液压传动系统设计与计算液压传动系统设计与计算液压传动.PDF

第九章第九章 液压传动系统设计与计算 液压传动系统设计与计算 第九章第九章 液压传动系统设计与计算液压传动系统设计与计算 第一节第一节 明确设计要求进行工况分析明确设计要求进行工况分析 第一节第一节 明确设计要求进行工况分析明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度 以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等 情况。 图 9-1位移循环图 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。 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 9-1为液压机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、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 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 9-2 为三种类型液压缸的 v—t 图，第 一种如图 9-2 中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动， 图 9-2 速度循环图 最后匀减速运动到终点；第二种，液压缸在总行程的前一半作匀加速运动，在另一半作匀减 速运动，且加速度的数值相等；第三种，液压缸在总行程的一大半以上以较小的加速度作匀 加速运动，然后匀减速至行程终点。v—t 图的三条速度曲线，不仅清楚地表明了三种类型 液压缸的运动规律，也间接地表明了三种工况的动力特性。 二、二、动力分析动力分析 二二、、动力分析动力分析 动力分析，是研究机器在工作过程中，其执行机构的受力情况，对液压系统而言，就是 研究液压缸或液压马达的负载情况。 1.液压缸的负载及负载循环图 (1)液压缸的负载力计算。工作机构作直线往复运动时，液压缸必须克服的负载由六部 分组成： F=FF=F +F+F +F+F +F+F +F+F +F+F (9-1) F=FF=F +F+F +F+F +F+F +F+F +F+F cc ff ii GG mm bb cc ff ii GG mm bb 式中：F 为切削阻力；F 为摩擦阻力；F 为惯性阻力；F 为重力；F 为密封阻力；F 为排油 c f i G m b 阻力。 图 9-3 导轨形式