機(jī)械課程設(shè)計(jì)（論文）-泵性能試驗(yàn)臺液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)【全套圖紙】

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1、 目 錄 1、設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)方案 ………………………………………………………（1） 2、組成元件設(shè)計(jì)………………………………………………………………（2） 2.1 液壓泵的確定…………………………………………………………… （2） 2.2電動機(jī)的選型……………………………………………………………（3） 2.3 液壓控制閥的確定………………………………………………………（5） 2.4 油箱的設(shè)計(jì)………………………………………………………………（10） 2.5 液壓輔助元件……………………………………………………………（16） 3、液壓系統(tǒng)計(jì)算 ……………………

2、…………………………………………（20） 3.1 壓力損失驗(yàn)算……………………………………………………………（20） 3.2 系統(tǒng)效率估算……………………………………………………………（20） 3.3 發(fā)熱溫升估算及熱交換器的選擇………………………………………（21） 4、試驗(yàn)臺總成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………（22） 4.1液壓控制裝置的集成……………………………………………………（22） 4.2試驗(yàn)臺總體集成…………………………………………………………（23） 5、試驗(yàn)臺的組裝和使用維護(hù)…………………………………………………（25）

3、 5.1 液壓元件和管件的質(zhì)量檢查……………………………………………（25） 5.2 液壓泵站的使用與檢查 ………………………………………………（29） 6、撰寫試驗(yàn)指導(dǎo)書 …………………………………………………………（30） 7、總結(jié) …………………………………………………………………………（33） 參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………（35） 1、設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)方案 泵性能試驗(yàn)臺用于：液壓泵的空載性能測試、液壓泵壓力－流量特性和功率特性測試、液壓泵的效率特性（機(jī)械效率、容積效率、總效率） 全套圖紙，加15389376 液

4、壓泵的空載性能測試主要是測試泵的空載排量。在不考慮泄漏情況下，泵軸每轉(zhuǎn)排出油液的體積。理論上，排量應(yīng)按泵密封工作腔容積的幾何尺寸精確計(jì)算出來；工業(yè)上，以空載排量取而代之?？蛰d排量是指泵在空載壓力下泵軸每轉(zhuǎn)排出油液的體積。 液壓泵的流量特性是指泵的實(shí)際流量q隨出口工作壓力p變化特性。 液壓泵的功率特性是指泵軸輸入功率隨出口工作壓力p變化特性。 圖1 2、組成元件設(shè)計(jì) 2.1 液壓泵的確定 液壓泵的額定壓力為6.3MPa，排量為10ml/r，額定轉(zhuǎn)速為1450r/min。查設(shè)計(jì)手冊選擇YB1－10葉片泵 通過查閱參考書系（

5、1）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，可以選用YB1-E型定量液片泵，具體參數(shù)如表2－1： 表2－1 液壓泵參數(shù) 型號 YB1-10 排量（L/min） 10 額定壓力（MPa） 6．3 額定轉(zhuǎn)速（r/min） 1450 容積效率（%） ≥80 驅(qū)動功率（KW） 2．2 重量（KG） 5．3 輸入軸直徑（mm） 20 液壓泵的實(shí)際最高工作壓力 pp≥p＋?p，p1是工作壓力，壓力損失?p=0.5~1.5 MPa，這里取?p=0.5MPa ，泵的額定壓力為ps=6.3MPa ，假定泵的實(shí)際最高壓力為額定壓力，則該試驗(yàn)臺的工作壓力為: 6.3≥（0.5＋p）×1.25 ，考

6、慮壓力儲備取1.25倍 p=4.54MPa 2.2電動機(jī)的選型 (1)電機(jī)功率的計(jì)算： 泵的輸出流量qvp≥k(∑qmax) ,k為系統(tǒng)泄漏系數(shù)（k＝1.1～1.3），這里取k=1.1，假定系統(tǒng)最大流量為理論流量qt=14.5L/min＝2.417×10-4 m3/s , qvp≥1.1×2.417×10-4=2.66m3/s 最高輸出功率為 P=Pp?qvp=10.5×106×2.66×10-4=2.79×103W 泵的額定輸出功率為P=p×q=1.523kW, 額定壓力時(shí)，葉片泵的總效率為0.7~0.85 η＝PPr ，取η＝0.8 ,則Pr=1.9kW 綜上，

7、為了使電動機(jī)能夠有一定的功率儲備，可以選取額定功率為P=2.2Kw的電動機(jī)。 (2)選取電動機(jī)的規(guī)格型號： 根據(jù)電動機(jī)的額定功率P=2.2Kw,查閱參考文獻(xiàn)（2）機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，根據(jù)葉片泵所需的驅(qū)動功率及液壓泵站的工作環(huán)境選擇電動機(jī)，在這里選用Y系列（IP44）電動機(jī)，此系列電動機(jī)效率高，耗電少，性能好，噪聲低，振動小，體積小，重量輕，運(yùn)行可靠，維修方便。為B級絕緣，結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑、雜物侵入電動機(jī)內(nèi)部， 選擇電動機(jī)型號為Y100L1-4 。 具體型號參數(shù)如表2－2： 表2－2 Y100L1-4型電動機(jī)參數(shù) 型號 Y100L1-4 額定功率（KW） 2

8、.2 滿載轉(zhuǎn)速（r/min） 1420 同步轉(zhuǎn)速（r/min） 1500 極數(shù) 4 輸出軸直徑（mm） 28 (3)安裝形式： 采用機(jī)座帶底腳，端蓋上無凸緣的機(jī)構(gòu)，電動機(jī)采用臥式放置，即采用B3的安裝形式。 (4)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的計(jì)算： 由公式， 式中：P——電機(jī)的額定輸出功率（kw） n——電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速（r/min） 代入數(shù)據(jù)得： T=95492.2/1420=14.8 (5)聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)： 根據(jù)電機(jī)輸出軸直徑和葉片泵輸入軸直徑無法選用標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)軸器，所以自行設(shè)計(jì)梅花型彈性聯(lián)軸器，設(shè)計(jì)出的聯(lián)軸器如圖2－1：

9、 圖2－1 2.3 液壓控制閥的確定 （1）液壓閥的選取原則： 各種液壓控制閥的規(guī)格型號，可以以系統(tǒng)的最高壓力和通過閥的實(shí)際流量（從工況圖和系統(tǒng)圖查得）為依據(jù)并考慮閥的控制特性、穩(wěn)定性及油口尺寸、外形尺寸、安裝連接方式、操縱方式等，從產(chǎn)品樣本或型錄中選取。 選擇中的注意事項(xiàng)： 液壓閥的實(shí)際流量與油路的串、并聯(lián)有關(guān)：串聯(lián)油路各處流量相等；同時(shí)工作的并聯(lián)油路的流量等于各條油路流量之和。 各液壓控制閥的額定壓力和額定流量一般應(yīng)與其使用壓力和流量相近。對于可靠性要求較高的系統(tǒng)，閥的額定壓力應(yīng)高出其使用壓力較多。如果額定壓力和額定流量小于使用壓力

10、和流量，則易引起液壓卡緊和液動力并對閥的個(gè)哦凝固中歐品質(zhì)產(chǎn)生不良影響；對于系統(tǒng)中的順序和減壓閥，其通過流量不應(yīng)遠(yuǎn)小于額定流量，否則易產(chǎn)生振動或其他不穩(wěn)定現(xiàn)象。對于流量閥，應(yīng)注意其最小穩(wěn)定流量。 由于閥的安裝連接方式對后續(xù)設(shè)計(jì)的液壓裝置的結(jié)構(gòu)形式有決定性的影響，所以選擇液壓閥時(shí)應(yīng)對液壓控制裝置的繼承方式做到心中有數(shù)。例如采用版式連接液壓閥，因閥可以裝在油路板或油路塊上，一方面便于系統(tǒng)集成化和液壓裝置設(shè)計(jì)合理化，另一方面更換液壓閥時(shí)不需要拆卸油管，安裝維護(hù)較為方便；如果采用疊加閥，則需根據(jù)壓力和流量研究疊加閥的系列型譜進(jìn)行選型。 溢流閥按液壓泵的最大流量選?。贿x擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)，要考慮最小穩(wěn)

11、定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。控制閥的流量一般要選得比實(shí)際通過的流量大一些，必要時(shí)也允許有20%以內(nèi)的短時(shí)間過流量。 （2）溢流閥的選取 系統(tǒng)的額定壓力6.3MPa，液片泵的流量為12L/min。 溢流閥選用DG-02-B-22B，通徑1/4 in，最大流量16L/min。調(diào)壓范圍0.5~7MPa。重量1.5Kg。 其外形結(jié)構(gòu)如圖2－2： 圖2－2 其安裝面如圖2－3 圖2－3 （3）換向閥的選用 試驗(yàn)臺使用無需長時(shí)間工作，操作不頻繁，可

12、以選用手動換向閥。 三位四通閥的選用：滑閥機(jī)能M，選擇4WMM6M10F型手動換向閥。具體參數(shù)如表2－3： 表2－3 型號 4WMM6M10 工作壓力（MPa） A、B、P ：31.5 ； T： 16 介質(zhì)溫度（℃） －30～70 最大流量（L/min） 60 介質(zhì) 礦物質(zhì)液壓油 重量（kg） 1.4 其外形結(jié)構(gòu)如圖2－4 圖2－4 安裝面如圖2－5 圖2－5 （4）節(jié)流閥的選用 根據(jù)葉片泵流量12L/min，工作壓力6.3M

13、pa選用SRCG型節(jié)流閥 參數(shù)如表2－4。 表2－4 型號 SRCG-03-50 工作壓力（MPa） 25 介質(zhì)溫度（℃） －30～70 最大流量（L/min） 30 介質(zhì) 礦物質(zhì)液壓油 重量（kg） 2.5 其外形結(jié)構(gòu)如圖2－6 圖2－6 其安裝地板結(jié)構(gòu)如圖2－7 圖2－7 2.4 油箱的設(shè)計(jì) 2.4.1油箱的作用 存儲液壓油液 油箱必須能夠存放液壓系統(tǒng)中的所有油液。液壓泵從油箱抽吸油液送至系統(tǒng)，載能油液在系統(tǒng)中完

14、成動力傳遞之后返回油箱。 散發(fā)油液熱量 液壓系統(tǒng)中的容積損失和機(jī)械損失導(dǎo)致油液溫度升高。油液從系統(tǒng)中帶回來的熱量有很大一部分靠油箱壁散發(fā)到周圍空氣中。這就要求油箱有足夠大的尺寸，盡量設(shè)置在通風(fēng)良好的位置上，必要時(shí)油箱外壁要設(shè)置翹片來增加散熱能力。 逸出空氣 液壓系統(tǒng)低壓區(qū)壓力低于飽和蒸汽壓、吸油管漏氣或液位過低時(shí)由旋渦作用引起泵吸入空氣、回油的攪動作用等都是形成氣泡的原因。油液泡沫會導(dǎo)致噪聲和損壞液壓裝置，尤其在液壓泵中會引起氣蝕。未溶解的空氣可在油箱中逸出，因此希望有盡可能大的油液面積，并應(yīng)使油液在油箱里逗留較長的時(shí)間。 沉淀雜質(zhì) 未被過濾

15、器捕獲的細(xì)小污染物，如磨損屑或油液老化生成物，可以沉落到油箱底部并在清洗油箱時(shí)加以清除。 分離水分 由于溫度變化，空氣中的水蒸氣在油箱內(nèi)壁上凝結(jié)成水滴而落入油液中，其中只有很少數(shù)量溶解在油液里。未溶解的水會使油液乳化變質(zhì)。油箱提供油水分離的機(jī)會，使這些游離水聚積在油箱中的最低點(diǎn)，以備清除。 安裝元件 在中小型設(shè)備的液壓系統(tǒng)中，往往把液壓泵組和一些閥或整個(gè)液壓控制裝置直接安裝在油箱頂蓋上。油箱必須制造的足夠牢固以支撐這些元件。一個(gè)牢固的油箱還在降低噪聲方面發(fā)揮作用。 2.4.2 油箱的總類 整體式油箱 是指在液壓系統(tǒng)或機(jī)器的構(gòu)件體內(nèi)形成的油箱

16、。以最小的空間提供最大的性能，并且通常提供特別整潔的外觀。但是必須細(xì)心設(shè)計(jì)以克服可能存在的局部發(fā)熱和噪聲。 兩用油箱 是指液壓有與機(jī)器中的其他目的用油的公用油箱。最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省空間，但是有幾個(gè)局限性。油液必須滿足液壓系統(tǒng)對傳動介質(zhì)的要求。油液溫度控制困難，對于總量減少了的油液來說存在著兩個(gè)熱源。 獨(dú)立油箱 是應(yīng)用最為廣泛的一類油箱，最常用于工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，通常做成矩形的，也有圓柱形的或油罐形的。獨(dú)立油箱的熱量主要通過油箱壁靠輻射和對流作用散發(fā)，因此油箱應(yīng)該是盡可能窄而高的形狀。液壓泵吸油管在液面以下或以上穿過油箱側(cè)壁進(jìn)入油箱。 2.4.3 油箱的構(gòu)造和設(shè)計(jì)要

17、點(diǎn) （1） 油箱必須有足夠大的容量，以保證系統(tǒng)工作時(shí)能夠保持一定的液位高度；為滿足散熱要求，對于管路比較長的系統(tǒng)，還應(yīng)考慮停車維修時(shí)能容納油液自由流回油箱時(shí)的容量；在油箱容積不能增大而又不能滿足散熱要求時(shí)，需要設(shè)冷卻裝置。 （2） 設(shè)置過濾器。油箱的回油口一般都設(shè)置系統(tǒng)所要求的過濾精度的回油過濾器，以保持返回油箱的油液具有允許的污染等級，油箱的排油口（即泵的吸油口）為了防止意外落入油箱中的污染物，有時(shí)也裝設(shè)吸油網(wǎng)式過濾器。猶豫這中過濾器侵入油箱的深處，不好清理，因此，即使設(shè)置過濾網(wǎng)目也是很低的，一般為60目一下。 （3） 設(shè)置油箱主要有口。油箱的排油口與回油口之間的距離應(yīng)盡可能遠(yuǎn)些，管口

18、都應(yīng)插入最低油面之下，以免發(fā)生吸空和回油沖濺產(chǎn)生氣泡。管口制成45。的斜角，以增大吸油及出油的截面，使油液流動時(shí)速變化不致過大。管口應(yīng)面向箱壁。吸油管離箱底距離H≥2D（D為管徑），距箱邊不小于3D。回油管距箱底距離h≥3D 。 （4） 設(shè)置隔板將吸、回油管隔開，使液流循環(huán)，油流中的氣泡與雜質(zhì)分離和沉淀。隔板結(jié)構(gòu)有溢流式標(biāo)準(zhǔn)型、回油式及溢流式等幾種。另外還可根據(jù)需要在隔板上安置濾網(wǎng)。 （5） 在開式油箱上部的通氣孔上必須配置空氣濾清器。兼作注油口用。油箱的注油口一般不從油桶中將油液直接注入油箱，而是經(jīng)過濾車從注油口注入，這樣可以保證注入油箱中的油液具有一定的污染等級。 （6） 放油孔要設(shè)

19、置在油箱底部最低位置，使換油時(shí)油液和污物能順利地從放油孔流出。在設(shè)計(jì)油箱時(shí)，從結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮清洗換油方便，設(shè)置清洗孔，以便于油箱內(nèi)沉淀物的定期清理。 （7） 當(dāng)液壓泵和電動機(jī)安裝在油箱蓋板上時(shí)，必須設(shè)置安裝板。安裝板在油箱蓋板上通過螺栓加以固定。 （8） 為了能夠觀察向油箱注入的油液上升情況和在系統(tǒng)工作過程中看見液位高度，必須設(shè)置液位計(jì)。 （9） 按GB/T 3766-1983中5、2、3a規(guī)定：油箱的底部應(yīng)離地面150mm以上，以便于搬移、放油和散熱。 （10） 為了防止油液可能落在地面上，可在油箱下部或上蓋附近四周設(shè)置油盤。油盤必須有排油口，以便于油盤的清潔。 油箱的內(nèi)壁應(yīng)進(jìn)行拋丸

20、或噴砂處理，以清除焊渣和鐵銹。待灰砂清理干凈之后，按不同工作介質(zhì)進(jìn)行處理或者涂層。對于礦物油，常采用磷化處理。對于高水基或水、乙醇等介質(zhì)，則應(yīng)采用與介質(zhì)相容的涂料進(jìn)行涂刷，以防油漆剝落污染油液。 2.4.4 油箱容量 取ζ＝6，按式V=ξqp=6×12L＝72L 表2－5 標(biāo)準(zhǔn)油箱外形尺寸 公稱油液 近似油 容量（L） b1 b2 l1 l2 h 液深度 固定孔φd1 最小壁厚 40 290 210 415

21、 215 410 345 14 3 63 365 285 508 308 410 350 14 3 100 460 360 633 393 410 350 14 3 160 590 490 810 570 410 340 14 3 250 690 590 1010 770 430

22、365 14 3 400 735 635 1514 1274 430 365 14 3 630 945 845 1514 1274 520 450 22 5 800 900 800 2014 1774 520 450 22 5 1000 1065 965 2014 1774 550 475 22

23、5 查表2－5，選擇油箱公稱油液容量100L 2.4.5 油箱設(shè)計(jì) 箱頂結(jié)構(gòu)取決于它上面安裝的元件。箱頂上安裝液壓泵組，所以側(cè)壁厚度要適當(dāng)加大，設(shè)計(jì)5mm，箱頂應(yīng)是箱壁的4倍，所以箱頂設(shè)計(jì)20mm， 油箱結(jié)構(gòu)如圖2－8。 圖2－8 清洗孔法蘭蓋板細(xì)節(jié)如圖2－9。 圖2－9 在箱底部最低點(diǎn)設(shè)置放油塞，以便油箱清洗和油液的更換。為此，油箱底應(yīng)朝向清洗孔和放油塞傾斜，傾斜坡度通常為1/25-1/20，這樣可以促使沉積物（油泥或水）聚集到油箱中的最低點(diǎn)。 為了便于放油和搬運(yùn)，應(yīng)

24、該把油箱架起來，油箱底至少離開地面150mm。油箱應(yīng)設(shè)有支腳，支腳上地角螺釘?shù)墓潭?，其尺寸于位置見?－5。 2.4.6液壓油液 根據(jù)選用的液壓泵類型和選擇牌號為L-HH32油液，其粘度范圍是16～220 2.5 液壓輔助元件 2.5.1 管件 （1）管件內(nèi)、外徑的確定： 常用的油管有硬管（鋼管和銅管）和軟管（橡膠管和尼龍管）兩類。選擇的主要依據(jù)是工作壓力、工作環(huán)境和液壓裝置的總體布局等。由于硬管流動阻力小，安全可靠性高且成本低，所以選擇硬管。油管的規(guī)格尺寸多由于它連接的液壓元件的油口尺寸決定，只有對一些重要油管才計(jì)算其內(nèi)經(jīng)和壁厚。油管內(nèi)經(jīng)和壁厚按下公式

25、 式中——液體流量（L/min）； ——流速（m/s），可查表2－6； 計(jì)算后可按管材有關(guān)規(guī)定選取合適的油管。 表2－6 油液流經(jīng)油管 吸油管 高壓管 回油管 短管及局部收縮處 允許流速（m/s） 0.5~1.5 2.5~5 1.5~2.5 5~7 液壓系統(tǒng)用鋼管，焊接式管頭，無縫鋼管，20號鋼。 鋼管要求在退光狀態(tài)下使用。 管路聯(lián)接螺紋為細(xì)牙普通螺紋。 查表2－6，確定管件的流速為： 吸油管： 壓油管： 回油管： 實(shí)際最大流量為12L/min 查表JB827-66，同時(shí)考慮制作方便選擇管子的內(nèi)經(jīng)： 吸油管的內(nèi)

26、徑： = =13㎜ 壓油管的內(nèi)徑： = =5㎜ 回油管的內(nèi)徑： = =11.3㎜ 查表JB827－66，同時(shí)考慮制作方便，選擇管徑14×1（外徑14mm，壁厚1mm）的10號冷拔無縫鋼管（YB231-70）；查手冊得管材的抗拉強(qiáng)度為412MPa。 金屬管子強(qiáng)度校核： mm 式中 p——工作壓力（MPa） d——管子內(nèi)徑（mm） ——許用

27、應(yīng)力（MPa），對于鋼管=（——抗拉強(qiáng)度（MPa） n——安全系數(shù)，(p<7 MPa時(shí)，n=8；當(dāng)p17.5 MPa時(shí)，n=6；當(dāng)P>17.5 MPa時(shí)，n=4）。 取412MPa，n＝8 所選的管子壁厚安全。 （2）管接頭 選用焊接式管接頭。 利用接管與管子焊接，接頭體也接管之間用O型密封圈端面密封，結(jié)構(gòu)簡單，密封性好。對管子尺寸精度要求不高，但是要求焊接質(zhì)量高，裝卸不便。工作壓力可達(dá)31.5MPa，工溫為-25~80℃，適用于油為介質(zhì)的管路系統(tǒng)。 焊接式直通管接頭。 為14mm; d為M14×1.5 焊接式直角接頭 焊接式管接頭接管

28、 焊接式管接頭的材料及熱處理 2.5.2其他液壓輔件的選型： 查閱參考文獻(xiàn)1機(jī)械設(shè)計(jì)手冊液壓分冊，可以選取以下各液壓輔件： 液壓輔件名稱 選取的型號 吸油過濾器 WU-16×80-J 精過濾器 XU-10×200 壓力表 Y-40 3.液壓系統(tǒng)計(jì)算 3.1 壓力損失驗(yàn)算 在進(jìn)油路上只考慮節(jié)流閥的壓力損失，回油路上沒有壓力損失 沿程壓力損失 局部壓力損失 由于采用集成塊式的液壓裝置，所以只考慮閥類元件和集成塊內(nèi)油路的壓力損失。。通過各類閥的局部壓力損失按式計(jì)算，結(jié)果列于表3－1中 元件名稱 額定流量(L/min) 實(shí)際流量(L/min

29、) 額定壓力損失（） 實(shí)際壓力損失（） 節(jié)流閥 30 12 2 0．72 換向閥 60 12 2 0．84 溢流閥 20 12 2 1．03 3.2 系統(tǒng)效率估算 估算液壓系統(tǒng)效率η時(shí)，主要應(yīng)考慮液壓泵的總效率 ηp 、液壓執(zhí)行器的總效率 ηA及液壓回路的效率 ηc。 液壓泵的總效率 ηp ηp＝PPr＝pqTω=ηvηm 系統(tǒng)在一個(gè)完整循環(huán)周期內(nèi)的平均回路效率 ηc=∑ηcitiT 計(jì)算， 式中：ηci－各個(gè)工作階段的液壓回路效率； ti －各個(gè)工作階段的持續(xù)時(shí)間（s）； T －一個(gè)完整循環(huán)的時(shí)間

30、（s）。 3.3 系統(tǒng)發(fā)熱溫升驗(yàn)算 液壓系統(tǒng)的壓力、容積和機(jī)械損失構(gòu)成的能量損失，這些能量損失都將轉(zhuǎn)化為熱量，使系統(tǒng)油溫升高，產(chǎn)生一系列不良影響。為此，必須對系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)熱與升溫計(jì)算，以便對系統(tǒng)溫升加以控制。液壓系統(tǒng)發(fā)熱的主要原因，是由于液壓泵和執(zhí)行器的功率損失以及溢流閥的溢流損失所造成的。因此，系統(tǒng)的總發(fā)熱量H可按下式估算: 式中：——液壓泵的輸入功率 ——執(zhí)行器的輸出功率 液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，由系統(tǒng)中各個(gè)散熱面散發(fā)至空氣中，其中油箱是主要的散熱面。因?yàn)楣艿赖纳崦嫦鄬^小，且與其自身的壓力損失產(chǎn)生的熱量基本平衡，故一般略去不計(jì)。當(dāng)只考慮油箱散熱時(shí)，其散熱量Ho可按下式計(jì)算：

31、 式中：K——散熱系數(shù)，計(jì)算時(shí)可以選用推薦值：通風(fēng)很差時(shí)K＝8；通風(fēng)良好時(shí)，K=14~20；風(fēng)扇冷卻時(shí)，K=20 ～25；用循環(huán)水冷卻時(shí)，K=110~175; A——油箱散熱面積； ——系統(tǒng)溫升，即系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)油溫與環(huán)境溫度之差。一般工作機(jī)械≤35℃；工程機(jī)械≤40℃；數(shù)控機(jī)床≤25℃。 當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量H等于其散發(fā)出去的熱量Ho時(shí)，系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，此時(shí)。 當(dāng)六面體油箱長寬高比例為1：1：1～1：2：3且液面高度是油箱高度的0.8倍時(shí)，其散熱面積的近似計(jì)算為 可以推算得到 式中：V——油箱的油箱容量（L）. 計(jì)算結(jié)果若超出允許值并且適當(dāng)加大油箱散熱面積仍不

32、能滿足要求時(shí)，則采用風(fēng)扇強(qiáng)制散熱或加設(shè)冷卻器。 4、試驗(yàn)臺總成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1液壓控制裝置的集成 注意事項(xiàng)： 為減少油路板的總體尺寸，控制元件之間的距離不宜過大，一般可取控制元件間隙b=5～10mm，以相鄰元件不相干涉為準(zhǔn)。由于不同元件制造廠家生產(chǎn)的同一系列、同一型號規(guī)格的外形尺寸的準(zhǔn)確度不同，在布置元件時(shí)應(yīng)予以注意。此外，將元件的非加工底面伸到油路板之外，也是減小油路板總體尺寸的途徑之一。 保證液壓閥正確的安裝方位，應(yīng)充分了解所選用的各種控制元件的使用說明和要求，使其在油路板上具有正確的方位。 盡量減少油路板上的鉆孔數(shù)、縮短鉆孔深度。 采用板式集成

33、 圖4－1 4.2試驗(yàn)臺總體集成 如圖4－2 圖4－2 5、液壓泵站的組裝和使用維護(hù) 5.1 液壓元件和管件的質(zhì)量檢查 5.1.1、外觀檢查與要求 （1）液壓元件的檢查 液壓元件的型號規(guī)格應(yīng)與元件清單上一致；生產(chǎn)日期不宜過早，否則其內(nèi)部密封件可能老化；各元件上的調(diào)節(jié)螺釘、手輪及其他配件應(yīng)完好無損；電磁閥的電磁鐵、壓力繼電器的內(nèi)置微動開關(guān)及電接觸式壓力表內(nèi)的開關(guān)等應(yīng)工作正常；元件及安裝底板或油路塊的安裝面應(yīng)平整，其溝槽不應(yīng)有飛邊、毛刺、棱角，不應(yīng)有磕碰凹痕，油口內(nèi)部應(yīng)清潔；油路塊的工藝空封堵螺塞

34、或球漲等堵頭應(yīng)齊全并連接密封良好；油箱內(nèi)部不能有銹蝕，通氣過濾器、液位計(jì)等油箱附件應(yīng)并全，安裝前應(yīng)清洗干凈。 （2）管件的檢查 油管的材質(zhì)、牌號、通徑、厚度、壁厚和接頭的型號規(guī)格及加工質(zhì)量均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求及有關(guān)規(guī)定。 金屬材質(zhì)油管的內(nèi)外壁不得有腐蝕和傷口裂痕，表面凹入或有剝離層和結(jié)疤；軟管（膠管和塑料管）的生產(chǎn)日期不得過久。 管接頭的螺紋、密封圈的溝槽棱角不得有傷痕、毛刺或斷絲扣等現(xiàn)象；接頭體與螺母配合不的松動或卡澀。 5.1.2液壓元件的拆洗與測試 液壓元件一般不宜隨便拆開，但對于內(nèi)部污染或生產(chǎn)、庫存時(shí)間過久，密封件可能自然老化的液壓元件則應(yīng)根據(jù)情況進(jìn)行拆洗和測試。 （1）拆

35、洗 拆洗液壓元件必須在熟悉其構(gòu)造、組成和工作原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行。元件拆開時(shí)建議對各零件拆下的次序進(jìn)行紀(jì)錄，以便拆息結(jié)束組裝時(shí)正確、順利的安裝。清洗時(shí)，一般應(yīng)先用潔凈的煤油清洗，再用液壓系統(tǒng)中的工作油液清洗。不符合要求的零件和密封件必須更換。組裝時(shí)要特別注意不使個(gè)零件被再次污染和異物落入元件內(nèi)部。此外，油箱、油路板及油路塊的通油孔道也必須嚴(yán)格清洗并妥善保管。 （2）測試 經(jīng)拆洗的液壓元件應(yīng)盡可能進(jìn)行試驗(yàn)，一些主要液壓元件的測試項(xiàng)目見表1。測試元件均應(yīng)達(dá)到規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，測試后應(yīng)妥善保管，以防再次污染。 表1 液壓元件拆息后的測試項(xiàng)目 元件名稱 測試項(xiàng)目 液壓泵 額定壓力、流量下的容

36、積效率 直動式溢流閥 調(diào)壓狀況，啟閉壓力，外泄漏 三位四通換向閥 換向狀況；壓力損失；內(nèi)、外泄漏 節(jié)流閥 壓力損失；內(nèi)、外泄漏 5.1.3液壓元件和管道安裝 1、液壓元件的安裝 （1）液壓泵的安裝 液壓泵與原動機(jī)、液壓馬達(dá)與其拖動的主機(jī)工作機(jī)構(gòu)間的同軸度偏差在0.1㎜以內(nèi)，軸線間的傾角不得大于1°；不得用敲擊方式安裝聯(lián)軸器。 （2）液壓控制閥的安裝 方向閥一般應(yīng)保持軸線水平安裝；各油口處的密封圈在安裝后應(yīng)有一定壓縮量以防泄漏；固定螺釘應(yīng)均勻擰緊（勿用錘子敲打或強(qiáng)行扳擰），不要擰偏，最后使罰的安裝平面與底板或油路塊安裝平面全部接觸。 2、管道安裝 在液壓系統(tǒng)中，管道的

37、主要作用是傳輸載能工作介質(zhì)。一般應(yīng)在所連接的設(shè)備及各液壓裝置部件、元件等組裝、固定完畢后再進(jìn)行管道安裝。安裝管道時(shí)應(yīng)特別注意防振、防漏問題。 （1）管道敷設(shè) 管道敷設(shè)應(yīng)變預(yù)裝拆和維護(hù)，并不妨礙生產(chǎn)人員行走及機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)。 橡膠軟管應(yīng)遠(yuǎn)離熱源或采取隔熱措施，并避免相互間與其他物體間產(chǎn)生磨擦，還應(yīng)避免急彎，管道最小彎曲半徑應(yīng)在10倍管徑以上。官長除滿足彎曲半徑和移動行程外，尚應(yīng)留4%的余量。 （2）管道加工 在管道安裝過程中，應(yīng)根據(jù)其尺寸、形狀及焊接要求加工管材。切割加工的管材端部應(yīng)平整，無裂紋和重皮等缺陷；需彎曲加工的鋼質(zhì)管道，彎管前要進(jìn)行退火處理，以防彎管時(shí)起皺或變扁，彎曲半

38、徑一般應(yīng)大于管子外徑的3倍，彎制后的橢圓旅應(yīng)小于8%；管端螺紋應(yīng)與相配的螺紋的基本尺寸和公差標(biāo)準(zhǔn)一致，螺紋加工后應(yīng)無裂紋和凹痕等缺陷；管子的焊接坡口形式、尺寸及接頭間隙可根據(jù)壁厚進(jìn)行加工和組對。經(jīng)加工而成的管道，應(yīng)將切削、毛刺等去除干凈。 （3）管道焊接 應(yīng)根據(jù)焊接對象的材質(zhì)選用合適的焊接材料；管壁較厚的管道焊前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱。管道焊接完畢，要將焊縫及周圍的熔渣及飛濺物清理干凈，并進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.5～2倍，試壓不合格的管道應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊，同一部位的返修次數(shù)不宜超過3次。 （4）酸洗和循環(huán)沖洗 酸洗方法有以下兩種： ① 式酸洗，其工序流程為：脫脂 水沖洗

39、 酸洗 水沖洗 中和 鈍化 水沖洗 干燥 防銹油（劑） 封口 ② 環(huán)酸洗，其工序流程為：水試漏 脫脂 水沖洗 酸洗 中和 鈍化 水沖洗 干燥 涂防銹油（劑） 封口。 酸洗時(shí)應(yīng)遵循有關(guān)規(guī)程。酸洗后，管道內(nèi)壁應(yīng)無附著物；用鹽酸、硝酸或硫酸洗時(shí)管道內(nèi)壁呈灰白色；用磷酸酸洗時(shí)管道內(nèi)壁呈灰黑色。 酸洗合格后，須在專用沖洗臺上將各段管子連接在一起進(jìn)行循環(huán)沖洗。循環(huán)沖洗時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意：

40、應(yīng)選用液壓泵、油箱、過濾器等元件適用的且與系統(tǒng)中所有密封件材質(zhì)相容的沖洗液（油），其粘度宜低些；清洗液（油）諸如油箱前，應(yīng)將有向內(nèi)清洗干凈，不得有任何肉眼可見的污物；注入沖洗液時(shí)應(yīng)經(jīng)過濾，過濾精度不低于液壓系統(tǒng)要求的過濾精度。沖洗過程中宜輔以適當(dāng)?shù)那脫艋蛘駝拥?，以加?qiáng)沖洗效果；沖洗結(jié)束后，須將沖洗液（油）排除干凈；沖洗后應(yīng)對沖洗質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，沖洗清潔度可用顆粒計(jì)數(shù)法監(jiān)測。 5.2 液壓泵站的使用與檢查 優(yōu)質(zhì)的液壓系統(tǒng)是針對無故障使用壽命長而設(shè)計(jì)的，它僅需要很少的維護(hù)。但是少量的維護(hù)對于得到無故障工作非常重要。 實(shí)踐表明液壓系統(tǒng)失效、損壞等多數(shù)是由于污染、維護(hù)不足和油液選用不當(dāng)造成的。為保

41、證液壓系統(tǒng)處于良好性能狀態(tài)，并延長其使用壽命，應(yīng)對其合理使用，并重視對其進(jìn)行日常檢查和維護(hù)。 液壓泵站使用中的注意事項(xiàng)如下： 1）低溫下，油溫應(yīng)達(dá)到20℃以上才準(zhǔn)許順序動作；油溫高于60℃是應(yīng)注意系統(tǒng)的工作情況。 2）停機(jī)4h以上的設(shè)備，應(yīng)先使液壓泵孔在運(yùn)轉(zhuǎn)5min，再起動執(zhí)行器工作。 3）各種液壓元件、輔助元件未經(jīng)主管部門同意，不準(zhǔn)私自調(diào)節(jié)火拆換。 4）液壓站出現(xiàn)故障時(shí)，不準(zhǔn)擅自亂動，應(yīng)通知有關(guān)部門分析原因并拆除。 液壓系統(tǒng)種類繁雜，各有其特定用途和使用要求。為了及時(shí)了解和掌握液壓站和整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，消除故障隱患，縮短為修周期，通常應(yīng)采用點(diǎn)檢和定檢的方法對系統(tǒng)進(jìn)行檢查。

42、 6.撰寫試驗(yàn)報(bào)告 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解液壓泵的主要性能，學(xué)習(xí)測定小功率液壓泵的壓力、流量、溶劑效率和總效率。 二、 實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容 1、 測定液壓泵的壓力－流量與其負(fù)載壓力的大小無關(guān)，但由于液壓泵的內(nèi)泄等原因，實(shí)際上輸出的流量是變化的。隨著液壓泵壓力的爭價(jià)，泄漏增大，其輸出的流量相應(yīng)變小。本實(shí)驗(yàn)通過測定小功率液壓泵的壓力和流量，作出泵的壓力－流量曲線。如圖1所示。 圖1 圖2 2、計(jì)算液壓泵的容積效率 根據(jù)容積效率的定義，泵的容積效率ηv為 ηv＝Qp/

43、Qt 液壓泵的理論流量Qt，可以根據(jù)液壓泵的幾何尺寸計(jì)算出來，在實(shí)際生產(chǎn)中，一般可用液壓泵空載時(shí)的流量作為理論流量，Qp為相應(yīng)壓力時(shí)的流量。 本實(shí)驗(yàn)通過所測定的泵的壓力和流量值計(jì)算出各種壓力下液壓泵的容積效率ηv，畫出泵的壓力－容積效率曲線，如圖所示。 3、測定和計(jì)算泵的總效率 根據(jù)液壓泵總效率的計(jì)算公式：η＝PPr＝pqTω=ηvηmηp 式中：ηm為機(jī)械效率， ηp為液壓效率，一般為ηp=1, P=pq ——泵的實(shí)際輸出功率； Pr＝Tω ＝T×2πn——泵的輸入（傳動）功率； 式中： p－泵的輸出壓力；

44、q－泵在對應(yīng)壓力下所輸出的流量； T－在壓力p時(shí)，泵的輸入轉(zhuǎn)矩； n－在壓力p時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速 此外，①轉(zhuǎn)矩的測量方法采用平衡電機(jī)法，如圖3所示 圖3 ②轉(zhuǎn)速n用轉(zhuǎn)速表測量； ③壓力由壓力表讀出（見系統(tǒng)圖5）； ④劉倆個(gè)有齒輪式流量計(jì)讀出。 本試驗(yàn)要求將不同壓力p時(shí)測量所得的總效率η，繪出壓力－總效率曲線，如圖4所示。 圖4 4、計(jì)算油泵的機(jī)械效率 因?yàn)棣?ηvηmηp，而ηp＝1，ηv和η為測定的數(shù)值，故ηm＝η/ηv，最后繪制ηm－p曲線，

45、如圖4所示。 三、 試驗(yàn)臺系統(tǒng) 圖5 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 四、 試驗(yàn)步驟 （1）溢流閥5全開（壓力為0），關(guān)閉截流閥6（順時(shí)針關(guān)閉），啟動泵，調(diào)節(jié)溢流閥5使p0指示壓力為6.3MPa，此時(shí)溢流閥作安全閥用。 （2）逐漸打開溢流閥6，使p0壓力為0，記下此時(shí)的壓力和對應(yīng)流量q、轉(zhuǎn)矩T、轉(zhuǎn)速n、G和L填入表中。 （3）調(diào)節(jié)節(jié)流閥6，使p0壓力升高到1MPa，記下此時(shí)的壓力和對應(yīng)的q、轉(zhuǎn)矩T、轉(zhuǎn)速n、G和L填入表中。 （4）以后壓力以每次1MPa遞增，直至6MPa，重復(fù)步驟3。 7 .課程設(shè)計(jì)小結(jié) 課程設(shè)計(jì)是我們每個(gè)大學(xué)生大學(xué)生活的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是對

46、每一學(xué)年內(nèi)學(xué)習(xí)過程綜合能力的考核。通過這次密切結(jié)合實(shí)際的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使我深入學(xué)習(xí)了液壓泵站系統(tǒng)的整體構(gòu)造及各種液壓元件與輔件的選型計(jì)算，同時(shí)也熟悉了與機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、資料、手冊并培養(yǎng)運(yùn)用它們解決實(shí)際問題的能力和獨(dú)立工作的能力，為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定了基礎(chǔ)。 經(jīng)過三周的努力，我終于將這次的課程設(shè)計(jì)做完了，在這次作業(yè)過程中，我遇到了許多困難，一遍又一遍的計(jì)算，一次又一次的設(shè)計(jì)方案修改這都暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足.剛開始在設(shè)計(jì)時(shí)，由于對液壓泵站的設(shè)計(jì)還是有所了解的，因此不到兩天就將所有需要使用的數(shù)據(jù)計(jì)算好了。可是我當(dāng)我對各種液壓元件的選型與安裝時(shí)遇到了麻煩，令我非常苦

47、惱.后來在老師的指導(dǎo)下，我找到了問題所在之處，將之解決。同時(shí)我還對液壓泵站的基本原理有了更進(jìn)一步的了解。在傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，至于畫裝配圖和泵組零件圖，由于前期計(jì)算比較充分，整個(gè)過程用時(shí)不到一周，在此期間，我還得到了許多同學(xué)和老師的幫助。 盡管這次設(shè)計(jì)的時(shí)間還是比較長的，過程是曲折的，但我的收獲還是很大的。不僅僅液壓泵站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與方法；也不僅僅對制圖有了更進(jìn)一步的掌握；MathType和Auto CAD ，Word這些僅僅是工具軟件，熟練掌握也是必需的。對我來說，收獲最大的是方法和能力。那些分析和解決問題的方法與能力。在整個(gè)過程中,我發(fā)現(xiàn)像我們這些學(xué)生最最缺少的是經(jīng)驗(yàn)，沒有感性的認(rèn)識，空

48、有理論知識，有些東西很可能與實(shí)際脫節(jié)?？傮w來說，我覺得做這種類型的作業(yè)對我們的幫助還是很大的，它需要我們將學(xué)過的相關(guān)知識都系統(tǒng)地聯(lián)系起來，從中暴露出自身的不足，以待改進(jìn)。 通過本次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)會了如何查閱資料，提高了使用資料如何進(jìn)行計(jì)算、繪圖和數(shù)據(jù)處理的能力。學(xué)會了如何運(yùn)用自己學(xué)過知識，提出問題、分析問題以及解決問題。這些都會使自己的將來的學(xué)習(xí)和工作受益非淺。由于所學(xué)知識有限，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏，因此，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)中難免存在缺陷與不足，懇請各位老師及參閱者批評指正，我將在今后的學(xué)習(xí)與工作中進(jìn)行彌補(bǔ)。 參考文獻(xiàn) [1] 張利平.液壓站設(shè)計(jì)與使用.北京：海洋出版社，2004. [

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