液壓系統(tǒng)的設計

1、10-1液壓傳動系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)的設計方法是否相同？液壓傳動系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成或工作原理沒有本質(zhì)差別。二者設計內(nèi)容上的主要區(qū)別是前者側(cè)重靜態(tài)性能設計， 而后者除了靜態(tài)性能外， 還包括動態(tài)性能設計。 通常, 液壓傳動系統(tǒng)的設計內(nèi)容與方法只要略作調(diào)整即可直接用于液壓控制系統(tǒng)的設計。10-2液壓傳動系統(tǒng)的設計應滿足哪些要求并符合哪些原則？液壓傳動系統(tǒng)的設計與主機的設計是緊密聯(lián)系的，所設計的液壓傳動系統(tǒng)應滿足主機的拖動、循環(huán)要求，并符合結(jié)構(gòu)組成簡單、體積小、質(zhì)量小、工作安全可靠、使用維護方便、 經(jīng)濟性好等公認的設計原則。10-3液壓系統(tǒng)的設計流程如何？何謂功能原理設計？何謂技術(shù)？10-30

2、由于設計著眼點的不同，所以液壓系統(tǒng)的設計迄今尚未確立一個公認的統(tǒng)一步 驟。實際設計工作中，往往是將追求效能和追求安全二者結(jié)合起來，但由于各類主機設備對系統(tǒng)要求的不同及設計者經(jīng)驗的多寡，其中有些內(nèi)容與步驟可以省略和從簡，或?qū)⑵渲心承﹥?nèi)容與步驟合并交叉進行。所謂系統(tǒng)的功能原理設計是指根據(jù)主機的技術(shù)要求確定液壓執(zhí)行元件的形式、數(shù) 量和動作順序等，通過動力分析和運動分析，確定系統(tǒng)主要參數(shù)， 編制執(zhí)行器的工況圖，從而擬定和繪制出液壓系統(tǒng)原理圖，并選擇、設計各組成元件，對系統(tǒng)性能進行計算。所謂系統(tǒng)的技術(shù)設計是指根據(jù)功能原理設計所得的液壓系統(tǒng)原理圖及所選擇或 設計的液壓元件和輔件及電磁鐵動作順序表等結(jié)果，進

3、行液壓裝置的結(jié)構(gòu)設計及電氣控制裝置的設計并編制技術(shù)文件。10-4設計液壓系統(tǒng)的主要依據(jù)和出發(fā)點是什么？有哪些要求？10-31設計液壓系統(tǒng)的主要依據(jù)是機器設備的技術(shù)要求。這些要求如下。主機的工藝目的、結(jié)構(gòu)布局、使用條件、技術(shù)特性等。由此確定哪些機構(gòu)需要采 用液壓傳動，所需執(zhí)行元件的形式和數(shù)量，執(zhí)行元件的工作范圍、尺寸、質(zhì)量和安裝等限制條件。各執(zhí)行元件的動作循環(huán)與周期及各機構(gòu)運動之間的連鎖和安全要求。主機對液壓系統(tǒng)的工作性能，如運動平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度、傳動效率、控制方式及 自動化程度要求。原動機的類型及其功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩特性。工作環(huán)境條件，如室內(nèi)或室外、溫度、濕度、塵埃、沖擊振動、易燃易爆及腐蝕 情

4、況等。限制條件，如壓力脈動、沖擊振動、噪聲的允許值等。經(jīng)濟性要求，如投資費用、運行能耗和維護保養(yǎng)費用等。10-5設計液壓傳動系統(tǒng)時為何要進行動力分析和運動分析？動力分析和運動分析是確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的基本依據(jù)，包括每個液壓執(zhí)行元件 的動力分析和運動分析， 目的是便于了解運動過程的本質(zhì)，查明每個執(zhí)行元件在其工作中的負載、位移及速度的變化規(guī)律，并找出最大負載點和最大速度點，但對于動作較為簡單的機器設備，這兩種圖均可省略。10-12在擬定液壓系統(tǒng)圖的過程中，如何選擇液壓回路？構(gòu)成液壓系統(tǒng)的回路有主回路（直接控制液壓執(zhí)行元件的部分）和輔助回路（保持液壓系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行狀態(tài)的部分）兩大類。通常應根據(jù)系

5、統(tǒng)的技術(shù)要求和工況圖，參考這些現(xiàn)有成熟的各種回路及同類主機的先進回路進行選擇。選擇工作先從液壓源回路和對主機性能起決定影響的回路開始，然后考其他回路。以速度調(diào)節(jié)、變換為主的主機（如各類切削機床），應從選擇調(diào)壓回路開始。以力的變換和控制為主的各類主機（如壓力機），應從選擇調(diào)壓回路開始以多執(zhí)行元件向及復合動作為主的各類主機（如工程機械），應從選擇功率調(diào)節(jié)及多路換向回路開始，等等。選擇其他回路可視具體情況而定，例如：a. 有間歇及空載運行要求的系統(tǒng)應考慮卸荷回路；b. 有可能發(fā)生工作部件漂移、下滑、超速等現(xiàn)象的系統(tǒng)，應考慮鎖緊、平衡、 限速等回路；c. 有快速運動部件的系統(tǒng)要考慮制動與緩沖回路；d.

6、 多執(zhí)行元件的系統(tǒng)要考慮順序動作、同步動作互不干擾回路；e. 為了防止因操作者誤操作或液壓元件失靈產(chǎn)生誤動作，應考慮誤動作防止回路，以確保人身和設備在異常負載、斷電、外部環(huán)境條件急劇變化情況時的安全性，等等。10-13系統(tǒng)設計中如何確定液壓源的形式和液壓泵的數(shù)量？2009-9-11液壓源形式所選擇的調(diào)速方案有關。a. 當采用節(jié)流調(diào)速時，只能采用定量泵作液壓源；b. 當采用容積調(diào)速時，可采用定量泵或變量泵作液壓源；c. 當采用容積-節(jié)流聯(lián)合調(diào)速時，必須采用變量泵作液壓源。液壓源中泵的數(shù)量應按執(zhí)行元件的工況圖確定，同時還要考慮系統(tǒng)的溫升、效 率及可能的干擾等，舉例如下。a. 對于快慢速交替工作的系

7、統(tǒng)，從降低系統(tǒng)發(fā)熱和節(jié)能角度考慮，可采用差動缸 和單泵泵供油的方案同，也可采用高低壓雙泵供油或單泵加蓄能器供油的方案。b. 對于有多級速度變換要求的系統(tǒng)，可采用由二臺以上定量泵組成的數(shù)字泵動力源。c. 對于執(zhí)行機構(gòu)工作頻繁、復合動作較多、流量需求變化大的系統(tǒng)，則可采用雙 泵雙回路全功率變量或分功率變量組合供油方案，等等。d. 以防止擾角度考慮，對于多執(zhí)行元件的液壓系統(tǒng)，宜采用多泵多回路供油方案。10-14合成液壓系統(tǒng)時，應注意哪些事項？在滿足拖動及控制功能前提下，力求系統(tǒng)簡單可靠，除非系統(tǒng)因可靠性要求有冗余元件和回路，應避免和消除多余液壓元件和回路。從實際出發(fā)，盡量采用具有互換性且有貨源的標準

8、液壓元件，盡量不用或少用 專用元件。管路盡量要短，使系統(tǒng)發(fā)熱少、效率高。保證工作循環(huán)中的每一個動作均安全可靠，且相互間無干擾。應有防止液壓沖擊、振動及噪聲的措施。組合而成的液壓系統(tǒng)應經(jīng)濟合理，避免盲目追求先進，脫離實際10-15繪制液壓系統(tǒng)原理圖應當注意哪些事項？11-4正式的液壓系統(tǒng)原理圖是液壓裝置結(jié)構(gòu)設計及至整個液壓設備制造、調(diào)試和使用的重要依據(jù)，因此在繪制液壓系統(tǒng)原理時，應當注意以下事項：嚴格遵守國家對液壓元件圖形符號標準的規(guī)定；液壓系統(tǒng)圖應按靜態(tài)或零位畫出；建議在各液壓執(zhí)行元件的近旁繪出其動作循環(huán)圖；繪出液壓系統(tǒng)的電磁鐵、壓力繼電器等元件的動作順序表；以明細表形式列出液壓元件的名稱、型

9、號、規(guī)格；建議采用相關的計算機輔助設計繪制軟件（系統(tǒng)），以提高液壓系統(tǒng)原理圖的設計繪制速度與質(zhì)量。10-28液壓裝置設計的目的是什么？液壓系統(tǒng)的產(chǎn)品工作圖樣和技術(shù)文件包含哪些內(nèi)容？液壓裝置設計的目的在于選擇確定元、輔件的連接裝配方案、具體結(jié)構(gòu)，設計 和繪制液壓系統(tǒng)產(chǎn)品工作圖樣，并編制技術(shù)文件，為制造、組裝和調(diào)試液壓系統(tǒng)提供依據(jù)。液壓系統(tǒng)產(chǎn)品工作圖樣包括液壓裝置及其部件的裝配圖、非標準零部件的工作 圖及液壓系統(tǒng)原理圖、 系統(tǒng)外形圖、安裝圖、管路布置圖，電路原理圖、自制零部件明細表、 標準液壓元件及標準連接件、外構(gòu)件明細表，技術(shù)文件包括備料清單、 設計任務書、設計計算書、使用說明書、安裝試車要求等

10、。10-29液壓裝置有哪兩種結(jié)構(gòu)類型？適用場合及特點如何？2009-9-14液壓裝置按總體配置分為分散配置型和集中配置型兩種主要結(jié)構(gòu)類型。兩種結(jié)構(gòu)類型的適用場合及特點如下：a分散配置型液壓裝置是將液壓系統(tǒng)的液壓泵及其驅(qū)動電機、執(zhí)行元件、液 壓控制閥和輔助元件按照機器的布局、工作特性和操作要求等分散安設在主機的適當位置 上，液壓系統(tǒng)各組成元件通過管道逐一連接起來。分散配置型液壓裝置的優(yōu)點是節(jié)省安裝空間和占地面積；缺點是元件布置零亂，安裝維護較復雜，動力源的振動、發(fā)熱還會對機床類主機的精度產(chǎn)生不利影響。此種結(jié)構(gòu)類型主要適宜結(jié)構(gòu)安裝空間受限的移動式機械設備采 用。b.集中配置型液壓裝置通常是將系統(tǒng)的

11、執(zhí)行元件安放在主機上，而將液壓控制閥組、液壓泵及其驅(qū)動電機、 油箱等輔助元件獨立安裝在主機之外，即集中設置所謂液壓站，液壓站的優(yōu)點是外形整齊美觀，便于安裝維護，便于采集和檢測電液信號以利于自動化，可以隔離液壓系統(tǒng)振動、發(fā)熱等對主機精度的影響； 缺點是占地面積大， 特別是對于有強烈熱源和煙霧、粉塵污染的機械設備，有時還需為安放液壓站建立專門的隔離房間或地下室。 液壓站適合固定式機械設備和有些行走機械采用。10-30液壓站由哪兩大部份組成？液壓站的主要優(yōu)缺點是什么？11-7液壓站由液壓控制裝置和液壓動力源兩大部分組成。操作執(zhí)行器的液壓控制裝 置是液壓控制閥及其安裝油路板或油路塊等連接體的統(tǒng)稱；液壓

12、動力源是液壓泵組與油箱組件的統(tǒng)稱。液壓站的主要優(yōu)點是外形整齊美觀，便于安裝維護，便于采集和檢測電液信號 以利于自動化，可以隔離液壓系統(tǒng)振動、發(fā)熱等對主機精度的影響。缺點是占地面積大，特別是對于有強烈熱源和煙霧、粉塵污染的機械設備，有時還需為安放液壓站建立專門的隔離 房間或地下室。10-32無管集成的液壓控制裝制有哪些方式？它們的共同特點如何？其設計要點及步驟如 何？無管集成液壓控制裝置，按輔助連接件的不同，有板式、塊式、疊加閥式、插 裝式等集成方式，其中塊式集成應用最為普遍。不同集成方式的結(jié)構(gòu)共同點是油路是油路直接做在輔助連接件上或液壓閥閥 體上，借助連接件及其通油孔道實現(xiàn)液壓控制閥及其他元件

13、和管路的集成連接和油路聯(lián)系； 具有管件少、結(jié)構(gòu)緊湊、組裝方便、體積水，外形整齊美觀、油路通道短、壓力損失小、不 易泄漏等優(yōu)點。當選定某種集成方式后，液壓控制裝置的設計要點步驟是：a. 按照系統(tǒng)原理圖的組成和工作特點，對液壓系統(tǒng)進行分解和轉(zhuǎn)換，繪制出 集成油路圖；b. 進行油路塊的結(jié)構(gòu)設計；c. 繪制出將安裝上液壓閥的各油路塊連接為一個整體的液壓控制裝置總裝 圖。氣動系統(tǒng)設計10-39氣動系統(tǒng)設計計算與液壓系統(tǒng)的設計流程是否相同？其大體步驟怎樣？氣動系統(tǒng)的設計是與主機的設計密切相關的。氣動系統(tǒng)的設計計算與液壓系統(tǒng)的設計流程大體相同，其大體步驟為：根據(jù)技術(shù)要求選定執(zhí)行元件的形式和數(shù)量進行負載分析和運動分析選擇工作壓力并確定執(zhí)行元件幾何參數(shù)及壓力和流量回路設計，擬定氣動系統(tǒng)原理圖選擇和設計氣動元件性能驗算結(jié)構(gòu)設計。整個氣動系統(tǒng)設計中一個非常重要的內(nèi)容是回路設計。10-40氣動系統(tǒng)行程程