1.1設(shè)計步驟
液壓系統(tǒng)的設(shè)計步驟并無嚴格的順序,各步驟間往往要相互穿插進行。一般來說,在明確設(shè)計要求之后,大致按如下步驟進行。
1)確定液壓執(zhí)行元件的形式;
2)進行工況分析,確定系統(tǒng)的主要參數(shù);
3)制定基本方案,擬定液壓系統(tǒng)原理圖;
4)選擇液壓元件;
5)液壓系統(tǒng)的性能驗算;
6)繪制工作圖,編制技術(shù)文件。
1.2 明確設(shè)計要求
設(shè)計要求是進行每項工程設(shè)計的依據(jù)。在制定基本方案并進一步著手液壓系統(tǒng)各部分設(shè)計之前,必須把設(shè)計要求以及與該設(shè)計內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚。
1)主機的概況:用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等;
2)液壓系統(tǒng)要完成哪些動作,動作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何;
3)液壓驅(qū)動機構(gòu)的運動形式,運動速度;
4)各動作機構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì);
5)對調(diào)速范圍、運動平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求;
6)自動化程序、操作控制方式的要求;
7)對防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求;
8)對效率、成本等方面的要求。
2.進行工況分析、確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)
通過工況分析,可以看出液壓執(zhí)行元件在工作過程中速度和載荷的變化情況,為確定系統(tǒng)及各執(zhí)行元件的參數(shù)提供依據(jù)。 液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力和流量,他們是設(shè)計液壓系統(tǒng),選擇液壓元件的主要依據(jù)。壓力決定于外載荷。流量取決于液壓執(zhí)行元件的運動速度和結(jié)構(gòu)尺寸。
2.1液壓缸或者液壓馬達的載荷組成與計算
2.2 初選液壓工作壓力
壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟條件及元件供應情況等的限制。在載荷一定的情況下,工作壓力低,勢必要要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸,對某些設(shè)備來說,尺寸要受到限制,從材料消耗角度看也不經(jīng)濟;反之,壓力選擇得太高,對泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高,必然要提高設(shè)備成本。一般來說,對于固定的尺寸不太受限的設(shè)備,壓力可以選低一些,行走機械重在設(shè)備壓力要選高一些。具體選擇參考下表。
根據(jù)負載選擇液壓缸的設(shè)計壓力
負載/噸 | 0.5 | 0.5-1 | 1-2 | 2-3 | 3-5 | 5 |
工作壓力/Mpa | 0.1-1 | 1.5-2 | 2.5-3 | 3-4 | 4-5 | 大于5 |
根據(jù)主機類型選擇液壓執(zhí)行器的設(shè)計壓力
主機類型 | 設(shè)計壓力(Mpa) | |
機床 | 精加工機床,例如磨床 | 0.8-2 |
半精加工機床 | 3-5 | |
龍門刨床 | 2-8 | |
拉床 | 8-10 | |
農(nóng)機機械、小型工程機械 | 10-16 | |
液壓機、大中型挖掘機、中型機械、起重運輸機械 | 20-32 | |
地質(zhì)機械、冶金機械、鐵路維護機械 | 25-100 |
2.3 計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸和液壓馬達的排量
計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸
主要應用公式F=P*πD2,分析油缸受力、壓力和缸徑之間的關(guān)系。
如果液壓缸的安裝尺寸受到限制,液壓缸的缸徑及活塞桿的直徑須事先確定時,可按載荷的要求和液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸來確定系統(tǒng)的工作壓力。
液壓缸的直徑D和活塞桿直徑d的計算值要按國際規(guī)定的液壓缸的油管標準進行圓整。
2.4 計算液壓缸或液壓馬達所需流量
qv=Av
A -- 液壓缸有效作用面積(m2)
v -- 活塞與缸體的相對速度(m/s)
qv=Vnm
Vn-- 液壓馬達排量(m3/r)
nm-- 液壓馬達的轉(zhuǎn)速(r/s)
問題:如何計算液壓缸缸徑應該選多少?
計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸
主要應用公式F=P*πD2,分析油缸受力、壓力和缸徑之間的關(guān)系。
如果液壓缸的安裝尺寸受到限制,液壓缸的缸徑及活塞桿的直徑須事先確定時,可按載荷的要求和液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸來確定系統(tǒng)的工作壓力。
液壓缸的直徑D和活塞桿直徑d的計算值要按國際規(guī)定的液壓缸的油管標準進行圓整。
問:如何選擇液壓系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力
初選液壓工作壓力
壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟條件及元件供應情況等的限制。在載荷一定的情況下,工作壓力低,勢必要要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸,對某些設(shè)備來說,尺寸要受到限制,從材料消耗角度看也不經(jīng)濟;反之,壓力選擇得太高,對泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高,必然要提高設(shè)備成本。一般來說,對于固定的尺寸不太受限的設(shè)備,壓力可以選低一些,行走機械重在設(shè)備壓力要選高一些。具體選擇參考下表。
根據(jù)負載選擇液壓缸的設(shè)計壓力
負載/噸 | 0.5 | 0.5-1 | 1-2 | 2-3 | 3-5 | 5 |
工作壓力/Mpa | 0.1-1 | 1.5-2 | 2.5-3 | 3-4 | 4-5 | 大于5 |
根據(jù)主機類型選擇液壓執(zhí)行器的設(shè)計壓力
主機類型 | 設(shè)計壓力(Mpa) | |
機床 | 精加工機床,例如磨床 | 0.8-2 |
半精加工機床 | 3-5 | |
龍門刨床 | 2-8 | |
拉床 | 8-10 | |
農(nóng)機機械、小型工程機械 | 10-16 | |
液壓機、大中型挖掘機、中型機械、起重運輸機械 | 20-32 | |
地質(zhì)機械、冶金機械、鐵路維護機械 | 25-100 |
點擊如下圖標,即到計算器頁面,輸入基本參數(shù),系統(tǒng)會自動計算出您需要的參數(shù)。