主要参数的确定

 

    执行元件的工作压力和流量是液压系统最主要的参数。这两个参数是计算和选择液压元件、辅件、原动机（电机）的规格型号的依据。

    1．系统工作压力的确定

根据液压执行元件的负载循环图，可以确定系统的最大载荷点，在充分考虑系统所需流量、效率等因素后，可参考表A和表B选定系统工作压力。

表A按负载选择系统工作压力

 

    当系统功率一定时，选用较高工作压力，则元件的尺寸小、质量轻、经济性好，但是工作压力选得过高，泵体、阀体及缸壁都要增厚，材料和制造精度要求高，反而达不到经济效果，而且会降低元件的容积效率、增加系统发热、降低元件寿命和系统的可靠性。

    2．确定执行元件的主要结构尺寸

    (1)液压缸  液压缸需要确定的主要结构尺寸是液压缸的内径D和活塞杆的外径d。

    在一般情况下，当活塞杆受拉状态下工作时，取d/D=0.3～0.5，工作压力取大值。当活塞杆在受压状态下工作时，取d/D=O.5～0.7。采用差动连接并要求往返速度相等时，应取d=0.707D。

    对有低速运动要求的系统（如精镗机床的进给液压系统），还需对液压缸的有效工作面积A进行验算，即应保证

                            A≥q_min/v_min                          (9-8)

式中q_min——控制执行元件速度的流量阀的最小稳定流量，可以从液压阀的产品样本中查得。

    V_min——液压缸要求达到的最低工作速度。

    验算结构若不满足式(9-8)，则说明按所设计的结构尺寸和方案达不到所需的低速要求，必须修改设计。

(2)液压马达  液压马达所需的排量V_m可按下式计算

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

式中  T_m——液压马达的负载转矩；

△p——液压马达的两腔工作压差；

η_m——液压马达的机械效率，一般取m=0.9～0.97。

求得排量V_m值后，从产品样本中选择液压马达的型号。

计算出的液压马达的排量V_m也必须满足最低速度的要求。

(3)执行元件流量的确定  液压缸（液压马达）所需最大流量q_max按其实际有效工作面积A（或液压马达的排量V_m）及所要求的最大速度v_max（或马达最大转速n_max）来计算，即

                    q_max=Av_max/η_v (q_max=V_mn_max/η_mv)             (9-10)

式中η_v（η_mv）——执行元件的容积效率。

差动连接的实际有效工作面积A为活塞面积A₁与活塞杆面积A₂之差。

液压缸所需的最小流量q_min按其实际工作面积A和最小速度V_min来计算，即

                            q_min=Av_min/η_v                    (9-11)

上面所求的液压缸最小流量应等于或大于流量控制阀或变量泵的最小稳定流量。

同理，液压马达最小流量按其排量和所要求的最小转速来计算。

 (4)执行元件的工况  图工况图包括压力图、流量图和功率图。压力图、流量图是执行元件在运动循环中各阶段的压力与时间或压力与位移，流量与时间或流量与位移的关系图。功率图则是根据压力p与流量q计算出各循环阶段所需要的功率，画出功率与时间或功率与位移的关系图。当系统中有多个同时工作的执行元件时，必须把这些执行元件的流量图按系统总的动作循环组合成总流量图。图B所示为某液压缸的工况图，其中实线、点画线和双点画线分别表示p、g、P。