液压与气压传动7本.ppt

,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Chapter 7 系统应用与设计 本章主要内容：7.1 液压系统应用与分析 7.2 组合机床液压系统 7.3 液压系统设计与计算 7.4 液压系统设计计算举例,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,学习典型液压传动系统的应用实例；掌握分解液气压系统构成、剖析各种元件在系统中作用以及分析系统性能的方法。学习典型液气压系统设计实例；掌握液气压系统设计的一般步骤、注意事项、设计计算方法；,分析液压系统的步骤和方法。,目的任务:,重点难点:,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 7.1 概述,通过液压系统的应用实例，分析它们的工作原理和性能特点，从而掌握分析液压系统的一般步骤和方法。,1）了解并分析主机对液压系统的工作要求，逐条进行深入研究，抓住其与液压传动有关的实质性问题。2）根据主机对液压系统执行元件动作循环的要求，从油源到执行元件按油路初读液压系统原理图。,3）按基本回路分解系统的功能，并根据系统各执行元件间的同步、互锁、顺序动作和防干扰等方面的要求，再全面通读系统原理图，直至完全读懂。4）分析系统各功能要求的实现方法和系统性能的优劣，最后总结归纳出系统的特点，以加深理解。,第八章 系统应用与设计,液压与气压传动,系统设计要求：系统的设计除应满足主机要求的功能和性能外，还必须符合质量轻、体积小、成本低、效率高、结构简单、使用维护方便等一般要求及工作可靠这一特别重要的要求。,系统设计出发点：可以是充分发挥其组成元件的工作性能，也可以是着重追求其工作状态的绝对可靠。前者着眼于效能，后者着眼于安全；实际的设计工作则常常是这两观点不同程度的组合，视具体要求不同而有所侧重。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 7.2 组合机床液压系统,1.概述,图7-1 组合机床1床身 2动力滑台 3动力头 4主轴箱5刀具 6工件 7夹具 8工作台 9底座,组合机床是一种工序集中、效率较高的专用机床。它一般由通用部件（如动力头、动力滑台等）和部分专用部件（如主轴箱、夹具等）组合而成，被广泛应用于产品批量较大的生产流水线中，如汽车制造厂的气缸生产线等。,动力滑台是组合机床实现进给运动的一种通用部件，配上动力头和主轴箱后可以对工件完成钻、扩、铰、镗、铣、攻螺纹等孔和端面的加工工序。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,2.工作原理,Part 7.2 组合机床液压系统,YT4543型动力滑台的液压系统图和系统的动作循环表分别如图7-2（教材P284）和表7-1（教材P285）所示。由图可见，这个系统能够实现“快进工进停留快退停止”的半自动工作循环，其工作情况如下：,图7-2 YT4543型动力滑台液压系统图1背压阀 2顺序阀 3单向阀 4工进调速阀5压力继电器 6单向阀 7液压缸 8行程阀9电磁阀 10二工进调速阀 11先导阀 12换向阀13单向阀 14液压泵 15压力表开关p1、p2、p3压力表接点,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 7.2 组合机床液压系统,3.性能分析,YT4543型动力滑台液压系统具有以下一些性能特点：,（1）系统采用了“限压式变量液压泵-调速阀-背压阀”式调速回路。它能保证液压缸稳定的低速运动（0.006m/min)、较好的速度刚性和较大的调速范围（100左右）。回油路上加背压阀可防止空气渗入系统，并能使滑台承受负向的负载。（2）系统采用了限压式变量液压泵和液压缸差动连接两项措施来实现快进，可得较大的快进速度，且能量利用也比较合理。滑台停止运动时，采用单向阀和M型中位机能的换向阀串联的回路来使液压泵在低压下卸荷，既减少了能量损耗，又使控制油路保持一定的压力，以保证下一工作循环的顺利起动。,（3）系统采用了行程阀和顺序阀实现快进与工进的换接，不仅简化了油路和电路，而且使动作可靠，转换的位置精度也比较高。两次工进速度的换接，由于速度比较低，采用了由电磁阀切换的调速阀串联的回路，既保证了必要的转换精度，又使油路的布局比较简单、灵活。采用死挡块作限位装置，定位准确，重复精度高。,（4）系统采用了换向时间可调的电液换向阀来切换主油路，使滑台的换向更加平稳，冲击和噪声小。同时，电液换向阀的五通结构使滑台进和退时分别从两条油路回油，这样滑台快退时系统没有背压，也减少了压力损失。,总之，这个液压系统设计比较合理，它使用元件不多，却能完成较为复杂的半自动工作循环，且性能良好。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,液压传动系统的设计与主机的设计是紧密联系的，两者往往同时进行，相互协调。,液压传动系统的设计迄今仍没有一个公认的统一步骤，常常随着系统的繁简、借鉴的多寡、设计人员经验的不同而在具体做法上有所差异。,图8-1液压传动系统的一般设计流程,实际设计工作中，大体上可按加图2所示的内容和流程来进行。这里除了最后一项外全部属于性能设计的范围。,Part 7.3 液压系统设计与计算(p318),第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 7.3.1 液压系统使用要求和负载特性分析,1.液压系统使用要求,（1）主机概况（2）液压系统的任务与要求（3）液压系统的工作环境与条件（4）经济性与成本等方面的要求,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,2.负载特性分析,负载特性分析是拟定液压系统方案、选择或设计液压元件的依据。包括：动力参数分析和运动参数分析两部分。,系统的实际负载的组成项目：工作负载（切削力、挤压力、弹性塑性变形抗力、质量等）、惯性负载、阻力负载（摩擦力、背压力、重力）等。,此外必须注意负载的性质：是单向负载还是双向负载，是恒定负载还是变化负载；是否存在负值负载，是否有与液压缸轴线不重合的负载。,液压与气压传动,对于复杂的液压系统，尤其是有多个液压执行元件同时动作的系统，通过动力参数分析，绘制出如图a所示的负载图，以确定系统工作压力；通过运动参数分析，绘制出如图b所示的速度图，以选定系统所需流量。,图8-2 液压系统执行元件的负载图和速度图a）负载图 b）速度图,同时，根据系统负载图和速度图，可以绘制出液压系统的功率图，从中确定液压系统所需的功率。设计简单的液压系统时，负载图和速度图均可省略不画。,第七章 系统应用与设计,School of Mechanical Engineering,东南大学机械工程学院,液压与气压传动,表8-1 液压缸的外负载力F及液压马达的外负载转矩T计算公式,Fg+Fnfd+,Tg+Fnfdr+,Fg+Fnfd+m,Fg+Fnfd-m,Tg+Fnfdr-,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 7.3.2 液压系统方案设计,内容包括：执行元件形式的分析与选择油路循环方式的分析与选择油源类型的分析与选择液压回路的分析、选择与合并,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,1.执行元件形式的分析与选择,视主机所要实现的运动种类和性质而定，可按下表来选择。,表8-4 液压执行元件形式的选择,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,注：A1无杆腔活塞面积；A2有杆腔活塞面积。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,2.油路循环方式的分析与选择,液压系统油路循环方式为开式和闭式两种，它们各自的特点及其相互比较见表8-5。,表8-5 开式系统与闭式系统的比较,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,3.开式系统油路组合方式的分析与选择,当系统有多个液压执行元件时，开式系统按油路的不同连接方式，分为串联、并联、独联以及它们的组合复联等。,串联,图8-3 串联连接,串联连接方式适用于中小型工程机械液压系统、单泵供油的需保证行走直线性的工程机械。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,并联,图8-4 并联连接,并联连接方式适用于多个液压执行元件不要求同时动作；或要求同时动作但功率较小、或工作时间较短的，如机床、机械手等；也常用于大型工程机械的双液压泵双回路系统。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,独联,适用于要求多个液压执行元件能逐个可靠动作的场合。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,4.油源类型的分析与选择,液压系统油源类型的选择，应在分析下列因素后确定：,1）根据系统工作压力的高低，选择液压泵的压力等级和结 构形式。2）根据油源输出流量变化的大小和系统节能的要求，选择 用定量泵还是变量泵。3）根据执行元件的多寡和系统工作循环中压力、流量的变 化情况，选择单泵供油还是多泵供油。4）根据系统对油源综合性能的要求，选择泵的控制方式，是限压式、恒压式、恒流量式，还是恒功率式等等。,第七章 系统应用与设计,表8-6 三种调速回路主要性能比较,5.调速方案的分析与选择,液压与气压传动,6.液压基本回路的分析与选择,（3）根据系统特殊要求选择基本回路,（1）选择系统一般都必须设置的基本回路,（2）根据系统负载性质选择基本回路,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 7.3.3 液压系统原理图的拟定,1）控制回路+液压源+执行元件+辅助元件2）各回路相互结合，去掉多余元件3）检测元件,Part 7.3.4 液压系统参数设计,液压系统的主要参数设计是指确定液压执行元件的工作压力和最大流量。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,表8-7 按负载选择液压执行元件的工作压力（适用于中、低压液压系统）,表8-8 按主机类型选择液压执行元件的工作压力,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 7.3.5 液压执行元件的设计计算与选用,1.液压缸的设计计算,2.液压马达的计算与选择,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 7.3.6 液压能源装置设计,液压能源装置是液压系统的重要组成部分。通常有两种形式：一种是液压装置与主机分离的液压泵站；一种是液压装置与主机合为一体的液压泵组（包括单个液压泵）。,1.液压泵的计算与选择,液压泵的最大工作压力pp 为：,初算时，可按经验数据选取：当管路简单或有节流阀调速时，取p=0.20.5MPa；当管路复杂或有调速阀调速时，取p=0.51.5MPa。,第七章 系统应用与设计,（8-4）,液压与气压传动,单个液压泵和单个液压执行元件的系统,（8-5）,式中 KL考虑系统泄漏和溢流阀保持最小溢流量的系数，通常取 KL=1.11.3；,根据液压泵的最大工作压力pp选择液压泵的类型，根据液压泵的流量确定液压泵的规格。在参照产品样本或技术手册选取液压泵时，泵的额定压力应选得比上述最大工作压力pp高20%60%，以留有压力储备；额定流量则只须选得满足上述最大流量qmax需要即可。,2.其他辅件的设计与计算,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 7.3.7 液压控制元件选用与设计,1.溢流阀的选择,溢流阀的流量应按液压泵的最大流量选取，并应注意其允许的最小稳定流量，一般来说，最小稳定流量为额定流量的15%以上。,2.流量阀的选择,3.单向阀及液控单向阀的选择,4.换向阀的选择,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 8.2.9 液压系统性能估算,目的：评估设计质量，或从几种方案中评选最佳设计方案。,内容：系统压力损失、系统效率、系统发热与温升、液压冲击等。,对于要求高的系统，还要进行动态性能验算或计算机仿真。目前对于大多数液压系统，通常只是采用一些简化公式进行近似估算，以便定性地说明情况。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 7.4 液压系统设计计算举例,本节以一台卧式单面多轴钻孔组合机床为例，设计出驱动动力滑台的液压系统。,设计要求滑台实现“快进工进快退停止”的工作循环。已知：机床上有主轴16个，加工13.9的孔14个、8.5mm的孔2个。刀具材料为高速钢，工件材料为铸铁，硬度为240HBS，机床工作部件总质量m=1000kg；快进、快退v1、v3均为5.5m/min，快进行程长l1=100mm，工进行程长l2=500mm，往复运动的加速、减速时间不希望超过0.157s；动力滑台采用平导轨，其静摩擦因数fs=0.2，动摩擦因数fd=0.1；液压系统中的执行元件使用液压缸。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 7.4.1 分析负载,1.外负载,高速钢钻头钻铸铁孔时的轴向切削力Ft（单位为N）为,式中 D钻头直径，单位为mm；s每转进给量，单位为mm/r；HBS铸件硬度，HBS=240。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,代入式（上式），得外负载Fg为,根据组合机床加工特点，钻孔时主轴转速n和每转进给量s按“组合机床设计手册”取对13.9mm的孔：n1=360r/min，s1=0.147mm/r；对8.5mm的孔：n2=550r/min，s2=0.096mm/r。,2.惯性负载,机床工作部件的总质量m=1000kg，取t=0.157s,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,3.阻力负载,机床工作部件对动力滑台导轨的法向力为Fn=mg=9810N,静摩擦阻力：Ffs=fsFn=0.29810N=1962N动摩擦阻力：Ffd=fdFn=0.19810N=981N,由此得出液压缸在各工作阶段的负载如表7所示。,表8-20 液压缸在各工作阶段的负载F（单位：N）,注：不考虑动力滑台上颠复力矩的作用。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,图8-11 组合机床液压缸负载图和速度图a）负载图 b）速度图,按上表数值绘制负载图如图8-11a所示。,由于是v1=v3=5.5m/min、l1=100mm、l2=50mm、快退行程l3=l1+l2=150mm，工进速度v2=n1s1=n2s253mm/min，由此可绘出速度图如图8-11b所示。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 7.4.2 确定执行元件主要参数,组合机床在最大负载约为32000N时液压系统宜取压p1=4MPa。,鉴于动力滑台要求快进、快退速度相等，这里的液压缸可选用单活塞杆式的，并在快进时作差动连接。这种情况下液压缸无杆腔的工作面积A1应为有杆腔工作面积A2的两倍，即=A1/A2=2，而活塞杆直径d与缸筒直径D成d=0.707D的关系。,在钻孔加工时，液压缸回油路上必须具有背压p2，以防止孔钻通时滑台突然前冲。取p2=0.6MPa。快进时液压缸作差动连接，管路中有压力损失，有杆腔的压力应略大于无杆腔，但其差值较小，可先按0.3MPa考虑。快退时回油腔中是有背压的，这时p2也可按0.6MPa估算。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,由工进时的负载值计算液压缸面积,将这些直径按GB/T23482001圆整成就近标准值得D=0.11m、d=0.08m,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,由此求得液压缸两腔的实际有效面积为A1=D2/4=95.0310-4m2,A2=(D2-d2)/4=44.7710-4m2。经验算，活塞杆的强度和稳定性均符合要求。,根据上述D和d的值，可估算出液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率，并据此绘出工况图。,图8-12 液压缸工况图,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,表8-21 液压缸在不同工作阶段的压力、流量和功率值,注：液压缸的机械效率取m=0.96。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 7.4.3 设计液压系统方案和拟定系统原理图,1.设计液压系统方案,由于该机床是固定式机械，且不存在外负载对系统作功的工况，并由加图知，这台机床液压系统的功率小，滑台运动速度低，工作负载变化小。该液压系统以采用节流调速方式和开式循环为宜。现采用进油路节流调速回路，为解决孔钻通时滑台突然前冲的问题，回油路上要设置背压阀。,从工况图中可以清楚地看到，在这个液压系统的工作循环内，液压缸要求油源交替地提供低压大流量和高压小流量的油液。最大流量约为最小流量的55倍，而快进加快退所需的时间t1和工进所需的时间t2分别为,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,亦即是t1/t221。,因此从提高系统效率、节省能量的角度来看，采用单个定量液压泵作为油源显然是不合适的，而宜采用大、小两个液压泵自动两级并联供油的油源方案。,图8-13 油源及液压回路的选择a）液压源,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,2.选择基本回路,由于不存在负载对系统作功的工况，也不存在负载制动过程，故不需要设置平衡及制动回路。但必须具有快速运动、换向、速度换接以及调压、卸荷等回路。,选择快速运动和换向回路,系统中采用节流调速回路后，不论采用何种油源形式都必须有单独的油路直接通向液压缸两腔，以实现快速运动。在本系统中，快进、快退换向回路应采用图8-13b所示的形式。,图8-13 油源及液压回路的选择b）换向回路,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,选择调压和卸荷回路,油源中有溢流阀（见图8-13a），调定系统工作压力，因此调压问题已在油源中解决，无须另外再设置调压回路。而且，系统采用进油节流调速，故溢流阀常开，即使滑台被卡住，系统压力也不会超过溢流阀的调定值，所以又起安全作用。,图8-13 油源及液压回路的选择a）液压源 b）换向回路 c)速度换接回路,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,选择调压和卸荷回路,在图8-13a所示的双液压泵自动两级供油的油源中设有卸荷阀，当滑台工进和停止时，低压、大流量液压泵都可经此阀卸荷。由于工进在整个工作循环周期中占了绝大部分时间，且高压、小流量液压泵的功率较小，故可以认为卸荷问题已基本解决，就不需要再设置卸荷回路。,图8-13 油源及液压回路的选择a）液压源 b）换向回路 c)速度换接回路,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,3.将液压回路综合成液压系统,把上面选出的各种液压回路组合画在一起，就可以得到一张图8-14所示的液压系统原理图（不包括点划线圆框内的元件）。将此图仔细检查一遍，可以发现，该图所示系统在工作中还存在问题。为了防止干扰、简化系统并使其功能更加完善，必须对图8-14所示系统进行如下修整：,图8-14 液压回路的综合和整理1双联叶片泵 1A小流量液压泵1B大流量液压泵 2三位五通电液阀 3行程阀 4调速阀 5单向阀 6液压缸 7卸荷阀8背压阀 9溢流阀 10单向阀 11过滤器 12压力表接点a单向阀 b顺序阀 c单向阀 d压力继电器,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,3.将液压回路综合成液压系统,1）为了解决滑台工进（阀2在左位）时图中进、回油路相互接通，系统无法建立压力的问题，必须在换向回路中串接一个单向阀a，将进、回油路隔断。,2）为了解决滑台快进时回油路接通油箱，无法实现液压缸差动连接的问题，必须在回油路上串接一个液控顺序阀b。这样，滑台快进时因负载较小而系统压力较低，使阀b关闭，便阻止了油液返回油箱。,第七章 系统应用与设计,3）为了解决机床停止工作后回路中的油液流回油箱，导致空气进入系统，影响滑台运动平稳性的问题，必须在电液换向阀的回油口增设一个单向阀c。,液压与气压传动,3.将液压回路综合成液压系统,4）为了在滑台工进后系统能自动发出快退信号，须在调速阀输出端增设一个压力继电器d。5）若将顺序阀b和背压阀8的位置对调一下，就可以将顺序阀与油源处的卸荷阀合并，从而省去一个阀。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,图8-15 整理后的液压系统原理图1双联叶片液压泵 2三位五通电液阀3行程阀 4调速阀 5单向阀6单向阀 7顺序阀 8背压阀9溢流阀 10单向阀 11过滤器 12压力表接点 13单向阀14压力继电器,经过修改、整理后的液压系统原理图如图8-15所示。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 8.3.4 选择液压元件,1.液压泵,液压缸在整个工作循环中的最大工作压力为3.73MPa，如取进油路上的压力损失为0.8MPa，为使压力继电器能可靠地工作，取其调整压力高出系统最大工作压力0.5MPa，则小流量液压泵的最大工作压力应为：pp1=(3.73+0.8+0.5)MPa=5.03MPa,大流量液压泵在快进、快速运动时才向液压缸输油，快退时液压缸的工作压力比快进时大，如取进油路上的压力损失为0.5MPa（因为此时进油不经调速阀故压力损失减小），则大流量液压泵的最高工作压力为：pp2=(1.5+0.5)MPa=2MPa,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,由图8-12可知，两个液压泵应向液压缸提供的最大流量为27.64L/min，因系统较简单，取泄漏系数KL=1.05，则两个液压泵的实际流量应为：qp=1.0527.64L/min=29.02L/min,由于溢流阀的最小稳定溢流量为3L/min，而工进时输入液压缸的流量为0.5L/min，由小流量液压泵单独供油，所以小液压泵的流量规格最少应为3.5L/min。,根据以上压力和流量的数值查阅产品样本，最后确定选取PV2R12-6/26型双联叶片液压泵，其小液压泵和大液压泵的排量分别为6mL/r和26mL/r，当液压泵的转速np=940r/min时该液压泵的理论流量为30.08L/min，若取液压泵的容积效率v=0.9，则液压泵的实际输出流量为：qp=(6+26)9400.9/1000L/min=(5.1+22)L/min=27.1L/min,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,由于液压缸在快退时输入功率最大，这时液压泵工作压力为2MPa、流量为27.1L/min。查表取液压泵的总效率p=0.75，则液压泵驱动电动机所需的功率为,根据此数值查阅电动机产品样本选取Y100L-6型电动机，其额定功率Pn=1.5kW，额定转速nn=940r/min。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,2.阀类元件及辅助元件,根据阀类及辅助元件所在油路的最大工作压力和通过该元件的最大实际流量，可选出这些液压元件的型号及规格见表8-22。表中序号与图8-15的元件相同。,3.油管,各元件连接管道的规格按液压元件接口处的尺寸决定，液压缸进、出油管则按输入、排出的最大流量计算。由于液压泵选定之后液压缸在各个工作阶段的进、出流量已与原定数值不同，所以要重新计算如表8-23所示。,由上表可以看出，液压缸在各个工作阶段的实际运动速度符合设计要求。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,表8-22 元件的型号及规格,此为电动机额定转速nn=940r/min时液压泵输出的实际流量。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,表8-23 液压缸的进、出流量,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,根据表8-23中数值，并按推荐取油液在压油管的速度v=3m/s，算得与液压缸无杆腔及有杆腔相连的油管内径分别为,这两根油管都按GB/T23511993选用内径15、外径18的冷拔无缝钢管。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,4.油箱,油箱容积估算，取经验数据=7，故其容积为 V=qp=727.1L=189.7L按JB/T7938-1999规定，取最靠近的标准值V=250L。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 7.4.5 验算液压系统性能,1.验算系统压力损失并确定压力阀的调整值,由于系统的管路布置尚未具体确定，整个系统的压力损失无法全面估算，故只能先估算阀类元件的压力损失，待设计好管路布局图后，加上管路的沿程损失和局部损失即可。但对于中小型液压系统，管路的压力损失甚微，可以不予考虑。压力损失的验算应按一个工作循环中不同阶段分别进行。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,快进,滑台快进时，液压缸差动连接，由表9和表10可知，进油路上油液通过单向阀10的流量是22L/min、通过电液换向阀2的流量是27.1L/min，然后与液压缸有杆腔的回油汇合，以流量51.25L/min通过行程阀3并进入无杆腔。因此进油路上的总压降为：,此值不大，不会使压力阀开启，故能确保两个泵的流量全部进入液压缸。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,回油路上，液压缸有杆腔中的油液通过电液换向阀2和单向阀6的流量都是24.15L/min，然后与液压泵的供油合并，经行程阀3流入无杆腔。由此可算出快进时有杆腔压力p2与无杆腔压力p1之差。,此值与原估计值0.3MPa（见表8-21）基本相符。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,工进,工进时，油液在进油路上通过电液换向阀2的流量为0.5L/min，在调速阀4处的压力损失为0.5MPa；油液在回油路上通过换向阀2的流量是0.24L/min，在背压阀8处的压力损失为0.6MPa，通过顺序阀7的流量为（0.24+22）L/min=22.24L/min，因此这时液压缸回油腔的压力p2为：,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,可见此值略大于原估计值0.6MPa。故可按表8中公式重新计算工进时液压缸进油腔压力p1，即：,此值略高于表8中数值。,考虑到压力继电器可靠动作需要压差pe=0.5MPa，故溢流阀9的调压pplA应为：,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,快退,快退时，油液在进油路上通过单向阀10的流量为22L/min、通过换向阀2的流量为27.11L/min；油液在回油路上通过单向阀5、换向阀2和单向阀13的流量都是57.51L/min。因此进油路上总压降为：,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,此值与表9中的估计值相近，故不必重算。所以，快退时液压泵的工作压力pp应为：,此值较小，所以液压泵驱动电动机功率是足够的。回油路上总压降为：,因此大流量液压泵卸荷的顺序阀7的调压应大于1.582MPa。,液压与气压传动,2.验算油液温升,工进在整个工作循环过程中所占的时间比例达95%（见前），所以系统发热和油液温升可按工进时的工况来计算。为简便起见，本例采用上述“系统的发热功率计算方法之二”来进行计算。,工进时液压缸的有效功率：,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,这时大流量液压泵经顺序阀7卸荷，小流量液压泵在高压下供油。大液压泵通过顺序阀7的流量为q2=22L/min，由表8-22查得该阀在额定流量qn=63L/min时的压力损失pn=0.3MPa，故此阀在工进时的压力损失,小液压泵工进时的工作压力pp1=4.75MPa，流量q1=5.1L/min，所以两个液压泵的总输入功率为：,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,算得液压系统的发热功率为:,可算出油箱的散热面积为:,由表查得油箱的散热系数K=9W/（m2)，则求出油液温升为:,此温升值没有超出允许范围，故该液压系统不必设置冷却器。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,Part 7.4.6 绘制工作图和编制技术文件,液压系统设计的最后一项工作是绘制工作图和编制技术文件。工作图的绘制必须在仔细查阅产品样本、手册和资料，选定元件的结构和配置形式的基础上，才能布局绘图。系统工作图包括液压系统图、各种装配图和各种非标准液压元件装配图及零件图等。,液压系统图由上述液压系统原理图经补充、完善而成。图中要有明细表，注明液压元件的型号、规格、数量、生产厂家等，并要注明系统的技术条件、液压执行元件的动作循环图、电磁铁、压力继电器及电气开关的动作顺序表等等。液压系统图必须采用国家标准规定的图形符号绘制。,第七章 系统应用与设计,液压与气压传动,各种装配图是系统正式施工、安装的图样，包括非通用液压泵站装配图阀块装配图管路布置图电气控制系统图等。其中管路布置图要注明各液压元件的部位和固定方式、各种管件（油管、管接头等）的型号及规格等。,技术文件一般包括设计计算书、使用说明书、零部件目录表、标准件、通用件和外购件总表、调试大纲等。,第七章 系统应用与设计,精品课件资料分享,SL出品,