液壓元件選擇準(zhǔn)則

1、液壓系統(tǒng)元件的選擇液壓元件的選擇液壓泵的確定與所需功率的計(jì)算1. 液壓泵的確定（1）確定液壓泵的最大工作壓力。液壓泵所需工作壓力的確定，主要根據(jù)液壓缸在工作循環(huán)各階段所需最大壓力pl，再加上油泵的出油口到缸進(jìn)油口處總的壓力損失SAp即pB=p1+SA p?SAp包括油液流經(jīng)流量閥和其他元件的局部壓力損失、管路沿程損失等，在系統(tǒng)管路未設(shè)計(jì)之前，可根據(jù)同類系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，一般管路簡(jiǎn)單的節(jié)流閥調(diào)速系統(tǒng)？SAp為（25） X105Pa，用調(diào)速閥及管路復(fù)雜的系統(tǒng) SAp為（515） xi05Pa , SAp也可只考慮流經(jīng)各控制閥的壓力損失，而將管路系統(tǒng)的沿程損失忽略不計(jì)，各閥的額定壓力損失可從液壓元件手冊(cè)

2、或產(chǎn)品樣本中查找，也可參照下表選取。常用中、低壓各類閥的壓力損失（A pn）閥名 A pn（ x 105Pa閥名 A pn（ x 105Pa閥名 A pn（ x 105Pa閥名 A pn（ x 105Pa）單向閥0.30.5背壓閥38行程閥1.52轉(zhuǎn)閥1.52換向閥1.53節(jié)流閥23順序閥1.53調(diào)速閥35（2）確定液壓泵的流量 qB。泵的流量qB根據(jù)執(zhí)行元件動(dòng)作循環(huán)所需最大流量qmax和系統(tǒng)的泄漏確定。 多液壓缸同時(shí)動(dòng)作時(shí)，液壓泵的流量要大于同時(shí)動(dòng)作的幾個(gè)液壓缸（或馬達(dá)）所需的最大流量，并應(yīng)考慮系統(tǒng)的泄漏和液壓泵磨損后容積效率的下降，即qB K（ S q）max（m3/s）?式中：K為系統(tǒng)泄

3、漏系數(shù)，一般取 1.11.3，大流量取小值，小流量取大值；（S q）max為同時(shí)動(dòng)作的液壓缸（或馬達(dá)）的最大總流量（m3/s）。 采用差動(dòng)液壓缸回路時(shí)，液壓泵所需流量為：qB K（A1-A2）vmax（m3/s）式中：A1 , A2為分別為液壓缸無(wú)桿腔與有桿腔的有效面積（m2） ; vmax為活塞的最大移動(dòng)速度（m/s）。 當(dāng)系統(tǒng)使用蓄能器時(shí)，液壓泵流量按系統(tǒng)在一個(gè)循環(huán)周期中的平均流量選取，即qB=ViK/Ti?式中：Vi為液壓缸在工作周期中的總耗油量（m3） ; Ti為機(jī)器的工作周期（s）; Z為液壓缸的個(gè)數(shù)。（3）選擇液壓泵的規(guī)格：根據(jù)上面所計(jì)算的最大壓力pB和流量qB ,查液壓元件產(chǎn)品樣

4、本，選擇與PB和qB相當(dāng)?shù)囊簤罕玫囊?guī)格型號(hào)。上面所計(jì)算的最大壓力pB是系統(tǒng)靜態(tài)壓力，系統(tǒng)工作過(guò)程中存在著過(guò)渡過(guò)程的動(dòng)態(tài)壓力，而動(dòng)態(tài)壓力往往比靜態(tài)壓力高得多，所以泵的額定壓力 pB應(yīng)比系統(tǒng)最高壓力大 25%60%，使液壓泵有一定的壓力儲(chǔ)備。若系統(tǒng)屬 于高壓范圍，壓力儲(chǔ)備取小值；若系統(tǒng)屬于中低壓范圍，壓力儲(chǔ)備取大值。（4）確定驅(qū)動(dòng)液壓泵的功率。精心整理 當(dāng)液壓泵的壓力和流量比較衡定時(shí)，所需功率為：p=pBqB/103 n B(kW)?式中：pB為液壓泵的最大工作壓力 (N/m2) ; qB為液壓泵的流量(m3/s) ; nB為液壓泵的總效率，各種形式液壓 泵的總效率可參考下表估取，液壓泵規(guī)格大，取

5、大值，反之取小值，定量泵取大值，變量泵取小值。表液壓泵的總效率液壓泵類型齒輪泵螺桿泵葉片泵柱塞泵總效率 0.6 0.70.65 0.800.60 0.750.80 0.85 在工作循環(huán)中，泵的壓力和流量有顯著變化時(shí)，可分別計(jì)算出工作循環(huán)中各個(gè)階段所需的驅(qū)動(dòng)功率，然后求其平均值，即P=式中：tl, t2 ,，tn為一個(gè)工作循環(huán)中各階段所需的時(shí)間(s) ; P1 , P2 ,，Pn為一個(gè)工作循環(huán)中各階段所需的功率(kW)。按上述功率和泵的轉(zhuǎn)速，可以從產(chǎn)品樣本中選取標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)，再進(jìn)行驗(yàn)算，使電動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率時(shí)，其超載量在允許范圍內(nèi)。二、閥類元件的選擇1. 選擇依據(jù)選擇依據(jù)為：額定壓力，最大流量，動(dòng)

6、作方式，安裝固定方式，壓力損失數(shù)值，工作性能參數(shù)和工作壽命等。2. 選擇閥類元件應(yīng)注意的問(wèn)題(1) 應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)定型產(chǎn)品，除非不得已時(shí)才自行設(shè)計(jì)專用件。(2) 閥類元件的規(guī)格主要根據(jù)流經(jīng)該閥油液的最大壓力和最大流量選取。選擇溢流閥時(shí)，應(yīng)按液壓泵的最大流量選??；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)，應(yīng)考慮其最小穩(wěn)定流量滿足機(jī)器低速性能的要求。(3) 一般選擇控制閥的額定流量應(yīng)比系統(tǒng)管路實(shí)際通過(guò)的流量大一些，必要時(shí)，允許通過(guò)閥的最大流量超過(guò)其額定流量的20%。三、蓄能器的選擇1. 蓄能器用于補(bǔ)充液壓泵供油不足時(shí)，其有效容積為：V=S AiLiK-qBt(m3)式中：A為液壓缸有效面積(m2) ; L為液壓缸行程

7、(m) ; K為液壓缸損失系數(shù)，估算時(shí)可取K = 1.2 ; qB為液壓泵供油流量(m3/s) ; t為動(dòng)作時(shí)間(s)。2. 蓄能器作應(yīng)急能源時(shí)，其有效容積為：V=S AiLiK(m3)當(dāng)蓄能器用于吸收脈動(dòng)緩和液壓沖擊時(shí)，應(yīng)將其作為系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)與其關(guān)聯(lián)部分一起綜合考慮其有效容積。根據(jù)求出的有效容積并考慮其他要求，即可選擇蓄能器的形式。四、管道的選擇1. 油管類型的選擇液壓系統(tǒng)中使用的油管分硬管和軟管，選擇的油管應(yīng)有足夠的通流截面和承壓能力，同時(shí)，應(yīng)盡量縮短管路，避免急轉(zhuǎn)彎和截面突變。精心整理鋼管：中高壓系統(tǒng)選用無(wú)縫鋼管，低壓系統(tǒng)選用焊接鋼管，鋼管價(jià)格低，性能好，使用廣泛。銅管：紫銅管工作壓

8、力在6.510?MPa以下，易變曲，便于裝配；黃銅管承受壓力較高，達(dá)25MPa，不如紫銅管易彎曲。銅管價(jià)格高，抗震能力弱，易使油液氧化，應(yīng)盡量少用，只用于液壓裝置配接不方便的部位。(3) 軟管：用于兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)件之間的連接。高壓橡膠軟管中夾有鋼絲編織物；低壓橡膠軟管中夾有棉線或麻線編織物；尼龍管是乳白色半透明管，承壓能力為2.58MPa，多用于低壓管道。因軟管彈性變形大，容易引起運(yùn)動(dòng)部件爬行，所以軟管不宜裝在液壓缸和調(diào)速閥之間。2. 油管尺寸的確定(1) 油管內(nèi)徑d按下式計(jì)算：d=式中：q為通過(guò)油管的最大流量(m3/s) ; v為管道內(nèi)允許的流速(m/s)。一般吸油管取0.55(m/s);壓力

9、油管取2.5 5(m/s);回油管取 1.5 2(m/s)。(2) 油管壁厚3按下式計(jì)算：p?d/ 0式中：p為管內(nèi)最大工作壓力；0為油管材料的許用壓力，0=0 b/n; Ob為材料的抗拉強(qiáng)度；n為安全系數(shù)，鋼管 p v 7MPa 時(shí)，取 n=8 ； p v 17.5MPa 時(shí)，取 n=6 ； p 17.5MPa 時(shí)，取 n=4。根據(jù)計(jì)算出的油管內(nèi)徑和壁厚，查手冊(cè)選取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格油管。五、油箱的設(shè)計(jì)油箱的作用是儲(chǔ)油，散發(fā)油的熱量，沉淀油中雜質(zhì)，逸出油中的氣體。其形式有開式和閉式兩種：開式油箱油液 液面與大氣相通；閉式油箱油液液面與大氣隔絕。開式油箱應(yīng)用較多。1. 油箱設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1) 油箱應(yīng)有足夠的

10、容積以滿足散熱，同時(shí)其容積應(yīng)保證系統(tǒng)中油液全部流回油箱時(shí)不滲出，油液液面不應(yīng)超過(guò) 油箱高度的80%。(2) 吸箱管和回油管的間距應(yīng)盡量大。油箱底部應(yīng)有適當(dāng)斜度，泄油口置于最低處，以便排油。(4) 注油器上應(yīng)裝濾網(wǎng)。(5) 油箱的箱壁應(yīng)涂耐油防銹涂料。2. 油箱容量計(jì)算油箱的有效容量V可近似用液壓泵單位時(shí)間內(nèi)排出油液的體積確定。V=KSq式中：K為系數(shù)，低壓系統(tǒng)取 24，中、高壓系統(tǒng)取 57； Xq為同一油箱供油的各液壓泵流量總和。六、濾油器的選擇選擇濾油器的依據(jù)有以下幾點(diǎn)：(1) 承載能力：按系統(tǒng)管路工作壓力確定。(2) 過(guò)濾精度：按被保護(hù)元件的精度要求確定，選擇時(shí)可參閱下表。(3) 通流能力：按通過(guò)最大流量確定。(4) 阻力壓降：應(yīng)滿足過(guò)濾材料強(qiáng)度與系數(shù)要求。濾油器過(guò)濾精度的選擇系統(tǒng)過(guò)濾精度(卩m元件過(guò)濾精度(卩m)精心整理低壓系統(tǒng)100150滑閥1/3最小間隙70X105Pa系統(tǒng)50節(jié)流孔1/7孔徑（孔徑小于1.8mm）100X105Pa系統(tǒng)25流量控制閥 2.530140X105Pa系統(tǒng)1015安全閥溢流閥 1525電液伺服系統(tǒng)5高精度伺服系統(tǒng)2.5液壓泵選型一、根據(jù)液壓泵數(shù)量多少，可分為：?jiǎn)温?lián)泵、