主要參數的確定

 

    執行元件的工作壓力和流量是液壓系統最主要的參數。這兩個參數是計算和選擇液壓元件、輔件、原動機（電機）的規格型號的依據。

    1．系統工作壓力的確定

根據液壓執行元件的負載循環圖，可以確定系統的最大載荷點，在充分考慮系統所需流量、效率等因素后，可參考表A和表B選定系統工作壓力。

表A按負載選擇系統工作壓力

 

    當系統功率一定時，選用較高工作壓力，則元件的尺寸小、質量輕、經濟性好，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，反而達不到經濟效果，而且會降低元件的容積效率、增加系統發熱、降低元件壽命和系統的可靠性。

    2．確定執行元件的主要結構尺寸

    (1)液壓缸  液壓缸需要確定的主要結構尺寸是液壓缸的內徑D和活塞桿的外徑d。

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

    對有低速運動要求的系統（如精鏜機床的進給液壓系統），還需對液壓缸的有效工作面積A進行驗算，即應保證

                            A≥q_min/v_min                          (9-8)

式中q_min——控制執行元件速度的流量閥的最小穩定流量，可以從液壓閥的產品樣本中查得。

    V_min——液壓缸要求達到的最低工作速度。

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

(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——液壓馬達的負載轉矩；

△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等于或大于流量控制閥或變量泵的最小穩定流量。

同理，液壓馬達最小流量按其排量和所要求的最小轉速來計算。

 (4)執行元件的工況  圖工況圖包括壓力圖、流量圖和功率圖。壓力圖、流量圖是執行元件在運動循環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系圖。功率圖則是根據壓力p與流量q計算出各循環階段所需要的功率，畫出功率與時間或功率與位移的關系圖。當系統中有多個同時工作的執行元件時，必須把這些執行元件的流量圖按系統總的動作循環組合成總流量圖。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。