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)。這兩個參數(shù)是計算和選擇液壓元件、輔件、原動機（電機）的規(guī)格型號的依據(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，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，選用較高工作壓力，則元件的尺寸小、質(zhì)量輕、經(jīng)濟性好，但是工作壓力選得過高，泵體、閥體及缸壁都要增厚，材料和制造精度要求高，反而達不到經(jīng)濟效果，而且會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，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，取d/D=O.5～0.7。采用差動連接并要求往返速度相等時，應(yīng)取d=0.707D。

    對有低速運動要求的系統(tǒng)（如精鏜機床的進給液壓系統(tǒng)），還需對液壓缸的有效工作面積A進行驗算，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——液壓缸要求達到的最低工作速度。

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

(2)液壓馬達  液壓馬達所需的排量V_m可按下式計算

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

式中  T_m——液壓馬達的負(fù)載轉(zhuǎn)矩；

△p——液壓馬達的兩腔工作壓差；

η_m——液壓馬達的機械效率，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的型號。

計算出的液壓馬達的排量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）所需最大流量q_max按其實際有效工作面積A（或液壓馬達的排量V_m）及所要求的最大速度v_max（或馬達最大轉(zhuǎn)速n_max）來計算，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。

差動連接的實際有效工作面積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按其實際工作面積A和最小速度V_min來計算，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，液壓馬達最小流量按其排量和所要求的最小轉(zhuǎn)速來計算。

 (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)行元件在運動循環(huán)中各階段的壓力與時間或壓力與位移，流量與時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計算出各循環(huán)階段所需要的功率，畫出功率與時間或功率與位移的關(guān)系圖。當(dāng)系統(tǒng)中有多個同時工作的執(zhí)行元件時，必須把這些執(zhí)行元件的流量圖按系統(tǒng)總的動作循環(huán)組合成總流量圖。圖B所示為某液壓缸的工況圖，其中實線、點畫線和雙點畫線分別表示p、g、P。