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　　液压元件的选择计算及其连接分析案例综述目录TOC\o1-2\h\u8042液压元件的选择计算及其连接分析案例综述 1308291.1油泵和电机选择 128451.1.1泵的额定流量和额定压力 1324031.1.2电机功率的确定 2213971.1.3连轴器的选用 4288151.2控制阀的选用 418041.2.1压力控制阀 4304681.2.2流量控制阀 5229761.2.3方向控制阀 5293921.3管路，过滤器，其他辅助元件的选择计算 662161.4液压元件的连接 8液压元件主要包括有：油泵，电机，各种控制阀，管路，过滤器等。有液压元件的不同连接组合构成了功能各异的液压回路，下面根据主机的要求进行液压元件的选择计算。1.1油泵和电机选择1.1.1泵的额定流量和额定压力泵的额定流量泵的流量应满足执行元件最高速度要求，所以泵的输出流量应根据系统所需要的最大流量和泄漏量来确定：qp式中：—泵的输出流量L/min；K—系统泄漏系数，一般取K=1.1/1.3；Qmax—液压缸实际需要的最大流量L/minN—执行元件个数。代入数据：qp对于工作过程中始终用节流阀调速的系统，在确定泵的流量时，应再加上溢流阀的最小溢流量，一般取3L/min：qp泵的最高工作压力泵的工作压力应该根据液压缸的工作压力来确定，即P式中：Pp—泵的工作压力PaPmax—执行元件的最高工作压力PaΔP—进油路和回油路总的压力损失。初算时，节流调速和比较简单的油路可以取0.2−0.5MPa,对于进油路有调速阀和管路比较复杂的系统可以取0.5−1.5MPa。代入数据：P考虑到液压系统的动态压力及油泵的使用寿命，通常在选择油泵时，其额定压力比工作压力Pp大25%--60%，即泵的额定压力为3.125MPa，4.0MPa，取其额定压力为4MPa1.1.2电机功率的确定（1）液压系统实际需要的输入功率是选择电机的主要依据，由于液压泵存在容积损失和机械损失，为满足液压泵向系统输出所需要的的压力和流量，液压泵的输入功率必须大于它的输出功率，液压泵实际需要的输入功率为：P式中：P—液压泵的实际最高工作压力Pa；Q—液压泵的实际流量L/min；Pi—液压泵的输入功率KWqt—液压泵向系统输出的理论流量L/min—液压泵的总效率；ηm—液压泵的机械效率6×107—代入数据：Pi表7-1液压泵的总效率液压泵类型齿轮泵叶片泵柱塞泵螺杆泵总效率0.6-0.70.6-0.750.8-0.850.65-0.8根据上述计算过程，现在可以进行电机的选取，本液压系统为一般液压系统，通常选取三相异步电动机就能够满足要求，初步确定电机的功率和相关参数如下：型号：Y−112M−2；满载时转速：2890r/min；效率：85.5%；净重：45Kg；额定转矩：2.2Nm。电机的安装形式为B5（V1）型，其参数为：基座号：112M；极数：4国际标准基座号：28F215；液压泵为三螺杆泵，其参数如下：规格：De×2L/ℎ标定粘度：oE转速：r/min2900压力：MPa4流量：L/min功率：KW4吸入口直径：mm25排出口直径：mm20重量：Kg11允许吸上线制造厂：北京第二机床厂说明：三螺杆泵的使用、安装、维护要求。使用要求：一般用于液压传动系统中的三螺杆泵多采用20号液压油或40号液压油，其粘度范围为17−23mm安装要求：电机与泵的连接应用弹性连轴器，以保证两者之间的同轴度要求，（用千分表检查连轴器的一个端面，其跳动量不得大于0.03mm，径向跳动不得大于0.05mm.）,当每隔90维护要求：为保护泵的安全，必须在泵的压油管道上装安全阀（溢流阀）和压力表。1.1.3连轴器的选用连轴器的选择应根据负载情况，计算转矩，轴端直径和工作转速来选择。计算转矩由下式求出：T式中：Tn—需用转矩，见各连轴器标准NmPW—驱动功率KWN—工作转速r/min；K—工况系数取为1.5。代入数据：Tc据此可以选择连轴器的型号如下：名称：挠性连轴器(GB−4323−84)弹性套柱销连轴器许用转矩：Tn许用转速：4700r/min；轴孔直径：d1轴孔长度：Y型，L=42mm,D=95mm；重量：1.9Kg。1.2控制阀的选用液压系统应尽可能多的由标准液压控制元件组成，液压控制元件的主要选择依据是阀所在的油路的最大工作压力和通过该阀的最大实际流量，下面根据该原则依次进行压力控制阀，流量控制阀和换向阀的选择。1.2.1压力控制阀压力控制阀的选用原则压力：压力控制阀的额定压力应大于液压系统可能出现的最高压力，以保证压力控制阀正常工作。压力调节范围：系统调节压力应在法的压力调节范围之内。流量：通过压力控制阀的实际流量应小于压力控制阀的额定流量。结构类型：根据结构类性及工作原理，压力控制阀可以分为直动型和先导型两种，直动型压力控制阀结构简单，灵敏度高，但压力受流量的变化影响大，调压偏差大，不适用在高压大流量下工作。但在缓冲制动装置中要求压力控制阀的灵敏度高，应采用直动型溢流阀，先导型压力控制阀的灵敏度和响应速度比直动阀低一些，调压精度比直动阀高，广泛应用于高压，大流量和调压精度要求较高的场合。此外，还应考虑阀的安装及连接形式，尺寸重量，价格，使用寿命，维护方便性，货源情况等。根据上述选用原则，可以选择直动型压力阀，再根据发的调定压力及流量和相关参数，可以选择DBD式直动式溢流阀，相关参数如下：型号：DBDS6G10最低调节压力：5MPa流量：40L/min介质温度：−20−701.2.2流量控制阀流量控制阀的选用原则如下：压力：系统压力的变化必须在阀的额定压力之内。流量：通过流量控制阀的流量应小于该阀的额定流量。测量范围：流量控制阀的流量调节范围应大于系统要求的流量范围，特别注意，在选择节流阀和调速阀时，所选阀的最小稳定流量应满足执行元件的最低稳定速度要求。该举升机液压系统中所使用的流量控制阀有分流阀和单向分流阀，单向分流阀的规格和型号如下：型号：FDL-B10H公称通径：10mm公称流量：P,O，40L/minA，B，20L/min连接方式：管式连接，重量：4Kg分流阀的型号为：FL-B10其余参数与单向分流阀相同。1.2.3方向控制阀方向控制阀的选用原则如下：压力：液压系统的最大压力应低于阀的额定压力流量：流经方向控制阀最大流量一般不大于阀的流量。滑阀机能：滑阀机能之换向阀处于中位时的通路形式。操纵方式：选择合适的操纵方式，如手动，电动，液动等。方向控制阀在该系统中主要是指电磁换向阀，通过换向阀处于不同的位置，来实现油路的通断。所选择的换向阀型号及规格如下：型号：4WE5E5OF额定流量：15L/min消耗功率：26KW电源电压：50Hz,110V,220V工作压力：A.B.P腔≤25MPaT腔：≤6MPa，1.3管路，过滤器，其他辅助元件的选择计算1.3.1管路管路按其在液压系统中的作用可以分为：主管路：包括吸油管路，压油管路和回油管路，用来实现压力能的传递。泄油管路：将液压元件泄露的油液导入回油管或邮箱。控制管路：用来实现液压元件的控制或调节以及与检测仪表相连接的管路。本设计中只计算主管路中油管的尺寸。（1）吸油管尺寸油管的内径取决于管路的种类及管内液体的流速，油管直径d由下式确定：d=4Q式中：d—油管直径mm；Q—油管内液体的流量m3v0—油管内的允许流速m/s对吸油管，取v0=代入数据：d=4×26.6÷60×1取圆整值为：d=30mm（2）回油管尺寸回油管尺寸与上述计算过程相同：v0=1.5−2.5m/s代入数据：d=4×26.6÷60×1取圆整值为：d=18mm（3）压力油管压力油管：v0=3−4m/s代入数据：d=4×26.6÷60÷2×1取圆整值为：d=10mm（4）油管壁厚：举升机系统中的油管可用橡胶软管和尼龙管作为管道，橡胶软管装配方便，能吸收液压系统中的冲击和振动，尼龙管是一种很有发展前途的非金属油管，用于低压系统如图1.1所示，压力油管采用的橡胶软管其参数如下：内径：10mm外径：I型，11.5-19.7mm工作压力：I型，16MPa最小弯曲半径：130mm图1.1液压系统的原理图1.3.2过滤器的选择过滤器的选择应考虑以下几点：(1)具有足够大的通油能力，压力损失小，一般过滤器的通油能力大于实际流量的二倍，或大于管路的最大流量。(2)过滤精度应满足设计要求，一般液压系统的压力不同，对过滤精度的要求也不同，系统压力越高，要求液压元件的间隙越小，所以过滤精度要求越高，过滤精度与液压系统压力的关系。（3）滤芯应有足够的强度，过滤器的实际压力应小于样本给出的工作压力。（4）滤芯抗腐蚀性能好，能在规定的温度下长期工作。根据上述原则，考虑到螺杆泵的流量，选定过滤器为烧结式过滤器，其型号及具体参数如下所示：型号：SU2B−F70×16流量：70L/min过滤精度：16μm接口尺寸：M27×2工作压力：0.5−20MPa压力损失：1.3.3辅件的选择温度计的选择液压系统常用接触式温度计来显示油箱内工作介质的温度，接触式温度计有膨胀式和压力式，本系统中选用膨胀式，其相关参数如下：型号：WNG−11测量范围：−300C−−500名称：内表式工业玻璃温度计压力表选择压力表安装于便于观察的地方。其选择如下：型号：Y-60测量范围：0-4MPa名称：一般弹簧管压力表生产厂：上海宜川仪表厂1.4液压元件的连接1.4.1液压装置的总体布置液压装置的总体布置可以分为几种式和分散式两种。集中式布置是将液压系统的油源、控制及调节装置至于主机之外，构成独立的液压站，这种布置方式主要用于固定式液压设备。其优点是装配、维修方便，从根本上消除了动力源的振动和油温对主机的影响。本液压系统采用集中式布置。1.4.2液压元件的连接液压元件的连接可以分为管式连接、板式连接，集中式连接三种。这里介绍整体式连接中的整体式阀板。它是本液压系统中将要采用的连接方式。整体式阀板的油路是在整块板上钻出或用精密铸造铸出的，这种结构的阀板比粘合式阀板可靠性好，应用较多，但工艺较差，特别是深孔的加工较难。当连接元件较多时，各孔的位置不易确定。它属于无管连接，多用于不太复杂的固定式机械中。采用整体式阀板时，需要自行设计阀板，阀板的设计可参考相关资料。

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