液壓氣動系統(tǒng)經(jīng)典設(shè)計實例

第1章液壓系統(tǒng)設(shè)計方法及設(shè)計步驟1
1.1產(chǎn)品的生命周期與液壓系統(tǒng)設(shè)計原則1
1.1.1產(chǎn)品的生命周期1
1.1.2液壓系統(tǒng)的設(shè)計原則2
1.2液壓系統(tǒng)設(shè)計方法3
1.2.1經(jīng)驗設(shè)計方法3
1.2.2計算機(jī)仿真設(shè)計方法3
1.2.3優(yōu)化設(shè)計方法3
1.3液壓系統(tǒng)設(shè)計流程4
1.4液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計步驟5
1.4.1明確液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求5
1.4.2進(jìn)行工況分析6
1.4.3初步確定液壓系統(tǒng)方案9
1.4.4確定液壓系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)9
1.5擬訂液壓系統(tǒng)原理圖13
1.5.1確定系統(tǒng)類型13
1.5.2選擇液壓基本回路13
1.5.3由基本回路組成液壓系統(tǒng)14
1.6選擇液壓元件14
1.6.1液壓泵的選擇14
1.6.2選擇驅(qū)動液壓泵的電動機(jī)16
1.6.3液壓閥的選擇16
1.6.4輔助元件的選擇和設(shè)計17
1.7驗算液壓系統(tǒng)的性能22
1.7.1壓力損失的驗算22
1.7.2系統(tǒng)發(fā)熱溫升的驗算28
1.8液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計步驟29
1.8.1明確液壓控制系統(tǒng)設(shè)計要求29
1.8.2進(jìn)行工況分析30
1.8.3選擇控制方案，擬訂控制系統(tǒng)原理圖30
1.8.4靜態(tài)分析（確定液壓控制系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)）31
1.8.5動態(tài)分析35
1.8.6校核控制系統(tǒng)性能35
1.8.7設(shè)計液壓油源及輔助裝置35
1.9液壓系統(tǒng)的計算機(jī)輔助設(shè)計軟件35
1.9.1Bathfp36
1.9.2AMESim37
1.9.3MSC.EASY537
1.9.4Flowmaster38
1.10設(shè)計液壓系統(tǒng)時應(yīng)注意的問題40

第2章組合機(jī)床動力滑臺液壓系統(tǒng)設(shè)計41
2.1組合機(jī)床動力滑臺液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求41
2.1.1組合機(jī)床組成及工作原理41
2.1.2組合機(jī)床動力滑臺的工作要求42
2.1.3本設(shè)計實例的設(shè)計參數(shù)和技術(shù)要求43
2.2工況分析44
2.2.1確定執(zhí)行元件44
2.2.2動力分析44
2.2.3運動分析46
2.2.4負(fù)載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖的繪制47
2.3確定主要技術(shù)參數(shù)48
2.3.1初選液壓缸工作壓力48
2.3.2確定液壓缸主要尺寸48
2.3.3計算最大流量49
2.4擬訂液壓系統(tǒng)原理圖51
2.4.1速度控制回路的選擇51
2.4.2換向和速度換接回路的選擇51
2.4.3油源的選擇和能耗控制52
2.4.4壓力控制回路的選擇53
2.5液壓元件的選擇54
2.5.1確定液壓泵和電動機(jī)規(guī)格54
2.5.2閥類元件和輔助元件的選擇56
2.5.3油管的選擇57
2.5.4油箱的設(shè)計58
2.6驗算液壓系統(tǒng)性能59
2.6.1壓力損失驗算及液壓閥調(diào)整值的確定59
2.6.2油液溫升驗算61
2.7設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)62

第3章叉車工作裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計63
3.1叉車液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求63
3.1.1叉車的結(jié)構(gòu)及基本技術(shù)指標(biāo)63
3.1.2叉車的工作裝置65
3.1.3叉車液壓系統(tǒng)的組成及原理66
3.1.4叉車對液壓系統(tǒng)的工作要求68
3.1.5本設(shè)計實例的設(shè)計參數(shù)及技術(shù)要求68
3.2初步確定液壓系統(tǒng)方案和主要技術(shù)參數(shù)69
3.2.1確定起升液壓系統(tǒng)的設(shè)計方案和技術(shù)參數(shù)69
3.2.2確定傾斜液壓系統(tǒng)的設(shè)計方案和技術(shù)參數(shù)71
3.2.3系統(tǒng)工作壓力的確定73
3.3擬訂液壓系統(tǒng)原理圖73
3.3.1起升系統(tǒng)的設(shè)計74
3.3.2傾斜系統(tǒng)的設(shè)計75
3.3.3方向控制回路的設(shè)計75
3.3.4供油方式77
3.4選擇液壓元件77
3.4.1液壓泵的選擇78
3.4.2電動機(jī)的選擇78
3.4.3液壓閥的選擇80
3.4.4管路的選擇80
3.4.5油箱的設(shè)計81
3.4.6其他輔件的選擇81
3.5驗算液壓系統(tǒng)性能82
3.5.1壓力損失驗算82
3.5.2系統(tǒng)溫升驗算83
3.6設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)83

第4章斗輪堆取料機(jī)斗輪驅(qū)動液壓系統(tǒng)設(shè)計84
4.1斗輪堆取料機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求84
4.1.1斗輪堆取料機(jī)的結(jié)構(gòu)84
4.1.2斗輪堆取料機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)85
4.1.3斗輪堆取料機(jī)的工作要求86
4.1.4斗輪驅(qū)動液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求88
4.1.5本設(shè)計實例的設(shè)計參數(shù)89
4.2工況分析89
4.2.1切割阻力矩T圓的確定89
4.2.2斗輪邊緣切向速度v的確定90
4.3初步確定設(shè)計方案91
4.3.1電動機(jī)和減速器驅(qū)動方式91
4.3.2液壓馬達(dá)和減速器驅(qū)動方式91
4.3.3低速大扭矩液壓馬達(dá)驅(qū)動方式92
4.4擬訂液壓系統(tǒng)原理圖92
4.5確定主要技術(shù)參數(shù)94
4.5.1確定工作壓力94
4.5.2確定背壓94
4.5.3計算液壓馬達(dá)的排量95
4.6選擇液壓元件95
4.6.1斗輪驅(qū)動液壓馬達(dá)的選擇95
4.6.2主液壓泵的選擇96
4.6.3補(bǔ)油泵的選擇97
4.6.4驅(qū)動電動機(jī)的選擇98
4.6.5溢流閥的選擇99
4.6.6管道尺寸的確定99
4.7油箱和集成塊的設(shè)計101
4.7.1油箱的設(shè)計計算101
4.7.2集成塊的設(shè)計103
4.8液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升的計算104
4.8.1液壓系統(tǒng)發(fā)熱功率的計算104
4.8.2液壓系統(tǒng)散熱功率的計算106
4.8.3冷卻器選型107
4.9設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)109

第5章高爐料流調(diào)節(jié)閥電液控制系統(tǒng)設(shè)計110
5.1高爐料流調(diào)節(jié)閥電液控制系統(tǒng)的設(shè)計要求110
5.1.1高爐煉鐵流程110
5.1.2放料機(jī)構(gòu)110
5.1.3料流調(diào)節(jié)閥的控制方式113
5.1.4高爐料流調(diào)節(jié)閥驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計要求113
5.1.5本設(shè)計實例的設(shè)計參數(shù)和技術(shù)要求114
5.2選擇控制方案，擬訂控制系統(tǒng)原理圖116
5.2.1選擇控制方案116
5.2.2擬訂控制系統(tǒng)原理圖116
5.3工況分析117
5.3.1運動分析117
5.3.2動力分析119
5.3.3負(fù)載軌跡122
5.4靜態(tài)分析（確定主要參數(shù)）123
5.4.1供油壓力的選擇123
5.4.2液壓缸參數(shù)確定123
5.4.3伺服閥的選擇124
5.4.4反饋裝置的選擇125
5.5動態(tài)分析126
5.5.1液壓固有頻率的計算126
5.5.2液壓阻尼比的計算128
5.5.3系統(tǒng)傳遞函數(shù)及方塊圖128
5.5.4開環(huán)增益Kv的確定129
5.5.5進(jìn)行仿真分析132
5.6液壓油源和輔助裝置原理圖的擬訂134
5.6.1裕度設(shè)計134
5.6.2鎖緊及限速135
5.6.3過濾及冷卻135
5.7液壓油源和輔助裝置的元件選擇137
5.7.1液壓泵和電動機(jī)的選擇138
5.7.2液壓閥的選擇139
5.7.3輔助元件的選擇139
5.8設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)141

第6章火箭炮方向機(jī)電液控制系統(tǒng)設(shè)計142
6.1火箭炮方向機(jī)電液控制系統(tǒng)的設(shè)計要求142
6.1.1火箭炮組成142
6.1.2火力控制系統(tǒng)的控制方式143
6.1.3高低機(jī)和方向機(jī)的工作要求144
6.1.4本設(shè)計實例的設(shè)計參數(shù)144
6.2選擇控制方案，擬訂控制系統(tǒng)原理圖144
6.2.1控制系統(tǒng)類型的選擇145
6.2.2控制方式的選擇145
6.2.3擬訂控制系統(tǒng)原理圖145
6.3工況分析146
6.3.1運動分析146
6.3.2動力分析148
6.4靜態(tài)分析（確定主要參數(shù)）149
6.4.1負(fù)載軌跡149
6.4.2動力機(jī)構(gòu)特性曲線150
6.4.3負(fù)載匹配151
6.4.4伺服閥的選擇152
6.4.5伺服閥傳遞函數(shù)153
6.4.6反饋裝置的選擇154
6.5動態(tài)分析154
6.5.1液壓固有頻率的計算154
6.5.2液壓阻尼比的計算155
6.5.3建立數(shù)學(xué)模型155
6.5.4繪制系統(tǒng)框圖156
6.5.5開環(huán)增益Kv的確定157
6.5.6進(jìn)行仿真分析157
6.6校核系統(tǒng)誤差160
6.6.1輸入信號引起誤差160
6.6.2干擾信號引起誤差160
6.7設(shè)計校正裝置161
6.8液壓油源和輔助裝置的設(shè)計164
6.9設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)165

第7章氣動系統(tǒng)設(shè)計方法及設(shè)計步驟166
7.1氣動系統(tǒng)的設(shè)計原則166
7.2氣動系統(tǒng)的設(shè)計方法167
7.2.1系統(tǒng)分析設(shè)計方法167
7.2.2經(jīng)驗設(shè)計方法167
7.2.3計算機(jī)仿真設(shè)計方法168
7.2.4優(yōu)化設(shè)計方法168
7.3氣動系統(tǒng)設(shè)計流程168
7.4氣動系統(tǒng)設(shè)計步驟169
7.4.1明確氣動系統(tǒng)的設(shè)計要求170
7.4.2工況分析171
7.4.3初步確定氣動系統(tǒng)方案173
7.4.4確定氣動系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)173
7.5氣動系統(tǒng)原理圖設(shè)計174
7.5.1選擇氣動基本回路174
7.5.2由回路組成氣動系統(tǒng)175
7.6確定氣動元件175
7.6.1氣動執(zhí)行元件的確定175
7.6.2氣動控制元件的確定183
7.6.3氣源裝置選型184
7.6.4氣動輔助元件選擇185
7.7氣動系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)注意的問題187

第8章工件夾緊氣動系統(tǒng)設(shè)計188
8.1工件夾緊氣動系統(tǒng)的設(shè)計要求188
8.1.1工件夾緊氣動系統(tǒng)的工作要求188
8.1.2設(shè)計參數(shù)和技術(shù)要求189
8.2工況分析189
8.2.1確定執(zhí)行元件189
8.2.2運動分析189
8.2.3動力分析190
8.3確定主要技術(shù)參數(shù)191
8.3.1確定工作壓力191
8.3.2確定氣缸安裝、潤滑形式191
8.3.3確定氣缸主要尺寸191
8.4擬訂氣動系統(tǒng)原理圖192
8.5氣動元件選擇193
8.5.1氣動閥類元件選擇193
8.5.2輔助元件選擇195
8.5.3確定管路直徑195
8.6設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)196

第9章氣動計量系統(tǒng)設(shè)計197
9.1氣動計量系統(tǒng)的設(shè)計要求197
9.1.1氣動計量系統(tǒng)組成及工作原理197
9.1.2氣動計量系統(tǒng)的工作要求198
9.1.3設(shè)計參數(shù)和技術(shù)要求198
9.2工況分析198
9.2.1確定執(zhí)行元件198
9.2.2動力分析198
9.2.3運動分析198
9.3確定主要技術(shù)參數(shù)199
9.3.1確定工作壓力199
9.3.2確定氣缸主要尺寸200
9.3.3確定氣缸安裝形式與潤滑形式200
9.3.4確定活塞桿上的輸出力201
9.3.5活塞桿的壓桿穩(wěn)定性計算201
9.3.6缸筒壁厚的計算202
9.3.7緩沖計算202
9.3.8耗氣量的計算203
9.4擬訂氣動系統(tǒng)原理圖204
9.4.1基本回路設(shè)計204
9.4.2氣動計量系統(tǒng)205
9.5主要氣動元件選擇207
9.5.1閥類元件選擇207
9.5.2輔助元件選擇208
9.5.3確定管路直徑209
9.6設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)209

第10章氣動助力器氣動系統(tǒng)設(shè)計210
10.1氣動助力器氣動系統(tǒng)設(shè)計流程210
10.2氣動助力器系統(tǒng)設(shè)計要求211
10.2.1氣動助力器系統(tǒng)組成及工作原理211
10.2.2氣動助力器系統(tǒng)的工作要求212
10.2.3設(shè)計參數(shù)和技術(shù)要求212
10.3氣動助力器工況分析212
10.3.1運動分析212
10.3.2負(fù)載分析213
10.3.3確定執(zhí)行元件213
10.4氣動助力器氣動系統(tǒng)參數(shù)確定和其他功能要求213
10.4.1確定工作壓力213
10.4.2確定主要參數(shù)213
10.4.3其他功能要求213
10.5氣動助力器氣動系統(tǒng)原理圖繪制214
10.5.1氣動助力器工作狀態(tài)214
10.5.2氣動助力器手動暫停狀態(tài)215
10.5.3氣動助力器斷氣保護(hù)狀態(tài)215
10.6氣動助力器氣動系統(tǒng)元件選型216
10.6.1氣缸選型216
10.6.2減壓閥選型216
10.6.3管道和其他元件選型217
10.6.4氣泵選型219
10.7設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)219

參考文獻(xiàn)220