一、液壓泵的確定與所需功率的計(jì)算 1.液壓泵的確定 (1)確定液壓泵的最大工作壓力。液壓泵所需工作壓力的確定，主要根據(jù)液壓缸在工作循環(huán)各 階段所需最大壓力 p1，再加上油泵的出油口到缸進(jìn)油口處總的壓力損失 Σ∆p，即 pB?=p1+Σ∆p Σ∆p 包括油液流經(jīng)流量閥和其他元件的局部壓力損失、管路沿程損失等，在系統(tǒng)管路未設(shè)計(jì) 之前，可根據(jù)同類系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，一般管路簡單的節(jié)流閥調(diào)速系統(tǒng)?Σ∆p 為 (2～5)×105Pa， 用調(diào)速閥及管路復(fù)雜的系統(tǒng) Σ∆p 為(5～15)×105Pa，Σ∆p 也可只考慮流經(jīng)各控制閥的壓力損 失，而將管路系統(tǒng)的沿程損失忽略不計(jì)，各閥的額定壓力損失可從液壓元件手冊(cè)或產(chǎn)品樣本 中查找，也可參照下表選取。 常用中、低壓各類閥的壓力損失(∆pn) 閥名 ∆pn(×105Pa) 閥名 ∆pn(×105Pa) 閥名 ∆pn(×105Pa) 閥名 ∆pn(×105Pa) 單向閥 0.3～0.5 背壓閥 3～8 行程閥 1.5～2 轉(zhuǎn)閥 1.5～2 換向閥 1.5～3 節(jié)流閥 2～3 順序閥 1.5～3 調(diào)速閥 3～5 (2)確定液壓泵的流量 qB。 泵的流量 qB 根據(jù)執(zhí)行元件動(dòng)作循環(huán)所需最大流量 qmax 和系統(tǒng)的 泄漏確定。? ①多液壓缸同時(shí)動(dòng)作時(shí)，液壓泵的流量要大于同時(shí)動(dòng)作的幾個(gè)液壓缸(或馬達(dá))所需的最大流 量，并應(yīng)考慮系統(tǒng)的泄漏和液壓泵磨損后容積效率的下降，即 qB≥K(Σq)max(m3/s) 式中：K 為系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取 1.1～1.3，大流量取小值，小流量取大值；(Σq)max 為同 時(shí)動(dòng)作的液壓缸(或馬達(dá))的最大總流量(m3/s)。 ②采用差動(dòng)液壓缸回路時(shí)，液壓泵所需流量為： qB≥K(A1-A2)vmax(m3/s) 式中：A 1，A 2 為分別為液壓缸無桿腔與有桿腔的有效面積(m2)；vmax 為活塞的最大移動(dòng) 速度(m/s)。 ③當(dāng)系統(tǒng)使用蓄能器時(shí)，液壓泵流量按系統(tǒng)在一個(gè)循環(huán)周期中的平均流量選取，即 ?qB= ViK/Ti 式中：Vi 為液壓缸在工作周期中的總耗油量(m3)；Ti 為機(jī)器的工作周期(s)；Z 為液壓缸的 個(gè)數(shù)。 (3)選擇液壓泵的規(guī)格：根據(jù)上面所計(jì)算的最大壓力 pB 和流量 qB，查液壓元件產(chǎn)品樣本， 選擇與 PB 和 qB 相當(dāng)?shù)囊簤罕玫囊?guī)格型號(hào)。 上面所計(jì)算的最大壓力 pB 是系統(tǒng)靜態(tài)壓力，系統(tǒng)工作過程中存在著過渡過程的動(dòng)態(tài)壓力， 而動(dòng)態(tài)壓力往往比靜態(tài)壓力高得多， 所以泵的額定壓力 pB 應(yīng)比系統(tǒng)最高壓力大 25%～60%， 使液壓泵有一定的壓力儲(chǔ)備。若系統(tǒng)屬于高壓范圍，壓力儲(chǔ)備取小值；若系統(tǒng)屬于中低壓范 圍，壓力儲(chǔ)備取大值。 (4)確定驅(qū)動(dòng)液壓泵的功率。 ①當(dāng)液壓泵的壓力和流量比較衡定時(shí)，所需功率為： p=pBqB/103ηB (kW) 式中：pB 為液壓泵的最大工作壓力(N/m2)；qB 為液壓泵的流量(m3/s)；ηB 為液壓泵的總效 率，各種形式液壓泵的總效率可參考下表估取，液壓泵規(guī)格大，取大值，反之取小值，定量 泵取大值，變量泵取小值。 表 液壓泵的總效率

液壓泵類型 齒輪泵 螺桿泵 總效率 0.6～0.7 0.65～0.80

葉片泵 柱塞泵 0.60～0.75 0.80～0.85合肥液壓件 合肥液壓機(jī)

    ②在工作循環(huán)中， 泵的壓力和流量有顯著變化時(shí)， 可分別計(jì)算出工作循環(huán)中各個(gè)階段所需的 驅(qū)動(dòng)功率，然后求其平均值，即 p= 式中：t1，t2，…，tn 為一個(gè)工作循環(huán)中各階段所需的時(shí)間(s)；P1，P2，…，Pn 為一個(gè)工 作循環(huán)中各階段所需的功率(kW)。 按上述功率和泵的轉(zhuǎn)速，可以從產(chǎn)品樣本中選取標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)，再進(jìn)行驗(yàn)算，使電動(dòng)機(jī)發(fā)出最 大功率時(shí)，其超載量在允許范圍內(nèi)。 二、閥類元件的選擇 1.選擇依據(jù) 選擇依據(jù)為：額定壓力，最大流量，動(dòng)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(yīng)注意的問題 (1)應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)定型產(chǎn)品，除非不得已時(shí)才自行設(shè)計(jì)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(shí)，應(yīng) 按液壓泵的最大流量選��； 選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)， 應(yīng)考慮其最小穩(wěn)定流量滿足機(jī)器低速性 能的要求。 (3)一般選擇控制閥的額定流量應(yīng)比系統(tǒng)管路實(shí)際通過的流量大一些，必要時(shí)，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(bǔ)充液壓泵供油不足時(shí)，其有效容積為： V=ΣAiLiK-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(shí)可取 Ｋ＝1.2；qB 為液壓泵供油流量(m3/s)；t 為動(dòng)作時(shí)間(s)。 2.蓄能器作應(yīng)急能源時(shí)，其有效容積為： V=ΣAiLiK(m3) 當(dāng)蓄能器用于吸收脈動(dòng)緩和液壓沖擊時(shí)， 應(yīng)將其作為系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)與其關(guān)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(yīng)有足夠的通流截面和承壓能力，同時(shí)， 應(yīng)盡量縮短管路，避免急轉(zhuǎn)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(jià)格低，性能好，使用 廣泛。 (2)銅管：紫銅管工作壓力在 6.5～10?MPa 以下，易變曲，便于裝配；黃銅管承受壓力較高， 達(dá) 25MPa，不如紫銅管易彎曲。銅管價(jià)格高，抗震能力弱，易使油液氧化，應(yīng)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(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(jì)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(jì)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(qiáng)度；n 為安全系數(shù)，鋼管 p＜7MPa 時(shí)，取 n=8；p＜17.5MPa 時(shí)，取 n=6；p＞17.5MPa 時(shí)， 取 n=4。 根據(jù)計(jì)算出的油管內(nèi)徑和壁厚，查手冊(cè)選取標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格油管。 五、油箱的設(shè)計(jì) 油箱的作用是儲(chǔ)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(yīng)用較多。 1.油箱設(shè)計(jì)要點(diǎn) (1)油箱應(yīng)有足夠的容積以滿足散熱，同時(shí)其容積應(yīng)保證系統(tǒng)中油液全部流回油箱時(shí)不滲出， 油液液面不應(yīng)超過油箱高度的 80%。 (2)吸箱管和回油管的間距應(yīng)盡量大。 (3)油箱底部應(yīng)有適當(dāng)斜度，泄油口置于最低處，以便排油。 (4)注油器上應(yīng)裝濾網(wǎng)。 (5)油箱的箱壁應(yīng)涂耐油防銹涂料。 2.油箱容量計(jì)算油箱的有效容量 V 可近似用液壓泵單位時(shí)間內(nèi)排出油液的體積確定。? V=KΣq ? 式中：K 為系數(shù)，低壓系統(tǒng)取 2～4，中、高壓系統(tǒng)取 5～7；Σq 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(diǎn)： (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(hù)元件的精度要求確定，選擇時(shí)可參閱下表。 (3)通流能力：按通過最大流量確定。 (4)阻力壓降：應(yīng)滿足過濾材料強(qiáng)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 電液伺服系統(tǒng) 5 高精度伺服系統(tǒng) 2.5