液压系统设计步骤

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1、液压系统设计的步骤大致如下：1.明确设计要求，进行工况分析。2.初定液压系统的主要参数。3.拟定液压系统原理图。4.计算和选择液压元件。5.估算液压系统性能。6.绘制工作图和编写技术文件。一、工况分析本机主要用于剪切工件装配时可通过夹紧机构来剪切不同宽度的钢板。剪切机在剪切钢板时液压缸通过做弧形摆动提供推力。主机运动对液压系统运动的要求：剪切机在剪切钢板时要求液压装置能够实现无级调速，而且能够保证剪切运动的平稳性，并且效率要高，能够实现一定的自动化。 该机构主要有两部分组成：机械系统和液压系统。机械机构主要起传递和支撑作用，

2、液压系统主要提供动力，它们两者共同作用实现剪切机的功能。本次主要做液压系统的设计。在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。该系统的剪切力为400T剪切负载F=400×10000=4×106N一、运动分析主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。1.位移循环图L—t图（1）为液压机

3、的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、运行压制、保压、泄压和快速回程五个阶段组成。0图（1）位移循环图2.速度循环图v—t(或v—L)工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图（2）为种液压缸的v—t图，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，速度循坏图液压缸在总行程的一大半以上以一定的加速度作匀加速运动，然后匀减速至行程终点。v—t图速度曲线，不仅清楚地表明了液压缸的运动规律，也间接地表明了三种工况的动力特性。

4、二、动力分析液压缸运动循环各阶段的总负载力。液压缸运动循环各阶段的总负载力计算，一般包括启动加速、工进、快退、减速制动等几个阶段，每个阶段的总负载力是有区别的。①启动加速阶段：这时液压缸或活塞处于由静止到启动并加速到一定速度，其总负载力包括导轨的摩擦力、密封装置的摩擦力(按缸的机械效率ηm=0.9计算)、重力和惯性力等项。对与剪切机的液压系统，上述计算过程可简化。采用单定量泵供油，只需计算工进阶段的总负载力。F=4×106N变化规律，应根据各阶段的总负载力和它所经历的工作时间t或位移L按相同的坐标绘制液压缸的负载时间(F—t

5、)或负载位移(F—L)图，然后将各液压缸在同一时间t(或位移)的负载力叠加。图（3）负载循环图 图(3)是剪切机的F—t图，其中：0～t1为启动过程；t1～t2为加速过程；t2～t3为恒速过程；t3～t4为制动过程。它清楚地表明了液压缸在动作循环内负载的规律。图中最大负载是最大的剪切力。2.液压马达的负载工作机构作旋转运动时，液压马达必须克服的外负载为：M=Me+Mf+Mi(1)工作负载力矩Me。工作负载力矩可能是定值，也可能随时间变化，应根据机器工作条件进行具体分析。(2)摩擦力矩Mf。为旋转部件轴颈处的摩擦力矩，其计算公

6、式为：Mf=GfR(N·m)(9-10)式中：G为旋转部件的重量(N)；f为摩擦因数，启动时为静摩擦因数，启动后为动摩擦因数；R为轴颈半径(m)。(3)惯性力矩Mi。为旋转部件加速或减速时产生的惯性力矩，其计算公式为：Mi=Jε=J(N·m)式中：ε为角加速度(r/s2)；Δω为角速度的变化(r/s)；Δt为加速或减速时间(s)；J为旋转部件的转动惯量(kg·m2)，J=1GD2/4g。式中：GD2为回转部件的飞轮效应(Nm2)。各种回转体的GD2可查《机械设计手册》。分别算出液压马达在一个工作循环内各阶段的负载大小，便可绘

7、制液压马达的负载循环图。二、拟定液压系原理图（1）确定供油方式考虑到剪切机在工作进给时负载较大，速度较低。而在快进、快退时的负载小，速度较高。从节省能量、减少发热考虑，泵源系统应用定量泵，它将动力部分（电动机或其它远动机）所输出的机械能转换成液压能，给系统提供压力油液。 （2)调速方式的选择在本剪切机的液压系统中，根据剪切机工作时对速度负载特性的一定要求选择定量泵与调速阀组成的容积调速。这种调速回路具有效率高、发热小和速度刚性好的特点，并且调速阀装在回油路上，具有承受负切削的能力。（3）速度换接方式本系统采用电磁阀的快慢换接

8、回路，它的特点是结构简单、调节行程比较方便，阀的安装也比较容易。确定液压系统主要参数2液压油路原理图液压剪切机的液压原理 （4）阀的设计选取通过它们的控制和调节，使液流的压力、流速和方向得以改变，从而改变执行元件的力（或力矩）、速度和方向，根据本液压系统的需求，压力控制阀选用溢流阀，流量控