液壓與氣壓傳動(dòng)8_王積偉教授_東南大學(xué)

1、School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 8.18.1 8.28.2 8.38.3 8.48.4 School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 學(xué)習(xí)典型液氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例；學(xué)習(xí)典型液氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例；掌握液氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟、注意事項(xiàng)、設(shè)計(jì)計(jì)掌握液氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟、注意事項(xiàng)、設(shè)計(jì)計(jì)算方法；算方法；了解可編程序控制器在氣動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。了解可編程序控制器在氣動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。多氣缸單往復(fù)程序控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；多氣缸單往復(fù)程序控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；信號(hào)信號(hào)動(dòng)作（動(dòng)作（）狀態(tài)線

2、圖的畫(huà)法；）狀態(tài)線圖的畫(huà)法；根據(jù)根據(jù)狀態(tài)線圖判別障礙信號(hào)并消除之；狀態(tài)線圖判別障礙信號(hào)并消除之；多氣缸多往復(fù)程序控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；多氣缸多往復(fù)程序控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；氣動(dòng)系統(tǒng)中的常用電氣電路。氣動(dòng)系統(tǒng)中的常用電氣電路。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)有液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)有和和之分，這里之分，這里所說(shuō)的所說(shuō)的則是指則是指的設(shè)計(jì)。的設(shè)計(jì)。 從從或或上看：上看：以傳遞動(dòng)力為主，追求傳動(dòng)特性的完：以傳遞動(dòng)力為主，追求傳動(dòng)特性的完善，其執(zhí)行元件用來(lái)驅(qū)動(dòng)主機(jī)的某個(gè)部件善，其執(zhí)行元件用來(lái)驅(qū)動(dòng)主機(jī)的某個(gè)部件 。：以實(shí)施控制為主，追求

3、控制特性的完：以實(shí)施控制為主，追求控制特性的完善，其執(zhí)行元件用來(lái)驅(qū)動(dòng)某個(gè)控制元件的操縱裝置善，其執(zhí)行元件用來(lái)驅(qū)動(dòng)某個(gè)控制元件的操縱裝置（例如液壓泵、液壓馬達(dá)的變量機(jī)構(gòu)、控制閥的閥（例如液壓泵、液壓馬達(dá)的變量機(jī)構(gòu)、控制閥的閥心等）。心等）。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院：系統(tǒng)的設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足：系統(tǒng)的設(shè)計(jì)除應(yīng)滿足外，還必須符合外，還必須符合、等等及及這這一一。：可以是：可以是，也可以是也可以是。前者著。前者著眼于眼于，后者著眼于，后者著眼于；實(shí)際的設(shè)計(jì)工作則常；實(shí)際的設(shè)計(jì)工作則常常是這兩觀點(diǎn)常是這兩觀點(diǎn)，視具體要求不同而，視具

4、體要求不同而有所側(cè)重。有所側(cè)重。 School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院與與是是的，兩者往往的，兩者往往，。 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)迄今仍液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)迄今仍，常常，常常隨著系統(tǒng)的繁簡(jiǎn)、借鑒的多寡、設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)的不同而在具隨著系統(tǒng)的繁簡(jiǎn)、借鑒的多寡、設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)的不同而在具體做法上有所差異。體做法上有所差異。 School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)流程一般設(shè)計(jì)流程實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，大體上可按大體上可按所示的內(nèi)容和流

5、程所示的內(nèi)容和流程來(lái)進(jìn)行。這里除了來(lái)進(jìn)行。這里除了最后一項(xiàng)外全部屬最后一項(xiàng)外全部屬于于的范圍。的范圍。這些步驟是這些步驟是的，常須的，常須，并經(jīng)，并經(jīng)才能逐步完成。才能逐步完成。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院Part 8.2.1 1. 1. 液壓系統(tǒng)使用要求液壓系統(tǒng)使用要求 。因。因此設(shè)計(jì)開(kāi)始，首先必須搞清下列問(wèn)題：此設(shè)計(jì)開(kāi)始，首先必須搞清下列問(wèn)題：主機(jī)的用途、總體布局、主要結(jié)構(gòu)、技術(shù)參數(shù)與性能要主機(jī)的用途、總體布局、主要結(jié)構(gòu)、技術(shù)參數(shù)與性能要求。求。主機(jī)對(duì)液壓裝置在位置布置和空間尺寸以及質(zhì)量上的限主機(jī)對(duì)液壓裝置在位置布

6、置和空間尺寸以及質(zhì)量上的限制。制。主機(jī)的工藝流程或工作循環(huán)、作業(yè)環(huán)境等。主機(jī)的工藝流程或工作循環(huán)、作業(yè)環(huán)境等。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 液壓系統(tǒng)應(yīng)完成的動(dòng)作，液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方式（移液壓系統(tǒng)應(yīng)完成的動(dòng)作，液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方式（移 動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)）及其工作范圍。動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)）及其工作范圍。液壓執(zhí)行元件的負(fù)載大小及負(fù)載性質(zhì)，運(yùn)動(dòng)速度的大小液壓執(zhí)行元件的負(fù)載大小及負(fù)載性質(zhì)，運(yùn)動(dòng)速度的大小 及其變化范圍。及其變化范圍。液壓執(zhí)行元件的動(dòng)作順序及聯(lián)鎖關(guān)系，各動(dòng)作的同步要液壓執(zhí)行元件的動(dòng)作順序及聯(lián)鎖關(guān)系，各動(dòng)作的同步要 求

7、及同步精度。求及同步精度。對(duì)液壓系統(tǒng)工作性能的要求，如運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、定位精對(duì)液壓系統(tǒng)工作性能的要求，如運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、定位精 度、轉(zhuǎn)換精度、自動(dòng)化程度、工作效率、溫升、振動(dòng)、度、轉(zhuǎn)換精度、自動(dòng)化程度、工作效率、溫升、振動(dòng)、 沖擊與噪聲、安全性與可靠性等。沖擊與噪聲、安全性與可靠性等。對(duì)液壓系統(tǒng)的工作方式及控制方式的要求。對(duì)液壓系統(tǒng)的工作方式及控制方式的要求。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 周?chē)橘|(zhì)、環(huán)境溫度、濕度大小、風(fēng)砂與塵埃情況、外周?chē)橘|(zhì)、環(huán)境溫度、濕度大小、風(fēng)砂與塵埃情況、外 界沖擊振動(dòng)等。界沖擊振動(dòng)等。防火與防爆要求

8、。防火與防爆要求。 School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2. 2. 負(fù)載特性分析負(fù)載特性分析 是擬定液壓系統(tǒng)方案、選擇或設(shè)計(jì)液壓元件的是擬定液壓系統(tǒng)方案、選擇或設(shè)計(jì)液壓元件的依據(jù)。依據(jù)。：和和兩部分。兩部分。 液壓系統(tǒng)承受的負(fù)載可液壓系統(tǒng)承受的負(fù)載可，可，可，也可以，也可以。當(dāng)用理論分析確定系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)載。當(dāng)用理論分析確定系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)載時(shí)，必須仔細(xì)考慮它所有的時(shí)，必須仔細(xì)考慮它所有的，例如：，例如：（切削力、（切削力、擠壓力、彈性塑性變形抗力、質(zhì)量等）、擠壓力、彈性塑性變形抗力、質(zhì)量等）、和和（摩擦力、背壓力）等。（摩擦力、背

9、壓力）等。此外必須注意此外必須注意：是：是還是還是，是，是還是還是；是否存在；是否存在，是否有，是否有。 School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院對(duì)于復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，尤其是有多個(gè)液壓執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作對(duì)于復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，尤其是有多個(gè)液壓執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作的系統(tǒng)，通過(guò)的系統(tǒng)，通過(guò)，繪制出如，繪制出如所示的所示的，以確定以確定；通過(guò)；通過(guò)，繪制出如，繪制出如所示的所示的，以選定，以選定。 液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的負(fù)載圖和速度圖液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的負(fù)載圖和速度圖a a）負(fù)載圖）負(fù)載圖 b b）速度圖）速度圖同時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)同時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)和和，可以繪制

10、出，可以繪制出液壓系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)的，從，從中確定液壓系統(tǒng)所需的中確定液壓系統(tǒng)所需的功率。功率。 School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院1. 1. 動(dòng)力參數(shù)分析動(dòng)力參數(shù)分析就是通過(guò)計(jì)算確定各液壓執(zhí)行元件的載荷大小和方就是通過(guò)計(jì)算確定各液壓執(zhí)行元件的載荷大小和方向，并分析各執(zhí)行元件在工作過(guò)程中可能產(chǎn)生的沖擊、振動(dòng)及過(guò)向，并分析各執(zhí)行元件在工作過(guò)程中可能產(chǎn)生的沖擊、振動(dòng)及過(guò)載等情況。載等情況。液壓缸的外負(fù)載力液壓缸的外負(fù)載力F F 和液壓馬達(dá)的外負(fù)載轉(zhuǎn)矩和液壓馬達(dá)的外負(fù)載轉(zhuǎn)矩T T 可按可按計(jì)算。計(jì)算。根據(jù)計(jì)算所得的外負(fù)載就可繪制出上

11、述根據(jù)計(jì)算所得的外負(fù)載就可繪制出上述。2. 2. 運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析就是研究主機(jī)依據(jù)工藝要求應(yīng)以何種運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成就是研究主機(jī)依據(jù)工藝要求應(yīng)以何種運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成一個(gè)工作循環(huán)，即研究運(yùn)動(dòng)的形式（是平移、回轉(zhuǎn)或擺動(dòng)）、運(yùn)一個(gè)工作循環(huán)，即研究運(yùn)動(dòng)的形式（是平移、回轉(zhuǎn)或擺動(dòng)）、運(yùn)動(dòng)的速度大小和變化范圍、運(yùn)動(dòng)行程長(zhǎng)短、運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律（循環(huán)動(dòng)的速度大小和變化范圍、運(yùn)動(dòng)行程長(zhǎng)短、運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律（循環(huán)過(guò)程與周期）等。依據(jù)這些分析就可作出上述過(guò)程與周期）等。依據(jù)這些分析就可作出上述。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院ksvBfFF sng 液壓

12、缸的外負(fù)載力液壓缸的外負(fù)載力F及液壓馬達(dá)的外負(fù)載轉(zhuǎn)矩及液壓馬達(dá)的外負(fù)載轉(zhuǎn)矩T計(jì)算公式計(jì)算公式bFksvB Fg+Fnfd+bgTkBwtI Tg+ Fnfdr+bFksvB tv Fg+Fnfd+mtv bFksvB Fg+Fnfd-mbgTkBwtI Tg+ Fnfdr-工況工況F/N、T/（Nm）備備 注注起動(dòng)起動(dòng)Fg、Tg外負(fù)載，其前負(fù)號(hào)指負(fù)值負(fù)截外負(fù)載，其前負(fù)號(hào)指負(fù)值負(fù)截Fn 法向力法向力 r 回轉(zhuǎn)半徑回轉(zhuǎn)半徑fs、fd分別為外負(fù)載與支承面間的靜、動(dòng)摩擦因數(shù)，分別為外負(fù)載與支承面間的靜、動(dòng)摩擦因數(shù)，表表8-2m、I分別為運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量v、分別為運(yùn)

13、動(dòng)部件的速度、角速度變化量分別為運(yùn)動(dòng)部件的速度、角速度變化量t 加速或減速時(shí)間，一般機(jī)械加速或減速時(shí)間，一般機(jī)械t=0.10.5s 磨床取磨床取t=0.010.05s 行走機(jī)械行走機(jī)械v/t=0.51.5m/s2B、B粘性阻尼系數(shù)粘性阻尼系數(shù)v、分別為運(yùn)動(dòng)部件的速度及角速度分別為運(yùn)動(dòng)部件的速度及角速度k 彈性元件的剛度彈性元件的剛度kg彈性元件的扭轉(zhuǎn)剛度彈性元件的扭轉(zhuǎn)剛度S 彈性元件的線位移彈性元件的線位移 彈性元件的角位移彈性元件的角位移Fb回油背壓阻力，回油背壓阻力，F(xiàn)b=p2A，p2為背壓壓力見(jiàn)表為背壓壓力見(jiàn)表8-3Tb排油腔的背壓轉(zhuǎn)矩，排油腔的背壓轉(zhuǎn)矩，Tb= pbV/(2),其中其中

14、V為液壓馬為液壓馬達(dá)排量，為背壓壓力，見(jiàn)表達(dá)排量，為背壓壓力，見(jiàn)表8-3TgFnfsr+Bkg加速加速勻速勻速Tg+Fnfdr+B+kg+Tb制動(dòng)制動(dòng)ksvBfFF sngbFksvBtvmfFF dngbgdTkBtIrfFT ngbFksvBfFF dnsbFksvBtvmfFF dngbgdTkBtIrfFT ngSchool of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院Part 8.2.2 ：根據(jù)主機(jī)的工作情況、主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)：根據(jù)主機(jī)的工作情況、主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求、液壓系統(tǒng)的工作條件和環(huán)境條件以及成本、經(jīng)的技術(shù)要求、液壓系統(tǒng)的工作條

15、件和環(huán)境條件以及成本、經(jīng)濟(jì)性、供貨情況等諸多因素，進(jìn)行全面、綜合的設(shè)計(jì)，從而濟(jì)性、供貨情況等諸多因素，進(jìn)行全面、綜合的設(shè)計(jì)，從而擬定出一個(gè)各方面比較合理的、可實(shí)現(xiàn)的液壓系統(tǒng)的方案。擬定出一個(gè)各方面比較合理的、可實(shí)現(xiàn)的液壓系統(tǒng)的方案。 ：的分析與選擇的分析與選擇的分析與選擇的分析與選擇的分析與選擇的分析與選擇的分析、選擇與合并的分析、選擇與合并School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 摩擦因數(shù)摩擦因數(shù)導(dǎo)軌類(lèi)型導(dǎo)軌類(lèi)型導(dǎo)軌材料導(dǎo)軌材料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)摩擦因數(shù)摩擦因數(shù)滑動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)導(dǎo)軌鑄鐵對(duì)鑄鐵鑄鐵對(duì)鑄鐵起動(dòng)時(shí)起動(dòng)時(shí)低速（低速（v0.16

16、m/s）0.150.20.10.120.050.08滾動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌鑄鐵對(duì)滾柱（珠）鑄鐵對(duì)滾柱（珠）淬火鋼導(dǎo)軌對(duì)滾柱淬火鋼導(dǎo)軌對(duì)滾柱0.0050.020.0030.006靜壓導(dǎo)軌靜壓導(dǎo)軌鑄鐵鑄鐵0.0005 背壓壓力背壓壓力系統(tǒng)類(lèi)型系統(tǒng)類(lèi)型背壓壓力背壓壓力/MPa系統(tǒng)類(lèi)型系統(tǒng)類(lèi)型背壓壓力背壓壓力/MPa中低壓系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系中低壓系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)統(tǒng)0.20.5采用輔助泵補(bǔ)油的閉式油路系統(tǒng)采用輔助泵補(bǔ)油的閉式油路系統(tǒng)11.5回油路帶調(diào)速閥或背壓閥的系回油路帶調(diào)速閥或背壓閥的系統(tǒng)統(tǒng)0.51.5采用多路閥的復(fù)雜的中高壓系統(tǒng)采用多路閥的復(fù)雜的中高壓系統(tǒng)（工程機(jī)械）（工程機(jī)械）1.23Scho

17、ol of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院1. 1. 的分析與選擇的分析與選擇 液壓系統(tǒng)采用的液壓系統(tǒng)采用的，視主機(jī)所要實(shí)現(xiàn)的，視主機(jī)所要實(shí)現(xiàn)的而定，可按而定，可按來(lái)選擇。來(lái)選擇。 液壓執(zhí)行元件形式的選擇液壓執(zhí)行元件形式的選擇運(yùn)動(dòng)形式運(yùn)動(dòng)形式執(zhí)行元件執(zhí)行元件特特 點(diǎn)點(diǎn)適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合往往復(fù)復(fù)直直線線運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)短短行行程程雙活塞桿液壓缸雙活塞桿液壓缸雙向?qū)ΨQ雙向?qū)ΨQ雙向工作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)雙向工作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)單活塞桿液壓缸單活塞桿液壓缸有效工作面積大、有效工作面積大、雙向不對(duì)稱雙向不對(duì)稱往返不對(duì)稱的直線運(yùn)動(dòng)，差動(dòng)連接可往返不對(duì)稱的直線運(yùn)動(dòng)，差動(dòng)連接可實(shí)

18、現(xiàn)快進(jìn)，實(shí)現(xiàn)快進(jìn)，A1=2A2往返速度相等往返速度相等長(zhǎng)長(zhǎng)行行程程柱塞缸柱塞缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單單向工作，靠重力或其他外力返回，單向工作，靠重力或其他外力返回，長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)液壓馬達(dá)與齒輪齒液壓馬達(dá)與齒輪齒條液壓馬達(dá)與絲桿條液壓馬達(dá)與絲桿螺母螺母結(jié)構(gòu)復(fù)雜結(jié)構(gòu)復(fù)雜雙向工作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)行程直線運(yùn)雙向工作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院運(yùn)動(dòng)形式運(yùn)動(dòng)形式執(zhí)行元件執(zhí)行元件特特 點(diǎn)點(diǎn)適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)高速高速齒輪馬達(dá)齒輪馬達(dá)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜高轉(zhuǎn)速，低扭矩的旋轉(zhuǎn)

19、運(yùn)動(dòng)高轉(zhuǎn)速，低扭矩的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)葉片馬達(dá)葉片馬達(dá)體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小高速低扭矩，動(dòng)作靈敏的旋高速低扭矩，動(dòng)作靈敏的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)低速低速擺線齒輪馬達(dá)擺線齒輪馬達(dá)體積小，輸出轉(zhuǎn)矩大體積小，輸出轉(zhuǎn)矩大低速、小功率、大扭矩的旋低速、小功率、大扭矩的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸向柱塞馬達(dá)軸向柱塞馬達(dá)運(yùn)動(dòng)平衡、轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)平衡、轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速范圍寬范圍寬大扭矩旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)大扭矩旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)徑向柱塞馬達(dá)徑向柱塞馬達(dá)轉(zhuǎn)速低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸出轉(zhuǎn)速低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸出轉(zhuǎn)矩大轉(zhuǎn)矩大低速大扭矩旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)低速大扭矩旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)高速馬達(dá)與減速機(jī)高速馬達(dá)與減速機(jī)構(gòu)構(gòu)轉(zhuǎn)速低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸出轉(zhuǎn)速低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸出轉(zhuǎn)矩與減速比有關(guān)轉(zhuǎn)矩與減速比

20、有關(guān)低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)擺動(dòng)馬達(dá)擺動(dòng)馬達(dá)單葉片式轉(zhuǎn)角小于單葉片式轉(zhuǎn)角小于300雙葉片式轉(zhuǎn)角小于雙葉片式轉(zhuǎn)角小于150小于小于300的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)小于小于150的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)注：注：A1無(wú)桿腔活塞面積；無(wú)桿腔活塞面積；A2有桿腔活塞面積。有桿腔活塞面積。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2.2.的分析與選擇的分析與選擇 液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)為為和和兩種，它們各自的特點(diǎn)兩種，它們各自的特點(diǎn)及其相互比較見(jiàn)及其相互比較見(jiàn)。 開(kāi)式系統(tǒng)與閉式系統(tǒng)的比較開(kāi)式系統(tǒng)與閉式系統(tǒng)的比較內(nèi)內(nèi) 容容開(kāi)開(kāi) 式式 系系 統(tǒng)統(tǒng)閉

21、閉 式式 系系 統(tǒng)統(tǒng)散熱條件散熱條件較方便，但油箱較大較方便，但油箱較大較復(fù)雜，須用輔助泵換油冷卻較復(fù)雜，須用輔助泵換油冷卻抗污染性抗污染性較差，但可采用壓力油箱或油箱呼吸器來(lái)改善較差，但可采用壓力油箱或油箱呼吸器來(lái)改善較好，但油液過(guò)濾要求較高較好，但油液過(guò)濾要求較高系統(tǒng)效率系統(tǒng)效率管路壓力損失較大，用節(jié)流調(diào)速時(shí)效率低管路壓力損失較大，用節(jié)流調(diào)速時(shí)效率低管路壓力損失較小，容積調(diào)速時(shí)效率較管路壓力損失較小，容積調(diào)速時(shí)效率較高高限速、制動(dòng)形式限速、制動(dòng)形式用平衡閥進(jìn)行能耗限速，用制動(dòng)閥進(jìn)行能耗制用平衡閥進(jìn)行能耗限速，用制動(dòng)閥進(jìn)行能耗制動(dòng)，引起油液發(fā)熱動(dòng)，引起油液發(fā)熱液壓泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，限速及制動(dòng)

22、過(guò)液壓泵由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，限速及制動(dòng)過(guò)程中驅(qū)動(dòng)電機(jī)能向電網(wǎng)輸電，回收部分程中驅(qū)動(dòng)電機(jī)能向電網(wǎng)輸電，回收部分能量，即是再生限速（可省去平衡）及能量，即是再生限速（可省去平衡）及再生制動(dòng)再生制動(dòng)其他其他對(duì)泵的自吸性能要求高對(duì)泵的自吸性能要求高對(duì)泵的自吸性能要求低對(duì)泵的自吸性能要求低School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院主要取決于液壓系統(tǒng)的主要取決于液壓系統(tǒng)的和和。一般說(shuō)來(lái)，凡備有較大空間可以存放油箱且不需另設(shè)散熱裝置的系統(tǒng)、一般說(shuō)來(lái)，凡備有較大空間可以存放油箱且不需另設(shè)散熱裝置的系統(tǒng)、要求結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單的系統(tǒng)、采用要求結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單的

23、系統(tǒng)、采用或或的系統(tǒng)，的系統(tǒng)，均宜采用均宜采用。例如，泵向多個(gè)液壓執(zhí)行元件供油且功率較小的機(jī)。例如，泵向多個(gè)液壓執(zhí)行元件供油且功率較小的機(jī)器（如組合機(jī)床、磨床等）、內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器（如鏟車(chē)、高空作業(yè)車(chē)、器（如組合機(jī)床、磨床等）、內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器（如鏟車(chē)、高空作業(yè)車(chē)、液壓汽車(chē)起重機(jī)、裝載機(jī)及挖掘機(jī)等）以及固定機(jī)械。液壓汽車(chē)起重機(jī)、裝載機(jī)及挖掘機(jī)等）以及固定機(jī)械。凡允許采用凡允許采用進(jìn)行補(bǔ)油并通過(guò)換油來(lái)達(dá)到冷卻目的的系統(tǒng)、對(duì)工作進(jìn)行補(bǔ)油并通過(guò)換油來(lái)達(dá)到冷卻目的的系統(tǒng)、對(duì)工作和和有較高要求的系統(tǒng)、采用有較高要求的系統(tǒng)、采用的系統(tǒng)，都宜采用的系統(tǒng)，都宜采用。例如，外負(fù)載慣性大且換向頻繁的機(jī)構(gòu)（如一些起

24、重機(jī)的旋轉(zhuǎn)、。例如，外負(fù)載慣性大且換向頻繁的機(jī)構(gòu)（如一些起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)及龍門(mén)刨床、拉床的工作臺(tái)等）、重力下降機(jī)構(gòu)（如不平衡類(lèi)運(yùn)行機(jī)構(gòu)及龍門(mén)刨床、拉床的工作臺(tái)等）、重力下降機(jī)構(gòu)（如不平衡類(lèi)型的起升、動(dòng)臂擺動(dòng)機(jī)構(gòu)等）、要求結(jié)構(gòu)特別緊湊的運(yùn)動(dòng)式機(jī)械（如液型的起升、動(dòng)臂擺動(dòng)機(jī)構(gòu)等）、要求結(jié)構(gòu)特別緊湊的運(yùn)動(dòng)式機(jī)械（如液壓汽車(chē)平板車(chē)、拖拉機(jī)、礦車(chē)及飛機(jī)等）。大型貨輪的舵機(jī)、工程船舶壓汽車(chē)平板車(chē)、拖拉機(jī)、礦車(chē)及飛機(jī)等）。大型貨輪的舵機(jī)、工程船舶調(diào)距槳等系統(tǒng)也常用閉式系統(tǒng)。調(diào)距槳等系統(tǒng)也常用閉式系統(tǒng)。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)

25、院3. 3. 的分析與選擇的分析與選擇 當(dāng)系統(tǒng)有多個(gè)液壓執(zhí)行元件時(shí)，開(kāi)式系統(tǒng)當(dāng)系統(tǒng)有多個(gè)液壓執(zhí)行元件時(shí)，開(kāi)式系統(tǒng)，分為，分為、以及它們的組合以及它們的組合等。等。串聯(lián)串聯(lián)串聯(lián)連接串聯(lián)連接 除第一個(gè)液壓執(zhí)行元件的進(jìn)油口除第一個(gè)液壓執(zhí)行元件的進(jìn)油口和最后一個(gè)執(zhí)行元件的回油口分別與液壓和最后一個(gè)執(zhí)行元件的回油口分別與液壓泵和油箱連接外，其余液壓執(zhí)行元件的進(jìn)、泵和油箱連接外，其余液壓執(zhí)行元件的進(jìn)、出口依次相連，如出口依次相連，如所示。所示。多個(gè)液壓執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作時(shí)，其運(yùn)動(dòng)速多個(gè)液壓執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作時(shí)，其運(yùn)動(dòng)速度不隨外負(fù)載而變，故度不隨外負(fù)載而變，故；但液壓泵的壓力負(fù)擔(dān)重，受原動(dòng)機(jī)；但液壓泵的壓力負(fù)擔(dān)

26、重，受原動(dòng)機(jī)功率限制，故功率限制，故。另外，系統(tǒng)的壓力損失也較大。另外，系統(tǒng)的壓力損失也較大。 串聯(lián)連接方式串聯(lián)連接方式。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院并聯(lián)并聯(lián)并聯(lián)連接并聯(lián)連接 在在方式中，液壓泵與所有液壓方式中，液壓泵與所有液壓執(zhí)行元件的進(jìn)油口相連，而其回油口都執(zhí)行元件的進(jìn)油口相連，而其回油口都接油箱，如接油箱，如所示。所示。：多個(gè)液壓執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作時(shí)，：多個(gè)液壓執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作時(shí)，負(fù)載小的液壓執(zhí)行元件的速度會(huì)增大；負(fù)載小的液壓執(zhí)行元件的速度會(huì)增大；但液壓泵的壓力負(fù)擔(dān)輕，為任一液壓執(zhí)但液壓泵的壓力負(fù)擔(dān)輕，為任一液壓執(zhí)

27、行元件的負(fù)載壓力與其相應(yīng)回路的壓力行元件的負(fù)載壓力與其相應(yīng)回路的壓力損失之和。損失之和。并聯(lián)連接方式并聯(lián)連接方式，如機(jī)床、機(jī)械手等；，如機(jī)床、機(jī)械手等；也常用于大型工程機(jī)械的雙液壓泵雙回路系統(tǒng)。也常用于大型工程機(jī)械的雙液壓泵雙回路系統(tǒng)。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院獨(dú)聯(lián)獨(dú)聯(lián)獨(dú)聯(lián)連接獨(dú)聯(lián)連接是指一個(gè)液壓泵在任何時(shí)候都只向多是指一個(gè)液壓泵在任何時(shí)候都只向多路閥控制的一個(gè)液壓執(zhí)行元件供油，如路閥控制的一個(gè)液壓執(zhí)行元件供油，如所示。所示。能防止因換向閥誤操作而引起的事能防止因換向閥誤操作而引起的事故或超載。故或超載。 。 Sch

28、ool of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院并聯(lián)并聯(lián)獨(dú)聯(lián)獨(dú)聯(lián) 這種連接方式這種連接方式，。例如圖。例如圖8-68-6中挖掘機(jī)和裝載機(jī)共用一個(gè)中挖掘機(jī)和裝載機(jī)共用一個(gè)液壓泵，閥液壓泵，閥A A控制挖掘機(jī)的液壓執(zhí)行元件，閥控制挖掘機(jī)的液壓執(zhí)行元件，閥B B控制裝載機(jī)的液壓控制裝載機(jī)的液壓執(zhí)行元件，當(dāng)系統(tǒng)在進(jìn)行挖掘作業(yè)時(shí)即使誤操作多路閥執(zhí)行元件，當(dāng)系統(tǒng)在進(jìn)行挖掘作業(yè)時(shí)即使誤操作多路閥B B，也不會(huì)，也不會(huì)使裝載作業(yè)的機(jī)構(gòu)動(dòng)作。使裝載作業(yè)的機(jī)構(gòu)動(dòng)作。并聯(lián)并聯(lián)獨(dú)聯(lián)的復(fù)合連接獨(dú)聯(lián)的復(fù)合連接 時(shí)，由多路閥時(shí)，由多路閥A A控制的幾個(gè)液壓執(zhí)行元件是控制的幾

29、個(gè)液壓執(zhí)行元件是的；由多路閥的；由多路閥B B控制的幾個(gè)液控制的幾個(gè)液壓執(zhí)行元件也是壓執(zhí)行元件也是的。而多的。而多路閥路閥A A、B B分別控制的液壓執(zhí)行元分別控制的液壓執(zhí)行元件間則是相件間則是相的，見(jiàn)的，見(jiàn)。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院串聯(lián)串聯(lián)獨(dú)聯(lián)獨(dú)聯(lián) 這種連接方式這種連接方式，操作的互鎖性能，操作的互鎖性能更好，更好，。串聯(lián)串聯(lián)獨(dú)聯(lián)連接獨(dú)聯(lián)連接 時(shí)，由多路時(shí)，由多路閥閥A A控制的幾個(gè)液壓執(zhí)行元件是控制的幾個(gè)液壓執(zhí)行元件是的；由多路閥的；由多路閥B B控制的幾個(gè)控制的幾個(gè)液壓執(zhí)行元件也是液壓執(zhí)行元件也是的。而閥的。

30、而閥A A、B B分別控制的液壓執(zhí)行元件間分別控制的液壓執(zhí)行元件間則是則是的，見(jiàn)的，見(jiàn)。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院4. 4. 的分析與選擇的分析與選擇，應(yīng)在分析下列因素后確定：，應(yīng)在分析下列因素后確定：根據(jù)系統(tǒng)工作壓力的高低，選擇液壓泵的壓力等級(jí)和結(jié)根據(jù)系統(tǒng)工作壓力的高低，選擇液壓泵的壓力等級(jí)和結(jié) 構(gòu)形式。構(gòu)形式。根據(jù)油源輸出流量變化的大小和系統(tǒng)節(jié)能的要求，選擇根據(jù)油源輸出流量變化的大小和系統(tǒng)節(jié)能的要求，選擇 用定量泵還是變量泵。用定量泵還是變量泵。根據(jù)執(zhí)行元件的多寡和系統(tǒng)工作循環(huán)中壓力、流量的變根據(jù)執(zhí)行元件的多寡和

31、系統(tǒng)工作循環(huán)中壓力、流量的變 化情況，選擇單泵供油還是多泵供油?；闆r，選擇單泵供油還是多泵供油。根據(jù)系統(tǒng)對(duì)油源綜合性能的要求，選擇泵的控制方式，根據(jù)系統(tǒng)對(duì)油源綜合性能的要求，選擇泵的控制方式， 是限壓式、恒壓式、恒流量式，還是恒功率式等等。是限壓式、恒壓式、恒流量式，還是恒功率式等等。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院5. 5. 的分析與選擇的分析與選擇 對(duì)主機(jī)主要性能起決定性的作用。對(duì)主機(jī)主要性能起決定性的作用。 選擇調(diào)速方案時(shí)，應(yīng)依據(jù)液壓執(zhí)行元件的選擇調(diào)速方案時(shí)，應(yīng)依據(jù)液壓執(zhí)行元件的和和以及以及等因素，參考等因素，參考

32、進(jìn)行分析比較，最后選出進(jìn)行分析比較，最后選出合適的調(diào)速方案。合適的調(diào)速方案。 與與、等等密切相關(guān)。由它們構(gòu)成的系統(tǒng)主回路的應(yīng)用實(shí)例列于附錄密切相關(guān)。由它們構(gòu)成的系統(tǒng)主回路的應(yīng)用實(shí)例列于附錄C C，可供選擇調(diào)速方案時(shí)參考。可供選擇調(diào)速方案時(shí)參考。 School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 三種調(diào)速回路主要性能比較三種調(diào)速回路主要性能比較主要性能主要性能節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速回路容積調(diào)速回容積調(diào)速回路路容積節(jié)流調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路簡(jiǎn)式節(jié)流調(diào)速回路簡(jiǎn)式節(jié)流調(diào)速回路帶壓力補(bǔ)償閥的節(jié)流調(diào)速回路帶壓力補(bǔ)償閥的節(jié)流調(diào)速回路變量泵變量泵定量馬達(dá)

33、定量馬達(dá)流量適應(yīng)流量適應(yīng)功率功率適應(yīng)適應(yīng)進(jìn)油節(jié)流及進(jìn)油節(jié)流及回油節(jié)流回油節(jié)流旁路旁路節(jié)流節(jié)流調(diào)速閥在調(diào)速閥在進(jìn)油路進(jìn)油路調(diào)速閥在旁油調(diào)速閥在旁油路及溢流節(jié)流路及溢流節(jié)流調(diào)速回路調(diào)速回路負(fù)載負(fù)載特性特性速度剛度速度剛度差差很差很差好好較好較好好好承載能力承載能力好好較差較差好好較好較好好好調(diào)速范圍調(diào)速范圍大大小小大大較大較大大大功率功率特性特性效率效率低低較低較低低低較低較低最高最高較高較高高高發(fā)熱發(fā)熱大大較大較大大大較大較大最小最小較小較小小小成本成本低低較低較低高高最高最高適用范圍適用范圍小功率、輕載或低速的中、低壓系統(tǒng)及工程機(jī)械的非經(jīng)常小功率、輕載或低速的中、低壓系統(tǒng)及工程機(jī)械的非經(jīng)常性調(diào)

34、速場(chǎng)合性調(diào)速場(chǎng)合大功率、高大功率、高速、中、高速、中、高壓系統(tǒng)壓系統(tǒng)負(fù)載變化負(fù)載變化小、速度小、速度剛度要大剛度要大的中小功的中小功率、中壓率、中壓系統(tǒng)系統(tǒng)負(fù)載變化負(fù)載變化較大、速較大、速度剛度要度剛度要大的大中大的大中功率的中、功率的中、高壓系統(tǒng)高壓系統(tǒng)School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院6. 6. 的分析與選擇的分析與選擇 這里是指除這里是指除以外的液壓基本回路。以外的液壓基本回路。選擇液壓回路是選擇液壓回路是，從眾多成熟的方案中（參見(jiàn)第六章和有，從眾多成熟的方案中（參見(jiàn)第六章和有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)）經(jīng)過(guò)分析、評(píng)比挑選出來(lái)的。關(guān)設(shè)

35、計(jì)手冊(cè)）經(jīng)過(guò)分析、評(píng)比挑選出來(lái)的。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 通常液壓系統(tǒng)都必須設(shè)置通常液壓系統(tǒng)都必須設(shè)置、及及等。等。 液壓執(zhí)行元件存在外負(fù)載對(duì)系液壓執(zhí)行元件存在外負(fù)載對(duì)系統(tǒng)作功的工況（例如有垂直運(yùn)動(dòng)部件的系統(tǒng)）時(shí)，要設(shè)置統(tǒng)作功的工況（例如有垂直運(yùn)動(dòng)部件的系統(tǒng)）時(shí)，要設(shè)置，以，以防止外負(fù)載使液壓執(zhí)行元件超速運(yùn)動(dòng)。在外負(fù)載慣性較大的系統(tǒng)中，為防止外負(fù)載使液壓執(zhí)行元件超速運(yùn)動(dòng)。在外負(fù)載慣性較大的系統(tǒng)中，為防止產(chǎn)生液壓沖擊，要設(shè)置防止產(chǎn)生液壓沖擊，要設(shè)置。對(duì)有快速運(yùn)動(dòng)部件的系統(tǒng)或要求。對(duì)有快速運(yùn)動(dòng)部件的系統(tǒng)或要求精確換向

36、的系統(tǒng)，要設(shè)置精確換向的系統(tǒng)，要設(shè)置或或，等等。，等等。 如有多個(gè)液壓執(zhí)行元件的系統(tǒng)，如有多個(gè)液壓執(zhí)行元件的系統(tǒng)，根據(jù)需要設(shè)置根據(jù)需要設(shè)置、或或。有些系統(tǒng)還要設(shè)置。有些系統(tǒng)還要設(shè)置、等。對(duì)液壓機(jī)而言，等。對(duì)液壓機(jī)而言，是必不可少的。對(duì)閉式系統(tǒng)而言，必須有是必不可少的。對(duì)閉式系統(tǒng)而言，必須有。選擇液壓回路一般可按如下步驟進(jìn)行：選擇液壓回路一般可按如下步驟進(jìn)行：School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院選擇一些主要液壓回路時(shí)，還需注意以下幾點(diǎn)：選擇一些主要液壓回路時(shí)，還需注意以下幾點(diǎn)：調(diào)壓回路的選擇主要決定于系統(tǒng)的調(diào)速方案。在節(jié)流調(diào)速系

37、統(tǒng)中，調(diào)壓回路的選擇主要決定于系統(tǒng)的調(diào)速方案。在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中， 一般采用調(diào)壓回路；在容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速或旁路節(jié)流調(diào)速系一般采用調(diào)壓回路；在容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速或旁路節(jié)流調(diào)速系 統(tǒng)中，則均采用限壓回路。統(tǒng)中，則均采用限壓回路。 一個(gè)油源同時(shí)提供兩種不同工作壓力時(shí)，可以采用減壓回路。一個(gè)油源同時(shí)提供兩種不同工作壓力時(shí)，可以采用減壓回路。 對(duì)于工作時(shí)間相對(duì)輔助時(shí)間較短而功率又較大的系統(tǒng)，可以考慮增對(duì)于工作時(shí)間相對(duì)輔助時(shí)間較短而功率又較大的系統(tǒng)，可以考慮增 加一個(gè)卸荷回路。加一個(gè)卸荷回路。速度換接回路的選擇主要依據(jù)換接時(shí)位置精度和平穩(wěn)性的要求。同速度換接回路的選擇主要依據(jù)換接時(shí)位置精度和平穩(wěn)性

38、的要求。同 時(shí)還應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、控制靈活。時(shí)還應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)整方便、控制靈活。多個(gè)液壓缸順序動(dòng)作回路的選擇主要考慮順序動(dòng)作的可變換性、行多個(gè)液壓缸順序動(dòng)作回路的選擇主要考慮順序動(dòng)作的可變換性、行 程的可調(diào)性、順序動(dòng)作的可靠性等。程的可調(diào)性、順序動(dòng)作的可靠性等。多個(gè)液壓缸同步動(dòng)作回路的選擇主要考慮同步精度、系統(tǒng)調(diào)整、控多個(gè)液壓缸同步動(dòng)作回路的選擇主要考慮同步精度、系統(tǒng)調(diào)整、控 制和維護(hù)的難易程度等。制和維護(hù)的難易程度等。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院Part 8.2.3 選定選定、和和后，再后，再增添一些必要的增添一

39、些必要的和配置一些和配置一些，如，如、等，并對(duì)回路進(jìn)行歸并和整理，就可將等，并對(duì)回路進(jìn)行歸并和整理，就可將液壓回路合成為液壓回路合成為。 系統(tǒng)合成時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：系統(tǒng)合成時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題： 這個(gè)系統(tǒng)能否完滿地實(shí)現(xiàn)所要求的各項(xiàng)功能？是否要進(jìn)行補(bǔ)充這個(gè)系統(tǒng)能否完滿地實(shí)現(xiàn)所要求的各項(xiàng)功能？是否要進(jìn)行補(bǔ)充 或修正？或修正？有無(wú)多余或重復(fù)的元件和油路可以去掉或合并？有無(wú)多余或重復(fù)的元件和油路可以去掉或合并？各液壓回路之間是否會(huì)產(chǎn)生干擾？各液壓回路之間是否會(huì)產(chǎn)生干擾？系統(tǒng)會(huì)不會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊？有沒(méi)有防止液壓沖擊的措施？系統(tǒng)會(huì)不會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊？有沒(méi)有防止液壓沖擊的措施？School of Mec

40、hanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院控制油路是否可靠？當(dāng)直接從主油路上引出控制油路時(shí)，應(yīng)?？刂朴吐肥欠窨煽?？當(dāng)直接從主油路上引出控制油路時(shí)，應(yīng)保 證控制油路始終具有一定的壓力（包括系統(tǒng)卸荷時(shí)）。證控制油路始終具有一定的壓力（包括系統(tǒng)卸荷時(shí)）。系統(tǒng)測(cè)壓點(diǎn)的分布是否合理、正確？通常，測(cè)壓點(diǎn)應(yīng)設(shè)在：液系統(tǒng)測(cè)壓點(diǎn)的分布是否合理、正確？通常，測(cè)壓點(diǎn)應(yīng)設(shè)在：液 壓泵的出口、溢流閥的入口油路上；減壓閥或增壓器的出口油壓泵的出口、溢流閥的入口油路上；減壓閥或增壓器的出口油 路上；順序閥或背壓閥入口油路上；壓力繼電器或過(guò)濾器的前路上；順序閥或背壓閥入口油路上；壓力繼電器

41、或過(guò)濾器的前 油路上；液壓執(zhí)行元件的進(jìn)、出油口處；潤(rùn)滑油路、控制油路油路上；液壓執(zhí)行元件的進(jìn)、出油口處；潤(rùn)滑油路、控制油路 上。上。系統(tǒng)是否有工作介質(zhì)的凈化裝置？液壓系統(tǒng)中都應(yīng)設(shè)置一般的系統(tǒng)是否有工作介質(zhì)的凈化裝置？液壓系統(tǒng)中都應(yīng)設(shè)置一般的 粗、精過(guò)濾器或磁性過(guò)濾器，對(duì)要求特別高的系統(tǒng)，還需設(shè)置粗、精過(guò)濾器或磁性過(guò)濾器，對(duì)要求特別高的系統(tǒng)，還需設(shè)置 旁路凈化系統(tǒng)。旁路凈化系統(tǒng)。系統(tǒng)工作的可靠性如何？對(duì)可靠性要求特別高的系統(tǒng)，需設(shè)置系統(tǒng)工作的可靠性如何？對(duì)可靠性要求特別高的系統(tǒng)，需設(shè)置 備用元件或備用回路。備用元件或備用回路。系統(tǒng)是否需要設(shè)置冷卻、加熱裝置？系統(tǒng)是否需要設(shè)置冷卻、加熱裝置？Sch

42、ool of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院Part 8.2.4 液壓系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)的是指是指。液壓執(zhí)行元件的液壓執(zhí)行元件的可以根據(jù)可以根據(jù)來(lái)選來(lái)選取，見(jiàn)取，見(jiàn)；也可以根據(jù)；也可以根據(jù)來(lái)選取，見(jiàn)來(lái)選取，見(jiàn)。 則由液壓執(zhí)行元件則由液壓執(zhí)行元件計(jì)算出來(lái)。計(jì)算出來(lái)。 工作壓力和最大流量的確定都與液壓執(zhí)行元件的工作壓力和最大流量的確定都與液壓執(zhí)行元件的（指液壓缸的有效工作面積（指液壓缸的有效工作面積A A或液壓馬達(dá)的排量或液壓馬達(dá)的排量VM）有關(guān)。）有關(guān)。 School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)

43、機(jī)械工程學(xué)院 按負(fù)載選擇液壓執(zhí)行元件的工作壓力（適用于中、低壓液壓系統(tǒng)）按負(fù)載選擇液壓執(zhí)行元件的工作壓力（適用于中、低壓液壓系統(tǒng)）載荷載荷/kN50工作壓力工作壓力/MPa0.811.522.53344557 按主機(jī)類(lèi)型選擇液壓執(zhí)行元件的工作壓力按主機(jī)類(lèi)型選擇液壓執(zhí)行元件的工作壓力設(shè)備類(lèi)型設(shè)備類(lèi)型機(jī)床機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械農(nóng)業(yè)機(jī)械汽車(chē)工業(yè)汽車(chē)工業(yè)小型工程小型工程機(jī)械及機(jī)械及輔助機(jī)構(gòu)輔助機(jī)構(gòu)工程機(jī)工程機(jī)械重型械重型機(jī)械鍛機(jī)械鍛壓設(shè)備壓設(shè)備液壓支液壓支架等架等船用船用系統(tǒng)系統(tǒng)磨床磨床組合機(jī)床組合機(jī)床齒輪加工機(jī)床齒輪加工機(jī)床牛頭創(chuàng)床牛頭創(chuàng)床插床插床車(chē)床車(chē)床銑床銑床鏜床鏜床珩磨珩磨機(jī)床機(jī)床拉床拉床龍門(mén)刨床龍門(mén)刨

44、床工作壓力工作壓力/MPa1.26.3242510101616321425School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院一般的做法是一般的做法是，再按最，再按最大負(fù)載和預(yù)估的液壓執(zhí)行元件的機(jī)械效率大負(fù)載和預(yù)估的液壓執(zhí)行元件的機(jī)械效率，并通過(guò)，并通過(guò)各種必要的驗(yàn)算、修正和圓整成標(biāo)準(zhǔn)值后定下這些結(jié)構(gòu)參數(shù)，最各種必要的驗(yàn)算、修正和圓整成標(biāo)準(zhǔn)值后定下這些結(jié)構(gòu)參數(shù)，最后后來(lái)。來(lái)。 有些主機(jī)（例如機(jī)床）的液壓系統(tǒng)對(duì)液壓執(zhí)行元件的有些主機(jī)（例如機(jī)床）的液壓系統(tǒng)對(duì)液壓執(zhí)行元件的有較高的要求，這時(shí)所確定的液壓執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)參數(shù)有較高的要求，這時(shí)所確定的液

45、壓執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)參數(shù)A A或或V VMM還必須符合下述條件：還必須符合下述條件： minMminminminnVqvAq式中，式中，qmin為節(jié)流閥或?yàn)楣?jié)流閥或調(diào)速閥、變量泵的最小調(diào)速閥、變量泵的最小穩(wěn)定流量，由產(chǎn)品性能穩(wěn)定流量，由產(chǎn)品性能表查出。表查出。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院執(zhí)行元件的工況圖執(zhí)行元件的工況圖液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的是在液壓執(zhí)行元件結(jié)構(gòu)參數(shù)是在液壓執(zhí)行元件結(jié)構(gòu)參數(shù)確定之后，根據(jù)主機(jī)工作循確定之后，根據(jù)主機(jī)工作循環(huán)，算出不同階段中的實(shí)際環(huán)，算出不同階段中的實(shí)際工作壓力、流量和功率之后工作

46、壓力、流量和功率之后作出的，見(jiàn)作出的，見(jiàn)。 顯示液壓系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)顯示液壓系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作循環(huán)時(shí)整個(gè)工作循環(huán)時(shí)。 當(dāng)系統(tǒng)中有多個(gè)液壓執(zhí)行元件時(shí)，其工況圖應(yīng)是各個(gè)執(zhí)行元當(dāng)系統(tǒng)中有多個(gè)液壓執(zhí)行元件時(shí)，其工況圖應(yīng)是各個(gè)執(zhí)行元件工況圖的綜合。件工況圖的綜合。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院液壓執(zhí)行元件的液壓執(zhí)行元件的是選擇系統(tǒng)中其他液壓元件和液壓基是選擇系統(tǒng)中其他液壓元件和液壓基本回路的依據(jù)，也是擬定液壓系統(tǒng)方案的依據(jù)，這是因?yàn)椋罕净芈返囊罁?jù)，也是擬定液壓系統(tǒng)方案的依據(jù)，這是因?yàn)椋汗r圖中的最大壓力和最大流量直接影響著液壓泵和各工況

47、圖中的最大壓力和最大流量直接影響著液壓泵和各 種控制閥等液壓元件的最大工作壓力和最大工作流量。種控制閥等液壓元件的最大工作壓力和最大工作流量。工況圖中不同階段內(nèi)壓力和流量的變化情況決定著液壓工況圖中不同階段內(nèi)壓力和流量的變化情況決定著液壓 回路和油源形式的合理選用?；芈泛陀驮葱问降暮侠磉x用。工況圖所確定的液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的量值反映著原來(lái)設(shè)工況圖所確定的液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的量值反映著原來(lái)設(shè) 計(jì)參數(shù)的合理性，為主參數(shù)的修改或最后認(rèn)定提供了依計(jì)參數(shù)的合理性，為主參數(shù)的修改或最后認(rèn)定提供了依 據(jù)。據(jù)。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院院

48、 1. 1. 的設(shè)計(jì)計(jì)算的設(shè)計(jì)計(jì)算 液壓缸的液壓缸的及及計(jì)算公式見(jiàn)計(jì)算公式見(jiàn)，計(jì)算，計(jì)算公式中公式中分別見(jiàn)分別見(jiàn)和和。液壓缸液壓缸見(jiàn)見(jiàn)。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 液壓缸的主要技術(shù)參數(shù)及理論流量計(jì)算公式液壓缸的主要技術(shù)參數(shù)及理論流量計(jì)算公式類(lèi)型類(lèi)型圖圖液壓缸的幾何液壓缸的幾何參數(shù)參數(shù)A1、A2液壓缸最大液壓缸最大理論流量理論流量qmax備備 注注單活塞桿缸單活塞桿缸p1=(F+p2A2+pminA1)/A1A2=F/(p1-pmin)-p2p1=(F/m)+p2A2/A1A2=F/m (p1-p2)A1=A2qmax

49、=A1vmaxF 缸的最大外負(fù)載缸的最大外負(fù)載p1缸最大工作壓力缸最大工作壓力p2缸的背壓見(jiàn)表缸的背壓見(jiàn)表8-3pmin缸空載起動(dòng)壓力缸空載起動(dòng)壓力 見(jiàn)表見(jiàn)表8-10m缸的機(jī)械效率，缸的機(jī)械效率， 見(jiàn)表見(jiàn)表8-10缸往返速比缸往返速比 (差動(dòng)連接時(shí)差動(dòng)連接時(shí)= A1/A2）A1缸無(wú)桿腔有效面積缸無(wú)桿腔有效面積A2缸有桿腔有效面積缸有桿腔有效面積p1=(F+p2A1+pminA2)/A2A2=F/(p1-pmin-p2)p1=(F/m)+p2A1/A2A2=F/m (p1-p2)A1=A2qmax=A2vmax單活塞桿缸單活塞桿缸差動(dòng)：差動(dòng)：p1=(F+pminA2)/(A1-A2)A2=F/(

50、p1-(-1)-pminp1=F/m (A1-A2)A2=F/m p1(-1)qmax=(A1A2)vmax雙活塞桿缸雙活塞桿缸p1=(F/A2)+p2+pminA2=F/(p1-p2-pmin)p1=(F/A2m)+p2A2=F/m (p1-p2)A1= A2qmax=A2vmaxSchool of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 液壓缸空載起動(dòng)壓力及效率液壓缸空載起動(dòng)壓力及效率活塞密封圈形式活塞密封圈形式pmin/MPamO、L、U、X、Y0.30.96V0.50.94活塞環(huán)密封活塞環(huán)密封0.10.985注：活塞桿密封圈也采用注：活塞桿

51、密封圈也采用V形時(shí)，表中值要增大形時(shí)，表中值要增大50%School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2. 2. 的計(jì)算與選擇的計(jì)算與選擇 : : V=2T/（p1-p2）m 式中式中 T液壓馬達(dá)外負(fù)載轉(zhuǎn)矩；液壓馬達(dá)外負(fù)載轉(zhuǎn)矩； p1液壓馬達(dá)最高工作壓力；液壓馬達(dá)最高工作壓力； p2液壓馬達(dá)的背壓，由表液壓馬達(dá)的背壓，由表8-3查得；查得； m液壓馬達(dá)的機(jī)械效率，葉片馬達(dá)取液壓馬達(dá)的機(jī)械效率，葉片馬達(dá)取0.800.90； 齒輪馬達(dá)取齒輪馬達(dá)取 0.850.95；軸向柱塞馬達(dá)取；軸向柱塞馬達(dá)取0.920.99 低速馬達(dá)取低速馬達(dá)取 0.9

52、30.96。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院: : 式中式中 V 液壓馬達(dá)的排量；液壓馬達(dá)的排量； nmax液壓馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速。液壓馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速。由以上計(jì)算所得的液壓缸活塞直徑由以上計(jì)算所得的液壓缸活塞直徑D、活塞桿直徑、活塞桿直徑d，液壓馬，液壓馬達(dá)的排量達(dá)的排量V都需要按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圓整成標(biāo)準(zhǔn)值。然后，液壓都需要按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圓整成標(biāo)準(zhǔn)值。然后，液壓缸可按缸可按D、d、L（活塞行程）和工作壓力選擇標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品或定（活塞行程）和工作壓力選擇標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品或定做；而液壓馬達(dá)則可根據(jù)其工作壓力、轉(zhuǎn)速和排量選擇合適做；而液壓馬達(dá)則可根據(jù)其

53、工作壓力、轉(zhuǎn)速和排量選擇合適的液壓馬達(dá)產(chǎn)品。的液壓馬達(dá)產(chǎn)品。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 是液壓系統(tǒng)的重要組成部分。通常有兩種形式：一是液壓系統(tǒng)的重要組成部分。通常有兩種形式：一種是種是；一種是；一種是（包括單個(gè)液壓泵）。（包括單個(gè)液壓泵）。1. 1. 的選擇的選擇 液壓泵站的類(lèi)型如表液壓泵站的類(lèi)型如表8-11所示。所示。（見(jiàn)圖（見(jiàn)圖8-9）結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，被廣泛）結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，被廣泛。（見(jiàn)圖（見(jiàn)圖8-10）的液壓泵組置于油箱液面以下，有效地）的液壓泵組置于油箱液面以下，有效地改善了液壓泵的吸入性能，且裝置高度低

54、，便于維修，改善了液壓泵的吸入性能，且裝置高度低，便于維修，。與與的比較見(jiàn)的比較見(jiàn)。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 液壓泵站的類(lèi)型液壓泵站的類(lèi)型School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院上置式液壓泵站上置式液壓泵站a a）立式液壓泵站）立式液壓泵站11電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)22聯(lián)軸器聯(lián)軸器33油箱油箱44液壓泵液壓泵b b）臥式液壓泵站）臥式液壓泵站11油箱油箱22電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)33液壓泵液壓泵School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工

55、程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院整體式液壓泵站整體式液壓泵站a a）旁置式）旁置式 b b）下置式）下置式11油箱油箱 22電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī) 33液壓泵液壓泵 44過(guò)濾器過(guò)濾器School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 上置式與非上置式液壓泵站的比較上置式與非上置式液壓泵站的比較項(xiàng)目項(xiàng)目上置立式上置立式上置臥式上置臥式非上置式非上置式振動(dòng)振動(dòng)較大較大小小占地面積占地面積小小較大較大清洗油箱清洗油箱較麻煩較麻煩容易容易液壓泵工作條件液壓泵工作條件泵浸在油中，吸油條泵浸在油中，吸油條件好噪聲低，泵的散件好噪聲低，泵的散熱條件差，維修不方熱條件差，

56、維修不方便便一般一般好好對(duì)液壓泵安裝的對(duì)液壓泵安裝的要求要求泵與電動(dòng)機(jī)有同軸度泵與電動(dòng)機(jī)有同軸度要求要求1.1.泵與電動(dòng)機(jī)有同軸泵與電動(dòng)機(jī)有同軸度要求度要求2.2.應(yīng)考慮液壓泵的吸應(yīng)考慮液壓泵的吸油高度油高度3.3.吸油管與泵的聯(lián)接吸油管與泵的聯(lián)接處密封要求嚴(yán)格處密封要求嚴(yán)格1.1.泵與電動(dòng)機(jī)有同軸泵與電動(dòng)機(jī)有同軸度要求度要求2.2.吸油管與泵的聯(lián)接吸油管與泵的聯(lián)接處密封要求嚴(yán)格處密封要求嚴(yán)格應(yīng)用應(yīng)用中、小型液壓泵站中、小型液壓泵站中、小型液壓泵站中、小型液壓泵站較大型液壓泵站較大型液壓泵站School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

57、是將液壓泵組和油箱整體置于封閉的柜體內(nèi)。這種液壓泵是將液壓泵組和油箱整體置于封閉的柜體內(nèi)。這種液壓泵站一般都將顯示儀表和電控按鈕布置在面板上，外形整齊美觀；又因液站一般都將顯示儀表和電控按鈕布置在面板上，外形整齊美觀；又因液壓泵體被封閉在柜體內(nèi)，故不易受外界污染，但維修不大方便，熱散條壓泵體被封閉在柜體內(nèi)，故不易受外界污染，但維修不大方便，熱散條件較差，且一般需設(shè)有冷卻裝置。另外，在工作時(shí)液壓泵和管道的振動(dòng)件較差，且一般需設(shè)有冷卻裝置。另外，在工作時(shí)液壓泵和管道的振動(dòng)會(huì)引起柜體和面板的振動(dòng)，噪聲很大。因此，通常僅被會(huì)引起柜體和面板的振動(dòng)，噪聲很大。因此，通常僅被。就液壓泵站的規(guī)模而言，就液壓泵

58、站的規(guī)模而言，規(guī)模較小，通常將控制閥組一規(guī)模較小，通常將控制閥組一并置于油箱面板上，組成較完整的液壓系統(tǒng)總成，這種液壓泵站并置于油箱面板上，組成較完整的液壓系統(tǒng)總成，這種液壓泵站。是一個(gè)或多個(gè)控制閥組集中安裝在一個(gè)或幾個(gè)專(zhuān)用是一個(gè)或多個(gè)控制閥組集中安裝在一個(gè)或幾個(gè)專(zhuān)用閥臺(tái)上，然后兩端與液壓泵組和液壓執(zhí)行元件相連接，這種液壓泵站閥臺(tái)上，然后兩端與液壓泵組和液壓執(zhí)行元件相連接，這種液壓泵站。常被安置在地下室內(nèi)，以常被安置在地下室內(nèi)，以利于安裝配管、降低噪聲，保持穩(wěn)定的環(huán)境溫度和清潔度，這種液壓泵利于安裝配管、降低噪聲，保持穩(wěn)定的環(huán)境溫度和清潔度，這種液壓泵站規(guī)模最大，站規(guī)模最大，如軋鋼設(shè)備的液壓系

59、統(tǒng)中。，如軋鋼設(shè)備的液壓系統(tǒng)中。根據(jù)上述分析，按系統(tǒng)的工作特點(diǎn)選擇合適的液壓泵站類(lèi)型。根據(jù)上述分析，按系統(tǒng)的工作特點(diǎn)選擇合適的液壓泵站類(lèi)型。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院的選擇的選擇 一般由一般由、和和等組成。應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需要，經(jīng)深入分等組成。應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需要，經(jīng)深入分析計(jì)算后加以選擇、組合。析計(jì)算后加以選擇、組合。由由、及及等組等組成，成，。由由、等組成，等組成，用以用以，。School of Mechanical Engineering東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院是是，可根據(jù)系統(tǒng)介質(zhì)，可根據(jù)系統(tǒng)介

60、質(zhì)清潔度的不同要求，設(shè)置不同等級(jí)的粗過(guò)濾器、精過(guò)濾器。清潔度的不同要求，設(shè)置不同等級(jí)的粗過(guò)濾器、精過(guò)濾器。通常由通常由、等部件組成。它等部件組成。它可用于可用于，故應(yīng)按系統(tǒng)的，故應(yīng)按系統(tǒng)的需求而設(shè)置，并計(jì)算其合理的容量（見(jiàn)第二章第四節(jié)），然后選需求而設(shè)置，并計(jì)算其合理的容量（見(jiàn)第二章第四節(jié)），然后選用之。用之。由由和和組成。當(dāng)液壓系統(tǒng)自身的熱平衡不能組成。當(dāng)液壓系統(tǒng)自身的熱平衡不能使工作介質(zhì)處于合適的溫度范圍內(nèi)時(shí)，應(yīng)設(shè)置溫控組件，以控制使工作介質(zhì)處于合適的溫度范圍內(nèi)時(shí)，應(yīng)設(shè)置溫控組件，以控制加熱器和冷卻器，使介質(zhì)溫度始終工作在設(shè)定的范圍內(nèi)。加熱器和冷卻器，使介質(zhì)溫度始終工作在設(shè)定的范圍內(nèi)。根據(jù)