液壓傳動系統(tǒng)設計與計算(二)
液壓傳動系統(tǒng)設計與計算(二)
1.選擇依據(jù)
選擇依據(jù)為：額定壓力，最大流量，動作方式，安裝固定方式，壓力損失數(shù)值，工作性能參數(shù)和工作壽命等。
2.選擇閥類元件應注意的問題
(1)應盡量選用標準定型產(chǎn)品，除非不得已時才自行設計專用件。
(2)閥類元件的規(guī)格主要根據(jù)流經(jīng)該閥油液的最大壓力和最大流量選取。選擇溢流閥時，應按液壓泵的最大流量選取；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時，應考慮其最小穩(wěn)定流量滿足機器低速性能的要求。
(3)一般選擇控制閥的額定流量應比系統(tǒng)管路實際通過的流量大一些，必要時，允許通過閥的最大流量超過其額定流量的20%。
三、蓄能器的選擇
1.蓄能器用于補充液壓泵供油不足時，其有效容積為：
V=∑AiLiK-qBt(m3)
式中：A為液壓缸有效面積(m2)；L為液壓缸行程(m)；K為液壓缸損失系數(shù)，估算時可取Ｋ＝1.2；qB為液壓泵供油流量(m3/s)；t為動作時間(s)。
2.蓄能器作應急能源時，其有效容積為：
V=∑AiLiK(m3)
當蓄能器用于吸收脈動緩和液壓沖擊時，應將其作為系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)與其關聯(lián)部分一起綜合考慮其有效容積。
根據(jù)求出的有效容積并考慮其他要求，即可選擇蓄能器的形式。
四、管道的選擇
1.油管類型的選擇
液壓系統(tǒng)中使用的油管分硬管和軟管，選擇的油管應有足夠的通流截面和承壓能力，同時，應盡量縮短管路，避免急轉彎和截面突變。
(1)鋼管：中高壓系統(tǒng)選用無縫鋼管，低壓系統(tǒng)選用焊接鋼管，鋼管價格低，性能好，使用廣泛。
(2)銅管：紫銅管工作壓力在6.5～10MPa以下，易變曲，便于裝配；黃銅管承受壓力較高，達25MPa，不如紫銅管易彎曲。銅管價格高，抗震能力弱，易使油液氧化，應盡量少用，只用于液壓裝置配接不方便的部位。
(3)軟管：用于兩個相對運動件之間的連接。高壓橡膠軟管中夾有鋼絲編織物；低壓橡膠軟管中夾有棉線或麻線編織物；尼龍管是乳白色半透明管，承壓能力為2.5～8MPa，多用于低壓管道。因軟管彈性變形大，容易引起運動部件爬行，所以軟管不宜裝在液壓缸和調(diào)速閥之間。
2.油管尺寸的確定
(1)油管內(nèi)徑d按下式計算：
d=
式中：q為通過油管的最大流量(m3/s)；v為管道內(nèi)允許的流速(m/s)。一般吸油管取0.5～5(m/s)；壓力油管取2.5～5(m/s)；回油管取1.5～2(m/s)。
(2)油管壁厚δ按下式計算：
δ≥p?d/2〔σ〕
式中：p為管內(nèi)最大工作壓力；〔σ〕為油管材料的許用壓力，〔σ〕=σb/n；σb為材料的抗拉強度；n為安全系數(shù)，鋼管p＜7MPa時，取n=8；p＜17.5MPa時，取n=6；p＞17.5MPa時，取n=4。
根據(jù)計算出的油管內(nèi)徑和壁厚，查手冊選取標準規(guī)格油管。
五、油箱的設計
油箱的作用是儲油，散發(fā)油的熱量，沉淀油中雜質(zhì)，逸出油中的氣體。其形式有開式和閉式兩種：開式油箱油液液面與大氣相通；閉式油箱油液液面與大氣隔絕。開式油箱應用較多。
1.油箱設計要點
(1)油箱應有足夠的容積以滿足散熱，同時其容積應保證系統(tǒng)中油液全部流回油箱時不滲出，油液液面不應超過油箱高度的80%。
(2)吸箱管和回油管的間距應盡量大。
(3)油箱底部應有適當斜度，泄油口置于最低處，以便排油。
(4)注油器上應裝濾網(wǎng)。
(5)油箱的箱壁應涂耐油防銹涂料。
2.油箱容量計算油箱的有效容量V可近似用液壓泵單位時間內(nèi)排出油液的體積確定。
V=K∑q
式中：K為系數(shù)，低壓系統(tǒng)取2～4，中、高壓系統(tǒng)取5～7；∑q為同一油箱供油的各液壓泵流量總和。
六、濾油器的選擇
選擇濾油器的依據(jù)有以下幾點：
(1)承載能力：按系統(tǒng)管路工作壓力確定。
(2)過濾精度：按被保護元件的精度要求確定，選擇時可參閱表9-6。
(3)通流能力：按通過最大流量確定。
(4)阻力壓降：應滿足過濾材料強度與系數(shù)要求。
濾油器過濾精度的選擇
系統(tǒng) 過濾精度(μm) 元件 過濾精度(μm)
低壓系統(tǒng) 100～150 滑閥 1/3最小間隙
70×105Pa系統(tǒng) 50 節(jié)流孔 1/7孔徑(孔徑小于1.8mm)
100×105Pa系統(tǒng) 25 流量控制閥 2.5～30
140×105Pa系統(tǒng) 10～15 安全閥溢流閥 15～25
蓄能器使系統(tǒng)運行更加平穩(wěn)；
蓄能器使系統(tǒng)運行更加安全；
蓄能器使系統(tǒng)運行效率提高；
蓄能器使系統(tǒng)運行能耗降低。