液壓氣動系統(tǒng)經(jīng)典設計實例

第1章液壓系統(tǒng)設計方法及設計步驟1
1.1產(chǎn)品的生命周期與液壓系統(tǒng)設計原則1
1.1.1產(chǎn)品的生命周期1
1.1.2液壓系統(tǒng)的設計原則2
1.2液壓系統(tǒng)設計方法3
1.2.1經(jīng)驗設計方法3
1.2.2計算機仿真設計方法3
1.2.3優(yōu)化設計方法3
1.3液壓系統(tǒng)設計流程4
1.4液壓傳動系統(tǒng)的設計步驟5
1.4.1明確液壓系統(tǒng)的設計要求5
1.4.2進行工況分析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選擇驅動液壓泵的電動機16
1.6.3液壓閥的選擇16
1.6.4輔助元件的選擇和設計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)的設計步驟29
1.8.1明確液壓控制系統(tǒng)設計要求29
1.8.2進行工況分析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設計液壓油源及輔助裝置35
1.9液壓系統(tǒng)的計算機輔助設計軟件35
1.9.1Bathfp36
1.9.2AMESim37
1.9.3MSC.EASY537
1.9.4Flowmaster38
1.10設計液壓系統(tǒng)時應注意的問題40

第2章組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)設計41
2.1組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的設計要求41
2.1.1組合機床組成及工作原理41
2.1.2組合機床動力滑臺的工作要求42
2.1.3本設計實例的設計參數(shù)和技術要求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負載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖的繪制47
2.3確定主要技術參數(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整值的確定59
2.6.2油液溫升驗算61
2.7設計經(jīng)驗總結62

第3章叉車工作裝置液壓系統(tǒng)設計63
3.1叉車液壓系統(tǒng)的設計要求63
3.1.1叉車的結構及基本技術指標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本設計實例的設計參數(shù)及技術要求68
3.2初步確定液壓系統(tǒng)方案和主要技術參數(shù)69
3.2.1確定起升液壓系統(tǒng)的設計方案和技術參數(shù)69
3.2.2確定傾斜液壓系統(tǒng)的設計方案和技術參數(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)的設計74
3.3.2傾斜系統(tǒng)的設計75
3.3.3方向控制回路的設計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設計經(jīng)驗總結83

第4章斗輪堆取料機斗輪驅動液壓系統(tǒng)設計84
4.1斗輪堆取料機液壓系統(tǒng)的設計要求84
4.1.1斗輪堆取料機的結構84
4.1.2斗輪堆取料機工作裝置液壓系統(tǒng)85
4.1.3斗輪堆取料機的工作要求86
4.1.4斗輪驅動液壓系統(tǒng)的設計要求88
4.1.5本設計實例的設計參數(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初步確定設計方案91
4.3.1電動機和減速器驅動方式91
4.3.2液壓馬達和減速器驅動方式91
4.3.3低速大扭矩液壓馬達驅動方式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計算液壓馬達的排量95
4.6選擇液壓元件95
4.6.1斗輪驅動液壓馬達的選擇95
4.6.2主液壓泵的選擇96
4.6.3補油泵的選擇97
4.6.4驅動電動機的選擇98
4.6.5溢流閥的選擇99
4.6.6管道尺寸的確定99
4.7油箱和集成塊的設計101
4.7.1油箱的設計計算101
4.7.2集成塊的設計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設計經(jīng)驗總結109

第5章高爐料流調節(jié)閥電液控制系統(tǒng)設計110
5.1高爐料流調節(jié)閥電液控制系統(tǒng)的設計要求110
5.1.1高爐煉鐵流程110
5.1.2放料機構110
5.1.3料流調節(jié)閥的控制方式113
5.1.4高爐料流調節(jié)閥驅動系統(tǒng)的設計要求113
5.1.5本設計實例的設計參數(shù)和技術要求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設計經(jīng)驗總結141

第6章火箭炮方向機電液控制系統(tǒng)設計142
6.1火箭炮方向機電液控制系統(tǒng)的設計要求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高低機和方向機的工作要求144
6.1.4本設計實例的設計參數(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負載軌跡149
6.4.2動力機構特性曲線150
6.4.3負載匹配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設計校正裝置161
6.8液壓油源和輔助裝置的設計164
6.9設計經(jīng)驗總結165

第7章氣動系統(tǒng)設計方法及設計步驟166
7.1氣動系統(tǒng)的設計原則166
7.2氣動系統(tǒng)的設計方法167
7.2.1系統(tǒng)分析設計方法167
7.2.2經(jīng)驗設計方法167
7.2.3計算機仿真設計方法168
7.2.4優(yōu)化設計方法168
7.3氣動系統(tǒng)設計流程168
7.4氣動系統(tǒng)設計步驟169
7.4.1明確氣動系統(tǒng)的設計要求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)的主要技術參數(shù)173
7.5氣動系統(tǒng)原理圖設計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)設計時應注意的問題187

第8章工件夾緊氣動系統(tǒng)設計188
8.1工件夾緊氣動系統(tǒng)的設計要求188
8.1.1工件夾緊氣動系統(tǒng)的工作要求188
8.1.2設計參數(shù)和技術要求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設計經(jīng)驗總結196

第9章氣動計量系統(tǒng)設計197
9.1氣動計量系統(tǒng)的設計要求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設計參數(shù)和技術要求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設計經(jīng)驗總結209

第10章氣動助力器氣動系統(tǒng)設計210
10.1氣動助力器氣動系統(tǒng)設計流程210
10.2氣動助力器系統(tǒng)設計要求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設計參數(shù)和技術要求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設計經(jīng)驗總結219

參考文獻220