液压元件的选择与专用件设计

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1、液压元件的选择与专用件设计    4.1液压泵的选择    1）确定液压泵的最大工作压力pp       pp≥p1+Σ△p                    （21）    式中p1——液压缸或液压马达最大工作压力；      Σ△p——从液压泵出口到液压缸或液压马达入口之间总的管路损失。Σ△p的准确计算要待元件选定并绘出管路图时才能进行，初算时可按经验数据选取：管路简单、流速不大的，取Σ△p=（0.2～0.5）MPa；管路复杂，进口有调阀的，取Σ△p=（0.5～1.5）MPa。    2）确定液压泵的流量QP多液压缸或液压马达同时工作时，液压

2、泵的输出流量应为QP≥K（ΣQmax）   （22）    式中K——系统泄漏系数，一般取K=1.1～1.3；    ΣQmax——同时动作的液压缸或液压马达的最大总流量，可从（Q-t）图上查得。对于在工作过程中用节流调速的系统，还须加上溢流阀的最小溢流量，一般取0.5×10-4m3/s。    系统使用蓄能器作辅助动力源时    式中K——系统泄漏系数，一般取K=1.2；       Tt——液压设备工作周期（s）；       Vi——每一个液压缸或液压马达在工作周期中的总耗油量（m3）；        z——液压缸或液压马达的个数。    3）

3、选择液压泵的规格根据以上求得的pp和Qp值，按系统中拟定的液压泵的形式，从产品样本或本手册中选择相应的液压泵。为使液压泵有一定的压力储备，所选泵的额定压力一般要比最大工作压力大25%～60%。    4）确定液压泵的驱动功率在工作循环中，如果液压泵的压力和流量比较恒定，即（p-t）、（Q-t）图变化较平缓，则    式中pp——液压泵的最大工作压力（Pa）；        QP——液压泵的流量（m3/s）；       ηP——液压泵的总效率，参考表9选择。表9液压泵的总效率液压泵类型齿轮泵螺杆泵叶片泵柱塞泵总效率0.6～0.70.65～0.800.

4、60～0.750.80～0.85    限压式变量叶片泵的驱动功率，可按流量特性曲线拐点处的流量、压力值计算。一般情况下，可取pP=0.8pPmax，QP=Qn，则    式中——液压泵的最大工作压力（Pa）；           ——液压泵的额定流量（m3/s）。    在工作循环中，如果液压泵的流量和压力变化较大，即（Q-t），（p-t）曲线起伏变化较大，则须分别计算出各个动作阶段内所需功率，驱动功率取其平均功率    式中t1、t2、…tn——一个循环中每一动作阶段内所需的时间（s）；         P1、P2、…Pn——一个循环中每一动作阶

5、段内所需的功率（W）。    按平均功率选出电动机功率后，还要验算一下每一阶段内电动机超载量是否都在允许范围内。电动机允许的短时间超载量一般为25%。    4.2液压阀的选择    1）阀的规格，根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量，选择有定型产品的阀件。溢流阀按液压泵的最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。    控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些，必要时也允许有20%以内的短时间过流量。    2）阀的型式，按安装和操作方式选择。    4.3蓄能器的选择    根据蓄能器在液压

6、系统中的功用，确定其类型和主要参数。    1）液压执行元件短时间快速运动，由蓄能器来补充供油，其有效工作容积为    式中A——液压缸有效作用面积（m2）；        l——液压缸行程（m）；        K——油液损失系数，一般取K=1.2；       QP——液压泵流量（m3/s）；        t——动作时间（s）    2）作应急能源，其有效工作容积为：    式中——要求应急动作液压缸总的工作容积（m3）。    有效工作容积算出后，根据第8章中有关蓄能器的相应计算公式，求出蓄能器的容积，再根据其他性能要求，即可确定所需蓄能器。

7、    4.4管道尺寸的确定    （1）管道内径计算    式中 Q——通过管道内的流量（m3/s）；        υ——管内允许流速（m/s），见表10。    计算出内径d后，按标准系列选取相应的管子。    （2）管道壁厚δ的计算表10允许流速推荐值管道推荐流速/（m/s）液压泵吸油管道0.5～1.5，一般常取1以下液压系统压油管道3～6，压力高，管道短，粘度小取大值液压系统回油管道1.5～2.6    式中p——管道内最高工作压力（Pa）；        d——管道内径（m）；       [σ]——管道材料的许用应力（Pa），[σ]=；

8、       σb——管道材料的抗拉强度（Pa）；       n——安全系数，对钢管来说，p＜7MPa时，