外文翻譯--液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與計算 中文版.doc

液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與計算1明確設(shè)計要求進行工況分析在設(shè)計液壓系統(tǒng)時，首先應(yīng)明確以下問題，并將其作為設(shè)計依據(jù)。主機的用途、工藝過程、總體布局以及對液壓傳動裝置的位置和空間尺寸的要求；主機對液壓系統(tǒng)的性能要求，如自動化程度、調(diào)速范圍、運動平穩(wěn)性、換向定位精度以及對系統(tǒng)的效率、溫升等的要求；液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境，如溫度、濕度、振動沖擊以及是否有腐蝕性和易燃物質(zhì)存在等情況。在上述工作的基礎(chǔ)上，應(yīng)對主機進行工況分析，工況分析包括運動分析和動力分析，對復雜的系統(tǒng)還需編制負載和動作循環(huán)圖，由此了解液壓缸或液壓馬達的負載和速度隨時間變化的規(guī)律，以下對工況分析的內(nèi)容作具體介紹。1.1運動分析主機的執(zhí)行元件按工藝要求的運動情況，可以用位移循環(huán)圖(Lt)，速度循環(huán)圖(vt)，或速度與位移循環(huán)圖表示，由此對運動規(guī)律進行分析。1.1.1位移循環(huán)圖Lt圖1.1為液壓機的液壓缸位移循環(huán)圖，縱坐標L表示活塞位移，橫坐標t表示從活塞啟動到返回原位的時間，曲線斜率表示活塞移動速度。圖1.1位移循環(huán)圖1.1.2速度循環(huán)圖vt(或vL)工程中液壓缸的運動特點可歸納為三種類型。圖1.2為三種類型液壓缸的vt圖，第一種如圖1.2中實線所示，液壓缸開始作勻加速運動，然后勻速運動，圖1.2速度循環(huán)圖最后勻減速運動到終點；第二種，液壓缸在總行程的前一半作勻加速運動，在另一半作勻減速運動，且加速度的數(shù)值相等；第三種，液壓缸在總行程的一大半以上以較小的加速度作勻加速運動，然后勻減速至行程終點。vt圖的三條速度曲線，不僅清楚地表明了三種類型液壓缸的運動規(guī)律，也間接地表明了三種工況的動力特性。1.2動力分析動力分析，是研究機器在工作過程中，其執(zhí)行機構(gòu)的受力情況，對液壓系統(tǒng)而言，就是研究液壓缸或液壓馬達的負載情況。1.2.1液壓缸的負載及負載循環(huán)圖1.2.1.1液壓缸的負載力計算工作機構(gòu)作直線往復運動時，液壓缸必須克服的負載由六部分組成：bmgifcFFFFFFF(1.1)式中：Fc為切削阻力；Ff為摩擦阻力；Fi為慣性阻力；Fg為重力；Fm為密封阻力；Fb為排油阻力。1.2.1.2液壓缸運動循環(huán)各階段的總負載力液壓缸運動循環(huán)各階段的總負載力計算，一般包括啟動加速、快進、工進、快退、減速制動等幾個階段，每個階段的總負載力是有區(qū)別的。(1)啟動加速階段：這時液壓缸或活塞處于由靜止到啟動并加速到一定速度，其總負載力包括導軌的摩擦力、密封裝置的摩擦力(按缸的機械效率m=0.9計算)、重力和慣性力等項，即：bmgifFFFFFF(1.2)(2)快速階段：bmgfFFFFF(1.3)(3)工進階段：bmgfcFFFFFF(1.4)(4)減速：bmgifFFFFFF(1.5)對簡單液壓系統(tǒng)，上述計算過程可簡化。例如采用單定量泵供油，只需計算工進階段的總負載力，若簡單系統(tǒng)采用限壓式變量泵或雙聯(lián)泵供油，則只需計算快速階段和工進階段的總負載力。1.2.2液壓馬達的負載工作機構(gòu)作旋轉(zhuǎn)運動時，液壓馬達必須克服的外負載為：ifeMMMM(1.6)1.2.2.1工作負載力矩Me。工作負載力矩可能是定值，也可能隨時間變化，應(yīng)根據(jù)機器工作條件進行具體分析。1.2.2.2摩擦力矩Mf。為旋轉(zhuǎn)部件軸頸處的摩擦力矩，其計算公式為：)(MNGFRMf(1.7)式中：G為旋轉(zhuǎn)部件的重量(N)；f為摩擦因數(shù)，啟動時為靜摩擦因數(shù)，啟動后為動摩擦因數(shù)；R為軸頸半徑(m)。1.2.2.3慣性力矩Mi。為旋轉(zhuǎn)部件加速或減速時產(chǎn)生的慣性力矩，其計算公式為：)(MNtJMi(1.8)式中：為角加速度(r/s2)；為角速度的變化(r/s)；t為加速或減速時間(s)；J為旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動慣量(2mKg)，。GGDJ412式中：2GD為回轉(zhuǎn)部件的飛輪效應(yīng)(2MN)。各種回轉(zhuǎn)體的2GD可查機械設(shè)計手冊。根據(jù)式(1.6)，分別算出液壓馬達在一個工作循環(huán)內(nèi)各階段的負載大小，便可繪制液壓馬達的負載循環(huán)圖2確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)2.1液壓缸的設(shè)計計算2.1.1初定液壓缸工作壓力液壓缸工作壓力主要根據(jù)運動循環(huán)各階段中的最大總負載力來確定，此外，還需要考慮以下因素：2.1.1.1各類設(shè)備的不同特點和使用場合。2.1.1.2考慮經(jīng)濟和重量因素，壓力選得低，則元件尺寸大，重量重；壓力選得高一些，則元件尺寸小，重量輕，但對元件的制造精度，密封性能要求高。所以，液壓缸的工作壓力的選擇有兩種方式：一是根據(jù)機械類型選；二是根據(jù)切削負載選。如表2.1、表2.2所示。表2.1按負載選執(zhí)行文件的工作壓力負載/N50005001000010000200002000030000300005000050000工作壓力/M