63-80Tm自升式塔式起重机液压系统设计.doc

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1、 中 文 摘 要塔式起重机是一种塔身直立，塔顶能够做360度回转的起重机，通常用于房屋建筑和设备安装的场所。具有适用范围广，起升高度可调，回转半径大，工作效率高，操作简便，运转可靠等特点。近几年来，随着建筑业的不断发展，塔式起重机应用日趋广泛，且已成为高层建筑施工的主要垂直运输设备。由于塔式起重机的塔身由钢架结构一节一节组成，因此在建筑中随着建筑物的升高塔身可逐节升高。本设计所涉及的塔式起重机液压系统就是在塔身在逐节升高时控制塔顶升。本设计针对现场所收集的原始数据对塔式超重机液压系统的工况进行了分析，并确定了系统的工作压力和主要元件的结构参数。对液压元件进行了选择，拟定了液压系统图。对液压缸各

2、部分尺寸进行了计算，各部分结构进行了设计。关键词：塔式起重机，液压系统，工况分析，元件选择，系统图确定，液压缸结构设计概 述现在液压技术在现代工程机械中应用日益广泛，我国的液压工业开始于20世纪50年代，其产品最初应用于机床和锻压设备，后来又用于拖垃机动机和工程机械。自1964年开始从国外引进液压元件生产技术，同时自行设计液压产品以来，我国的液压元件生产以形成系列产品，并在各种机械设备上得到了广泛的应用。目前，我国机械工业在认真消化，推广从国外引进的先进液压技术的同时，大力研制开发国产液压元件新产品。加强产品可靠性和新技术应用的研究，积极采用国际标准的和执行新的国家标准。合理调整产品结构。对一

3、些性能差的不符合国家标准的液压件产品，采取逐步淘汰的措施，可以看出，液压传动技术在我国的应用与发展已进入了一个崭新的历史阶段。液压传动相对于机械传动来说，是一门新技术。如果从1795年世界上第一台水压机诞生算起，液压传动已有200多年的历史，然而液压传动的真正推广使用却是近50多年的事，特别是20世纪60年代以后，随着原子能科学，计算机技术的发展，液压系统也得到了很大的发展，渗透至国民经济的各个邻域之中，在工程机械，冶金、军工、农机、汽车、轻纺、船舶、石油，航空和机床工业中，液压技术得到了普遍的应用，当前液压系统正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化等方向发展，同

4、时，新型液压元件的应用，液压系统的计算机辅助设计，计算机仿真和优化，微机控制等工作，也日益取得了显著的成果。设 计 任 务设计题目：63-80Tm自升式塔式起重机液压系统设计1、工作原理在建筑施工中塔式起重机用于提升和下放重物，随着建筑物的升高，起重机的塔身应逐节升高。起重机的塔身是由一节一节的塔身标准节通过螺栓连接起来的，在塔身升高接入塔身标准节时，需要将标准节接入即起重机上部顶升起来，标准节接入并连接好后，再将顶升起来的起重机上部落下，该任务是由液压系统来完成的。2、主要参数顶升力： 500 KN700KN工作行程：1800mm顶升速度：0.30.7m/min 3、设计任务1）进行设计计算

5、、确定设计方案，内容包括： 确定执行元件(液压缸)的主要结构尺寸； 绘制液压系统图； 选择各类元件及辅助元件的型号和规格； 确定系统的主要参数；设计整机布局。2）绘制设计图纸（5张）液压缸装配图一张（1号图纸）；液压站总装图一张（1号图纸）。零件图：液压缸缸体图（2号图纸） 液压缸活塞杆图（2号图纸） 液压缸活塞图（2号图纸）4、应提交的设计文件及成果设计成果：包括毕业设计说明书和图纸第一章 工况分析与初定液压系统参数 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

6、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。1 载荷的组成和计算1.1 液压缸的载荷组成塔式起重机液压系统的执行元件是液压缸，由活塞杆顶升塔身升降。由分析知：作用在活塞杆上的外部载荷包括工作载荷Fg、活塞组件运动时所产生的摩擦载荷和由于速度变化而产生的惯性载荷Fa。液压缸的总载荷为： =+F m+ （1-1）1.2 液压缸的载荷计算(1) 工作载荷Fg 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，这些作用力的方向与活塞运动方向相同为负，相反为正。本设计中工作载荷Fg为塔顶重量，由原始资料可知：Fg=500700KN（2）活塞组件的摩擦载荷由于液压缸的密封

7、材质和密封形成不同，密封阻力难以精确计算，可以用液压缸的机械效率来考虑。 Fm=（1-m）F （1-2）式中：m为液压缸的机械效率，一般取0.90-0.95（3）惯性力Fa由于活塞组件速度变化较小，所以惯性力可忽略不计。因此： = =500700KN(4)液压缸推力 作用于活塞上的载荷F一般估算为：F=Fw/m=700/0.92=760.87KN式中：F液压缸推力 Fw工作载荷 m液压缸的机械效率 式中取0.922 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，

8、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，重载设备压力要选得高一些。具体选择可参考表2和表3。表1 按载荷选择工作压力载荷kN50工作压力MPa 10故需做压杆稳定性校核。稳定性验算如下： 1 = （1-6）式中：E为活塞杆材料的弹性模量，一般取E=210GPa；p为材料的许用应力，查材料手册p=280MPa。将以上各值代入（1-6）式，得： 1= =86活塞杆可简化成两端铰支的压杆，所以= 1。（一端自由，一端刚性固定=2、两端铰

9、接=1）。活塞杆的截面为圆形，则压杆截面的最小惯性半径为：i= = = = =51.43 以上两式中：I截面的最小极惯性矩；A活塞杆面积；d活塞的直径；压杆的长度系数；L活塞杆的行程。由于1,所以不能用欧拉公式计算临界压力，若用直线公式由表8查得优质钢的a和b 分别a=461MPa, b=2.568MPa表8 直线公式的系数a和b材料（bs的单位为MPa）a(MPa)B(MPa)A3钢b372s2353041.12优质碳钢b471s3064612.568硅钢b510s5873.744353铬钼钢98075.296铸铁332.21.454强铝3732.15松木28.70.19 s为材料屈服强度查

10、材料手册s取350MPa 2 = = =43.2 由上述计算可见活塞杆的柔度介于1和2之间(21)，是中性柔度压杆,由直线公式求出临界应力为: cr =a b=4612.56851.43=328.93MPa临界压力为：Pcr=crA= (140103)2328.93106=5060.92 kN 活塞杆的工作这安全系数为： n= = =6.65查有关手册知：活塞杆稳定的安全系统nst=3.55。本设计取 nst=5，nnst，因此活塞杆满足稳定性要求。5 计算液压缸所需流量液压缸工作时所需流量为： q=A (1-7)式中：A液压缸有效作用面积(m2)； 活塞与缸体的相对速度(m/s)。由任务书及

11、前面的计算可知：顶升速度： V=0.3-0.7m/min=0.005-0.012m/s。液压缸无杆腔面积: A=D2/4=3.142002/4=31400mm2=0.0314m2液压所需最小流量: q1=A1V1=0.03140.005=1.5710-4m3/s液压缸所需最大流量: q2=A2V2=0.03140.012=3.76810-4m3/s第二章 液压基本回路确定和液压系统合成1 液压基本回路确定1.1 调速回路确定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。 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

12、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溢流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。 容积调速是靠改变液压泵或液压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，并使其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。由设计任务书所给的原始资料可知，

13、该液压系统只要能满足塔顶的升降即可，本着满足控制要求、结构简单、经济可靠的原则，决定采用节流调速方法。在节流调速回路中根据流量阀的安装位置不同，调速方式有三种：一是安装在液压缸的进油路上进油路节流调速，二是安装在液压缸的回油路上回油路节流调速，三是和液压缸关联，安装在液压缸的旁油路上旁油路节流调速。进油路节流调速的特点： 液压泵流量必须按执行元件最高速度所需流量选择，供油压力按最大负载所需压力考虑。因此，泵输出功率较大，工作部件的运动速度随外负载的增减而忽慢忽快，难以得到稳定的速度，因而进口节流调速回路不宜用在负载大速度高或者负载变化较大的场合，而在低速轻载下速度刚性好，所以适用于负载变化较小

14、、功率不大的液压系统中。回油路节流调速回路和进油路节流调速回路相比：速度负载特性，承载能力，功率特性和效率等相似。在承受负值负载能力、运动平稳性、油液发热对泄露的影响方面优于进油路节流调速回路。旁路节流调速回路：由于旁路节流调速回路在高速，重质载下工作时，功率大，效率高，因此适用于动力较大、速度较高、速度稳定性不高、且调速范围小的液压系统中。经由以上的分析以及设计任务书中所给的已知参数，本系统决定选择回油路节流调速回路。考虑到无论塔顶上升或下降，均能进行回油路节流调速，且使回路保持一定的背压，同时进油路又敝通无阻，决定液压缸的无杆腔和有杆腔均通过单向节流阀接通，其连接方式如图2所示。图2 采用

15、单向节流阀的节流调速回路1.2 方向控制回路确定自升式塔式起重机随着建筑物层数的增加，需不断调整自身的塔高，在调整塔身高度时，需将塔顶部分顶升，并能停止在一定的位置，这需要锁紧回路来完成；塔顶的顶升和下降，需要换向回路来完成。1.2.1 锁紧回路的确定能使执行元件锁紧的方法有多种，如利用三位换向阀的中位机能。三位换向阀的中位机能为M、O时，均能使液压缸锁紧，但其锁紧效果欠佳，因为阀芯和阀体间有间隙，随着时间延长，油液会慢慢泄漏，因此这里采用双向液压锁进行锁紧，如图3所示。图3 双向液压锁锁紧回路1.2.2 换向回路确定执行元件的换向一般由换向阀来控制，换向阀的作用是利用阀芯相对于阀体的运动来控

16、制液流方向，接通或断开油路，从而改变执行机构的运动方向、启动或停止。由于液压缸的活塞杆要带动塔顶升降，所以需要换向阀来改变流入液压缸的液流方向。换向阀的种类很多，一般按换向阀阀芯的运动方式、控制方式、工作位置数和通路数等特征进行分类。见表9，由于润滑式换向阀操作控制方便，在液压系统中得到广泛应用。因此本系统采用滑阀式换向阀。表9 阀式换向阀类型分类方式名称按阀芯运动方式滑阀 转阀按操纵阀芯的方式手动 电动 机动 液动 电液动按阀的工作位置数二位 三位 四位按阀的通路数二通 三通 四通 五通按阀的安装方式管式 板式 发兰式由于塔顶能升、降和停止，所以需要采用三位四通换向阀。为了配合双向液压锁使液

17、压缸锁紧，换向阀采用H型的中位机能。由于塔身每升、降一次均要工作较长时间，换向阀工作不太频繁，所以采用手动操作装置。其回路如图4所示。图4 换向回路1.3 压力控制回路确定压力控制回路是利用压力控制元件来控制系统或局部油路的压力，以满足执行元件的要求。它可分为溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。设计任务书可知要顶起塔顶,液压缸需要一定的工作压力。因此需要有溢流阀来完成。溢流阀的作用主要有两个，一是在定量泵节流调速系统中，用来保持液压泵出口压力恒定，并将液压泵多余的油液溢流回油箱，即起定压和溢流作用；二是在系统中起安全保护作用，在液压系统正常工作时溢流阀处于关闭状态，使系统压力不再增加，对系统

18、起过载保护作用。经分析知：本系统中的溢流阀起定压溢流作用。溢流阀根据结构不同，分为直动式和先导式两类。直动式用于低压系统，先导式用于中、高压系统。直动式溢流阀的阀芯在弹簧的作用下处于关闭位置。油液从进油口进入，油液压力作用于溢流阀的阀芯上，使阀芯产生一个打开趋势的液压推力。当液压力小于弹簧力时，阀芯不动，阀口关闭，油口不通。当液压力超过弹簧力时，阀芯移动，阀口打开，油口相通，溢流阀溢流，油液便从油口流回油箱。从而保证进口压力基本恒定，系统压力不再升高。扭动螺冒可改变弹簧的压力，从而调整溢流阀的工作压力。直动式溢流阀由于采用了阀芯上设阻尼小孔的结构，因此可以避免阀芯动作过快时造成的振动，提高了阀

19、工作的平稳性。但这类阀用于高压大流量时，需要设置刚度较大的弹簧，且随着流量的变化，其调节后的压力波动较大，故这种阀只适用于系统压力较低，流量不大的场合。先导式溢流阀的结构尺寸较小，调压弹簧刚度较小，因此压力调定比较轻便，但需要先导阀和主阀都动作后才起控制作用，因此反应不如直动式溢流阀灵敏。先导式溢流阀中主阀弹簧主要用于克服阀芯的摩擦力，弹簧刚度小。当溢流量变化引起主阀弹簧压缩量变化时，弹簧力变化较小。因此阀的进口压力变化也较小，故先导式溢流阀调压稳定性好。因先导式溢流阀是由先导阀来控制和调节溢流压力，而由主阀用来溢流，故在工作过程中振动小，噪声低，压力较稳定，它适合于高压，大流量的场合。通过对

20、溢流阀的分析比较，本系统采用先导式溢流阀来调节系统所需压力，并保持压力恒定。该溢流阀按装在液压泵的出口，与执行元件并联安装，在系统中不做功，只对元件起控制作用。1.4液压动力源回路确定液压动力源回路是液压系统中提供一定压力和流量传动介质的动力源回路。常用的液压动力源回路有开式液压系统回路、闭式液压系统回路两种形式。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。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。经分析比较，本系统决定采用开式系统。液压系统的工作介质

21、的能量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，如图5所示。图5 液压动力源回路1.5滤油器选择据统计液压系统中有75%以上的故障是和液压油的污染有关。油液中的污染能加速液压元件的磨损，卡死阀芯，堵塞工作间隙和小孔，使元件失效。导致液压系统不能正常工作，因而必须对油液进行过滤，过滤器的功用在于过滤液压油中的杂质，使进入到液压系统中去的油液的污染度降低，保证系统正常工作。液压系统对过滤器的要求是：有足够的过滤精度，有足够的过滤能力，有一定的机

22、械强度，滤芯有良好的抗腐蚀能力，滤芯便于清洗、更换，便于拆装和维护。过滤器按滤芯结构可分为网式、线隙式、纸质、烧结式和磁性过滤器等。网式滤油器：由1-2层铜丝网围在开口的金属圆筒式圆形的支架上组成，过滤精度一般为0.08-0.18mm，它的特点是结构简单，压力损失小（0.01MPa-0.025MPa）多在系统的吸油路上作粗滤用，也有用较细的2-3层金属网做成精度较高的网式滤油器。用于调速阀前的过滤。线隙式滤油器：滤芯是由金属线细绕在多角形式或圆筒金属骨架上构成，利用线间的缝隙过滤油液。线隙式过滤器结构简单，过滤效果好，通过能力强，耐高温高压，但是过滤精度较低，多用于吸液管路和油液管路过滤。纸芯

23、式过滤器：纸芯是油滤纸围绕在酚醛树脂或木浆微孔滤纸制成的芯架上，为增大过滤器面积，纸芯做成折叠形。这种滤油器适于精过滤，精度可达0.005mm，工作压力可达38MPa，压力损失为0.05MPa-0.12MPa，但这种过滤器易堵塞，且无法清洗。故使用时纸芯应定期更换，多用于压力管路和回液管路。烧结式滤油器：其滤芯由青铜等金属烧结而成，它是利用金属颗粒间的缝隙进行过滤的。构成滤芯的金属粉末颗粒不同，过滤进度也不同，精度范围为0.007mm-0.1mm。这种滤油器的特点是：结构简单，强度高，抗腐蚀，过滤精度高，适用于精滤器，但颗粒易脱落，压力损失大（0.03MPa-0.2MPa）难以清洗。磁性滤油器

24、：磁性滤油器的滤芯有永久磁铁做成，用于清除油液中的铁屑、铸铁粉末等铁磁性物质。综上所述，在泵的入口要装置粗过滤器，即网式过滤器以除去液压油中的杂质，使进入到液压系统中的油液污染度降低，保证系统正常工作。过滤器在回路中的连接情况如图5所示。2 液压系统合成在以上液压基本回路确定以后，可根据上述的基本回路合成液压系统，如图6所示。液压系统工作原理： 液压泵3由电动机带动旋转，从油箱1中吸油。油液经过滤器2过滤后流往液压泵，经泵向系统输送。来自液压泵的压力油流经换向阀与单向节流阀，再经液压锁进入液压缸左腔，推动活塞连同工作台向右移动。这时，液压缸右腔的油通过换向阀经回油管排回油箱。 图6 塔式起重机

25、液压系统图1油箱；2滤油器；3电动机；4叶片泵；5压力表；6液压锁；7油 缸第三章 液压元件的选择与专用件设计1 液压泵的选择1.1 确定液压泵的最大工作压力ppppp1+p (3-1)式中：p1液压缸或液压马达最大工作压力，MPa； p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。p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p =(0.20.5)MPa；管路复杂，进口有调速阀的，取p =(0.51.5)MPa。式中p取0.5MPappp1+p=25MPa+0.5MPa=25.5MPa1.2确定液压泵的流量qp多液压缸或液压马达同时工作

26、时，液压泵的输出流量应为qpK(qmin)式中：K系统泄漏系数，一般取K=1.11.3;式中取1.2 qmin同时动作的液压缸或液压马达的最大总流量，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0.510-4m3s。 qp1.2（3.768+0.5）10-4m3s =5.121610-4m3s1.3选择液压泵的规格根据以上求得的pp和qp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2560%。所以Pp额=25.5（1+25%）=31.875MPa查相关手册可知选,择斜盘式轴向柱塞泵

27、，型号为MCY14-1B，有关参数见表10。 表10 柱塞泵主要参数类别型号排量ml/r压力MPa转速r/min特 点生 产 厂斜盘式轴向柱塞泵MCY14-1B25321500结构紧凑，有一定的自吸能力，耐冲击差沈阳液压机厂1.4 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，则：P= pp qp/p （3-2）式中：pp液压泵的最大工作压力(Pa)； qp液压泵的流量(m3s)； p液压泵的总效率，参考下表式中选柱塞泵p=0.83。表11 液压泵的总效率液压泵类型齿轮泵螺杆泵叶片泵柱塞泵总效率0.60.70.650.800.600.750.800.85将各值代入（3-2）

28、式得：P= pp qp/p=25.56.2510-4/0.83=1.15KW2 液压阀的选择阀的选择原则：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。溢流阀的选择：依据液压泵的流量为（6.2510-4m3/s）和系统压力选择。 根据有关手册可知，选择型号为YF型溢流阀。其有关参数见下表。表12 溢流阀主要参数型 号最大压力范围MPa额定流量l/min公称直径mmYF型溢流7-32 401

29、0换向阀的选择：由设计书中所选的液压泵的流量为6.2510-4m3/s，可换算为37.5L/min，根据相关手册选择WMM型手动换向阀，其相关参数为：.单向节流阀的选择：根据相关手册可知，应选择MK型单向节流阀，其相关参数为：双向液压锁的选择：（补充）3 管道尺寸的确定管路在液压系统中用于传递工作介质。为保证液压系统工作可靠，管路应有足够的强度，良好的密封，压力损失要小，拆装要方便。管路按其在液压系统中的作用可分为主管路、泄油管路、控制管路和旁通管路。选择的管路应有足够的通流面积和承压能力。对于重要的管道还需验算其内径和壁厚。 3.1 管道内径计算 （3-3）式中： 通过管道内的流量(m3s)

30、；管内允许流速(ms)，见表13。表13 允许流速推荐值管 道液压泵吸油管道液压系统压油管道液压系统回油管道推荐流速(m/s)0.51.5，一般常取1以下36，压力高，管道短，粘度小取大值1.52.63.1.1 吸油管内径将q=6.25，v=0.8代入（3-2）式得： d吸=2=0.028mm=28mm 液压泵的吸油压力较小，由于液压泵的及油管一般为固定连接，所以应选择钢管或铜管。这里选择钢管，其直径d=32mm。3.1.2 压油管道内径将q=6.25，v=5代入（3-2）式得： d压=2=11mm由于液压泵输出的液压油压力比较大，每个控制元件之间有一定的相对位置，所以管应能承受一定的压力，还

31、有弯曲，所以选钢管或橡胶管。这里选择橡胶管，其直径d=13mm。3.1.3 回油管道内径将q=6.25，v=2代入（3-2）式得： d回=2 =18mm由于液压回油路的压力较低且为固定连接，所以回油管选择铜管、尼龙管或钢管。这里选择钢管，其直径d=20mm表14 各种管子的内径标准种 类管 子 内 径软管胶管46810131619222532384551/硬管钢管34681215202532405065801003.2 管道壁厚的计算 (3-4) 式中 管道内最高工作压力(Pa)； 管道内径(m)；管材的许用应力。对钢管： ，b为管材的抗拉强度，可由材料手册查出；n为安全系数，当7MPa时，取

32、n=8；当7MPa17.5MPa时取n=4。对铜管：25MPa。由于本系统压力较高，故大部分管路选用无缝钢管，而且已知=25.5，所以取，又由液压元件手册查的 （3-5）吸油管道壁厚：由于吸油管压力较低，不需要进行壁计算，查手册按最薄管壁选择即可。其管壁厚度为:1.6mm。压油管道壁厚：d=11mm=0.935mm查相关手册，决定选择壁厚为:1mm的管路。回油管道壁厚：由于回油管压力较低，不需要进行壁计算，查手册按最薄管壁选择即可。其管壁厚度为:1mm。4 油箱容量的确定油箱的主要功能是：储存液压系统所需的足够的油液，散发系统工作时所产生的一部分热量，沉淀油液中的杂质，分离油液中的气体。油箱容

33、积的确定是设计油箱的关键，油箱的容积应能保证当系统有大量供油而无回油时，最低液面应在进油口过滤器之上，保证不会吸入空气；当系统有大量回油而无供油时，或系统停止运转，油液返回油箱时，油液不至于溢出。可按下式确定油箱的容积： （3-6） 式中 液压泵每分钟排出压力油的容积(m3)； 经验系数，见表15。表15 经验系数系统类型行走机械低压系统中压系统锻压机械冶金机械al2245761210这里取=10 ,则:V=aqv=106.2510-4m3/s=106.2510-460m3/min=375L油箱的容积为375L.第四章 液压系统的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

34、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。1 液压系统压力损失压力损失主要包括管路的沿程损失P1，管路的局部压力损失P2和阀类元件的局部损失P3，总的压力损失为：p=p1+p2+p3 （3-7） （3-8） （3-9）式中管道的长度(m)；d管道内径(m)； 液流平均速度(ms)； 液压油密度(kg/m3)； 沿程阻力系数； 局部阻力系数。式中为未知数，所以要加以计算。要

35、确定值需要判别液体的流动状态。可用雷诺数Re判别。Re=d/v （3-10）式中 流动液体平均速度； d管道直径； v液体运动黏度，见表16； Re雷诺数。表16 液压泵类型推荐用油的运动黏度条 件液压泵类型环境温度5-40时v/min2S-1（40）环境温度40-80时v/min2S-1（40）叶片泵7MPa以下30-5040-757MPa以上50-7055-90 齿轮泵30-7065-165 柱塞泵30-8065-240 将各值代入（3-10）得：Re压=压dH/V压黏=51310-3/5010-6=13002320 属于层流根据计算公式金属管沿程阻力系数=75/Re；橡胶管=80/Re。所以=80/1300=0.073，将值代入（3-8）式得： 沿程阻力损失： 式中： L管道长度取3m； V液流平均速度取5m/s； d管道内径d=1310-3m； 液压油密=900kg/m3。局部阻力损失用下式估算：P2 =（0.05-0.15）P1=0.10.224=0.0224M