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指导篇 1

第1章　液压传动设计概论 1

1.1　液压传动的组成与类型 1

1.1.1　液压传动的基本原理及特征 1

1.1.2 液压系统的组成与表示 1

1.1.3　液压传动的技术优势与应用 2

1.1.4　液压系统的类型及其特点 3

1.2　液压传动设计的目的和意义 7

1.3　液压传动设计的选题、内容与工作量 8

1.3.1　设计选题 8

1.3.2　主要设计内容 8

1.3.3　工作量 8

1.4　液压传动设计的一般步骤和学时分配 9

1.4.1　一般步骤 9

1.4.2　液压传动设计的时间分配 10

1.5 液压传动设计中需要注意的问题 10

第2章　液压系统功能原理设计计算及举例 12

2.1　执行元件的配置及动作顺序的确定 12

2.2　负载分析和运动分析 13

2.2.1　负载分析计算（负载循环图） 14

2.2.2　运动分析（运动循环图） 16

2.3　确定液压系统主要参数，编制液压执行元件工况图 16

2.3.1　初选执行元件的设计压力 16

2.3.2　计算和确定液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排量 16

2.3.3　计算液压缸或液压马达所需流量 19

2.3.4　编制液压缸或液压马达的工况图 19

2.4　液压系统图的拟定 20

2.4.1　制订液压回路方案 20

2.4.2　液压系统的合成及原理草图的绘制 22

2.5　元件选型与设计 23

2.5.1　液压泵的选择 23

2.5.2　液压执行元件的确定 26

2.5.3　液压控制阀的选择 27

2.5.4　液压辅助元件及工作介质的选择 28

2.6　液压系统主要性能验算 31

2.6.1　液压系统压力损失验算 32

2.6.2　液压系统效率η的估算 32

2.6.3　发热温升估算及热交换器的选择 32

2.6.4　液压冲击验算 33

2.7　液压系统的施工设计 33

2.8　液压传动系统设计计算示例 33

2.8.1　设计示例1——单面多轴钻孔组合机床液压系统设计 33

2.8.2　设计示例2——双头专用车床液压系统设计 41

2.8.3　设计示例3——板料折弯液压机传动系统设计 46

第3章　液压装置结构设计 51

3.1　设计目的与内容 51

3.2　液压装置的结构类型及其适用场合 51

3.2.1　分散配置型液压装置 51

3.2.2　集中配置型液压装置（液压站） 52

3.3　液压控制阀组的集成化设计 57

3.3.1　液压控制阀组的集成方式 57

3.3.2　无管集成液压阀组的类型、设计流程及共性要求 57

3.3.3　液压控制阀组块式集成的设计要点 64

3.3.4　通用集成块系列 72

3.3.5 油路块的CAD 74

3.4　液压泵站（动力源装置）的设计 80

3.4.1　液压泵站的组成及类型 80

3.4.2　液压油箱及其设计与制造 83

3.4.3　液压泵组的结构设计要点 96

3.4.4　蓄能器装置的设计、安装及使用要点 98

3.5　液压站的结构总成及CAD 100

3.5.1　管路选择、布置与连接 100

3.5.2　电控装置的设计要点 109

3.5.3　液压站总成装配图的设计与绘制 110

3.5.4　液压站技术文件的编制 110

3.5.5　全面审查 111

3.5.6　液压站结构总成的CAD 111

第4章　液压缸的设计 112

4.1　设计内容与要求 112

4.2　液压缸的类型及安装连接方式选择 112

4.3　液压缸的负载及速度计算 117

4.4 液压缸的主要尺寸参数的确定 117

4.4.1　确定缸筒内径D 117

4.4.2　确定活塞杆的直径d 117

4.4.3　液压缸行程s的确定 119

4.5　液压缸油口尺寸的确定 120

4.6　液压缸的结构设计 120

4.6.1　缸筒和缸盖组件 120

4.6.2　活塞和活塞杆组件 128

4.6.3　缓冲装置 135

4.6.4　排气装置 137

4.7　液压缸装配图和零件工作图的绘制 137

4.7.1　装配图 137

4.7.2　零件工作图 138

第5章　设计计算说明书的编写与答辩 140

5.1　设计计算说明书的编写 140

5.1.1　设计计算说明书的内容 140

5.1.2　设计计算说明书的结构及要求 140

5.2　答辩 142

5.2.1　答辩的目的及准备 142

5.2.2　答辩思考题 143

资料篇 146

第6章　液压传动常用物理量换算及常用设计计算公式 146

6.1　液压传动设计计算常用物理量及其单位换算 146

6.2 液压工作介质的物理性质计算 147

6.2.1　液体的密度与重度 147

6.2.2　液体的体积压缩系数和体积弹性模量 147

6.2.3　液体的黏性（黏度） 148

6.3　液体静力学及动力学计算 148

6.3.1 液体静压力基本方程及静压力对固体壁面的作用力的计算 148

6.3.2　液体动力学中的连续性方程、伯努利方程和动量方程 149

6.4　管道系统压力损失计算 151

6.4.1　雷诺数Re 151

6.4.2　沿程压力损失△pλ的计算公式 152

6.4.3　局部压力损失△pζ的计算公式 153

6.4.4　管路系统压力损失的叠加 156

6.5　孔口及缝隙液流特性计算 156

6.6　液压元件计算 158

6.6.1 液压泵和液压马达主要参数及计算 158

6.6.2　液压缸的主要性能参数计算 158

6.6.3　液压油箱计算 161

6.6.4　液压管道计算 161

6.6.5　皮囊式蓄能器计算 161

6.6.6　热交换器的计算 164

6.7　液压系统效率η及发热计算 165

6.7.1　液压系统效率η计算 165

6.7.2　液压系统发热与散热计算 166

6.8　液压冲击计算 166

6.8.1　液流通道迅速启闭引起的液压冲击 167

6.8.2 急剧改变液压缸运动速度引起的液压冲击 167

第7章　常用液压标准 168

7.1　液压标准目录 168

7.2　常用液压图形符号（GB/T 786.1—1993） 172

7.2.1　符号要素及功能要素 172

7.2.2　功能要素 173

7.2.3　管路、管路连接口和接头符号 174

7.2.4　控制机构和控制方法符号 174

7.2.5　液压泵和液压马达符号 175

7.2.6　液压缸和特殊能量转换器符号 176

7.2.7　能量贮存器及动力源符号 176

7.2.8　油箱及流体调节元件符号 177

7.2.9　检测元件及其他元件符号 177

7.2.10　常用控制阀符号 178

7.3　流体传动系统及元件　公称压力系列（GB/T 2346—2003） 179

7.4　液压泵及马达公称排量系列（GB/T 2347—1980） 180

7.5　液压气动系统及元件　缸内径及活塞杆外径（GB3/T 2348—1993） 180

7.6　液压气动系统及元件　缸活塞行程系列（GB/T 2349—1980） 180

7.7　液压气动系统及元件　活塞杆螺纹形式和尺寸系列（GB/T 2350—1980） 181

7.8　液压缸公称压力系列（GB/T 7938—1987） 181

7.9　液压元件螺纹连接　油口形式和尺寸（GB/T 2878—1993） 181

7.10　液压泵站油箱公称容量系列（JB/T 7938—1999） 182

7.11 液压气动系统用硬管外径和软管内径（GB/T 2351—1993） 182

7.12　液压系统通用技术条件（GB/T 3766—2001） 182

7.12.1　范围 183

7.12.2　定义 183

7.12.3　要求 183

7.12.4　系统设计 185

7.12.5　能量转换元件 187

7.12.6　液压阀 189

7.12.7　液压油液和调节元件 191

7.12.8　管路系统 194

7.12.9　控制系统 195

7.12.10　诊断和监控 197

7.12.11　清理和涂漆 197

7.12.12　运输准备 197

7.12.13　试运行 198

7.12.14　标注说明（引用本标准时） 198

第8章　常用液压元件及其技术规格 199

8.1 液压泵典型产品系列及其技术规格 199

8.1.1　齿轮泵 202

8.1.2 叶片泵 202

8.1.3　柱塞泵 207

8.1.4　复合液压泵 212

8.1.5　超高压液压泵 213

8.2 液压执行元件典型产品系列及其技术规格 215

8.2.1　液压缸 215

8.2.2　液压马达 223

8.2.3　摆动液压马达（摆动液压缸） 229

8.3　液压控制阀典型产品系列及其技术规格 230

8.3.1　普通液压阀 230

8.3.2　特殊液压阀 230

8.4 液压辅件典型产品及其技术规格 238

8.4.1　蓄能器 238

8.4.2　过滤器 238

8.4.3　液压油箱 238

8.4.4　冷却器、加热器及温控元件 241

8.4.5　压力测量元件（压力表及压力传感器） 242

8.4.6　管件 242

8.4.7　常用密封装置（件） 244

第9章　常用电动机与联轴器 256

9.1　常用电动机及其主要技术参数 256

9.1.1 Y系列（IP44）三相异步电动机 256

9.1.2 YB系列（dⅡCT4）三相异步电动机 257

9.1.3 YVP系列变频调速三相异步电动机 258

9.2 常用联轴器及其主要技术参数 259

9.2.1　NL型内齿形弹性联轴器 259

9.2.2　梅花形弹性联轴器 259

题图篇 262

第10章　设计题目 262

10.1 卧式双面多轴钻孔组合机床液压系统的设计 262

10.2　专用铣床液压系统的设计 262

10.3　专用平面磨床工作台液压系统的设计 262

10.4　齿轮内孔键槽的简易插床液压系统的设计 263

10.5 卧式双面多轴钻孔组合机床液压系统的设计 263

10.6 变速箱箱体卧式双面铣削组合机床液压系统的设计 263

10.7 卧式双面钻、镗专用机床液压系统的设计 263

10.8　小型单缸液压机液压系统的设计 264

10.9　单缸传动专用液压机液压系统的设计 264

10.10　双缸四柱万能液压机的液压系统的设计 264

10.11 建筑砌块试验机液压系统的设计 264

10.12　专用弯管机液压系统的设计 264

10.13　钢管管端成型机液压系统的设计 265

10.14　矩管矫形机液压系统的设计 265

10.15　绞车液压传动系统设计 265

10.16　免耕播种机液压驱动系统的设计 265

10.17　垃圾中转站压榨机液压系统的设计 266

10.18　全液压钻机液压系统的设计 266

10.19 热轧板推钢机液压系统的设计 267

10.20　医用自动牵引床液压系统的设计 267

第11章　参考图例 268

11.1　典型液压系统图示例 268

11.1.1　速度变换和控制为主的液压系统——YT4543型组合机床液压动力滑台液压传动系统 268

11.1.2　压力变换与控制为主的液压系统——液压机的液压系统 269

11.1.3 多路换向为主的行走机械液压系统——车辆与工程机械液压系统 272

11.1.4　多执行元件顺序动作、多级压力调节和多级速度变换的液压系统——注塑机液压系统 275

11.1.5 多缸行程控制顺序动作液压系统——冰箱箱体折弯机叠加阀式液压系统 277

11.1.6　伺服控制液压系统——带钢卷取机跑偏控制电液伺服系统 278

11.2　典型液压站装配图及零件图示例 280

11.2.1　液压站总成装配图 280

11.2.2　液压油箱装配图及零件图 282

11.2.3　液压泵组装配图及零件图 284

11.3　典型液压缸装配图及零件图示例 287

11.3.1　组合机床动力滑台液压缸（单杆双作用活塞缸）装配图及零件工作图 288

11.3.2 回转窑活动挡轮液压缸（单杆单作用活塞缸）装配图及零件工作图 289

11.3.3　液压机液压缸（单杆双作用活塞缸）装配图及零件工作图 292

11.3.4　夹紧液压缸（单杆双作用活塞缸）装配图及零件工作图 295

参考文献 298