(完整word版)液压系统设计方法

液压系统设计方法

液压系统是液压机械的一个组成部分，液压系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。

液压系统的设计步骤

液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。

⑴确定液压执行元件的形式；

⑵进行工况分析，确定系统的主要参数；

⑶制定基本方案，拟定液压系统原理图；

⑷选择液压元件；

⑸液压系统的性能验算：

⑹绘制工作图，编制技术文件。

1.明确设计要求

设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。

⑴主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等；

⑵液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何；

⑶液压驱动机构的运动形式，运动速度；

⑷各动作机构的载荷大小及其性质；

⑸对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求；

⑹自动化程度、操作控制方式的要求；

⑺对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求；

⑻对效率、成本等方面的要求。

2.进行工况分析、确定液压系统的主要参数

通过工况分析，可以看出液压执行元件在工作过程中速度和载荷变化情况，为

确定系统及各执行元件的参数提供依据。

液压系统的主要参数是压力和流量，它们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷。流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。

2.1载荷的组成和计算

2.1.1液压缸的载荷组成与计算

图1表示一个以液压缸为执行元件的液压系统计算简图。各有关参数已标注在图上，其中F W是作用在活塞杆上的外部载荷。F m是活塞与缸壁以及活塞杆与导向套之间的密封阻力。

作用在活塞杆上的外部载荷包括工作载荷F g，导轨的摩擦力F f和由于速度变化而产生的惯性力F a。

⑴工作载荷F g

常见的工作载荷有作用于活塞杆轴线上的

重力、切削力、挤压力等。这些作用力的方向

如与活塞运动方向相同为负，相反为正。

⑵导轨摩擦载荷F f

对于平导轨

F f＝μ（G＋F N）

对于V型导轨

F f＝μ（G＋F N）/sin（α/2）

式中G——运动部件所受的重力（N）；

F N——外载荷作用于导轨上的

正压力（N）；

μ——摩擦系数，见表2—1；

α——V型导轨的夹角，一般为90°。表2—1摩擦系数μ

⑶惯性载荷F a

t

v g G F a ??= 式中 g ——重力加速度；

g ＝9.81m/s 2

Δv ——速度变化量(m/s)；

Δt ——起动或制动时间(s)。

一般机械Δt ＝0.1～0.5s ，对轻

载低速运动部件取小值，对重载高速

部件取大值。

行走机械一般取Δv /Δt ＝0.5～1.5m/s 2。

以上三种载荷之和称为液压缸的外载荷F W 。

起动加速时F W ＝F g ＋F f ＋F a

稳态运动时F W ＝F g ＋F f

减速制动时F W ＝F g ＋F f －F a

工作载荷F g 并非每阶段都存在，如该阶段没有工作，则F g ＝0。

除外载荷F W 外，作用于活塞上的载荷F 还包括液压缸密封处的摩擦阻力F m ，由于各种缸的密封材质和密封形成不同，密封阻力难以精确计算，一般估算为 F m ＝（1－ηm ）F

式中 ηm ——液压缸的机械效率，一般取0.90～0.95。

m W

F F η=

2.1.2液压马达载荷力矩的组成与计算

⑴工作载荷力矩T g

常见的载荷力矩有被驱动轮的阻力矩、液压卷简的阻力矩等。

⑵轴颈摩擦力矩T f

T f ＝μGr

式中 G ——旋转部件施加于轴颈上的径向力（N ）；μ——摩擦系数，参考表2—1选用；r ——旋转轴的半径（m ）。

⑶惯性力矩T a

t

J J T a ??==ωε 式中 ε——角加速度（rad/s 2）；Δω——角速度变化量（rad/s ）；

Δt ——起动或制动时间(s)；J ——回转部件的转动惯量(kg ·m 2)。

起动加速时T w ＝T g ＋T f ＋T a

稳定运行时T w ＝T g ＋T f

减速制动时T w ＝T g ＋T f －T a

计算液压马达载荷转矩T 时还要考虑液压马达的机械效率ηm ＝0.9～0.98。 m W

T T η=

根据液压缸或液压马达各阶段的载荷，绘制出执行元件的载荷循环图，以便进一步选择系统工作压力和确定其他有关参数。

2.2初选系统工作压力

压力的选择要根据载荷大小和设备类型而定。还要考虑执行元件的装配空间、经济条件及元件供应情况等的限制。在载荷一定的情况下，工作压力低，势必要加大执行元件的结构尺寸，对某些设备来说，尺寸要受到限制，从材料消耗角度看也不经济；反之，压力选得太高，对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高，必然要提高设备成本。一般来说，对于固定的、尺寸不太受限的设备，压力可以选低一些，行走机械、重载设备压力要选得高一些。具体选择可参考表2—2和表2—3。

注意，高压化是液压系统发展趋势之一，因此压力应选得高一些，以减小系统的体积是可行的。此外，低压阀已逐渐淘汰，即使是低压系统也应采用高压阀。

2.3计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排量

⑴计算液压缸的主要结构尺寸

液压缸主要设计参数见图2。图a 为液压缸

活塞杆工作在受压状态，图b 为活塞杆工作在受

拉状态。

活塞杆受压时，2211A p A p F -=

活塞杆受拉时，1221A p A p F -=

式中 A 1——无杆腔活塞有效作用

面积(m 2)；

A 2——有杆腔活塞有效作用

面积(m 2)；

P 1——液压缸工作腔压力(Pa)；

P 2——液压缸回油腔压力(Pa)，即背

压力。其值根据回路的具体情况而定，

初算时可参照表2—4取值。差动连接时

则要另行考虑。

D ——活塞直径(m)；

d ——活塞杆直径(m)。

一般，液压缸在受压状态下工作，

其活塞面积为 1

221p A p F A += 运用上式须事先确定A l 与A 2的关系，或是活塞杆径d 与活塞直径D 的关系，令杆径比φ＝d ／D ，其比值可按表2—5和表2—6选取。

[]

)1(4221?π--=p p F D 采用差动连接时，v l /v 2＝

（D 2－d 2）/d 2。如要求往返速度

相同时，应取d ＝0.71D 。

对行程与活塞杆直径比l ／

d ＞10的受压柱塞或活塞杆，还

要做压杆稳定性验算。

当工作速度很低时，还须按

最低速度要求验算液压缸尺寸

m in

m in v q A ≥ 式中 A ——液压缸有效工作面积(m 2)；

q min ——系统最小稳定流量(m 3/s)，在节流调速中取决于回路中所设调速阀或节流阀的最小稳定流量。容积调速中决定于变量泵的最小稳定流量。

v min ——运动机构要求的最小工作速度(m/s)。

如果液压缸的有效工作面积A 不

能满足最低稳定速度的要求，则应按最

低稳定速度确定液压缸的结构尺寸。

另外，如果执行元件安装尺寸受到限制，液压缸的缸径及活塞杆的直径须

事先确定时，可按载荷的要求和液压缸

的结构尺寸来确定系统的工作压力。

液压缸直径D 和活塞杆直径d 的

计算值要按国标规定的液压缸的有关

标准进行圆整。如与标准液压缸参数相

近，最好选用国产标准液压缸，免于自

行设计加工。常用液压缸内径及活塞扦

直径见表2－7和表2—8。

⑵计算液压马达的排量 液压马达的排量为

p

T V M ?=π2 式中T ——液压马达的载荷转矩(N ·m)；Δp ——液压马达的进出口压差(Pa)。

液压马达的排量也应满足最低转速要求

m in

m in n q V M 式中 q min ——通过液压马达的最小流量；n min ——液压马达工作时的最低转速。

2.4计算液压缸或液压马达所需流量

⑴液压缸工作时所需流量

q ＝Av

式中 A —液压缸有效作用面积(m 2)；v ——活寨与缸体的相对速度(m/s)。

⑵液压马达的流量

q ＝V M n M

式中 V M ——液压马达排量(m3/r)；n M ——液压马达的转速(r/s)。

2.5绘制液压系统工况图

工况图包括压力循环图、流量循环图和功率循环图。它们是调整系统参数、选择液压泵、阀等元件的依据。

⑴压力循环图——(p —t )图

通过最后确定的液压执行元件的结构尺寸，再根据实际载荷的大小，倒求出液压执行元件在其动作循环各阶段的工作压力，然后把它们绘制成(p —t )图。

⑵流量循环图——(q —t )图

根据已确定的液压缸有效工作面积或液压马达的排量，结合其运动速度算出它在工作循环中每一阶段的实际流量，把它绘制成(q —t )图。若系统中有多个液压执行元件同时工作，要把各自的流量图叠加起来绘出总的流量循环图。

⑶功率循环图——(P —t )图

绘出压力循环图和总流量循环图后，根据P ＝pq ，即可绘出系统的功率循环图。

3.制定基本方案和绘制液压系统图

3.1制定基本方案

⑴制定调速方案

液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题。

方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现。

速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现；相应的调速方式有节流调速、容积调速以及二者的结合——容积节流

调速。

节流调速一般采用定量泵供油，配以溢流阀，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单。由于这种系统必须用溢流阀溢流恒压，有节流损失和溢流损失，故效率低，发热量大，用于功率不大的场合。

容积调速是靠改变变量泵或变量马达的排量来达到调速的目的。其优点是没有溢流损失和节流损失，效率较高。但为了散热和补充泄漏，需要有辅助泵。此种调速方式适用于功率大、运动速度高的液压系统。

容积节流调速一般是用变量泵供油，用流量控制阀调节输入或输出液压执行元件的流量，流量控制阀是泵的负载，使泵的供油量与需油量相适应。此种调速回路效率也较高，速度稳定性较好，但其结构比较复杂。

节流调速又分别有进油节流、回油节流和旁路节流三种形式。进油节流起动冲击较小，回油节流常用于有负值负载的场合，旁路节流多用于高速。

调速回路一经确定，回路的循环形式也就随之确定了。

节流调速一般采用开式循环形式。在开式系统中，液压泵从油箱吸油，压力油流经系统释放能量后，再排回油箱。开式回路结构简单，散热性好，但油箱体积大，容易混入空气。

容积调速大多采用闭式循环形式。闭式系统中，液压泵的吸油口直接与执行元件的排油口相通，形成一个封闭的循环回路。其结构紧凑，但散热条件差。

⑵制定压力控制方案

液压执行元件工作时，要求系统保持一定的工作压力或在一定压力范围内工作，也有的需要多级或无级连续地调节压力，一般在节流调速系统中，通常由定量泵供油，用溢流阀调节所需压力，并保持恒定。在容积调速系统中，用变量泵供油，用安全阀起安全保护作用。需要无级连续地调节压力时，可用比例溢流阀。

在有些液压系统中，有时需要流量不大的高压油，这时可考虑用增压回路得到高压，而不用单设高压泵。液压执行元件在工作循环中，某段时间不需要供油，而又不便停泵的情况下，需考虑选择卸荷回路。

在系统的某个局部，工作压力需低于主油源压力时，要考虑采用减压回路来获得所需的工作压力。

⑶制定顺序动作方案

主机各执行机构的顺序动作，根据设备类型不同，有的按固定程序运行，有的则是随机的或人为的。工程机械的操纵机构多为手动，一般用手动多路换向阀控制。加工机械的各执行机构的顺序动作多采用行程控制，当工作部件移动到一定位置时，通过电气行程开关发出电信号给电磁铁推动电磁阀或直接压下行程阀来控制接续的动作。行程开关安装比较方便，而用行程阀需连接相应的油路，因此只适用于管路联接比较方便的场合。

另外还有时间控制、压力控制等。例如液压泵无载启动，经过一段时间，当泵正常运转后，延时继电器发出电信号使卸荷阀关闭，建立起正常的工作压力。压力控制多用在带有液压夹具的机床，挤压机、压力机等场合。当某一执行元件完成预

定动作时，回路中的压力达到一定的数值，通过压力继电器发出电信号或打开顺序阀使压力油通过，来启动下一个动作。

⑷选择液压动力源

液压系统的工作介质完全由液压源来提供，液压源的核心是液压泵。节流调速系统一般用定量泵供油，在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。

容积调速系统多数是用变量泵供油，用安全阀限定系统的最高压力。

为节省能源提高效率，液压泵的供油量要尽量与系统所需流量相匹配。对在工作循环各阶段中系统所需油量相差较大的情况，一般采用多泵供油或变量泵供油。对长时间所需流量较小的情况，可增设蓄能器做辅助油源。

油液的净化装置是液压源中不可缺少的。一般泵的入口要装有粗过滤器，进入系统的油液根据被保护元件的要求，通过相应的精过滤器再次过滤。为防止系统中杂质流回油箱，可在回油路上设置磁性过滤器或其他型式的过滤器。根据液压设备所处环境及对温升的要求，还要考虑加热、冷却等措施。

3.2绘制液压系统原理图

整机的液压系统原理图由拟定好的控制回路及液压源组合而成。各回路相互组合时要去掉重复多余的元件，力求系统结构简单。注意各元件间的联锁关系，避免误动作发生。要尽量减少能量损失环节，提高系统的工作效率。

为便于液压系统的维护和监测，在系统中的主要路段要装设必要的检测元件(如压力表、温度计等)。

大型设备的关键部位，要附设备用件，以便意外事件发生时能迅速更换，保证主机连续工作。各液压元件尽量采用国产标准件，在图中要按国家标准规定的液压元件职能符号的常态位置绘制。对于自行设计的非标准元件可用结构原理图绘制。系统图中应注明各液压执行元件的名称和动作，注明各液压元件的序号以及各电磁铁的代号，并附有电磁铁、行程阀及其他控制元件的动作表。

4.液压元件的选择与专用件设计

4.1液压泵的选择

⑴确定液压泵的最大工作压力p P

p P≥p1＋∑Δp

式中p1——液压缸或液压马达最大工作压力；

∑Δp——从液压泵出口到液压缸或液压马达入口之间总的管路损失。∑Δp 的准确计算要待元件选定并绘出管路图时才能进行，初算时可按经验数据选取：管路简单、流速不大的，取∑Δp＝(0.2～0.5)MPa；管路复杂，进口有调速阀的，

取∑Δp ＝(0.5～1.5) MPa 。回油背压应折算到进油路。

⑵确定液压泵的流量q P

多个液压缸或液压马达同时工作时，液压泵的输出流量应为

q P ≥K(∑q max )

式中 K ——系统泄漏系数，一般取K ＝1.1～1.3；

∑q max ——同时动作的液压缸或液压马达的最大总流量，可从(q —t )图上查得。对于在工作过程中用节流调速的系统，还须加上溢流阀的最小溢流量，一般

取0.5×10－4m 3／s 。

系统使用蓄能器作辅助动力源时

∑=≥z

i t i P T K V q 1 式中 K ——系统泄漏系数，一般取K ＝1.2；

T t ——液压设备工作周期(s)；

V i ——每一个液压缸或液压马达在工作周期中的总耗油量(m 3)；

Z ——液压缸或液压马达的个数。

⑶)选择液压泵的规格 根据以上求得的p P 和q P 值，按系统中拟定的液压泵的形式，从产品样本或手册中选择相应的液压泵。为使液压泵有一定的压力储备，所选泵的额定压力一般要比最大工作压力大25％～60％。

⑷确定液压泵的驱动功率

在工作循环中，如果液压泵的压

力和流量比较恒定，即(p －t )、(q －t )

图变化较平缓，则

P P P q p P η=

式中 p P ——液压泵的最大工作压力(Pa)；q P ——液压泵的流量(m 3/s)；

ηP ——液压泵的总效率，参考表4—1选择。

限压式变量叶片泵的驱动功率，可按流量特性曲线拐点处的流量、压力值计算。一般情况下，可取p P ＝0.8p Pmax ，q P ＝q n ，则

P n

P q p P ηmax 8.0=

式中 p Pmax ——液压泵的最大工作压力(Pa)；q n ——液压泵的额定流量(m 3/s)。

在工作循环中，如果液压泵的流量和压力变化较大，即(p －t )、(q －t )曲线起伏变化较大，则须分别计算出各个动作阶段内所需功率，驱动功率取其平均功率

n

n n PC t t t t P t P t P P ++++++=ΛΛ212222121 式中 t 1、t 2、…、t n ——个循环中每一动作阶段内所需的时间(s)；

P l 、P 2、…、P n ——一个循环中每一动作阶段内所需的功率(W)。

按平均功率选出电动机功率后，还要验算一下每一阶段内电动机超载量是否都在允许范围内。电动机允许的短时间超载量一般为25％。

4.2液压阀的选择

⑴阀的规格，根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量，选择有定型产品的阀件。溢流阀按液压泵的最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，要考虑其最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。

控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些，必要时也允许有20％以内的短时间过流量。

⑵阀的型式，按安装和操作方式选择。

4.3蓄能器的选择

根据蓄能器在液压系统中的功用，确定其类型和主要参数。

⑴液压执行元件短时间快速运动，由蓄能器来补充供油，其有效工作容积为

ΔV ＝∑A i l i K －q P t

式中 A ——液压缸有效作用面积(m 2)；l ——液压缸行程(m)；

K ——油液损失系数，一般取K ＝1.2；q P ——液压泵流量(m 3/s)；

t ——动作时间(s)。

⑵作应急能源，其有效工作容积为：

ΔV ＝∑A i l i K

式中 ∑A i l i —要求应急动作液压缸总的工作容积(m 3)。

有效工作容积算出后，根据

有关蓄能器的相应计算公式，求

出蓄能器的容积，再根据其他性

能要求，即可确定所需蓄能器。

4.4管道尺寸的确定

⑴管道内径计算

v

q d π4= 式中 q ——通过管道内的流量(m 3/s)；v —管内允许流速(m/s)，见表4—2。

计算出内径d 后，按标准系列选取相应的管子。

⑵管道壁厚δ的计算 []

σδ2pd = 式中 p ——管道内最高工作压力(Pa)；d ——管道内径(m)；

[σ]——管道材料的许用应力(Pa)，[σ]＝σb /n

σb ——管道材料的抗拉强度(Pa)；

n ——安全系数，对钢管来说，p ＜7MPa 时，取n =8；p ＜17.5MPa ，取n ＝6；p ＞17.5MPa 时，取n ＝4。

4.5油箱容量的确定

初设计时，先按下式确定油箱的容量，待系统确定后，再按散热的要求进行校核。油箱容量的经验公式为

V ＝aq V

式中，q V ——液压泵每分钟排出

压力油的容积(m 3)；a ——经验

系数，见表4—3。

在确定油箱尺寸时，一方面

要满足系统供油的要求，还要保

证执行元件全部排油时，油箱不能溢出，以及系统中最大可能充满油时，油箱的油位不低于最低限度。

5.液压系统性能验算

液压系统初步设计是在某些估计参数情况下进行的，当各回路形式、液压元件及联接管路等完全确定后，针对实际情况对所设计的系统进行各项性能分析。对一般液压传动系统来说，主要是进一步确切地计算液压回路各段压力损失、容积损失及系统效率，压力冲击和发热温升等。根据分析计算发现问题，对某些不合理的设计要进行重新调整，或采取其他必要的措施。

5.1液压系统压力损失

压力损失包括管路的沿程损失Δp 1，管路的局部压力损失Δp 2和阀类元件的局部损失Δp 3，总的压力损失为

Δp ＝Δp 1＋Δp 2＋Δp 3

ρλ221v d l p =?，ρ?22

2v p =?，2

3???? ???=?n n q q p p 式中 l ——管道的长度(m)； d ——管道内径(m)；v ——液流平均速度(v/s)；

ρ——油密度(kg/m 3)；λ——沿程阻力系数；

ζ——局部阻力系数。λ、ζ的具体值可参考液压流体力学有关内容。

q n ——阀的额定流量(m 3／s)；q ——通过阀的实际流量(m 3／s)；

Δp n ——阀的额定压力损失(Pa)，可从产品样本中查到。

对于泵到执行元件间的压力损失，如果计算出的Δp 比选泵时估计的管路损失大得多时，应该重新调整泵及其他有关元件的规格尺寸等参数。

系统的调整压力

p T ≥p l ＋Δp

式中 p T ——液压泵的工作压力或支路的调整压力。

5.2液压系统的发热温升计算

5.2.1计算液压系统的发热功率

液压系统工作时，除执行元件驱动外载荷输出有效功率外，其余功率损失全部转化为热量，使油温升高。液压系统的功率损失主要有以下几种形式：

⑴液压泵的功率损失

∑=-=z i i Pi ri t h t P T P 11)1(1η

式中 T t ——工作循环周期(s)；z ——投入工作液压泵的台数；

P ri ——液压泵的输入功率(W)；ηPi ——各台液压泵的总效率；

t i ——第i 台泵工作时间(s)。

⑵液压执行元件的功率损失

∑=-=M j j j rj t h t P T P 12)1(1η

式中 M ——液压执行元件的数量；P rj ——液压执行元件的输人功率(W)；

ηj ——液压执行元件的效率；t j ——第j 个执行元件工作时间(s)。

⑶溢流阀的功率损失

P h 3＝p y q y

式中 p y ——溢流阀的调整压力(Pa)；q y ——经溢流阀流回油箱的流量(m 3/s)。

(4)油液流经阀或管路的功率损失

P h 4＝Δpq

式中 Δp ——通过阀或管路的压力损失(Pa)；q ——通过阀或管路的流量(m 3/s)。 由以上各种损失构成了整个系统的功率损失，即液压系统的发热功率

P hr ＝P h l ＋P h 2＋P h 3＋P h 4

上式适用于回路比较简单的液压系统，对于复杂系统，由于功率损失的环节太多，一一计算较麻烦，通常用下式计算液压系统的发热功率

P hr ＝P r —P c

式中P r 是液压系统的总输入功率，P c 是输出的有效功率。

∑==z i Pi i i i t r t q p T P 11η

???

? ??+=∑∑==n i m j j j Wj i Wi t c t T s F T P 111ω 式中 T t ——工作周期(s)；

z 、n 、m ——分别为液压泵、液压缸、液压马达的数量；

p i 、q i 、ηPi ——第i 台泵的实际输出压力、流量、效率；

t i ——第i 台泵工作时间(s)；

T Wj 、ωj 、t j ——液压马达的外载转矩、转速、工作时间(N ·m 、rad/s 、s)；

F Wi 、s i ——液压缸外载荷及驱动此载荷的行程(N 、m)。

5.2.2计算液压系统的散热功率

液压系统的散热渠道主要是油箱表面，但如果系统外接管路较长，而且计算发热功率时，也应考虑管路表面散热。

P hc ＝(K 1A l ＋K 2A 2)ΔT

式中 K 1——油箱散热系数，见表5—1；

K 2——管路散热系数，见表5—2；

A l 、A 2——分别为油箱、管道的散热

面积(m 2)； ΔT ——油温与环境温度之差(℃)。

若系统达到热平衡，则P hr ＝P hc ，油温

不再升高，此时，最大温差

2

211A K A K P T hr +=?

环境温度为T 0，则油温T ＝T 0＋ΔT 。如果计算出的油温超过该液压设备允许的最高油温（各种机械允许油温见表5—3），就要设法增大散热面积，如果油箱的散热面积不能加大，或加大一些也无济于事时，则需要装设冷却器。冷却器的散热面积为

m

hc hr t K P P A ?-= 式中，K ——冷却器的散热系数，见液压

设计手册有关散热器的散热系数；

Δt m —平均温升(℃)；

222121t t T T t m +-+=? T 1、T 2——液压油入口和出口温度；t l 、t 2——冷却水或风的入口和出口温度。

5.2.3根据散热要求计算油箱容量

最大温差AT 是在初步确定油箱容积的情况下，验算其散热面积是否满足要求。当系统的发热量求出之后，可根据散热的要求确定油箱的容量。

由ΔT 公式可得油箱的散热面积为

1221K A K T P A hr ??

? ??-?= 如不考虑管路的散热，上式可简化为 11TK P A hr ?=

油箱主要设计参数如图3所示。一般油面

的高度为油箱高h 的0.8倍，与油直接接触的

表面算全散热面，与油不直接接触的表面算半

散热面，图示油箱的有效容积和散热面积分别

为

V ＝0.8abh

A l ＝1.8h (a ＋b )＋1.5ab

若A l 求出，再根据结构要求确定a 、b 、h 的比例关系，即可确定油箱的主要结构尺寸。

如按散热要求求出的油箱容积过大，远超出用油量的需要，且又受空间尺寸的限制，则应适当缩小油箱尺寸，增设其他散热措施。

5.3计算液压系统冲击压力

压力冲击是由于管道液流速度急剧改变或管道液流方向急剧改变而形成的。例如液压执行元件在高速运动中突然停止，换向阀的迅速开启和关闭，都会产生高于静态值的冲击压力。它不仅伴随产生振动和噪声，而且会因过高的冲击压力而使管路、液压元件遭到破坏；对系统影响较大的压力冲击常为以下两种形式：

⑴当迅速打开或关闭液流通路时，在系统中产生的冲击压力。

直接冲击，即t ＜τ时，管道内压力增大值

Δp ＝a c ρΔv

间接冲击(即t ＞τ)时，管道内压力增大值

t v a p c τ

ρ?=?

式中 ρ——液体密度(kg/m 3)；Δv ——关闭或开启液流通道前后管道内流速 之差(m/s)；t ——关闭或打开液流通道的时间(s)；τ＝2l /a c ——管道长度为l 时，冲击波往返所需的时间(s)；a c ——管道内液流中冲击波的传播速度(m/s)。

若不考虑粘性和管径变化的影响，冲击波在管内的传播速度

δρ

E d

E E a c 00

1+=

式中 E 0——液压油的体积弹性模量(Pa)，其推荐值为E 0＝700MPa ；δ、d ——管道的壁厚和内径(m)；E ——管道材料的弹性模量(Pa)，常用管道材料弹性模量：钢E ＝2.1×1011Pa ，紫铜E ＝1.18×1011Pa 。

⑵急剧改变液压缸运动速度时，由于液体及运动机构的惯性作用而引起的压力冲击，其压力的增大值为

t

v A M A A l p i i ????? ??+=?∑ρ 式中 l i ——液流第i 段管道的长度(m)；A i ——第i 段管道的截面积(m 2)；

A ——液压缸活塞面积(m 2)；M ——与活塞连动的运动部件质量(kg)；

Δv ——液压缸的速度变化量(m/s)；t ——液压缸速度变化Δv 所需时间(s)。

计算出冲击压力后，此压力与管道的静态压力之和即为此时管道的实际压力。实际压力若比初始设计压力大得多时，要重新校核一下相应部位管道的强度及阀件的承压能力，如不满足，要重新调整。

6.设计液压装置，编制技术文件

6.1液压装置总体布局

液压系统总体布局有集中式、分散式。

集中式结构是将整个设备液压系统的油源、控制阀部分独立设置于主机之外或安装在地下，组成液压站。如冷轧机、锻压机、电弧炉等有强烈热源和烟尘污染的冶金设备，一般都是采用集中供油方式。

分散式结构是把液压系统中液压泵、控制调节装置分别安装在设备上适当的地方。机床、工程机械等可移动式设备一般都采用这种结构。

6.2液压阀的配置形式

⑴板式配置板式配置是把板式液压元件用螺钉固定在平板上，板上钻有与阀口对应的孔，通过管接头联接油管而将各阀按系统图接通。这种配置可根据需要灵活改变回路形式。液压实验台等普遍采用这种配置。

⑵集成式配置目前液压系统大多数都采用集成形式。它是将液压阀件安装在集成块上，集成块一方面起安装底板作用，另一方面起内部油路作用。这种配置结构紧凑、安装方便。

6.3集成块设计

⑴块体结构集成块的材料一般为铸铁或锻钢，低压固定设备可用铸铁，高压强振场合要用锻钢。块体加工成正方体或长方体。

对于较简单的液压系统，其阀件较少，可安装在同一个集成块上。如果液压系统复杂，控制阀较多，就要采取多个集成块叠积的形式。

相互叠积的集成块，上下面一般为叠积接合面，钻有公共压力油孔P，公用回油孔T，泄漏油孔L和4个用以叠积紧固的螺栓孔；

P孔，液压泵输出的压力油经调压后进入公用压力油孔P，作为供给各单元回路压力油的公用油源。

T孔，各单元回路的回油均通到公甩回油孔T，流回到油箱。

L孔，各液压阀的泄漏油，统一通过公用泄漏油孔L流回油箱。

集成块的其余四个表面，一般后面接通液压执行元件的油管，另三个面用以安装液压阀。块体内部按系统图的要求，钻有沟通各阀的孔道。

⑵集成块结构尺寸的确定外形尺寸要满足阀件的安装，孔道布置及其他工艺要求；为减少工艺孔，缩短孔道长度，阀的安装位置要仔细考虑，使相通油孔尽量在同一水平面或是同一竖直面上。

对于复杂的液压系统，需要多个集成块叠积时，一定要保证三个公用油孔的坐标相同，使之叠积起来后形成三个主通道。

各通油孔的内径要满足允许流速的要求，一般来说，与阀直接相通的孔径应等于所装阀的油孔通径。

油孔之间的壁厚δ不能太小；一方面防止使用过程中，由于油的压力而击穿，另一方面避免加工时，因油孔的偏斜而误通。对于中低压系统，δ不得小于5mm，高压系统应更大些；

6.4绘制正式工作图，编写技术文件

液压系统完全确定后，要正规地绘出液压系统图。除用元件图形符号表示的原理图外，还包括动作循环表和元件的规格型号表。图中各元件一般按系统停止位置表示，如特殊需要，也可以按某时刻运动状态画出，但要加以说明。

装配图包括泵站装配图，管路布置图，操纵机构装配图，电气系统图等。

技术文件包括设计任务书、设计说明书和设备的使用、维护说明书等。

图形设计试题及答案

计算机图形学试题及答案完整版 一、名词解释 将图形描述转换成用像素矩阵表示的过程称为扫描转换。 1.图形: 。 2.像素图: 。 3.参数图: 。 4.扫描线: 。 5.构造实体几何表示法: 。 6.投影: 。 7.参数向量方程: 。 8.自由曲线: 。 9.曲线拟合: 。 10.曲线插值: 。 11.区域填充: 。 12.扫描转换: 。 二、填空 1.图形软件的建立方法包括提供图形程序包、与采用专用高级语言。 2.直线的属性包括线型、与颜色。 3.颜色通常用红、绿与蓝三原色的含量来表示。对于不具有彩色功能的显示系统,颜色显示为。 4.平面图形在内存中有两种表示方法,即与矢量表示法。 5.字符作为图形有与矢量字符之分。

6.区域的表示有与边界表示两种形式。 7.区域的内点表示法枚举区域内的所有像素,通过来实现内点表示。 8.区域的边界表示法枚举区域边界上的所有像素,通过给赋予同一属性值来实现边界表示。 9.区域填充有与扫描转换填充。 10.区域填充属性包括填充式样、与填充图案。 11.对于图形,通常就是以点变换为基础,把图形的一系列顶点作几何变换后,连接新的顶点序列即可产生新的变换后的图形。 12.裁剪的基本目的就是判断图形元素就是否部分或全部落在之内。 13.字符裁剪方法包括、单个字符裁剪与字符串裁剪。 14.图形变换就是指将图形的几何信息经过产生新的图形。 15.从平面上点的齐次坐标,经齐次坐标变换,最后转换为平面上点的坐标,这一变换过程称为。 16.实体的表面具有、有界性、非自交性与闭合性。 17.集合的内点就是集合中的点,在该点的内的所有点都就是集合中的元素。 18.空间一点的任意邻域内既有集合中的点,又有集合外的点,则称该点为集合的。 19.内点组成的集合称为集合的。 20.边界点组成的集合称为集合的。 21.任意一个实体可以表示为的并集。 22.集合与它的边界的并集称集合的。

液压传动课程设计液压系统设计举例

液压系统设计计算举例 液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。 1 设计要求及工况分析 设计要求 要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进 → 工进 → 快退 → 停止。主要性能参数与性能要求如下：切削阻力F L =30468N ；运动部件所受重力G =9800N ；快进、快退速度υ1= υ3=0.1m/s ，工进速度υ2=×10-3m/s ；快进行程L 1=100mm ，工进行程L 2=50mm ；往复运动的加速时间Δt =；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs =，动摩擦系数μd =。液压系统执行元件选为液压缸。 负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30468N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N 196098002.0s fs =?==G F μ 动摩擦阻力 N 98098001.0d fd =?==G F μ (3) 惯性负载 N 500N 2.01 .08.99800i =?=??= t g G F υ (4) 运动时间 快进 s 1s 1.0101003 11 1=?==-υL t 工进 s 8.56s 1088.010503 322 2=??==--υL t 快退 s 5.1s 1.010)50100(3 3 2 13=?+=+= -υL L t 设液压缸的机械效率ηcm =，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。

液压系统的设计步骤和设计要求

液压系统的设计步骤与设计要求 液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 1.1 设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。 1）确定液压执行元件的形式； 2）进行工况分析，确定系统的主要参数； 3）制定基本方案，拟定液压系统原理图； 4）选择液压元件； 5）液压系统的性能验算； 6）绘制工作图，编制技术文件。 1.2 明确设计要求 设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等； 2）液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； 3）液压驱动机构的运动形式，运动速度； 4）各动作机构的载荷大小及其性质； 5）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求； 6）自动化程序、操作控制方式的要求； 7）对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求； 8）对效率、成本等方面的要求。 制定基本方案和绘制液压系统图 3.1制定基本方案 （1）制定调速方案 液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题。 方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现。 速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现。相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合——容积节流调速。 节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用闪流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。

教学设计方案优秀范例

第一章网络的组建与运行 1.1 认识计算机网络 一、课程标准中的相关内容 1．了解计算机网络的主要功能.分类与拓扑结构 2．通过实地考察，了解小型局域网的构建方法与使用方法；知道网络服务器的主要作用与基本原理；能说出代理服务器的概念并知道其作用。 二、教学目标 1．知识与技能：掌握计算机网络的组成功能与分类。 2．过程与方法：通过实地考察，了解小型局域网的构建方法与使用方法，提高分析信息的能，增强学生利用信息技术解决实际问题的能力。 3．情感态度与价值观：消除学生对计算机网络认识的神秘感，提高学习网络技术的兴趣，培养学生全局思考问题的习惯，培养学生协作学习的习惯。 三、学生分析 在开始高中选修课学习之前，学生已经对网络技术有所应用，并初步了解一些计算机网络的知识，但是缺乏系统的学习过程，对于应用中碰到的很多问题存在疑惑，同时在整个社会大环境下，网络应用带来的方便性以及网络技术的神秘性对学生有着非常大的吸引力，学生对网络技术具有天生的兴趣，充分培育和利用好学生的这些兴趣，将使教学更轻松。课程的开展一方面是让学生对计算机网络有一个概括而全面的认识，另一方面也是为接下来的学习打下基础。让学生从“知其然”到“知其所以然”。在教学组织中安排学生参观网络中心，注意到学生好奇心比较大，而一般学校的网络中心设备比较多，可能网络中心本身的空间也比较小，为了取得较好的效果，减少意外的发生，需要对学生进行分组，教师在组织过程中也要注意引导学生的注意焦点。本课设计了一个课堂任务，就是根据对网络中心的观察和管理员的讲解，画出一个校园网络拓扑结构图来，拓扑图对学生来说也是首次接触，怎样去表达网络的拓扑结构，应当要给与适当的引导，这里可以适当的演示一些简单的网络拓扑效果图，以便学生轻松上手。 四、教材分析 1.本节的作用和地位 本节分别从计算机网络的功能.组成结构和应用的角度看待到底什么是计算机网络，它与通信网络的关系是怎样的，引导学生认识计算机网络的概念。作为本书的开首节，一方面是对学生从前已有的计算机网络经验和知识作一次归纳总结，另一方面也是为了将来学习需要打下基础。 2．本节主要内容 计算机网络的迅速发展涉及到计算机和通信两个领域。计算机网络对信息社会中的活动.个人发展等方面产生越来越广泛而深远的影响。本课首先通过“交流讨论”对什么是计算机网络这个概念进行探讨。通过“实地考察”进一步激发其感知，加深对计算机网络概念的感性认知。通过“归纳概括与设计拓扑图”，帮助学生更好地进行概括，为学生对感念的理解搭起一个支架。 3.重点难点分析 教学重点：引导学生归纳和总结他们已有的知识经验，概括出技术网络的基本

机床夹紧、进给液压传动系统设计

液压传动课程设计 中国矿业大学机电学院 选修课

设计参数： 不计惯性负载 题目：在某专用机床上有一夹紧进给液压系统，完成工件的先夹紧后、后进给任务，工作原理如下： 夹紧油缸： 快进→慢进→达到夹紧力后启动进给油缸工作 进给油缸： 快进→慢进→达到进给终点→快速退回 夹紧油缸快速退回。 夹紧缸快进速度：0.05m/s 夹紧缸慢进速度：8mm/s 最大夹紧力：40KN 进给油缸快进速度：0.18m/s 进给油缸慢进速度：0.018m/s 最大切削力：120KN 夹紧缸行程：用行程开关调节（最大250mm） 进给缸行程：用行程开关调节（最大1000mm） 一、工况分析： 1．负载分析

已知最大夹紧力为40KN，则夹紧油缸工作最大负载 140 F KN = 已知最大切削力为120KN，则进给油缸工作最大负载 2120 F KN = 根据已知负载可画出负载循环图1(a) 根据已知快进、快退速度及工进时的速度范围可画出速度循环图1(b) 图1(a) 图1(b)

2.确定液压缸主要参数 根据系统工作原理可知系统最大负载约为120KN 参照负载选择执行元件工作压力和主机类型选择执行元件工作压力最大负载宜选取18p MPa =。动力滑台要求快进、快退速度相等，选用单杆液压缸。此时液压缸无缸腔面积1A 与有缸腔面积2A 之比为2，即用活塞杆直径d 与活塞直径D 有d=的关系。为防止液压缸冲击，回油路应有背压2P ，暂时取MPa P 6.02=。 从负载循环图上可知，工进时有最大负载，按此负载求液压缸尺寸。根据液压缸活塞力平衡关系可知： M e F A p A p η+= 2211 212A A = 其中，M η为液压缸效率，取95.0=M η 2 46 2 111046.8910)3.04(95.031448)2 (m p p F A M e -?=?-= - = η m A D 1067.014 .31046.894441 =??== -π m D d 075.0707.0== 将D 和d 按GB2348-30圆整就近取标准值，即

液压系统设计方法

液压系统设计方法 液压系统是液压机械的一个组成部分，液压系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 液压系统的设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。 ⑴确定液压执行元件的形式； ⑵进行工况分析，确定系统的主要参数； ⑶制定基本方案，拟定液压系统原理图； ⑷选择液压元件； ⑸液压系统的性能验算： ⑹绘制工作图，编制技术文件。 1.明确设计要求 设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 ⑴主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等； ⑵液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； ⑶液压驱动机构的运动形式，运动速度； ⑷各动作机构的载荷大小及其性质； ⑸对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求； ⑹自动化程度、操作控制方式的要求； ⑺对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求； ⑻对效率、成本等方面的要求。 2.进行工况分析、确定液压系统的主要参数 通过工况分析，可以看出液压执行元件在工作过程中速度和载荷变化情况，为确定系统及各执行元件的参数提供依据。 液压系统的主要参数是压力和流量，它们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷。流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。 2.1载荷的组成和计算 2.1.1液压缸的载荷组成与计算 图1表示一个以液压缸为执行元件的液压系统计算简图。各有关参数已标注在图上，其中F W是作用在活塞杆上的外部载荷。F m是活塞与缸壁以及活塞杆与导向

电路分析教案单元教学设计方案17-18(可编辑修改word版)

淄博职业学院《电路分析》课教学方案 教师：张涛序号：17-18 授课时间第12 周周 1 1-2 周 2 1-2 周 3 1-4 周 5 1-4 授课班级P14 电气4、5、6 班上课地点多媒体教室 学习内容串联谐振电路、并联谐振电路课时 4 教学目标专业能力 1.理解 RLC 串联电路、并联电路发生谐振的条件； 2.理解RLC串联电路、并联电路谐振时的特性； 3.了解特性阻抗和品质系数的物理含义； 4.理解RLC串联电路、并联电路的频率特性。 方法能力 1.培养学生掌握RLC串联电路、并联电路的基本分析法和综合利用知识的能 力。 2.注重对学生探究科学方法、创新精神的培养。 社会能力 1.培养学生实事求是地进行实验的科学态度和科学精神， 2.增强学生的合作意识和团队精神。 目标群体1、具备一定的电工学基础知识 2、掌握了高中物理的电路知识。 教学环境多媒体教室 教学方法讲授法、实际案例法相结合。 时间 安排 教学过程设计 90 分一、资讯：（45 分钟） RLC 串联电路：对时域电路：KCL ∑i(t) = 0 ； KVL，∑u(t) = 0 。故KCL 的相量形式：- u s1 + ∑I = 0 + + u s2 u s 可表述为：在电路任一结点上的电流相量代数和- 零。- + u s3- KVL 的相量形式： ∑U = 0 可表述为：沿任一回路，各支路电压 相量代数和为零。 注意：一般情况下，在交流电路中，对任一结点∑I ≠ 0 ，对任一回路∑U ≠ 0 。（一）R、L、C 串联交流电路 在R、L、C 串联交流电路中，电流电压参考方向如图所示： 钟

1. 电压电流关系 u = u + u + u 根据 KVL 可列出： R L C = Ri + L d i + 1 ? i d t d t C 如用相量表示电压与电流关系，可把电路模型改画为相量模 型。 KVL 相量表示式为：U = U R + U L + U C = [R + j( X L - X C )]I U = R + j( X - X ) I L C 电阻、电感和电容的伏安关系相量形式具有一定的共性。 2. 阻抗的串、并联 （1）阻抗：无源单口网络端口电压相量和电流相量之比，定义为该单口网络的阻抗。对电流起阻碍作用。 Z = U 欧姆定律的相量式： I 说明以下几点： 1. 单一元件（R 或 L 或 C ）的阻抗为： Z = - j 1 = - jX Z R = R ； Z L = j L = jX L ； C C C 2. 单口网络的阻抗值取决于网络内部的结构、各元件参数和电源的频率。 3. 阻抗 Z 是一个复数，有直角坐标和极坐标两种形式。阻抗的串、并、混联是复数运算。 Z = Z = U = U - 1）用极坐标表示 I I u i Z = U 即可得： I = - U = R 2 + ( X - X )2 = Z u i I L C 即：阻抗的模|Z |等于电压有效值与电流有效值之比， 阻抗角：阻抗的幅角 称为阻抗角，它等于电压与电流的相位差。

图形设计试习题及答案

一、名词解释 将图形描述转换成用像素矩阵表示的过程称为扫描转换。 1．图形：。 2．像素图：。 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2．直线的属性包括线型、和颜色。 3．颜色通常用红、绿和蓝三原色的含量来表示。对于不具有彩色功能的显示系统，颜色显示为。 4．平面图形在内存中有两种表示方法，即和矢量表示法。 5．字符作为图形有和矢量字符之分。

6．区域的表示有和边界表示两种形式。 7．区域的内点表示法枚举区域内的所有像素，通过来实现内点表示。 8．区域的边界表示法枚举区域边界上的所有像素，通过给赋予同一属性值来实现边界表示。 9．区域填充有和扫描转换填充。 19．内点组成的集合称为集合的。 20．边界点组成的集合称为集合的。 21．任意一个实体可以表示为的并集。 22．集合与它的边界的并集称集合的。 23．取集合的内部，再取内部的闭包，所得的集合称为原集合的

24．如果曲面上任意一点都存在一个充分小的邻域，该邻域与平面上的（开）圆盘同构，即邻域与圆盘之间存在连续的1-1映射，则称该曲面为。 25．对于一个占据有限空间的正则（点）集，如果其表面是则集为一个实体（有效物体）。 26．通过实体的边界来表示一个实体的方法称为。 27 28 29 30 1. 7. 8. 9 1． 2．像素图：点阵法列举图形中的所有点。用点阵法描述的图形称为像素图。 3．参数图：参数法描述图形的形状参数和属性参数。用参数法描述的图形称为参数图。 4．扫描线：在光栅扫描显示器中，电子枪扫过的一行称为一条扫描线。

5．构造实体几何表示法：用简单的实体(也称为体素)通过集合运算组合成所需的物体的方法称为构造实体几何表示法。 6．投影：投影是从高维（物体）空间到低维（投影）空间的一种映射。 7．参数向量方程：参数向量方程是包含参数和向量的方程。 8．自由曲线：形状比较复杂、不能用二次方程来表示的曲线称为自由曲线，通常以 9 10 11 12 1． 2 3 4 5．字符作为图形有点阵字符和矢量字符之分。 6．区域的表示有内点表示和边界表示两种形式。 7．区域的内点表示法枚举区域内的所有像素，通过给区域内的像素赋予同一属性值来实现内点表示。

液压传动系统的设计和计算word文档

10 液压传动系统的设计和计算 本章提要：本章介绍设计液压传动系统的基本步骤和方法，对于一般的液压系统，在设计过程中应遵循以下几个步骤：①明确设计要求，进行工况分析；②拟定液压系统原理图；③计算和选择液压元件；④发热及系统压力损失的验算；⑤绘制工作图，编写技术文件。上述工作大部分情况下要穿插、交叉进行，对于比较复杂的系统，需经过多次反复才能最后确定；在设计简单系统时，有些步骤可以合并或省略。通过本章学习，要求对液压系统设计的内容、步骤、方法有一个基本的了解。 教学内容： 本章介绍了液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。 教学重点： 1．液压元件的计算和选择； 2．液压系统技术性能的验算。 教学难点： 1．泵和阀以及辅件的计算和选择； 2．液压系统技术性能的验算。 教学方法： 课堂教学为主，充分利用网络课程中的多媒体素材来表示设计的步骤及方法。 教学要求： 初步掌握液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。

10.1 液压传动系统的设计步骤 液压传动系统的设计是整机设计的一部分，它除了应符合主机动作循环和静、动态性能等方面的要求外，还应当满足结构简单，工作安全可靠，效率高，经济性好，使用维护方便等条件。液压系统的设计，根据系统的繁简、借鉴的资料多少和设计人员经验的不同，在做法上有所差异。各部分的设计有时还要交替进行，甚至要经过多次反复才能完成。下面对液压系统的设计步骤予以介绍。 10.1.1 明确设计要求、工作环境，进行工况分析 10.1.1.1 明确设计要求及工作环境 液压系统的动作和性能要求主要有：运动方式、行程、速度范围、负载条件、运动平稳性、精度、工作循环和动作周期、同步或联锁等。就工作环境而言，有环境温度、湿度、尘埃、防火要求及安装空间的大小等。要使所设计的系统不仅能满足一般的性能要求，还应具有较高的可靠性、良好的空间布局及造型。 10.1.1.2 执行元件的工况分析 对执行元件的工况进行分析，就是查明每个执行元件在各自工作过程中的速度和负载的变化规律，通常是求出一个工作循环内各阶段的速度和负载值。必要时还应作出速度、负载随时间或位移变化的曲线图。下面以液压缸为例，液压马达可作类似处理。 就液压缸而言，承受的负载主要由六部分组成，即工作负载，导向摩擦负载，惯性负载，重力负载，密封负载和背压负载，现简述如下。 (1)工作负载w F 不同的机器有不同的工作负载，对于起重设备来说，为起吊重物的重量；对液压机来说，压制工件的轴向变形力为工作负载。工作负载与液压缸运动方向相反时为正值，方向相同时为负值。工作负载既可以为定值，也可以为变量，其大小及性质要根据具体情况加以分析。

液压系统设计步骤

第7章液压系统的设计 7.1液压系统简介 液压传动系统主要由以下五部分组成： 1、能源装置------把机械能转换成流体的压力能的装置，一常见的就是液压泵。 2、执行元件------把流体的压力能转换成机械能输出的装置，可以是作直线运动的液压缸，也可以是作回转运动的液压马达。 3、控制元件------对液压系统中流体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置，以及进行信号转换，逻辑运算和放大等功能的信号控制元件。如溢流阀、节流阀、换向阀等。 4、辅助元件------保证系统正常工作所需的上述三种以外的装置。如油箱、过滤器、管件等。 5、工作介质------传递能量和信号的介质。液压系统以液压油为工作介质。 7.2液压系统的优点 与机械传动、电力拖动系统相比，液压传动具有以下优点： 1、液压传动的各种元件，可以根据需要方便、灵活地来布置。 2、重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。 3、操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1）。 4、可自动实现过载保护。 5、一般采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长； 6、很容易实现直线运动。 7、很容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。 8、液压元件属于机械工业基础件，标准化、系列化和通用化程度较高，有利于缩短机器的设计、制造周期和降低制造成本。 7.3液压系统的使用要求及速度负载特性分析 7.3.1使用要求 砂轮回转试验机是用来检查砂轮回转强度的设备，在砂轮回转试验过程中需要保证开关门可靠的关紧。

由于砂轮回转试验机需要自动化控制，要求开关门能够自动关紧和打开。因此要求 液压系统具备电磁换向阀，而非手动换向阀。要求换向信号发出后，阀芯能够灵敏地移到预定的工作位置；换向信号撤出后，阀芯能在弹簧力的作用下自动恢复到常位。 液压系统工作在室内、噪声大、以及粉尘多的环境。液压系统执行元件选为液压缸。 开关门行程为870mm ，开门速度为0.01m/s ，关门速度为0.02m/s 。 7.3.2负载特性分析 开关门的材料为Q235钢，其密度3/7850m Kg =ρ。 开关门的体积为：303.003.0952.0045.1m m m m V ≈??= 开关门的质量为：235.5Kg 0.03m 7850Kg/m m 33=?=?=V ρ 开关门的重量为：2355N 10N/Kg 235.5Kg g m G =?=?= 由于工作时液压杆推动门往水平方向往复运动，故液压缸的外负载为摩擦负载。 摩擦负载：摩擦负载即为开关门运动时候的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N 5.0672355N 3.0μs =?==G F fs 动摩擦阻力 N 4712355N 2.0μd =?==G F fd 其中：静摩擦系数：3.0=s μ，动摩擦系数：2.0=d μ。 故液压缸的外负载.5N 1771471N 06.5N 7F =+= 设液压缸的机械效率9.0cm =η， 则液压缸的驱动力为：N N F F cm 3.13089.0/5.1177/===η总，为安全和方便计算，取N F 1310=总。 由于该回转试验机的开关门机构采用双根活塞杆推动，故单个液压缸的驱动力为： N N F F F 65521310221====总。 7.4液压系统的方案设计 7.4.1确定回路方式 选用开式回路，即执行元件的排油回油箱，油液经过沉淀冷却后再进入液压泵的进 口。

(完整word版)小学数学教学设计方案.doc

叙述式教学设计方案模板 课题名称《认识钟表》 移秀 溱潼中心小学 一、概述 · 小学数学一年 ·教版《数学》一年上册84、 85一 · 、分、整、大几 · 表在日常生活中有着广泛的用 二、教学目标分析 1、知与技能：初步面，会看面上的整和大几 2、程与方法：展初步的察能力、手能力、概括能力和合作意。 3、情感度与价：建立念，从小养成按作息和珍惜的良好；体会数学与生活的密切系，展初步的数学用意。 三、学习者特征分析 本元在学生掌握 20 以内数的基上，系日常生活的需要表面上的整和接近整。于一年 的学生来，既熟悉又陌生。有些学生已具有一定的表的，但他、看表的方法是零碎的、不 具体的；也有些学生在学与生活中 念差，表的知感到陌生。就需要在老的引下，提升、概括科学地表的方法，同，学生行珍惜 的教育，培养学生合理安排的良好。 四、教学策略选择与设计 理念：本力求把新的教学理念融入堂教学之中，整堂都以学生自主探究和 活主，学生通操作、自体，表。在本教学中体以下几点： （一）知呈生活化：“数学的生活化，学生学的数学”是新程理念之一。新 知从生活中自然出，使学生初步感知“数学从生活中来，到生活中去”，使数学堂回 儿童的生活世界。 （二）学生学自主化：本的教学内容表面、整刻、判断大几等，都 是在老的引下，学生在充分的口、手、的探索程中自主得。 （三）学程活化：新程以学生主体活主要方式，把学主交学生。充分信息技的，恰当运用代教育技丰富多彩的活情境，激起学生参与活 的趣与欲望，使学生能于一种新奇、、快的活氛中，自践，大胆探索。五、教学资源与工具设计 教学准：件，面模型等。 六、教学过程 一）入 1、（滴嗒滴嗒，滴嗒滴嗒??会走没有腿，会没有嘴，它会告我，什么候起，

(完整版)平面构成教案

平面构成教案 中州大学艺术设计学院 马媛

一．教学目的、要求： 本课程在于培养学生的创造力和基础造型能力，使其掌握理性和感性相结合的设计方法，拓展设计思维，为专业设计提供方法和途径，同时也为各艺术设计领域提供技法支持，为今后的专业设计奠定坚实的基础。 通过该课程的学习，加强学生实践能力的培养及学生的综合应用能力，即能熟练应用各种元素进行平面设计，提高审美和对设计元素的解读能力，形成新的设计思维能力与想象能力，并使学生熟练掌握平面构成的概念与意义、基本要素、形式美法则以及表现方法等。 二．教学章节： 1.平面构成概述 2.平面设计的门类、元素和形象 3.点、线、面构成 4.形式美的基本法则 5.构成的形式种类 三．授课计划：平面构成共3周48学时， 四．授课地点：9号楼9603画室 五．授课方式：课堂理论讲授、辅导写生实践 六．授课内容： 1.构成的起源 1919年德国建筑师格罗佩马斯创建了“国立魏玛建筑学

校”，这就是著名的“包豪斯（bahous），包豪斯顺应工业社会的发展，致力于纯美术与应用视觉艺术的研究，提倡艺术与技术的统一，建立起了现代工业设计的新体系（就是包豪斯学院成立），也是现代教育史上世界上第一所设计学院，充分展现了全新的设计理念和造型设计的新形态。包豪斯设计学院贯彻全新的教育理念，以建筑设计为中心，以艺术设计综合化为手段，倡导艺术与技术的统一性，在不断深入实践的教学中寻求现代工业相适应的教育途径，包豪斯的设计基础是其核心内容，现代造型和设计教育，主要是教育内容。 1921年，荷兰“风格派”艺术运动领袖温·杜斯伯格来到魏玛,驱散了包豪斯的神秘主义烟蒂,反对神秘主义和表现主义的旧教学理论,提出“艺术和生活不再是分离的两个领域”,在理论上两者的追求目标不谋而合,均倡导致力于艺术与科学,工业与生活相结合的自然形态构成观,从而促使包豪斯学院的主导地位,即:平面构成、色彩构成、立体构成正式引入教学，这种基础设计教学方式，不仅为包豪斯开了先河，也一度成为设计基础教育的典范。 2.构成教育在我国的发展简况 我国构成教育较晚，当时受到日本和香港的影响。日本学者水谷武焱先生曾留学德国魏玛Bahaus学院，回国后在东京国立建筑大学执教，他将Bahaus的基础造型教育应用于日本艺术设计教育当中，称之为“造型法”或“构成”，由此构成课程在日

【精品】液压传动系统设计计算

液压传动系统设计计算 液压系统的设计步骤与设计要求 液压传动系统是液压机械的一个组成部分,液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行.着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点,力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 1.1设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序,各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。 1)确定液压执行元件的形式； 2）进行工况分析，确定系统的主要参数； 3）制定基本方案，拟定液压系统原理图； 4）选择液压元件； 5）液压系统的性能验算； 6)绘制工作图，编制技术文件。 1.2明确设计要求

设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等; 2）液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； 3）液压驱动机构的运动形式，运动速度； 4)各动作机构的载荷大小及其性质; 5）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求； 6)自动化程序、操作控制方式的要求； 7)对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求； 8）对效率、成本等方面的要求。 制定基本方案和绘制液压系统图 3。1制定基本方案 (1）制定调速方案 液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题.

方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现。 速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现.相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合——容积节流调速。 节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用闪流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。

液压系统的设计步骤与设计要求

液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。 1）确定液压执行元件的形式； 2）进行工况分析，确定系统的主要参数； 3）制定基本方案，拟定液压系统原理图； 4）计算和选择液压元件； 5）液压系统的性能验算； 6）绘制工作图，编制技术文件。 明确设计要求 设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境（温度、湿度、振动冲击）、总体布局（及液压传动装置的位置和空间尺寸的要求）等； 2）液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何； 3）液压驱动机构的运动形式，运动速度； 4）各动作机构的载荷大小及其性质； 5）对调速范围、运动平稳性、换向定位精度等性能方面的要求； 6）自动化程度、操作控制方式的要求； 7）对防尘、防爆、防腐、防寒、噪声、安全可靠性的要求； 8）对效率、成本等方面的要求。 主机的工况分析

通过工况分析，可以看出液压执行元件在工作过程中速度和载荷变化情况，为确定系统及各执行元件的参数提供依据。 液压系统的主要参数是压力和流量，它们是设计液压系统，选择液压元件的主要依据。压力决定于外载荷。流量取决于液压执行元件的运动速度和结构尺寸。 主机工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t) ，速度循环图(v— t) ，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L —t 液压机的液压缸位移循环图纵坐标L 表示活塞位移，横坐标t 表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v —t(或v —L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。 图为三种类型液压缸的v —t 图，第一种如图中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，最后匀减速运动到终点；第二种，如图中虚线所示，液压缸在总行程的前一半作匀加速运动，在另一半作匀减速运动，且加速度的数值相等；第三种，液压缸在总行程的一大半以上以较小的加速度作匀加速运动，然后匀减速至行程终点。v —t 图的三条速度曲线，不仅清楚地表明了三种类型液压缸的运动规律，也间接地表明了三种工况的动力特性。 位移循环图速度循环图 动力分析 动力分析，是研究机器在工作过程中，其执行机构的受力情况，对液压系统而言，就是研究液压缸或液压马达的负载情况。 1．液压缸的负载及负载循环图 (1)液压缸的负载力计算。 工作机构作直线往复运动时，液压缸必须克服的负载由六部分组成：

液压传动装置电气控制系统的设计样本

天津渤海职业技术学院 毕业设计说明书 专业电气自动化 课题名称液压传动装置电气控制系统的设计学生姓名赵蕊蕊 指导老师秦立芳杨利 电气工程系 ２００9年3月

内容摘要 液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能, 经过液体压力能的变化来传递能量, 经过各种控制阀和管路的传递, 借助于液压执行元件(缸或马达)把液体压力能转换为机械能, 从而驱动工作机构, 实现直线往复运动和回转运动而进行能量传递的一种传动方式。由于液压执行结构尺寸小, 反应速度快, 调节性能好, 传递的力和扭矩较大, 操纵、控制、调节比较方便, 容易实现功率放大和过载保护, 因此被广泛应用于机械制造、冶金、工程机械、农业、汽车、航空、船舶、轻纺等行业。近年来, 又被应用于太空跟踪系统, 海浪模拟装置, 宇航环境模拟火箭发射助飞装置。 在机械加工中, 例如组合机床加工长孔, 为满足其技术要求并达到相应的自动化水平, 加工前, 应按工艺工程进行可行性模拟加工试验。本方案即为满足液压试验装置设计电气控制和自动控制。 本课题属于典型的机电技术结合项目, 经过对课题的设计, 研究和制作过程可达到综合利用自动化专业理论知识, 提高专业综合操作技能, 提高分析、组织能力, 拓展学科领域的目的, 并为机械加工生产技术改革提供试验操作平台。

常见词; 液压装置、电器控制、 PLC可编程控制器 致谢: 在本次毕业设计过程中得到了众多老师的帮助, 在此表示忠心的感谢! 同时也感谢这三年来在学习和生活上给予帮助的所有老师! 目录 第1章设计对象及基本要求 (4) 1.1 设计对象 1.2 基本要求 1.3 技术要求 第2章电气线路的设计 (5) 2.1 线路设计的基本原理 2.2 绘制原理图 2.3 元器件的选择 2.4 元器件的分布图 第3章柜体内电气线路的安全 (11) 第4章电气控制柜的通电试验 (15)

液压集成块设计方法与解析

集成块其实就是油路块，集成式液压系统(Integrated Hydraulic Manifold Systems?IHMS)的核心单元是液压阀块(Hydraulic Manifold Bloeks-HMB)，它是一个或多个特别的预先钻有多个孔的阀块体，其上安装有各种液压元件，如液压阀、管接头、压力表等，其内部的孔道与元件孔道相连通，构成液压集成回路(Hydraulic Integrated Circuit)，实现系统控制要求。 一般一个阀块体上稍微复杂一点的就有上百个，这些孔道构成一个纵横交错的孔系网络。在阀块安装布局中，各种元件应尽可能紧凑、均匀地分布在阀块体各面，既要方便安装、调试，又要符合美学要求，而且，布局方案与连通要求一起成为孔道设计的起始条件。元件间通过内部孔道连通，无法直接连通的需设置工艺孔。同时，设计时还必须满足菲连通孔道问安全壁厚和连通孔道相交处通流截面等设计品质的要求。这些问题不仅导致传统的人工布局、孔道连通及校核异常困难，即使采用一般的CAD方法亦难以确保设计质量。 液压阀块上六个表面的功用(仅供参考)： (1)顶面和底面 液压阀块块体的顶面和底面为叠加接合面，表面布有公用压力油口P、公用回油口O、泄漏油口L、以及四个螺栓孔。 (2)前面、后面和右侧面 (a)右侧面：安装经常调整的元件，有压力控制阀类，如溢流阀、减压阀、顺序阀等：流量控制阀类，如节流阀、调速阀等。 (b)前面：安装方向阀类，如电磁换向阀、单向阀等;当压力阀类和流量阀类在右侧面安装不下时，应安装在前面，以便调整。 (c)后面：安装方向阀类等不调整的元件。 (3)左侧面 左侧面设有连接执行机构的输出油口，外测压点以及其他辅助油口，如蓄能器油孔、接备用压力继电器油孔等。 液压阀块块体的空间布局规划是根据液压系统原理图和布置图等的设计要求和设计人员的设计经验进行的。经常性的原则如下： (1)安装于液压阀块上的液压元件的尺寸不得相互干涉。 (2)阀块的几何尺寸主要考虑安装在阀块上的各元件的外型尺寸，使各元件之间有足够的装配空间。液压元件之问的距离应大于5mm，换向阀上的电磁铁、压力阀上的先导阀以及压力表等可适当延伸到阀块安装平面以外，这样可减小阀块的体积。但要注意外伸部分不要与其他零件相碰。 (3)在布局时，应考虑阀体的安装方向是否合理，应该使阀芯处于水平方向，防止阀芯的自重影响阀的灵敏度，特别是换向阀一定要水平布置。 (4)阀块公共油孔的形状和位置尺寸要根据系统的设计要求来确定。而确定阀块上各元件的安装参数则应尽可能考虑使需要连通的孔道最好正交，使它们直接连通，减少不必要的工艺孔。 (5)由于每个元件都有两个以上的通油孔道，这些孔道又要与其它元件的孔道以及阀块体上的公共油孔相连通，有时直接连通是不可能的，为此必须设计必要的工艺孔。阀块的孔道设计就是确定孔道连通时所需增加工艺孔的数量、工艺孔的类型和位置尺寸以及阀块上孔道的孔径和孔深。 (6)不通孔道之间的最小壁厚必须进行强度校核。 (7)要注意液压元件在阀块上的固定螺孔不要与油道相碰，其最小壁厚也应进行强度校核等等。

液压传动——液压传动系统设计与计算

第九章液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。 第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 图9-1位移循环图 在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第一种如图9-2中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，

液压传动系统的设计与计算

液压传动系统的设计与计算 [原创2006-04-09 12:49:44 ] 发表者: yzc741229 液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。 第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 图9-1位移循环图 在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析

主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第一种如图9-2中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动， 图9-2 速度循环图 最后匀减速运动到终点；第二种，液压缸在总行程的前一半作匀加速运动，在另一半作匀减速运动，且加速度的数值相等；第三种，液压缸在总行程的一大半以上以较小的加速度作匀加速运动，然后匀减速至行程终点。v—t图的三条速度曲线，不仅清楚地表明了三种类型液压缸的运动规律，也间接地表明了三种工况的动力特性。 二、动力分析 动力分析，是研究机器在工作过程中，其执行机构的受力情况，对液压系统而言，就是研究液压缸或液压马达的负载情况。 1.液压缸的负载及负载循环图 (1)液压缸的负载力计算。工作机构作直线往复运动时，液压缸必须克服的负载由六部分组成： F=F c+F f+F i+F G+F m+F b (9-1) 式中：F c为切削阻力；F f为摩擦阻力；F i为惯性阻力；F G为重力；F m为密封阻力；F b为排油阻力。 图9-3导轨形式 ①切削阻力F c：为液压缸运动方向的工作阻力，对于机床来说就是沿工作部件运动方向的切削力，此作用力的方向如果与执行元件运动方向相反为正值，两者同向为负值。该作用力可能是恒定的，也可能是变化的，其值要根据具体情况计算或由实验测定。 ②摩擦阻力F f：