液压系统计算

1标题宋体，14，加粗，字体红色2淡灰色，输入值，可以编辑3橙色，结果，不可编辑4淡蓝色，参考数据，不可编辑5678910使用说明参考文献[1]王益群,高殿荣.液压工程师技术手册[M].北京.化学工业出版社,2010[2]杨培元，朱福元.液压系统设计简明手册[M].北京.机械工业出版社，2011[3]李壮云.液压元件与系统[M].北京.机械工业出版社，2011参考文献[1]王益群,高殿荣.液压工程师技术手册[M].北京.化学工业出版社,2010[2]杨培元，朱福元.液压系统设计简明手册[M].北京.机械工业出版社，2011[3]李壮云.液压元件与系统[M].北京.机械工业出版社，2011缸径(mm)杆径(mm)行程(mm)8040100无杆腔面积(c㎡)50.27无杆腔体积(L)0.50无杆腔压力(MPa)有杆腔面积(c㎡)37.70有杆腔体积(L)0.38有杆腔压力(MPa)液压缸面积比1.33体积变化(L)0.13动作速度(M/s)速度(M/min)流量(L/min)电机转速(r/min)伸出0.042.1010.56收缩0.2012.0045.24差动0.2515.0018.85负载力(KN)系统压力（Mpa)效率有效工作面积(c㎡)200161125.00最小工作面积(c㎡)两者比较2.00最低速度(M/min)0.05压力P1（Mpa)压力P2（Mpa)面积A1(c㎡)面积A2(c㎡)合力F(kN)2.300.0050.2737.7011.56工作压力P（Mpa)面积A(c㎡)弹簧弹力F(KN)合力F(kN)12.5075.400.00094.25计算结果缸径(mm)杆径(mm)行程(mm)系统流量(L/min)系统压力(MPa)804010010.5912.00伸出速度（m/s）缩回速度（m/s）伸出时间（s）收缩时间（s）泵排量（mL/r)1.330.447.630.2335.30液压缸参数速度-流量油缸工作面积液压缸受力计算（双作用）液压缸受力计算（单作用）说明：计算结果数据部分是手动输入300进缸流量(L/min)伸出速度收缩速度10019.8926.530.330.440.00推力(KN)(18.85)伸出时间收缩时间5.00拉力(KN)18.850.300.23电机功率油泵排量（mL/r）油泵排量（mL/r）35.300.0035.19系统流量(L/min)10.590.00124150.80系统压力(MPa)12.001.0012.0062.83效率系统功率(Kw)2.490.0024.80泵理论功率进出口压差（MPa)实际输出流量(L/min)理论功率(kw)12.0010.592.12最小稳定流量(L/min)驱动转矩(N.m)转速（r/min)机械功率(kw)0.12903009.11液压马达转矩排量(mL/r)进出口压差（MPa)输出转矩(N.m)10012190.99力-质量推力(KN)吨（T)80.008.1649.005.00最大推力(KN)(18.85)电机功率(Kw)2.200.85液压缸速度泵所需机械功率说明：计算结果数据部分是手动输入差动伸出速度单位79.58M/min1.33m/s差动伸出时间单位0.08s0.250.370.550.751.11.52.2345.57.5111518.522303745557590110132160200250315355电机转矩理论功率(kw)转矩(N.m)451432.50泵容积效率理论流量(L/min)实际流量(L/min)容积效率10.591601510.86%泵机械效率理论流量(L/min)进出口压差（MPa)转矩(N.m)转速（r/min)机械效率10.5912.001432.50300.004.71%泵总效率容积效率机械效率总效率15.110.0571.11%电机功率4级380V/50HZ容积计算经验系数流量容积aQV=Q*aL/minL6400.002400.00体积计算长宽高ABCmmmmmm1200900690管路内径系统流量压力管路内径回油管路内径Qd=4.61*(Q/4)^0.5d=4.61*(Q/2)^0.5L/minmmmm400.0046.165.2管道壁厚安全系数20#钢抗拉强度承受压力SσbPMpaMpa341025无杆腔体积液面高vC=V*10^6/(A*B)Lmm0.500.47允许温升输出功率系统损失功率ΔtPPL=P*0.15℃kwkw10101.5输出功率总效率系统损失功率PηPL=P*(1-η)kwKw300.873.9散热系数油液温升油箱散热容积KΔt=t1-t2V≈10^3*{[PL/(0.065*K*(t1-t2))]^3}^0.5W/(m2*℃)℃m3815353.55系统发热量油箱散热量冷却器热交换量液面高度差计算油箱散热面积油箱自然通风最小有效容积水冷却器散热面积PL=P*(1-η)PTPC=PL-PTkwkwkw30030液压油进口温度液压油出温度平均温度差T1T2T=[(T1+T2)-(t1+t2)]/2℃℃℃554012.5油的流量油的密度油的比热容QρCL/minkg/m3kJ/(kg*℃)2329001.88水的流量水的密度水的比热容Qs=C*ρ*ΔT/(Cs*ρs*Δt)ρsCsm3/hkg/m3kJ/(kg*℃)8.4110004.2系统发热量油箱散热量冷却器热交换量PL=P*(1-η)PTPC=PL-PTkwkwkw4.404.4液压油温度冷却介质温度平均温度差T1+T2t1+t2T=[(T1+T2)-(t1+t2)]/2℃℃℃403010冷却水量风冷却器散热面积系统压力经验系数a体积有效容积V=A*B*C/10^6V1=V*0.85LL745.2633.42吸油管路内径流速d=4.61*(Q/0.8)^0.5v(m/s)mm102.9管子内径壁厚dΔ=P*d*S/(2*σb-P*S)管子承受的压力mmmm安全系数S606.04管内流速管路内径流速d4Q/(πd^2)mmm/s901.05散热系数油箱散热面积油箱散热情况KA=PL/(K*Δt)整体式，通风差W/(m2*℃)m2单体式，通风较好150.01上置式，通风好强制通风式环境温度油液最高允许温度t2t1℃℃通风条件2540差良好风扇却循环水冷却散热系数散热面积油箱散热系数K（液压工程师手册）注：油箱公称容量大于本系列10000L时，应按GB/T321—2005《优先数和优先数系》中R10数系选择。油箱空气容量10%～15%说明：对于压力管，当压力高、流量大管路短时取大值，反之取小值；当系统压力p＜2.5MPa时，取v=2m/s,当P=2.5～14MPa时，取v=3～4m/s，当p＞14MPa时，取v≤5m/s；对于行走机械，当P＞21MPa时，取v≤5～6m/s油箱散热系数K（液压元件与系统）种类高压胶管通径：6/8/10/13/16/19/22/25/32/38/45/51钢管通径：3/4/5；6/8/10；12/15/20/25/32/40/50/65/80/100kA≈PC/(T*k)W/(m2*℃)m23506.86风冷却式冷却介质进口温度冷却介质出口温度制冷t1t2℃℃3040油进出口温度差ΔT=T1-T2℃15水进出口温度差Δt=t2-t1℃10散热系数kW/(m2*℃)116散热面积A≈PC/(T*k)m23.79水冷却式行走机械p≤2.5MPa2.5MPap≤6.3MPap6.3MPa1～22～45～76～12吸油管压油管回油管短管及局部收缩处0.5～1.52～61.5～2.5≤10P7MPAP17.5MPAP17.5MPA864散热系数K11~2829~5758~74142~341散热系数K8~1014~2020~25110~175散热系数K油箱散热系数K（液压工程师手册）注：油箱公称容量大于本系列10000L时，应按GB/T321—2005《优先数和优先数系》中R10数系选择。2.5、4.0、6.3、1016、25、40、63、100160、250、315、400、500、630、800、10001250、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300、8000、10000液压泵站油箱公称容量系列(JB/T7938—2010)/L说明：对于压力管，当压力高、流量大管路短时取大值，反之取小值；当系统压力p＜2.5MPa时，取v=2m/s,当P=2.5～14MPa时，取v=3～4m/s，当p＞14MPa时，取v≤5m/s；对于行走机械，当P＞21MPa时，取v≤5～6m/s油箱散热系数K（液压元件与系统）种类高压胶管通径：6/8/10/13/16/19/22/25/32/38/45/51钢管通径：3/4/5；6/8/10；12/15/20/25/32/40/50/65/80/100列管式350~580波纹板230~815风冷116~175机械制冷冷却效果最好润滑系统25～30长宽高体积材料密度ABCV=A*B*C/10^6ρmmmmmmLg/cm3100501000.57.85系统流量高压孔道回油孔道Qd=(4Q/3π)^0.5d=(4Q/2π)^0.5L/minmmmm253.34.02.连接孔的直径3.起吊螺钉孔的直径材料抗拉强度安全系数孔道直径最高工作压力压力油孔壁厚σbndpδ=pdn/2σbN/mm²mmMPamm60066160.48重量计算（45锻）1.通油孔道的直径吸油孔道d=(4Q/1π)^0.54.油孔间的壁厚及其校核(45钢）mm5.6(1)固定液压阀的螺纹孔应与阀的定位销和螺钉孔直径相同(2)连接集成块组的螺栓规格可类比相同压力等级的系列集成块的连接螺栓确定单个集成块质量在30kg以上时，应按质量和强度确定螺钉孔直径种类工作压力Mpa厚度mm单重数量总重热轧钢板约35160m=ρ*VkM=k*m碳钢锻件约35160kgkg灰口铸铁约14-3.9327.85球磨铸铁约35-铝合金锻件约21-油液流经孔道吸油孔道高压孔道允许流速(m/s)0.5～1.52.5～5最高工作压力p＜7MPa7～17.5MPa安全系数86说明高压孔道：高压时取最大值，反之取最小值；孔道长的取小值，反之取大值；油液粘度大时取小值（1）与阀油口相连孔道直径应与液压阀的油口直径相同；（2）与管接头相连孔道直径按表格计算(1)固定液压阀的螺纹孔应与阀的定位销和螺钉孔直径相同(2)连接集成块组的螺栓规格可类比相同压力等级的系列集成块的连接螺栓确定单个集成块质量在30kg以上时，应按质量和强度确定螺钉孔直径工艺性焊接性相对成本一般一般100一般一般150好不可200一般不可210好不可1000回油孔道1.5～2.517.5MPa4高压孔道：高压时取最大值，反之取最小值；孔道长的取小值，反之取大值；油液粘度大时取小值工作负载导轨摩擦阻力负载惯性负载重力FWFf=μ*GFa=(G/g)*(Δv/Δt)GKNKNKNKN8000601530.61600μ动=0.1，μ静=0.2磨床组合机床龙门刨床工作压力p(Mpa)0.8～2.03～52～8最大负载(KN)系统压力背压机械效率Fp1p2ηcmNMpaMpa980000.00200.50.95缸径杆径无杆腔面积有杆腔面积DdA1=πD2/4A2=π(D2-d2)/4mmmmcm2cm2140100153.9475.40工作压力进油路管道压力损失压力储备量最大工作压力p1Δpn=1.25～1.6Pn≥(p1+Δp)*nMpaMpaMpa80.51.411.9泵限压压力泵输出流量总效率电动机功率PBqpηP≥PBqP/ηMpaL/minkw12.002560.8560.24最大工作压力安全系数试验压力液压缸内径PspyDMpaMpamm16.001.524125缸盖止口内径缸盖孔的直径有效厚度（无孔）D2d0t≥0.433D2(Py/[σ])^0.5mmmmmm1109023.33负载计算工作压力选择机床液压缸计算液压