主要參數(shù)的確定

 

    執(zhí)行元件的工作壓力和流量是液壓系統(tǒng)最主要的參數(shù)。這兩個(gè)參數(shù)是計(jì)算和選擇液壓元件、輔件、原動(dòng)機(jī)（電機(jī)）的規(guī)格型號(hào)的依據(jù)。

    1．系統(tǒng)工作壓力的確定

根據(jù)液壓執(zhí)行元件的負(fù)載循環(huán)圖，可以確定系統(tǒng)的最大載荷點(diǎn)，在充分考慮系統(tǒng)所需流量、效率等因素后，可參考表A和表B選定系統(tǒng)工作壓力。

表A按負(fù)載選擇系統(tǒng)工作壓力

 

    當(dāng)系統(tǒng)功率一定時(shí)，選用較高工作壓力，則元件的尺寸小、質(zhì)量輕、經(jīng)濟(jì)性好，但是工作壓力選得過(guò)高，泵體、閥體及缸壁都要增厚，材料和制造精度要求高，反而達(dá)不到經(jīng)濟(jì)效果，而且會(huì)降低元件的容積效率、增加系統(tǒng)發(fā)熱、降低元件壽命和系統(tǒng)的可靠性。

    2．確定執(zhí)行元件的主要結(jié)構(gòu)尺寸

    (1)液壓缸  液壓缸需要確定的主要結(jié)構(gòu)尺寸是液壓缸的內(nèi)徑D和活塞桿的外徑d。

    在一般情況下，當(dāng)活塞桿受拉狀態(tài)下工作時(shí)，取d/D=0.3～0.5，工作壓力取大值。當(dāng)活塞桿在受壓狀態(tài)下工作時(shí)，取d/D=O.5～0.7。采用差動(dòng)連接并要求往返速度相等時(shí)，應(yīng)取d=0.707D。

    對(duì)有低速運(yùn)動(dòng)要求的系統(tǒng)（如精鏜機(jī)床的進(jìn)給液壓系統(tǒng)），還需對(duì)液壓缸的有效工作面積A進(jìn)行驗(yàn)算，即應(yīng)保證

                            A≥q_min/v_min                          (9-8)

式中q_min——控制執(zhí)行元件速度的流量閥的最小穩(wěn)定流量，可以從液壓閥的產(chǎn)品樣本中查得。

    V_min——液壓缸要求達(dá)到的最低工作速度。

    驗(yàn)算結(jié)構(gòu)若不滿足式(9-8)，則說(shuō)明按所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)尺寸和方案達(dá)不到所需的低速要求，必須修改設(shè)計(jì)。

(2)液壓馬達(dá)  液壓馬達(dá)所需的排量V_m可按下式計(jì)算

                        V_m=2πT_m/△pη_m                      (9-9)

式中  T_m——液壓馬達(dá)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩；

△p——液壓馬達(dá)的兩腔工作壓差；

η_m——液壓馬達(dá)的機(jī)械效率，一般取m=0.9～0.97。

求得排量V_m值后，從產(chǎn)品樣本中選擇液壓馬達(dá)的型號(hào)。

計(jì)算出的液壓馬達(dá)的排量V_m也必須滿足最低速度的要求。

(3)執(zhí)行元件流量的確定  液壓缸（液壓馬達(dá)）所需最大流量q_max按其實(shí)際有效工作面積A（或液壓馬達(dá)的排量V_m）及所要求的最大速度v_max（或馬達(dá)最大轉(zhuǎn)速n_max）來(lái)計(jì)算，即

                    q_max=Av_max/η_v (q_max=V_mn_max/η_mv)             (9-10)

式中η_v（η_mv）——執(zhí)行元件的容積效率。

差動(dòng)連接的實(shí)際有效工作面積A為活塞面積A₁與活塞桿面積A₂之差。

液壓缸所需的最小流量q_min按其實(shí)際工作面積A和最小速度V_min來(lái)計(jì)算，即

                            q_min=Av_min/η_v                    (9-11)

上面所求的液壓缸最小流量應(yīng)等于或大于流量控制閥或變量泵的最小穩(wěn)定流量。

同理，液壓馬達(dá)最小流量按其排量和所要求的最小轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算。

 (4)執(zhí)行元件的工況  圖工況圖包括壓力圖、流量圖和功率圖。壓力圖、流量圖是執(zhí)行元件在運(yùn)動(dòng)循環(huán)中各階段的壓力與時(shí)間或壓力與位移，流量與時(shí)間或流量與位移的關(guān)系圖。功率圖則是根據(jù)壓力p與流量q計(jì)算出各循環(huán)階段所需要的功率，畫(huà)出功率與時(shí)間或功率與位移的關(guān)系圖。當(dāng)系統(tǒng)中有多個(gè)同時(shí)工作的執(zhí)行元件時(shí)，必須把這些執(zhí)行元件的流量圖按系統(tǒng)總的動(dòng)作循環(huán)組合成總流量圖。圖B所示為某液壓缸的工況圖，其中實(shí)線、點(diǎn)畫(huà)線和雙點(diǎn)畫(huà)線分別表示p、g、P。