的滑伤，将造成泄漏增大，推力不足或动作不稳定、爬行、速度下降等故障。
(3)加速液压油性能的恶化，造成经济损失
液压油中的水分和空气是液压油氧化的必要条件，而液压油中的金属颗粒对油液的氧化起着重要的催化作用。试验研究表明，当油液中存在金属颗粒和水时，油液的氧化速度急剧增快，铁和铜的催化作用使油液氧化速度分别增加10和30倍以上。油液的氧化将造成重大的经济损失。
液压过滤系统设计设计就是通过在液压系统中增加滤油器而阻止污染物进入液压系统中。在静液压驱动系统中，补油回路为主回路的入口，且补油量小，易于配置滤油装置。因此，采用补油回路过滤可以有效保证系统的油液质量。静液压驱动系统液压泵集成的补油泵一般提供吸油口过滤和出油口过滤（又称为压力油过滤）两种方式（如图4-3）。较早期产品如Sauer20系列液压泵，则只提供吸油过滤方式。
开式液压系统除采用吸油过滤和压力油过滤方式外，还此基础上派生出来的压差控制式压力过滤和回油过滤几种方式。
(1)吸油口过滤
如图4-3a所示，在油箱与液压泵吸油口处设置10μm精吸滤器，可防止侵入污染物景如液压系统中。该方式结构简单，可以充分保证液压系统油液得到可靠过滤；当滤油器堵塞时，补油压力降低，工作压力下降，机器降速乏力。吸油口过滤存在的问题是滤油精度越高，越易堵塞。
图4-3 吸油和压力油过滤回路
(2)压力过滤方式
如图4-3b所示，利用液压泵的供油压力使油液强制通过精滤油器，系统工作对滤油器的堵塞不敏感。在选用压力过滤方式时，往往在补油泵吸油口另加装一粗滤油器（80~100 μm），该滤油器过滤了进入补油泵的较粗颗粒，避免了液压泵受污染物影响，同时减小了补油泵出口油液的污染颗粒浓度，增加了出口滤油器的工作寿命。这种滤油方式可有效地保护控制元件和执行元件的污染。
由于在补油泵出口与滤油器之间无溢流阀，因此压力滤油器必须带有单向旁通阀来防止滤芯因堵塞而被击穿。这种压力过滤的缺点为：滤油器承受高压作用，可靠性降低；滤油器安装在管路上，装配维护不方便；旁通阀打开时，进入主回路的油液未经精细过滤。
(3)回油过滤方式
为了避免压力过滤方式的缺点，将液压泵出口滤油器移之液压系统回油路上，采用低压精滤油器，可有效地防止固生污染对液压系统的影响，但是降低了对控制元件和执行元件的保护。
(4)联合补油过滤回路
这种补油回路如图4-4所示。液压主泵1吸油口有精滤器6。辅助泵系统回油经回油滤油器3后进入主泵1的吸口处，即主泵吸油口为两路进油：一路为吸油过滤，另一路为回油过滤，因而称为联合补油过滤回路，充分保证了补油泵进油的可靠性。
图4-4 联合补油过滤回路
1.主泵
2.辅助泵
3.回油滤油器
4.单向阀
5.稳压单向阀5.吸油细滤器
当滤油器3堵塞时可通过单向阀4旁通油路，防止破坏滤油器。单向阀5保证补油泵吸口处
压力稳定。当辅助系统油缸进行换向、大小腔转换时会使回油流量发生变化，流量增加时可通过单向阀5卸压以防冲坏吸油滤油器6；若辅助泵排量大于主泵，当发动机转速增大时也会有多余流量经单向阀5排泄；流量减小时可通过吸油滤油器6补油以防吸空。单向阀4的开启压力高于单向阀5的开启压力，两者之差即为滤油器3的最大工作压差。
这种联合补油过滤回路的最大特点为： ① 利用辅助系统的回油作为主泵进油，回油滤油器3为压力过滤方式，成本低、工作可靠； ② 以传统的吸油滤油器支路为主泵的辅助进油支路，避免了因单一回油支路流量不足产生的吸空现象；
③ 与传统单一的吸油滤油器相比，由于吸油滤油器为辅助工作，因而工作寿命大大提高。
第三 液压系统参数设计
经过上一节液压系统方案的设计，液压系统的控制逻辑已经确定。接下来的任务就是选择合理的工作参数和确定适宜的液压元件。我们知道对于统一方案的液压系统，由于参数设计的不同，其液压元件的选型是有区别的。例如，ZL40装载机工作液压系统在工作压力16.2Mpa 和19Mpa 下，将形成表4-3两种不同的元件选型。由于不同参数液压元件的性能不同，见导致液压系统性能的差异，为了获得最佳的工作参数和合理的液压元件，液压元件选型与参数设计时同步进行的。
表4-3 装载机工作液压系统选型
液压系统参数设计过程为：液压参数匹配计算—执行元件选型—动力元件选型—控制元件选型—辅件选型。
一、液压系统参数匹配计算
工程机械液压系统匹配就是使液压系统输出功率与主机要求相匹配。即液压系统工作压力与负载压力误差EP 、液压泵输出流量与负载速度的误差ET 最小。以执行元件液压缸为例说明：
0)()(T Z T ET F Z F EF -=-=
式中：)(),(Z T Z F —液压系统设计力和时间响应。
00,T F —主机液压缸输出力与动作时间要求。
其中：
)(4
)(2p p D Z F ∆-=π
)/(4
)(2Q q n L D Z T p ∆-=
π
其中：p —系统工作压力
D —液压缸缸径 L —液压缸行程 q —液压泵排量
p ∆—压力损失
Q ∆—流量损失
在参数设计中q 、D 都是由液压元件系列决定的离散量，而p 使连续量。考虑到ET 与EF 的相关性，在设计中应首先确定系统压力使EF 匹配，然后再使ET 接近目标值。
液压系统的工作效率趋势是由液压泵和液压马达等效率曲线决定的，如果使液压泵、液压马达工作在最高效率区（如图4-5）内，液压系统的效率必然最高。也就是说液压泵、液压马达主要工作参数应在额定工况附近,液压系统的工作压力也就确定了。
在确定了工作压力后，通过上式可计算出执行元件和液压泵的参数。
图4-5液压泵等效率曲线
二、液压执行元件选型
1.液压缸选择
液压缸的安装方式要根据负载特性和运动形式妥善选择，要使液压缸所受载荷沿动作方向而在径向不受载荷。
液压缸内径根据所需液压缸力F 和可利用的系统压力p 来确定。以单杆双作用液压缸为例，其推力F 1和拉力F 2分别为:
()
p
d D p A F p
D p A F 22
222114
4
-=
===π
π
式中:
A1—无杆腔活塞受压面积（㎡）； A2—有杆腔活塞受压面积（㎡）； D —液压缸内径（m ）； d —活塞杆外径（m ）； F1—推力（N ）； F2—拉力（N ）；
p —工作压力（MPa ）；
根据上式算出受压面积后，选出合适的液压缸内径。
缸速的确定涉及工程机械工作循环时间和液压缸的行程，一般推荐的速度范围是15～300㎜/s 。缸速过高时，密封的寿命缩短。速度过低时还容易发生爬行现象，无法平稳地动作。
有些液压缸内装式缓冲装置，以便在活塞接近行程末端时，使活塞逐渐减速，防止活塞撞击
缸头。但是，如果使很大的负载高速动作，则进入缓冲段时产生的冲击压力有时会使机械装置或液压缸损坏。当缸速超过7m/s 且运动质量较大时，单靠缸内的缓冲装置无法吸收全部惯性能量，所以还必须考虑液压回路上的减速措施。
活塞杆直径必须足够大，以承受负载和缸所施加的应力。活塞杆受拉力时，活塞杆面积等于活塞受力除以活塞杆屈服强度再乘以安全系数。但活塞杆受推力时，必须有足够的纵弯强度。当纵弯强度不够而产生较大的挠度时，由于滑动面的摩擦等引起导向套及活塞上有较大的偏载荷，造成卡咬、爬行、密封件异常磨损等问题。防止纵向弯曲所需的附加强度取决于行程及支点连接方式。
2.液压马达选定
液压马达时要考虑的因素有工作压力、转速范围、堵转扭矩、运行扭矩、总效率、容积效率、滑差特性、寿命等机械性能及在机械设备上的安装条件、外观等。
确定了所用液压马达的种类之后，可根据所需要的转速和转矩从产品系列中选出能满足需要的若干种规格，然后利用各种规格的特性曲线查出（或算出）相应的压降、流量和总效率。接下去进行综合技术经济评价来确定某个规格。
需要低速运行的马达，要核对其最低稳定转速。如果缺乏数据，应在有关系统的所需工况下实际试验后再定取舍。为了在极低转速下平稳运行，马达的泄漏必须恒定，负载要恒定，要有一定的回油背压（如0.3～0.5MPa ）。
根据轴承寿命计算关系可知，如果转速减半则轴承寿命延长为原来的2倍。轴上载荷每减小10%则轴承寿命加长40%。
需要马达带载起动时，例如起重机下放重物或静液传动系在溜坡时，马达工作于泵工况。这时在给定的压降下，制动扭矩与马达的有效扭矩的关系如下：
2
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=hm mot br
M M η 式中:
M br —制动扭矩； Mmot —有效扭矩； ηkm —机械效率
按上式算出的制动扭矩不得大于马达的最大工作扭矩。
这防止作为泵工作的制动马达发生气蚀或丧失制动能力，应保证这时马达的“吸油口”有足够的补油压力。这可以靠闭式回路中的补油泵或开式回路中的背压阀来实现。当液压马达驱动大惯量负载时，为了防止停车过程中惯性运动的马达缺油，应设置与马达并联的旁通单向阀补油。
需要长时间防止负载运动时，应使用在马达轴上的液压释放机械制动器。 三、液压泵选型
液压泵是液压系统的动力源。要选用能适应执行元件所要求的压力发生回路的泵，同时要充分考虑可靠性、寿命、维修性等以便所选的泵能在系统中长期运行。
选择液压泵时要考虑的因素有工作压力、流量、转速、定量或变量、变量方式、容积效率、总效率、寿命、原动机的种类、噪声、压力脉动率、自吸能力等，主要考虑与液压油的相容性、尺寸、重量、经济性、维修性。这些因素一般已写在产品样本或技术资料里，要仔细研究，不明确的地方最好询问制造厂。
液压泵的输出压力应是执行元件所需压力与配管的压力损失和控制阀的压力损失之和。它不得超过样本上的额定压力。强调安全性、可靠性时，还应留有较大的余地。样本上的最高工作压力是短期冲击时允许的压力。如果每个循环中都发生冲击夺力，泵的寿命会显著缩短，甚至损坏。
液压泵的输出流量应包括执行元件所需流量（有多个执行元件时由时间图求出总流量）、溢
流阀的最小溢流量、各元件的泄漏量的总和，泵的输出流量为：
v qn
Q η1000
=
式中:n —转速（r/min ）；
Q —输出流量（L/min ）； q —排量（Ml/r ）；
ηv —容积效率（%） 四、液压控制元件选型
选定液压控制元件时，要考虑的因素有压力、流量、工作方式、连接方式、节流特性、控制性、稳定性、油口尺寸、外形尺寸、重量等，但价格、寿命、维修性等也需考虑。液压控制元件的容量要参考制造厂样本上的最大流量值及压力损失值来确定。样本上没有给出压力损失曲线时，可用额定流量时的压力损失按下式估算其他流量的压力损失。
2
⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛∆=∆r r Q
Q
p p 式中:△p —Q 时的压力损失；
△p r —流量Q r 时的压力损失。
另外，如果粘度变化时，要乘以表4-4中给出的系数。
表4-4 粘度修正系数
1.换向阀 换向阀使用时的压力、流量不要超过制造厂样本的额定压力、额定流量，否则液压卡紧现象和液动力的影响往往引起动作不良。尤其在液压缸回路中，活塞杆外伸和内缩时回油流量是不同的。内缩时回油流量比泵的输出流量还大，流量放大倍数等于缸两腔活塞面积之比，要特别注意。压力损失对液压系统的回路效率有很大影响，所以确定阀的通径时不仅考虑换向阀本身，而且要综合考虑回路中所有阀的压力损失、油路块的内部阻力和管路阻力等。
换向阀的中位滑阀机能关系到执行元件停止状态下位置保持的安全性，必须考虑内泄漏和背压情况，从回路上充分论证。另外，最大流量值随滑阀机能的不同会有很大变化，应予注意。
2.单向阀和液控单向阀 单向阀的开启压力取决于内装弹簧的刚度。一般来说为减小流动力可使用开启压力低的单向阀。当流过单向阀的流量远小于额定流量时，单向阀有时会产生振动。流量越小，开启压力越高，油中含气越多，则越容易振动。
打开液控单向阀所需要的控制压力取决于负载压力、阀芯受压面积及控制活塞的受压面积。 3.流量控制阀 流量控制阀有节流阀、调速阀、分流集流阀等，这里介绍调速阀的使用注意事项。
应用场合所需的流量调节精度，应由所选的凋速阀在整个调节范围内加以保证。样本上的精度值一般是针对额定压力、最大流量时的调节精度。实际使用压力、流量不同时精度也不同。
对流量进行控制需要一定的压差，高精度的流量控制约需1MPa 的压差。
普通调速阀存在着流量跳动现象，这是因为开始调节时调速阀中的压力补偿器尚处于开启位置，全部压降都作用在节流口上，致使流量过大。为了克服它的不良影响，可选用手调补偿初始开度的调速阀或带外控关闭功能的调速阀。
4.溢流阀 溢流阀有直动式和先导式。一般说来直动式响应较快，宜用作安全阀，先导式启闭特性较好，宜用作调压阀。
启闭特性是选用溢流阀时要考虑的重要因素。如果启闭特性太差，则负载压力低于设定压力
时溢流阀开始溢流，随着压力升高溢流流量加大，执行元件速度减慢，达到设定压力时执行元件停止。因此，执行元件速度在负载力大时变得不稳定，回路效率也显著降低。
溢流阀的动态特性是很重要的。在负载激烈变化下，希望溢流阀既响应快又稳定。
溢流阀的调压范围可通过更换调压弹簧改变，但所用的弹簧的设定压力可能改变启闭特性。
5.减压阀启闭特性的变化趋势与溢流阀相反，即通过减压阀的流量加大时二次压力有所降低。必须注意减压阀设定压力与执行元件工作压力的关系。
先导式减压阀的泄油量比其他控制阀多。始终有油液从先导阀流出来，可能多达1L/min以上，影响到泵容量的选择。
二次压力的调节范围取决于所用弹簧和通过阀的流量。最低调节压力要保证一次压力与二次压力之差为0.5～1MPa。
五、过滤器选型
1.液压油的污染程度评定
对于定量评定液压油的污染程度，国际上通常采用质量测定法和计数法。质量测定法是测定单位体积油液中所含固体颗粒污染物的质量，其测定法所需的测试设备比较简单，测定结果仅反映油液中污染物的总量，并不能反映污染物颗粒的大小和尺寸分布。而污染物对液压元件的危害与颗粒尺寸分布及数量密切相关，因此随着颗粒计数技术的发展，目前已普遍采用颗粒污染度的表示方法。
计数法通常采用美国NAS1638油液污染度等级和ISO4406油液污染度等级国际标准。NAS1638是美国航天工业部门提出的，它以颗粒浓度为基础，按照100mL油液中在5～15、15～25、25～50、50～100和＞100μm 五个尺寸区间内的最大允许颗粒数划分为14个污染度等级，见表4-5。
ISO4406油液污染度国际标准采用两个数码表示油液的污染度等级，前面代码代表1 mL油液中尺寸大于5μm的颗粒数的等级，后面的代码代表1 mL油液中尺寸大于15μm的颗粒数的等级，两个码之间用一斜线分隔。表4-6为ISO4406油液污染度等级和相应的颗粒浓度。根据颗粒浓度的大小共划分26个等级。新标准ISO11218采用三个数码表示油液的污染度等级，在ISO4406的基础上，前面增加了大于2μm的颗粒数的等级。
表4-5 NAS1638油液污染度等级（100mL中的颗粒数）
表4-6 ISO4402：1987污染度等级
2.液压系统目标清洁度
工程机械液压系统污染度取决于系统的敏感度。而敏感度与液压系统工作状态和液压元件临界间隙相关。在选择液压系统主要滤油器过滤精度时，主要考虑系统中关键元件的污染敏感性及工作条件。各类液压元件对油液清洁度的要求可参看表4-7。
表4-7 典型液压元件对油液清洁度的要求（ISO4406）
参考上表确定系统油液的目标清洁度，然后根据环境工作条件和对污染侵入控制的程度，确定滤油器的设置和所需的过滤精度。
3.滤油器类型的选择
在选用液压滤油器时，一般需要参考滤油器制造厂提供的产品样本。然而产品的样本一般只
是给出基本的参数，而对具体使用条件不可能一一说明。因此，还必须根据具体的系统及其工作条件，考虑元件对污染的敏感性、工作压力及负载特性、流量波动、环境条件和对污染侵入的控制程度等因素。
当设计过滤系统的选用滤油器时，用户可向生产厂家提出工作系统对滤油器的技术要求，以便厂家能够提供尽可能符合用户使用要求的产品。表4-8列出了订货时需要提出的滤油器主要技术要求（根据ISO7744）。
关于液压滤油器的尺寸和性能参数，目前尚没有统一的标准，在选用滤油器时需要依照产品样本和有关行业标准。国产滤油器的流量和过滤精度系列见表4-9和表4-10。
表4-9 流量系列
表4-10 过滤精度系列
滤油器的类型和结构与他在液压回路中的位置有关，在液压系统中，滤油器根据需要可安装在吸油路、压力油路和回油路中，也可以安装在主系统之外，组成单独的外过滤系统。
合理选择滤油器的过滤精度是保证液压系统油液达到所要求清洁度的关键。滤油器在液压系统中的作用主要有两个方面：一是控制元件的污染磨损；二是防止污染引起的故障。对于中等污染侵入率以及正常维护的状况，滤油器过滤精度的选择可参考表4-11。
表4-11 目标清洁度与滤油器的设置及过滤精度单位：μm
根据实际经验，对于不同类型和要求的液压系统，可参考表4-12选择滤油器的过滤精度。
表4-12滤油器过滤精度的选择
4. 滤油器尺寸的确定
滤油器的尺寸与通过流量有着对应的关系。通常是根据液压系统的流量来确定滤油器所需的通过流量，从而确定滤油器的尺寸。
在选择滤油器尺寸时，主要参考制造厂产品样本提供的技术参数。国产滤油器型号标明公称流量以供选用。国外滤油器产品一般用无量纲的公称流量值来表征滤油器的尺寸。
应当指出，公称流量是在给定的条件（油液粘度、过滤精度和压差）下的流量值。例如德国标准DIN24550规定滤油器的公称流量是在油液粘度为32mm 2/s ，滤芯过滤精度25μm （β25≥75），以及给定压差情况下通过的流量。一定尺寸或公称流量的滤油器，对于不同粘度的油液和不同过滤精度的的滤芯，其允许通过的流量是不同的。
工作油液的粘度对滤油器的通过流量有很大影响。在一定的压差下，油液的粘度越高，滤油器允许的通过流量越小，由于厂家提供的滤油器流量—压差曲线是在标准粘度（如32mm 2/s ）下得出的，因而根据流量—压差曲线确定滤油器通过流量时，需要将实际工作油液粘度下的系统流量换算成为标准粘度下的流量，换算公式如下：
q f qs V *= 式中 q ——实际系统流量 q s ——标准粘度下的流量 f v ——粘度变换系数
2
''v
v v v f v +=
式中 v 和v ’分别为工作油液的实际粘度和试验时的标准粘度。
滤油器尺寸应根据通过滤油器的最大流量确定。对于液压缸传动系统的回油路滤油器，需考虑液压缸活塞与活塞杆的面积比，滤油器的通过流量应按回程时的流量来确定。此外，在确定滤油器尺寸时还需要考虑滤芯的使用寿命。为了避免频繁更换滤芯，一般应根据环境污染状况和对污染侵入的控制能力，适当增大滤油器的尺寸。
实例 确定某一液压缸传动系统回油路滤油器的尺寸。已知：泵的流量为100L/min ，工作油液的粘度为46mm 2/s ，滤油器的过滤精度为5μm ，液压缸活塞与活塞杆的面积比为2。
①确定滤油器的最大通过流量：回油路滤油器的最大流量为泵的流量乘活塞与活塞杆面积比：
q max = 100×2 =200L/min
②将q max 换算为标准粘度下的流量
q s = f v q max
2002
32
463246⨯+=
=264L/min
③根据以上计算出的流量q s ，从产品压差—流量曲线中选择合适的滤油器型号为ZU-A630，其公称流量为630 L/min 。图4-6为所选用滤油器滤芯的压差—流量曲线，滤芯初始压差取0.05Mpa ，过滤精度5μm 的滤芯其允许通过流量为300L/min 。
0.02
0.04
0.06
0.08
100200300400500600
流量（L/min）
压差MPa
图4-6滤芯压差流量特性曲线
油箱上的空气过滤器也不容忽视。该过滤器要有与系统要求相适应的过滤精度，以防止环境污染物浸入。同时又要有足够的通流能力，保证油箱液面升降时通气顺畅。
第四节 液压装置设计
一、液压油箱设计 (一）油箱的功能
每个液压设备都应该有自己的油箱，而且油箱通常都是自制的。油箱的作用主要是:
（1）盛放液压油液-油箱必须能够盛放系统中的全部油液。液压泵从油箱里抽走油液送入系统，油液在系统中完成传递动力的任务后返回油箱。
（2）散发热量-液压系统中的功率损失导致油液温度升高。油液从系统中带回来的热量有很大一部分靠油箱壁散发到周围的空气中。这就要求油箱应具有足够的尺寸，尽量设置在通风良好的位置上，必要时油箱外壁要设置翅片来增加散热能力。
（3）逸出空气-油液泡沫导致噪声和液压元件的损坏，尤其在液压泵中会引起气蚀。低压区压力低于溶解空气的饱和点、吸油管漏气或液位过低时由旋涡作用引起液压泵吸入空气以及回油的搅动作用等都导致形成气泡。未溶解的空气可在油箱中逸出，因此希望有尽可能大的油液面积，并应让油液在油箱里逗留更长的时间。
（4）沉淀杂质-未被过滤器捕获的细小污染物，如磨屑或油液的老化生成物，可以沉落到油箱底部。
（5）分离水分-由于温度的变化，空气中的水蒸气在油箱内壁上凝结成水滴而落入油液中，其中只有很少数量溶解在油液里。未溶解的水会使油液乳化变质。油箱提供了油水分离的机会，使这些游离水聚积在油箱中的最低点，以备清除。
（6）安装元件-往往把液压滤油器等液压元件直接装在油箱板上。
（二）确定油箱容量
液油箱容量包括油液容量和空气容量。油液容量是指油箱中的油液最多时，即液面在液位计的上刻度线时的油液体积。在最高液面以上要留出等于油液容量１０％～１５％的空气容量。
按经验，固定设备用油箱的油液容量应是系统液压泵每分钟流量的３～５倍，行走设备为０.3～3倍每分钟液压泵流量。提出上述理论依据是液压油箱就是冷却器。但是实践表明，移动机械液压油箱的表面积不超过液压元件表面积的30%，而大部分热量是从液压油箱中通过热传导的方式散发出去的。据有些国外资料介绍，油箱容量也可以用公式估算：
Ｖ＝１.２～１.２５（０.２～０.３３×Ｑ＋ＥＺ）
式中：Ｖ—油箱总容量（Ｌ）（包括１０％～１５％的空气容量）
Ｑ—开式回路部分液压泵流量的总和（L / min）
ＥＺ—单作用液压缸的总容积（Ｌ）
此外，还要验算机器上所有液压缸全伸状态下，油箱的油位不低于最低允许油位；所有液压缸全缩时，油箱的油位不高于最高油位。
(三)油箱的结构设计
1.油箱的形状
油箱的形状取决于主机的要求和安装空间的限制，工程机械常用的有方形和异型。如图4-7所示。
图4-7液压油箱
2.箱顶
油箱顶部的结构取决于它上面装些什么。箱顶上安装其他控制元件时，顶板的厚度应为侧板厚度的2-4倍，以免产生振动，且应设隔振垫。为了便于布置和维修，有时采用装在箱顶上的回油过滤器。箱顶上的螺纹孔应该用不通孔，以防污染物落入油箱之内。箱顶上各类元件的设置见图4-8。箱顶结构如图4-9。
.
图4-8 油箱顶部元件设置图4-9箱顶与侧壁的连接
3．箱壁、清洗口、吊耳
当箱盖与箱壁之间为不可拆连接时，应在箱壁上至少设置一个清洗口。清洗口的数量和位置应便于用手清理所有内表面。清洗口盖板应该能由一个人拆装。盖板应配有可以重复使用的弹性
密封件。清洗盖板及密封件的细节见图4-10。
图4-10 清洗口盖板细节
搬动油箱时，可以使用叉车，也可以使用吊车。起吊时可以利用焊在油箱四角箱壁上方的吊耳。圆柱形焊接吊耳见图4-11和表4-13，钩形焊接吊耳见图4-12 和表4-14。估算吊耳的起重量时不要忘记油液的重量。
图4-11圆柱形焊接吊耳图4-12钩形焊接吊耳
表4-13 圆柱形焊接吊耳尺寸单位mm
表4-14 钩形焊接吊耳尺寸单位mm
4.箱底
油箱底部应该向清洗口倾斜，倾斜度通常为1/25～1/20。这样可以促使沉积物（油泥或水）聚集到油箱中的最低点。应在最低点设置不小于M18*1.5的放油塞。
5.隔板、隔墙与除气网
为了延长油液在油箱中逗留的时间，促进油液在油箱中的环流，促使更多的油液参与在系统中的循环，从而更好地发挥油箱的散热、除气、沉淀等功能，油箱中，尤其在油液容量超过100L 的油箱中应设置内部隔板。隔板要把系统回油区与吸油区隔开，并尽可能使油液在油箱内沿着油箱壁环流。隔板缺口处要有足够大的过流面积，使环流流速为0.3～0.6m/s。典型的隔板结构见图4-13。如果隔板与油箱内表面之间采用焊接连接，则焊缝应该满焊，不要留下可能无法清理的藏污纳垢的缝隙。隔板的设置给油箱内部清洗带来一定困难，在清洗口及放油口的设置上应作相应的考虑。
图4-14所示的除气网有助于油液中的气泡浮出液面。除气网用网眼直径为0.5mm的金属网，倾斜10°～30°布置。
图4-13 隔板
图4-14 除气网
(四)油箱附件的配置及其注意事项
油箱附件的配置，一般是根据液压系统的要求来进行的，但不外乎包括空气滤清器、吸回油滤油器、液位液温计等等。
1.空气滤清器
对开式油箱来说，空气滤清器是必备的。通常，它兼作注油口用，其容量一般按泵最大流量的１.５～２倍选取，以便即使在系统尖峰需要期间液面迅速下降时也能在油箱内保持大气压力。通常将它置于油箱的顶部，对行走机械，滤清器安放位置应考虑车辆爬最大坡度和下坡时不致使油液从其中溢出（见图4-15）。
图4-15
2.吸油滤油器
吸油滤油器一般作保护型过滤器用，用来保护液压泵不被较大颗粒污染物所损坏。常常安放在液压油箱的里面。带滤芯和滤壳的滤油器不仅有自封能力而且可方便地带有真空表，被应用得越来越广。
３. 回油滤油器
回油滤油器一般作工作型过滤器用，常选用精滤器。安放位置：它可以被安放在油箱的顶部或侧面。但必须保证油液的出口始终淹没在液面以下，以防产生泡沫。
(３) 液位、液温计
小型油箱液位计的最高刻度线对应油液最高位置，最低刻度线对应最低允许油位（为了确保液压泵不吸空，最低允许油位一般设在泵吸油口以上７５ｍｍ左右）。大型油箱，在最低允许油位处设一小液位计，或使用液位传感器。当液位达到最低允许油位时，发出报警信号，提醒操作者加油。液位计安放在便于观察的地方。
二、液压管路设计
管路把元件连接起来组成液压系统。管路为传递能量的有压油液提供流动通路，为完成能量传递后的油液提供返回油箱的通路，有时还为控制油液提供通路。要在硬管与软管之间作出基本选择。应尽量用硬管，因为硬管成本低、阻力小、安全。元件运动时要用软管，有时为了装拆方便也用软管。软管还可以防振隔振。
(一)硬管
硬管可分成两类，一类是通径定寸的，另一类是外径定寸的。
通径定寸管的规格按公称口径确定。公称口径表示近似内径的参考尺寸，其外径决定于对应的锥管螺纹的尺寸。每种规格的实际内径随着管壁厚度而变化，而壁厚有普通型和加厚型之分。GB/T3091-1993低压流体输送用镀锌焊接钢管就属于这一类。通径定寸管一般比外径定寸管成本低。它可以不用管接头而直接连接于元件或底板上的管螺纹油口，用聚四氟乙烯生料带密封，用于很少拆卸的场合，输送很大流量的场合或者管路长而直的场合。
外径定寸管的规格按外径和壁厚确定。液压系统主要用这种管子。例如GB/T3639-2000冷拔或冷轧精密无缝钢管。外径定寸管比通径定寸管更坚固更整洁，容易弯成系统所需要的形状，并且有各种品种的管接头可以选用。
确定硬管尺寸时要计算管子内径、壁厚、弯头、压力损失。
1.管内油液的推荐流速
表4-15 液压系统管路推荐流速
2.管道内径的计算
πυ
q
d 4≤
式中：d —管道内径；
q —通过管道油液的流量；
υ—管内油液的流速，按推荐流速选取。 3.管道壁厚的计算
[]
σδ2pd
≥
式中:δ—金属管壁厚； d —管道内径； p —工作压力；
［σ］—许用应力，对于钢管，［σ］=σb /n ，σb 为抗拉强度，n 为安全系数。计算出管道内径和壁厚之后，应按标准选取相应规格的油管。
在实际设计中，管道通常按选定液压元件油口的大小来确定其尺寸。液压泵的吸油管应尽可能短，以降低其吸油阻力。吸油阻力直接影响液压泵的容积效率。如表4-16为CBG-125齿轮泵吸油阻力与容积效率关系。吸油阻力超过100㎜Hg ，液压泵容积效率开始下降，因此，为了保证液压泵发挥正常的工作能力，液压泵吸油压力不应超过样本规定值。
表4-16 CBG-125齿轮泵吸油阻力与容积效率
考虑到液流经弯管时的局部压力损失要小，一般推荐弯管半径R ≥5～6d 。如果按此弯制管道在整体布置时，将占有较大的空间。在工程机械设计时，一般不采用。通过计算局部压力损失，当弯曲半径/管径=2～5时，压力损失相差很小。压力管路弯曲半径/管径值从5减到2，局部压
力损失仅增加0.002*105
Pa 。因此，在保证管壁强度的情况下，只要工艺制造水平能够达到，最小弯曲半径可R ≥2d 。
表4-17给出管路工艺上(椭圆度小于15%)可达到最小弯曲半径：
表4-17 管路最小弯曲半径
管路布置的基本要求是：
1）为了减少摩擦损失，管子长度应尽可能小。
2）固定点之间的管段至少要有一个松弯以适应热胀冷缩。应该不惜任何代价地避免紧死的直管。这种直管能在管路中产生严重的拉压应力，并使得需要管子从接头体后退才能装拆的管接头难以连接，参见图4-16。
图4-16 管子必须有弯
3）弯管部位应减至与管路布置的几何形状一致的最少数量，并采用尽可能大的弯管半径。但是，在管端不宜有过大的弯管半径，否则难以与管接头找正。管子总应该有一段直管接近管接头，而把任何管接头近处的弯管调整到远处。
4）所有管路，尤其高压管路均应有适当支撑，尤其在高压系统中弯管前后及与软管连接之前必须支撑。流量的任何突然扰动都将在弯管处产生使管路伸直的倾向，如果管路未加支撑则导致“甩动”。但是管夹不应把管子卡死，而应为热胀冷缩留出足够的窜动自由度。
(二)软管
软管用于相互运动的液压元件之间的挠性连接，或者用于有关元件布置不利，使得软管连接成为唯一可行解决办法的场合。软管还起吸振和消声的作用。
液压系统用的高压软管由合成橡胶制成，与油接触的是耐油合成橡胶制成的内管，内管外面有若干加固层。加固材料可以是天然或合成纤维或纱、金属丝或它们的组合。加固层可以是编织的、缠绕的或两者兼而有之。最外面是一层耐油的蒙皮，各层之间有粘接剂。
所需的软管口径取决于通过的流量和流速。如果油液流速过高，则流动为紊流且能量损失大。Aeroquip公司的软管压降数据见表4-18。
表4-18 软管压降（压降单位：kPa）
液压系统优化设计技术研究
液压系统优化设计技术研究 液压系统已经成为现代机械制造业发展的重要组成部分，其广泛应用于工业生产和民生领域。随着现代科技的不断进步和全球市场竞争的日益激烈，如何提高液压系统的效率和性能已经成为生产制造企业所面临的重要问题。因此，液压系统优化设计技术的研究和应用已经成为目前液压技术研究方向的重要领域之一。 一、液压系统的基本结构和工作原理 液压系统主要由液压泵、液压马达、液压缸、液压阀等组成，其基本工作原理是利用工业油液将电力转换为机械动力，提供机械装置所需的能量。液压系统在工业生产中应用广泛，如汽车工业、模具加工、航空航天、石油化工、机床制造等行业均离不开液压技术的应用。 二、液压系统优化设计技术的研究意义 液压系统在各种不同的应用领域中，需要满足不同的工作条件。因此，如何优化液压系统的设计，提高其效率和性能已经成为重要的研究课题。针对这个问题，液压系统优化设计技术应运而生。液压系统优化设计技术的研究意义在于： 1. 提高液压系统的效率，减少能量损失，实现节能环保。 2. 降低生产成本，提高生产效率和生产线的稳定性。 3. 提高产品的质量和可靠性，使产品更加适合市场需求。 三、液压系统的优化设计技术研究内容 液压系统优化设计技术研究应包括以下主要内容： 1. 变量泵及电液伺服阀控制技术。电液伺服阀是一种高性能的节流控制元件，其结构也越来越复杂。通过对电液伺服阀和变量泵的研究，能够实现更加精确的流量和压力控制。
2. 液压系统中的流场分析。液压系统中的液体流动具有非线性、非稳定性和非静态性，流场分析是液压系统优化设计过程中的一个重要环节。流场分析可以通过仿真技术来进行，以验证设计方案的可用性和稳定性。 3. 液压系统中的噪声和振动控制。液压系统中的噪声和振动都会影响到系统的稳定性和工作效率。因此，如何减少系统中的噪声和振动，提高系统的稳定性和可靠性也是液压系统优化设计的一个重要研究内容。 四、结语 液压系统优化设计技术的研究和应用已经成为现代化生产制造企业不可或缺的组成部分。在未来的发展中，液压系统优化设计技术将继续处于快速发展的状态，与此同时，液压系统技术也将更加贴近人们的日常生活，为人们的生活和工作带来更多的便利和效益。
液压系统课程设计
液压系统课程设计 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
液压传动系统课程设计 指导老师： 设计者： 班级：机电08级 学号： 同组人： 目录 一．设计目标及参数 1.设计目标 2.设计要求及参数 二．液压系统方案设计 1、确定液压泵类型及调速方式 2、选用执行元件 3、快速运动回路和速度换接回路 4、换向回路的设计 5、组成液压系统绘原理图 三．主要参数的选择设定 1. 定位液压缸主要参数的确定 2. 夹紧缸的主要参数设计 3．主控缸主要参数确定 4.液压泵的参数计算 5.电动机的选择
四．液压元件和装置的选择 1.液压阀及过滤器的选择 2.油管的选择 3.油箱容积的确定 五．验算液压系统的性能。 1.沿程压力损失计算 ∑ 2.局部压力损失r p∆ 六液压系统发热和温升验算 七电气控制系统设计 控制编程图 八实验报告 1 实验目的 2 试验设备 3 试验原理 4 实验步骤 5 实验数据及处理 九分析思考题 十设计总结 十一参考文献 一设计目标及参数
设计一专用双行程铣床。工件安装在工作台上，工作台往复运动由液压系统实现。双向铣削。工件的定位和夹紧由液压实现，铣刀的进给由机械步进装置完成，每一个行程进刀一次。机床的工作循环为： 手工上料——按电钮——工件自动定位，夹紧——工作台往复运动铣削工件若干次——拧紧铣削——夹具松开——手工卸料（泵卸载） 定位缸的负载200N ，行程100mm ，动作时间1s ； 夹紧缸的负载2000N ，行程15mm ，动作时间1s ； 工作台往复运动行程（100-270）mm 。 方案：单定量泵进油路节流高速，回油有背压，工作台双向运动速度相等，但要求前四次速度为01υ，然后自动切换为速度02υ，再往复运动四次。设计参数：前四次速度为01υ，切削负载（N ）为15000N ，工作台（液压缸）复 复运动速度(m/min)为：~8。后四次速度为02υ，切削负载（N ）为7500N,工作台（液 压缸）往复运动速度(m/min)为~4，结构设计为：往复运动液压缸设计 二 液压系统方案设计 1、确定液压泵类型及调速方式 参考一般机床液压系统，选用双作用叶片泵单泵供油。由于要求工作台的往返速度可分别调节，往返行程都用带单向阀的调速阀进行控制。采用开式回路，溢流阀左定压阀。为防止工作台突然失去负载时向前冲，主控缸回油路上设置背压阀，初定背压值Pb=。 2、选用执行元件 均采用单活塞杆液压缸，快进时差动连接，主控缸无杆腔面积A1等于有杆腔有效面积A2的两倍，以保证快进快退速度相等。
液压系统设计
液压系统设计 液压系统设计是指根据特定的需求和要求，规划和构建一个能够利用液体流体力学原理来传输能量和控制机械运动的系统。液压系统设计通常包括液压传动装置的选择、液压元件的布置和连接、液压液的选用和系统控制的设计等方面。以下将针对液压系统设计中的一些重要要素进行解释。 1. 液压传动装置的选择： 在液压系统设计中，首先要根据需求选择合适的液压传动装置。液压传动装置通常包括液压泵、液压马达和液压缸等。液压泵负责将机械能转化为液压能，并将液压液推送到液压元件中；液压马达则将液压能转化为机械能，实现机械运动；液压缸则通过液压力推动活塞运动。在选择液压传动装置时，需要考虑工作压力、流量需求、工作环境、可靠性和经济性等因素。 2. 液压元件的布置和连接： 液压元件的布置和连接是液压系统设计中的重要环节。液压元件包括液压阀、液压油箱、液压管路和液压过滤器等。液压阀用于控制液压系统的流量、压力和方向等参数，以实现机械运动的控制。液压油箱用于存储液压液，并通过液压泵将液压液送回液压系统。液压管路则负责将液压液从液压泵传送到液压元件，并通过回路将液压液送回液
压油箱。液压过滤器则用于过滤液压液中的杂质和污染物，保持液压系统的正常运行。 3. 液压液的选用： 在液压系统设计中，选择合适的液压液对系统的性能和可靠性至关重要。液压液应具备良好的润滑性能、热稳定性、抗氧化性和抗腐蚀性，以确保液压元件的正常运行，并延长系统的使用寿命。常见的液压液包括矿物油、合成液压油和生物液压油等。选择液压液时，需要考虑工作温度、压力要求、环境因素和液压元件的材质等因素。 4. 系统控制的设计： 液压系统的控制是液压系统设计中的另一个重要方面。系统控制可以通过手动控制、自动控制和比例控制等方式实现。手动控制包括使用手柄、脚踏板或开关等来控制液压系统的运行；自动控制可以通过传感器和控制器等设备来实现液压系统的自动化操作；比例控制则是根据输入信号的大小来控制液压系统的输出参数，以实现精确的控制。在系统控制的设计中，需要考虑控制方式、控制精度、系统响应时间和安全性等因素。 综上所述，液压系统设计涉及到液压传动装置的选择、液压元件的布置和连接、液压液的选用和系统控制的设计等方面。通过合理设计和选择，液压系统可以实现高效的能量传输和精确的机械运动控制，广
液压系统设计的规范要求
液压系统设计规范 一、图样规定 1、对日勺标注各视图日勺关系，正常日勺三视图不用标注视向，摆放要原则，其他视图均要有明显的箭头及字母指示标注。假如正常视图中可以体现清晰,不要再单独画出局部视图，在不影响图面质量的前提下尽量在重要视图中标注尺寸(尤其是阀板图)。 2、规定视图要以主视图左上角为坐标原点。 3、图纸上的字体要采用仿宋体，字体大小按1：1图面选择4号。 二、多种部件的规定 1、原理图: (1)主电机、泵的参数，循环冷却装置日勺参数，这些参数包括如下标识可直 接写在有关元件图形的附近。 (2)压力表、压力阀、压力继电器、蓄能器多种压力的设定值。 (3)多种管路(如压力、回油、泄油等)和连接液压执行元件管路外径和壁厚。 (4)各液压执行机构要标注名称，对应的液压油缸或液压马达要标注规格参数 及接油口尺寸。 (5)多种过滤器日勺过滤精度。 (6)多种不一样性能管子时代号(P、T、1、A、B、X等)，详细编号规则按 “液压系统常用编码规则”执行。 (7)温度、液位、油箱容积等日勺设定值。
(9)介质日勺型号及等级规定。 (10)电机、电气触点、电磁铁线圈编号。 (11)测压点代号：泵站部分压力口采用MPUMP2 ................ ；阀站部分执行 机构A、B压力口MA1MB1,MA2、MB2 .......... (12)所有的压力、温度、液位、电磁铁代号都要设铭牌。液压站要设置液压厂厂铭牌(大、小两种规格)，在泵、阀站对应位置给出底板，明细中不用给出厂铭牌序号，把合不能采用钾钉，要用螺钉或再加螺母把紧。 (13)计量单位应符合国标规定(常用------ mm、MPa、kW、m/s、1∕min> m1/r、r/min、kg、V-Hz>℃等)。 2、总图 (1)技术性能中要清晰写出系统流量、压力、电机、泵、加热器、油箱容 积、液压介质型号与等级等参数，如下示例。
液压传动系统的设计与控制
液压传动系统的设计与控制 液压传动系统是一种广泛应用于工业生产、汽车、机械等领域 的动力传动系统。其优点是功率密度大、噪声低、可靠性高、工 作寿命长、响应速度快等。液压传动系统的设计与控制是关键问题，直接影响到系统的性能和可靠性。本文将从液压传动系统原理、设计与控制等方面入手，进行探讨。 一、液压传动系统的原理 液压传动系统的基本组成部分主要包括：液压能源装置、执行 元件、传动管路、控制元件和辅助装置等。其中，液压能源装置 提供压力和流量，执行元件将液压能转化为机械能，传动管路传 递液压能，控制元件调整液压能的传递和转换方式，辅助装置为 系统提供辅助功用。 液压传动系统利用静液压力将能量传递到执行元件，控制元件 则通过控制液压系统的压力、流量及液压缸或执行器的动作方向、速度等实现控制作用。在液压传动系统中使用的液体一般为矿物油，主要的工作原理为利用静液压力平衡原理，即当某一点压力 增大时，液体将在另一点形成相对应的同等压力，从而实现能量 的传递。
液压传动系统的优点在于可靠性高、噪声低、寿命长等，但也 存在一些缺点，如系统成本高、维护成本高、污染环境等。因此，在设计和控制液压传动系统时需要综合考虑这些因素。 二、液压传动系统的设计 液压传动系统设计的目标是实现系统的高效、稳定、可靠和经济。对于液压传动系统的设计，应该从以下几个方面进行考虑： 1. 液压传动系统的工作性能：这包括液压传动系统的工作压力、流量、功率、效率等，应根据实际需求进行设计，以达到最佳的 工作效果。 2. 液压传动系统的稳定性：液压系统的稳定性直接影响到系统 的可靠性和安全性，应该在设计过程中充分考虑系统的稳定性问题，从而提高系统的可靠性和安全性。 3. 液压传动系统的结构设计：系统的结构设计应该合理，能满 足实际需求，并具有良好的可维护性。同时，还应考虑系统的占 地面积和重量等因素，以保证系统的适应性和可移动性。 4. 液压传动系统的材料选择：材料的选择直接关系到系统的使 用寿命和维护成本。因此，在选择液压元件材料时，应充分考虑 其在不同工作条件下的可靠性和耐用性，以保证系统的长期正常 工作。 三、液压传动系统的控制
液压系统的设计步骤与设计要求
液压系统的设计步骤与设计要求 液压系统是一种以液体为工作介质的动力传动系统，被广泛应用于机械、工程、冶金、航空等领域。设计液压系统时，需要考虑以下几个步骤 和设计要求。 设计步骤： 1.确定液压系统的工作条件和要求：包括工作压力、流量、工作环境 温度、振动等，以及工作循环和运行时间。 2.选择合适的液压元件：根据系统的工作条件和要求，选择适合的泵、阀门、缸、管路等液压元件。液压元件的选型要考虑其工作压力、流量、 工作温度范围、密封性能、耐腐蚀性等因素。 3.设计液压系统的管路布局：根据系统的功能和工作要求，设计液压 系统的管路布局。要考虑管路的布置方便性、管道直径、管路长度及弯曲 程度等因素，以确保液压系统的工作效率和稳定性。 4.进行液压系统的水力计算：根据系统的工作条件和要求，进行液压 系统的水力计算，包括流量、压力、液压功率等参数的计算。通过水力计算，可以确定液压元件的尺寸和数量，以及泵的功率等参数。 5.进行液压系统的动力计算：根据系统的工作条件和要求，进行液压 系统的动力计算，包括泵的功率、液压缸的速度和力矩等参数的计算。通 过动力计算，可以确定液压元件的尺寸和数量，以及泵的功率等参数。 6.进行液压系统的控制电路设计：根据系统的工作条件和要求，设计 液压系统的控制电路。要考虑液压系统的控制方式、工作状态、安全性等 因素，以确保液压系统的可靠性和稳定性。
7.进行液压系统的安装和试验：按照设计要求，对液压系统进行安装 和试验。安装时要注意各液压元件的正确连接和固定，试验时要进行系统 的各项功能和性能的测试，以确保液压系统的正常工作。 设计要求： 1.选择合适的液体：要选择适合系统工作条件的液压介质，如矿物油、合成油、水等。液体的选择要考虑其粘度、温度范围、密封性要求等因素。 2.保证系统的工作可靠性：要确保液压系统的各个元件和管路的安装 质量和性能可靠性，保证系统的工作稳定性和高效性。 3.设计合理的液压缸：液压系统中的液压缸是关键元件之一，要根据 工作条件和要求，设计合理优化液压缸的径向承载能力、轴向刚度、密封 性能等。 4.控制系统的灵活性：液压系统的控制电路设计要简单、灵活，以满 足系统的自动化要求和操作方便性。 5.节约能源和环保：液压系统的设计要充分考虑节约能源和环保的要求，减少能源浪费和环境污染。 综上所述，液压系统的设计步骤包括确定工作条件和要求、选择液压 元件、设计管路布局、进行水力和动力计算、设计控制电路、进行安装和 试验。设计要求包括选择合适的液体、保证系统可靠性、设计合理的液压缸、控制系统灵活性和节约能源环保等。液压系统的设计需要综合考虑各 个因素，以确保系统的工作效率、可靠性和环境友好性。
液压传动控制系统课程设计
液压传动控制系统课程设计 液压传动控制系统是一种广泛应用于工业生产中的传动控制技术，它通过液体的压力传递来实现机械设备的运动控制。液压传动控制系统具有传动效率高、传动力矩大、传动距离远、传动速度快、传动精度高等优点，因此在机械制造、航空航天、军事装备、石油化工等领域得到了广泛的应用。 液压传动控制系统的课程设计是液压传动控制技术课程的重要组成部分，它旨在通过实践操作，让学生深入了解液压传动控制系统的工作原理、结构组成、性能特点以及维护保养等方面的知识，提高学生的实践能力和技术水平。 液压传动控制系统的课程设计主要包括以下几个方面： 一、液压传动控制系统的结构组成 液压传动控制系统由液压源、执行元件、控制元件和辅助元件等组成。液压源是液压传动控制系统的动力来源，它通常由液压泵、油箱、油管和滤清器等组成。执行元件是液压传动控制系统的工作部件，它通常由液压缸、液压马达、液压阀等组成。控制元件是液压传动控制系统的控制部件，它通常由电磁阀、比例阀、安全阀等组成。辅助元件是液压传动控制系统的辅助部件，它通常由油压表、油温计、油位计等组成。
二、液压传动控制系统的工作原理 液压传动控制系统的工作原理是利用液体的压力传递来实现机械设备的运动控制。当液压泵工作时，将液体压入油管中，通过油管将液体传递到执行元件中，使执行元件产生运动。控制元件通过控制液体的流量和压力来控制执行元件的运动方向、速度和力量等参数。辅助元件则用于监测液压传动控制系统的工作状态，保证系统的正常运行。 三、液压传动控制系统的性能特点 液压传动控制系统具有传动效率高、传动力矩大、传动距离远、传动速度快、传动精度高等优点。它可以实现多点控制、远距离控制、高速运动控制等功能，适用于各种复杂的工况环境。但是，液压传动控制系统也存在着液体泄漏、噪音大、维护保养困难等缺点，需要在实际应用中加以注意和解决。 四、液压传动控制系统的维护保养 液压传动控制系统的维护保养是保证系统正常运行的重要环节。在日常使用中，需要定期检查液压油的质量和油位、清洗油箱和滤清器、检查执行元件和控制元件的工作状态等。在长期使用中，需要更换液压油、更换密封件、更换易损件等，以保证系统的长期稳定运行。
液压系统设计小结
液压系统设计小结 液压系统设计是现代机械制造中重要的一环。液压系统能够实现力、速度的集成控制，并且在一些特殊工作场合，液压系统有其它传动方式无法替代的工作效果。对于液压系统 设计来说，设计方案要不仅要能够满足工作要求，还要考虑力、速、功的匹配，以及可靠 性和安全性。 液压系统设计包括以下几个步骤：需求分析、系统参数确定、元件选型、系统方案设计、回路图绘制、系统试验和运行调试。 (1) 需求分析：液压系统设计的前提是了解工程技术需求。设计人员需要与机器操作 者交流，以了解系统的工作要求。同时，还需要了解系统的工作环境、操作方式和安全要 求等方面的信息。 (2) 系统参数确定：系统参数的确定对液压系统的设计有着决定性的影响。例如，液 压缸的直径、工作行程、工作半径以及工作压力等参数都需要根据实际需求进行确定。此外，液压泵、阀门和控制器等元件的型号、安装位置以及内部参数也需要确定，以保证系 统能够正常工作。 (3) 元件选型：根据系统参数和工作要求，选择合适的液压元件。液压元件的选择需 要考虑以下因素： ① 额定工作压力：液压元件的额定工作压力需要大于系统工作压力。一般规定元器 件的最高工作压力应为系统工作压力的1.5-2倍。 ② 流量：液压元件的流量必须满足系统工作要求。 ③ 控制方式：液压元件控制方式的选择也需要针对不同情况进行调整。电磁液压阀 是常用的控制元件之一，其具有控制精度高、动作迅速等优点。但是，所需的控制电路、 电源等辅助设备比较复杂。此外，气控和电控柔性操作和链式安全回路等也是常用的控制 方式。 (4) 系统方案设计：按照选定的元件进行系统方案的设计。系统方案的设计需要结合 系统参数、工作要求以及应用环境的特点，制定相应的方案。在系统方案确定后，应绘制 液压回路图便于检查和维护。 (5) 回路图绘制：对液压回路图进行精确定位和编写。在编写液压回路图时，应注意 以下几个方面： ① 正确绘制液压回路图。按照系统方案进行液压回路图的绘制。液压回路图应表明 各单元之间的相对位置及各单元之间的联系，详细的说明主控制阀和其它阀门之间的走向，以及各类管路的流向和连接。
液压系统课程设计
液压系统课程设计 《液压系统课程设计》 引言： 液压系统是一种利用液体传递能量和控制的技术，广泛应用于各种工业领域。液压系统课程设计是液压技术专业学生在课程学习中的一项重要任务，通过该设计，学生能够深入理解液压系统的原理和应用，提升实践能力和解决问题的能力。本文将介绍液压系统课程设计的目标、内容和方法。 一、设计目标： 液压系统课程设计的目标是让学生全面了解液压系统的结构、工作原理和应用，培养学生运用液压技术解决实际问题的能力。具体目标包括： 1. 理解液压系统的基本原理和工作过程； 2. 学习液压系统的组成部分和功能； 3. 掌握液压系统的设计、安装和调试方法； 4. 深入了解液压阀的使用和控制； 5. 能够应用液压系统解决实际工程问题。 二、设计内容： 液压系统课程设计的内容可以根据教学大纲和学生的学习情况进行灵活调整，一般包括以下几个方面： 1. 液压系统的基本原理与结构：包括液压传动的基本原理、液压系统的组成部分和基本结构。 2. 液压元件的选择和参数设计：包括液压泵、液压阀和液压缸等液压元件的选择和参数设计。 3. 液压系统的设计与安装：根据一定的设计要求，设计液压系统的布局和安装要求。 4. 液压系统的调试与维护：学习液压系统的调试方法和维护常识，能够解决常见故障。 5. 液压系统的应用：结合实际案例，探讨液压技术在不同领域的应用。 三、设计方法： 液压系统课程设计可以采用实验、仿真和设计报告等多种方法进行，具体方法如下： 1. 实验方法：通过实验，学生能够真实地操作和观察液压系统的工作过程，加深对液压系统原理和应用的理解。 2. 仿真方法：利用液压系统仿真软件，学生可以模拟出液压系统的工作状态，进行故障诊断和优化设计。 3. 设计报告：学生需要独立完成液压系统的设计报告，包括选型、参数计算、结构设计和安装要求等内容。通过该报告，评估学生的设计能力和综合素质。 结论： 液压系统课程设计是液压技术专业学生学习的重要环节，通过该设计，学生能够提高实践能力和解决问题的能力。设计目标、内容和方法的选择是设计的关键，希望通过本文的介绍，能够对液压系统课程设计有更加清晰的认识。
液压系统的设计毕业设计
液压系统的设计毕业设计 液压系统的设计毕业设计 引言 液压系统是一种利用液体传递能量的技术，广泛应用于各个领域，如工业、农业、航空航天等。在液压系统的设计中，需要考虑多个因素，包括系统的结构、元件的选择、流体的性质等。本文将探讨液压系统的设计过程，并介绍一些常 见的设计原则和方法。 一、液压系统的基本原理 液压系统的基本原理是利用液体在封闭的管路中传递力和能量。液压系统由液 压泵、执行元件、控制阀等组成。液压泵通过机械能转化为液压能，将液体压 入管路中。控制阀通过控制液体的流动方向和流量来实现对执行元件的控制。 执行元件将液体的能量转化为机械能，完成所需的工作。 二、液压系统的设计步骤 1. 确定系统的需求：在进行液压系统的设计之前，需要明确系统的工作要求和 目标。例如，需要确定系统的工作压力、流量需求、工作环境等。 2. 选择液压元件：根据系统的需求，选择合适的液压元件，包括液压泵、执行 元件、控制阀等。在选择液压元件时，需要考虑元件的性能参数、可靠性、成 本等因素。 3. 设计管路布局：根据系统的工作需求和元件的选择，设计合理的管路布局。 管路布局应考虑液体的流动路径、压力损失、泄漏等因素，以确保系统的稳定 性和效率。 4. 进行系统分析：通过数学模型和仿真软件对系统进行分析，评估系统的性能
和可靠性。分析过程中需要考虑液体的性质、流动特性、压力变化等因素。 5. 进行系统优化：根据系统分析的结果，对系统进行优化。优化的目标可以包括提高系统的效率、减少能量损失、降低成本等。 6. 进行系统测试：设计完成后，进行系统的实际测试。测试过程中需要检查系统的各个部件是否正常工作，是否满足设计要求。 三、液压系统设计的原则和方法 1. 简化系统结构：在液压系统的设计中，应尽量简化系统的结构，减少元件的数量和复杂性。简化系统结构可以提高系统的可靠性和维护性。 2. 选择合适的元件：在选择液压元件时，应考虑元件的性能参数、可靠性、成本等因素。选择合适的元件可以提高系统的性能和效率。 3. 控制流量和压力：在设计液压系统时，应合理控制液体的流量和压力。过大的流量和压力会增加系统的能量损失和噪音，降低系统的效率。 4. 考虑安全因素：在液压系统的设计中，应考虑安全因素。例如，采用合适的安全阀和溢流阀来保护系统免受过载和压力过高的影响。 5. 进行系统分析和优化：在设计液压系统时，应进行系统分析和优化。通过数学模型和仿真软件对系统进行分析，评估系统的性能和可靠性，并进行优化。结论 液压系统的设计是一项复杂而重要的任务。设计过程中需要考虑多个因素，包括系统的需求、元件的选择、管路布局等。合理的设计可以提高系统的性能和效率，降低成本和能量损失。因此，在进行液压系统的设计时，应遵循一定的原则和方法，并进行系统分析和优化。通过不断的实践和改进，可以设计出更加优秀的液压系统。
液压系统设计篇
液压系统设计篇----4ffaa03a-7161-11ec-876d-7cb59b590d7d 液压传动系统设计，除了应符合其主机在动作循环和静、动态性能等方面所提出的要 求外，还必须满足结构简单、使用维护方便、工作安全可靠、性能好、成本低、效率高、 寿命长等条件。液压传动系统的设计一般依据流程图见图4-1的步骤进行设计。 图4-1液压传动系统设计流程图 第一节明确设计要求 要设计一个新的液压系统，首先必须明确机器对液压系统的动作和性能要求，并将这 些技术要求作为设计的出发点和基础。需要掌握的技术要求可能包括： 1．机器的特性 （1）充分了解主机的结构和总体布置，机构与从动件之间的连接条件和安装限制， 以及其用途和工作目的。 (2)负载种类（恒定负载、变化负载及冲击负载）及大小和变化范围；运动方式（直 线运动、回转运动、摆动）及运动量（位移、速度、加速度）的大小和要求的调节范围； 惯性力、摩擦力、动作特性、动作时间和精度要求（定位精度、跟踪精度、同步精度）。 （3）原动机类型（电机、内燃机等）、容量（功率、速度、扭矩）和稳定性。 (4)操作方式（手动、自动）、信号处理方式（继电器控制、逻辑电路、可编程控制器、微机程序控制）。 （5）系统中每个执行器的动作顺序和动作时间之间的关系。2.使用条件（1）设置 地点。 (2)环境温度、湿度（高温、寒带、热带），粉尘种类和浓度（防护、净化等），腐 蚀性气体（所有元件的结构、材质、表面处理、涂覆等），易爆气体（防爆措施），机械 振动（机械强度、耐振结构），噪声限制（降低噪声措施）。 （3）维护程度和周期；维修人员的技术水平；保持空间、可操作性和互换性。3.适 用的标准和规则 根据用户要求采用相关标准、法则。4．安全性、可靠性 （1）用户在安全方面是否有特殊要求。（2）指定保修期和条件。5.经济 不能只考虑投资费用，还要考虑能源消耗、维护保养等运行费用。6．工况分析 液压系统的工况分析是为了找出各执行机构在各自工作过程中的速度和负载变化规律。由主机提出的相应动作要求和承载能力决定。
液压系统的设计范文
液压系统的设计范文 液压系统设计的目标是满足工作要求，同时尽可能降低成本、提高效 率和可靠性。以下是液压系统设计的一般步骤和注意事项： 1.确定工作要求：包括工作压力、流量、速度、负载、工作环境等。 2.选择液压元件：根据工作要求选择合适的液压元件，包括液压泵、 执行器、控制阀等。要考虑元件的工作压力、流量、尺寸、性能等。 3.确定系统参数：根据工作要求和液压元件的特性，确定系统的工作 压力、流量、速度、温度等参数。 4.系统结构设计：根据液压元件的布置和工作要求，设计出合理的系 统结构，包括主油路、副油路、仪表部分等。要注意布置合理、管路短小、回油通畅等。 5.控制方式确定：根据工作要求和系统结构，确定液压系统的控制方式，可以是手动控制、自动控制、远程控制等。 6.安全设计：设计过程中要考虑液压系统的安全性，包括防爆、防溢、防漏、防压力过高等。 7.综合考虑：综合考虑液压系统的成本、性能、效率、可靠性等因素，做出最终的设计选择。 液压系统设计时需要注意以下几点： 1.合理选择液压元件：根据工作要求和预算，选择合适的液压元件。 要考虑元件的品牌、性能、寿命、维修保养等。
2.确保系统的工作可靠性和安全性：要考虑系统在工作过程中的安全性，包括防爆、防溢、防漏、防压力过高等。 3.考虑系统的能效：要尽可能减少能源消耗，提高液压系统的效率。 可以采用变量泵、液压油气蓄能器等技术来提高系统的能效。 4.预留扩展余地：在设计时要留有一定的扩展余地，以便后期可以根 据需要进行系统的扩展和升级。 综上所述，液压系统的设计是一个综合考虑工作要求、元件选择、系 统参数确定、系统结构设计、控制方式选择等多方面因素的过程。通过合 理的设计，可以满足工作要求，提高系统的效率和可靠性，降低成本。同时，设计过程中要注意系统的安全性和能效，预留扩展余地。液压系统设 计需要深入理解液压原理和液压元件特性，并结合实际情况做出合理选择。
液压系统设计开题报告
液压系统设计开题报告 液压系统设计开题报告 一、引言 液压系统是一种通过液体传递能量的系统，广泛应用于工业、农业、航空航天等领域。本次开题报告旨在介绍液压系统设计的背景、目的和研究方法，以及预期的研究成果。 二、背景 随着工业技术的不断发展，液压系统在各个领域的应用越来越广泛。液压系统具有传动效率高、反应迅速、承载能力强等优点，因此在重载、高速、高精度的工况下有着独特的优势。然而，液压系统的设计与优化并不容易，需要考虑流体力学、控制理论、材料科学等多个方面的知识。 三、目的 本次研究的目的是设计一种高效、稳定、可靠的液压系统，以满足特定工况下的需求。通过对液压系统的分析、建模和仿真，优化系统参数，提高系统的性能和可靠性。 四、研究方法 1. 系统分析：对液压系统的工作原理、组成部分进行分析，了解系统的结构和功能。 2. 参数建模：根据系统分析的结果，建立液压系统的数学模型，包括流体力学模型和控制模型。 3. 仿真与优化：利用仿真软件对液压系统进行仿真，验证系统模型的准确性，并通过优化算法寻找最优参数组合。
4. 实验验证：根据仿真结果，设计实验方案，搭建实验平台，对系统进行实际测试和验证。 五、预期成果 1. 系统设计方案：通过对液压系统的分析和优化，得到一种高效、稳定、可靠的液压系统设计方案。 2. 仿真结果：通过仿真软件的模拟，验证系统设计方案的可行性和有效性。 3. 实验数据：通过实验测试，得到系统在实际工况下的性能数据，验证仿真结果的准确性。 4. 分析和总结：根据仿真结果和实验数据，分析系统的优点和不足，并提出改进方案。 六、研究计划 1. 第一阶段：系统分析与建模（2个月） - 研究液压系统的工作原理和组成部分，了解系统的结构和功能。 - 建立液压系统的数学模型，包括流体力学模型和控制模型。 2. 第二阶段：仿真与优化（3个月） - 利用仿真软件对液压系统进行仿真，验证系统模型的准确性。 - 使用优化算法寻找最优参数组合，提高系统的性能和可靠性。 3. 第三阶段：实验验证与分析（3个月） - 根据仿真结果，设计实验方案，搭建实验平台。 - 对系统进行实际测试和验证，得到实验数据。 - 分析系统的优点和不足，并提出改进方案。 七、参考文献
液压系统的设计与控制
液压系统的设计与控制 液压系统是一种广泛应用于机械设备中的动力传动和控制系统。它利用液体的 压力传递能量，并通过控制液压阀来实现运动的控制。液压系统具有高效、可靠、灵活性强等优点，在工业生产中得到广泛应用。本文将探讨液压系统的设计与控制的相关内容。 一、液压系统基本原理 液压系统的基本原理是利用液体的压力传递能量。液态介质以流体的形式在管 道中传递，通过控制液压阀进行流量和压力的调节，从而实现机械设备的运动控制。液压系统由液压发生器、执行机构、液压控制元件以及控制器等组成，各部分通过连接管道相互配合工作。 二、液压系统的设计 液压系统的设计是一个综合性的工程，需要考虑液压元件的选型、系统的结构 和功能等方面的因素。首先，根据工作条件和要求选择合适的液压元件，包括液压泵、液压马达、液压缸等。其次，根据工作任务设计系统的结构布局，包括主控制部分、液压元件的连接等。最后，根据工作要求确定系统的功能，包括运动控制、力控制、速度控制等。 三、液压系统的控制方法 液压系统的控制方法有多种，常见的控制方法主要有开关控制、比例控制和伺 服控制。开关控制是最简单的控制方法，通过控制液压阀的开关来实现设备的启停。比例控制是通过调节液压阀的开度来控制流量和压力的变化。伺服控制是一种更为精确的控制方法，通过传感器对设备运动状态进行实时监测，并根据监测结果进行反馈控制。不同的控制方法适用于不同的工作场景和需求。 四、液压系统的应用领域
液压系统广泛应用于各个领域，如冶金、造船、石油化工、矿山、建筑工程等。在冶金行业，液压系统用于轧机、压力机等设备的运动控制；在石油化工行业，液压系统用于阀门的操作和管道的控制；在建筑工程中，液压系统用于起重机械和挖掘机等设备的运动控制。液压系统的应用领域非常广泛，通过不同的设计和控制可以满足各种需求。 总之，液压系统的设计与控制是一个复杂且关键的工程。在设计过程中需要考 虑液压元件的选型、系统的结构和功能，同时选择合适的控制方法来实现设备的运动控制。液压系统广泛应用于各个领域，不仅提高了生产效率，还提供了可靠的动力传递和运动控制。在未来，随着技术的不断发展，液压系统的设计与控制将进一步完善，为各个行业的发展带来更多的机遇和挑战。
液压传动系统的设计与优化
液压传动系统的设计与优化 液压传动系统是一种将液压能转换为机械能的装置，广泛应用 于各种工程机械和重型设备中。在设计液压传动系统时，需要考 虑多方面因素，包括功率需求、效率、可靠性、安全性等等。本 文旨在探讨液压传动系统的设计与优化，帮助读者更好地理解并 应用液压传动系统。 一、设计液压传动系统的基础原理 液压传动系统是指通过液压油的流动来实现机械能的传递。其 基础原理是利用液压油在密闭管路中的流动来传递压力，以驱动 液压元件实现机械部件的运动。一般液压传动系统由油箱、液压泵、压力阀、液压缸、堵漏器等组成。 设计液压传动系统时需要根据所需的输出功率和速度来选择适 当的液压泵和液压缸，以及相应的阀门组成液压回路。同时，还 需要考虑传动过程中的能量损失，包括泵的机械损耗、摩擦损失、以及液压缸的内部摩擦损失等因素。 二、设计液压传动系统的目标 在设计液压传动系统时，需要考虑多个目标，包括： 1. 功率需求：液压传动系统的输出功率需要与机械部件的工作 需求相匹配，以满足机械系统的工作要求。
2. 效率：液压传动系统的效率直接影响到机械部件的工作效率 和能耗，需要尽可能提高液压回路的效率。 3. 可靠性：液压传动系统需要考虑运行过程中的可靠性和稳定性，以确保机械部件的正常运行。 4. 安全性：液压传动系统需要考虑防止泄漏、防止爆炸等安全 问题，以确保工作环境的安全性。 三、液压传动系统优化的方法 在设计液压传动系统时，需要进行系统优化，以提高系统的效率、可靠性和安全性。下面介绍几种液压传动系统优化的方法： 1. 优化液压油的选择：不同类型的液压油有不同的性能特点， 需要根据系统的具体情况选择适合的液压油类型。比如在高温环 境下，需要选择耐高温液压油以确保系统的正常运行。 2. 优化液压泵的选择：液压泵是液压传动系统的心脏，泵的选 择和配置直接影响到系统的功率输出和效率。需要根据系统的具 体功率需求来选择适合的液压泵。 3. 优化堵漏器的使用：堵漏器是为了防止液压油泄漏而设置的，但是堵漏器的使用也会带来一定的能量损失。需要根据实际情况 来评估是否需要使用堵漏器以及堵漏器配置的合理性。
液压控制系统毕业设计
液压控制系统毕业设计 液压控制系统毕业设计 随着科技的不断发展，液压控制系统在工业领域的应用越来越广泛。液压控制系统是一种利用液体传递能量并实现力、速度和位置控制的技术。在工程领域中，液压控制系统被广泛应用于机械、航空航天、汽车、冶金等各个行业。在我进行毕业设计的过程中，我选择了液压控制系统作为研究对象。我希望通过设计一个液压控制系统，来实现对某个机械装置的力、速度和位置的精确控制。这个毕业设计旨在提高我对液压控制系统的理解和应用能力，并为我未来的工作打下坚实的基础。 首先，我需要对液压控制系统的基本原理和组成部分进行深入研究。液压控制系统主要由液压泵、液压阀、液压缸和液压油箱等组成。液压泵负责将液压油从油箱中抽取并传递到液压缸中，液压阀用于控制液压油的流向和流量，液压缸则负责将液压油的能量转化为机械能。通过对这些组成部分的研究，我可以更好地理解液压控制系统的工作原理。 其次，我需要进行液压控制系统的设计和建模。在设计过程中，我需要考虑到机械装置的具体要求和工作环境。我需要确定液压泵和液压缸的型号和参数，并选择合适的液压阀来实现力、速度和位置的控制。同时，我还需要设计液压油箱的容量和形状，以确保系统的稳定性和可靠性。 在建模过程中，我将使用专业的液压仿真软件来模拟和分析液压控制系统的工作过程。通过建立系统的数学模型，我可以预测系统的性能和响应，并进行参数优化。这将帮助我更好地理解液压控制系统的特性，并为实际系统的调试和优化提供指导。
最后，我将进行液压控制系统的实验验证和性能评估。我将搭建一个实际的液压控制系统样机，并进行力、速度和位置的测试。通过与理论模型的比较，我可以评估系统的性能和精度，并进行必要的调整和改进。这个实验验证过程将帮助我更好地理解实际系统的特点和问题，并为将来的工程实践提供经验。通过这个毕业设计，我将深入了解液压控制系统的原理和应用，提高自己的工程能力和解决问题的能力。我相信，通过对液压控制系统的研究和设计，我将为未来的工作打下坚实的基础，并为工业领域的发展做出一定的贡献。 总之，液压控制系统毕业设计是一个具有挑战性和实践意义的项目。通过深入研究液压控制系统的原理和应用，进行设计、建模和实验验证，我将提高自己的工程能力并为未来的工作做好准备。我相信，通过这个毕业设计的努力和付出，我将能够取得令人满意的成果。
卧式双面铣削组合机床的液压专业系统设计(共24页)
卧式双面说削组合机床的液压专业系统设计
篷加工时连续切削，切削力变化小，故采用节流调速的开式回路是合适 的，为了增加运动的平稳性， 进油路夹速度阀。 2.快退时, 液压缸 有杆腔进油 压力为弓, 无杆腔回泊 ，压力为丹, 艾压缸的工况图 1336 032 222.13 1.43 n q 13.36 1.5 TT i l/n n 0.06 1).071 3005001/min A p“.而 p” = . . Ap r.询速画路的选择该机床液压系统的功率小（vikw ）,速度较蔺；钻 M-ll
2 .汕源及其压力控制回路的选择 该系统由低压大流量和高压小流量两个阶段组成，因此为了节能，考虑采用叶片泵汕源供油。山目O O / .快速运动与换向回路U I林I 由于差动连接时液压缸的推力比非差动连接时小，速度比非差动连接时大，当加大油泵流量时，可以得到较快的运动速度因此在双泵供汕的基础上，快进时采用液压缸差动连接快速运动回路，快退时采用液压缸有杆腔进油，无杆腔回油的快速运动回路。为防止洗削后工件蓦地前冲，液压缸需保持一定的回油背压，采用单向阀。 E QZL V 屯广I I 3 .速度换接回路 由工况图可以看出，当动力头部件从快进转为工进时滑台速度变化较大，可选用行程开关来
控制快进转工进的速度换接，以减少液压冲击。 4.压力控制回路 在大泵出口并联一电液比例压力阀，实现系统的无极调压。在小泵出口并联一溢流阀，形成液压 油源。 5 .行程终点的控制方式这台机床用于钻、篷孔（通孔与不通孔）加工，因此要求行程终点的定位精度高因此在行程终点釆用死挡铁停留的控制方式。 6・组成液压系统绘原理图将上述所选定的液压回路进行组合，
液压系统的优化设计与控制
液压系统的优化设计与控制 随着工业技术的迅速发展，越来越多的机械设备需要使用液压系统来进行动力传递和控制。液压系统是一种传统的动力传递方式，其运转稳定、输出扭矩大、反应速度快等优点，使其成为了许多工业设备的不二选择。然而，为了更好地提高液压系统的效率和性能，我们需要进行液压系统的优化设计和控制。本文旨在探讨液压系统的优化设计和控制方法，以期能够更好地提高液压系统的效率和性能。一、液压系统的结构和工作原理 液压系统由液压液、液压泵、液压马达和液压缸等组成。液压液作为动力传递媒介，通过液压泵将液压液压入液压马达或液压缸中，从而带动机械部件的运动。 液压系统的工作原理如下： 1. 液压泵 液压泵是液压系统的动力源，其作用是将液压液压入液压马达或液压缸中。液压泵的工作原理是通过驱动轴旋转时，使得液压泵内的齿轮或叶片带着液压液一起旋转，从而形成液压液的流动。 2. 液压马达和液压缸 液压马达和液压缸的作用是将液压泵通过液压液压入其中的液压油能够直接转化成运动能，驱动机械部件的运动。液压马达和液压缸通过阀门的控制，使液压液按照一定的流量和压力进入液压马达或液压缸中，从而带动机械部件的运动。二、液压系统的优化设计 液压系统的优化设计就是要对液压系统的各个部分进行合理的设计和选用，使其在运转中能够更好地发挥性能和效率。具体涉及以下几个方面： 1. 液压液的选用
液压液是液压系统的传动媒介，液压系统的效率和稳定性都与液压液的性质有关。液压液的选用应该根据机械部件、工作环境及要求等方面进行选择，选用不当会影响液压系统的性能和寿命。一般来说，液压液应具有较高的粘度指数、流动性、封闭性等特点，以保证液压系统的正常运转。 2. 液压泵的选用 液压泵是液压系统的动力源，其性能的选择和设计对于液压系统的效率和性能 都有较大的影响。液压泵的选用应该根据机械部件的需要，以选择出适合自身特点的液压泵。一般来说，液压泵应具有较高的流量、压力稳定性以及低噪音等特点。 3. 液压缸和液压马达的设计 液压马达和液压缸是液压系统中最为重要的部分之一，其设计和选用对于液压 系统的压力、流量以及速度稳定性有较大的影响。液压马达和液压缸的设计需要考虑到机械部件的需要以及液压液的流通情况，以达到最佳的工作效率。 4. 阀门的设计和选用 阀门是液压系统中的调节器，其作用是根据机械部件的需要，控制液压液的流量、压力和方向。阀门的设计和选用对于液压系统的效率和稳定性都有重要的影响。因此，应该根据机械部件的需要和系统的特点，选用具有较高性能和精准控制能力的阀门。 三、液压系统的控制 液压系统的控制是指通过阀门的开关控制液压液的流量、压力和方向等参数， 以控制机械部件的运动和动作。液压系统的控制有两种方式，即手动控制和电子控制。 1. 手动控制