液压与气动技术------液压系统的设计与计算

液压传动系统的设计是整机设计的一部分，在目前被压系统的设计主要还是经验法，即使使用计算机辅助设计，也是在专家的经验指导下进行的。因而就其设计步骤而言，往往随设计的实际情况，设计者的经验不同而各有差异，但是，从总体上看，其基本内容是一致的，具体为：

l）明确设计要求、进行工况分析。

2）拟定液压系统原理图。

3）计算和选择液压元件。

4）验算液压系统的性能。

5）绘制工作图，编制技术文件。

第一节 明确设计要求、进行工况分析

一、明确设计要求

1． 明确液压系统的动作和性能要求，例如，执行元件的运动方式、行程和速度范围等。

2． 明确液压系统的工作环境，例如，环境温度、湿度尘埃、通风情况、是否易燃等。

二、工况分析

　　 工况分析主要指对液压执行元件的工作情况的分析，分析的目的是了解在工作过程中执行元件的速度、负载变化的规律，并将此规律用曲线表示出来，作为拟定液压系统方案确定系统主要参数（压力和流量）的依据。

第二节 拟定液压系统的原理图

　　液压系统图是整个液压系统设计中最重要的一环，它的好坏从根本上影响整个液压系统。拟定液压系统原理图所需的知识面较广，要综合应用前面的各章内容，一般的方法是：先根据具体的动作性能要求选择液压基本回路，然后将基本回路加上必要的连接措施有机地组合成一个完整的液压系统，拟定液压系统图时，应考虑以下几个方面的问题：

一、 所用液压执行元件的类型

二、 液压回路的选择

1． 首先确定对主机主要性能起决定性影响的主要回路。例如机床液压系统、调速和速度换接是主要回路。

2． 然后再考虑其它辅助回路，例如有垂直运动部件的系统要考虑平衡回路，有多个执行元件的系统要考虑顺序动作，同步和防干扰回路等。

3． 同时也要考虑节省能源，减少发热，减少冲击，保证动作精度等问题。

三、 液压回路的综合

　　 液压回路的综合是把选出来的各种液压回路放在一起，进行归并、整理、再增加一些必要的元件或辅助油路，使之成为完整的液压传动系统。进行这项工作时还必须注意以下几点：
（1）尽可能省去不必要的元件，以简化系统结构。
（2）最终综合出来的液压系统应保证其工作循环中的每个动作都安全可靠，无相互干扰。
（3）尽可能提高系统的效率，防止系统过热。
（4）尽可能使系统经济合理，便于维修检测。
（5）尽可能采用标准元件，减少自行设计的专用件。

第三节 液压元件的计算和选择

　　 所谓液压元件的计算，是要计算该元件在工作中承受的压力和通过的流量，以便确定元件的规格和型号。

一、液压泵的选择

　　 先根据设计要求和系统工况确定液压泵的类型，然后根据液压泵的最高供油压力和最大供油量来选择液压泵的规格。

　
二、阀类元件的选择

　　 阀类元件的选择是根据阀的最大工作压力和流经阀的最大流量来选择控制阀的规格。即所选用的阀类元件的额定压力和额定流量要大于系统的最高工作压力及实际通过阀的最大流量。

三、 液压辅助元件的选择

　　 油箱、过滤器、蓄能器、油管、管接头、冷却器等液压辅助元件可按第五章的有关原则选取。

第四节 液压系统的性能验算

一、液压系统压力损失的验算
　　
　　 液压系统压力损失发生在多处，需验算一下管路系统的总压力损失。

二、液压系统发热温升的验算

　　 液压系统在工作时由于存在着各种各样的机械损失、压力损失和流量损失，这些损失大都转变为热能，使系统发热，油温升高，导致系统泄漏增加，运动部件动作失灵等不良后果。

第五节 绘制工作图和编制技术文件

一、绘制工作图
（1）液压系统原理图 图上除画出整个系统的回路之外，还应注明各元件的规格、型号、压力调整值，并给出各执行元件的工作循环图，列出电磁铁及压力继电器的动作顺序表。
（2）集成油路装配图 若选用油路板，应将各元件画在油路板上，便于装配；若采用集
成块或叠加阀时，因有通用件，设计者只需选用，最后将选用的产品组合起来给制成装配图。
（3）泵站装配图 将集成油路装置、泵、电动机与油箱组合在一起画成装配图，表明它们各自之间的相互位置、安装尺寸及总体外形。
（4）画出非标准专用件的装配图及零件图。
（5）管路装配图 表示出油管的走向，注明管道的直径及长度，各种管接头的规格、管夹的安装位置和装配技术要求等。
（6）电气线路图 表示出电动机的控制线路，电磁阀的控制线路、压力继电器和行程开关等。

二、编写技术文件
技术文件一般包括液压系统设计计算说明书，液压系统的使用及维护技术说明书，零部件目录表、标准件通用件及外购件总表等。