1中文題目：汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計外文題目:SYSTEM TAKING TYPE MACHINE DESEND畢業(yè)設(shè)計（論文）共 41 頁（其中：外文文獻及譯文 12 頁） 圖紙共 3 張 完成日期汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計2摘要下運帶式制動器的動系統(tǒng)屬于液壓系統(tǒng)，是一種安全，有效的制動系統(tǒng)?，F(xiàn)在國內(nèi)外在上下山開采中由于制動系統(tǒng)選取的失誤，從而導(dǎo)致輸送機斷帶、撒落煤炭、堵塞巷道、以及超速飛車、閘瓦冒火等事故的發(fā)生。保證輸送機在荷載大幅度變動的情況下，能始終近似等速運行。在要求停車時，能使輸送機緩慢停下來。在啟動時可保證系統(tǒng)進行啟動，從而減少了動載荷對輸送機的影響，提高了輸送機的使用壽命在突然斷電時，能保證輸送機在減速度的情況下迅速停車，在轉(zhuǎn)速為零時加機械閥，不會出現(xiàn)冒煙或冒火現(xiàn)象。在系統(tǒng)出現(xiàn)負功時，能保證帶速在設(shè)計參數(shù)下運行而不會超速飛車。當載荷太大時，嚴重超載時可報警，并使裝載點停止裝載，輸送機及時車。當煤倉滿時，使輸送機正常緩慢停車。因此，使輸送機在正常情況下能平穩(wěn)制動，在突然斷電時系統(tǒng)仍然能在規(guī)定的減速度下平穩(wěn)制動，同時能實現(xiàn)軟啟動和軟制動，控制超速飛車等功能，對保證礦井正常、安全、高效生產(chǎn)有著重要的意義。關(guān)鍵詞：下運帶式制動器 ； 軟啟動；軟制動3ABSTRACTThe system of taking type machine descend to belong to a liquid to press system, is a kind of safety, make to move system effectively.Now domestic the outside top and bottom mountain mine medium cause to transport machine to break to take,sprinkle coal,stop tunnel thus because of making error of move the system selection,and exceed the speed limit to fly the occurrence that the car,the skake tile gets very angry etcAssurance transports machine under the sistuation that the lotus carries significant fluctuation, can look like always etc. circulate soon.Can make to transport the machine slowness to come to a stop while request park the car.While start can promise the system carries on a start, reducing to move to carry the influence of the lotus to transport machine thus, raising to transport the service life of the machine can promise to transport machine while cutting the power suddenly at under the circumstance of the deceleration degree quick parking, Be turning soon to add the machine valve for zero:00, will not appear to emit smoke or get very angry phenomenon.At the system appear negative work ,it can promise taking soon descends to circulate but wills not exceed the speed limit to fly a car in the design parameter.When carry a lotus too big, can report to the police while overloading seriously, and make to load to order stop lading, transport machine in time a car.When the coal camalig is full, making to transport a normally slow-moving parking of machine.Therefore make to transport machine an ability is steady to make to move under the normal circumstance, under the deceleration degree that cut the power suddenly system still ability at rule steady make to move, can carry out a soft start in the meantime with soft make to move, control to exceed the speed limit to fly a car etc. So, produce meaning of have the importance towards promising the mineral well normally, safety, efficiently.Keyword: system of taking type machine descend ；Soft start；Soft make to move汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計4前言本次畢業(yè)設(shè)計是在我們學(xué)校大學(xué)的全部基礎(chǔ)課及專業(yè)課之后進行的，是對所學(xué)各課程的一次綜合性復(fù)習，也是整個大學(xué)學(xué)習成果的見證。同時這也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，為以后的工作打好基礎(chǔ)。因此，這次設(shè)計在我們的大學(xué)學(xué)習中占有十分重要的地位。此次為液壓系統(tǒng)的設(shè)計。液壓系統(tǒng)屬于下運帶式輸送機的動系統(tǒng)，是一種安全，有效的制動系統(tǒng)。現(xiàn)在國內(nèi)外在上下山開采中由于制動系統(tǒng)選取的失誤，從而導(dǎo)致輸送機斷帶、撒落煤炭、堵塞巷道、以及超速飛車、閘瓦冒火等事故的發(fā)生。因此，使輸送機在正常情況下能平穩(wěn)制動，在突然斷電時系統(tǒng)仍然能在規(guī)定的減速度下平穩(wěn)制動，同時能實現(xiàn)軟啟動和軟制動，控制超速飛車等功能，對保證礦井正常、安全、高效生產(chǎn)有著重要的意義。經(jīng)過研究，對于制動系統(tǒng)要采取液壓制動系統(tǒng)，這樣能確保下運帶式輸送機高效、安全的運行。使各種事故減少到最小，提高可靠性，從而解決了這一直困擾礦井生產(chǎn)的大難題。 國內(nèi)外在上下山開采中廣泛采用帶式輸送機運輸，其中下運方式運輸占有相當大的比例。當前下運帶式輸送機的主要問題之一是它的制動系統(tǒng)。由于制動系統(tǒng)失效導(dǎo)致傳輸機斷帶，散落煤炭，睹塞，管道，以及超速飛車，閘瓦冒火等時故事時有發(fā)生。為此，使輸送機在正常情況下運行，在突然斷電時系統(tǒng)仍然能在規(guī)定的減度下平穩(wěn)制動，同時能實現(xiàn)軟啟動和軟制動，控制超速飛車等功能，對保證礦井正常有著重要的意義。鼓式制動器是最早形式的汽車制動器 ，當制動時，輪缸活塞推動制動蹄壓迫制動鼓，制動鼓受到摩擦減速，迫使車輪停止轉(zhuǎn)動。近三十年中，在轎車領(lǐng)域上已經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動器。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟類轎車中使用，主要用于制動負荷比較小的后輪和駐車制動。另外還有電磁式制動器等。而鼓式制動器以及盤式制動器都無法實現(xiàn)軟啟動和軟制動器，但下運制動器式采用液壓制動器，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動和軟制動，因此其確保下運帶式輸送機高效，經(jīng)過多年的精心研究，成功地開發(fā)出了能安全運行的“XYZD 型下運帶式輸送機制動系統(tǒng)” 系列產(chǎn)品，解決這一一困擾礦井生產(chǎn)的困難。其要求如下：1）證輸送機在荷載大幅度變動的情況下，能始終近似等速運行。在要求停車時，能使輸送機緩慢停下來。在啟動時可保證系統(tǒng)進行啟動，從而減少了動載荷對輸送5機的影響，提高了輸送機的使用壽命。2）在突然斷電時，能保證輸送機在減速度的情況下迅速停車，在轉(zhuǎn)速為零時加機械閥，不會出現(xiàn)冒煙或冒火現(xiàn)象。3）在系統(tǒng)出現(xiàn)負功時，能保證帶速在設(shè)計參數(shù)下運行而不會超速飛車。4）當載荷太大時，嚴重超載時可報警，并使裝載點停止裝載，輸送機及時停車。5）當煤倉滿時，使輸送機正常緩慢停車。6）當輸送機皮帶在滾筒上打滑時，能自動報警。如系統(tǒng)帶有自動拉緊裝置，則使拉力自動加大。無自動拉緊裝置，則停止裝煤，并使輸送機緩慢停下來。7）采用控制電流來使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的控制力。8）本液壓系統(tǒng)適用于過大傾角的下運帶式輸送機。9）液壓系統(tǒng)設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，具有很高的可靠性和自動化程。汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計61 系統(tǒng)組成及工作原理液壓系統(tǒng)主要由供壓部分（泵源回路）與工作部分（工作回路）所組成。系統(tǒng)的組成如圖 1-1 所示圖 1-1 液壓系統(tǒng)組成圖Fig.1-1 The liquid presses system to constitute diagram1 ZDB 型斜軸式柱塞泵；2 節(jié)流閥 3 壓力表；4 電控箱；5 速度傳感器；6 皮帶；7 傳動軸；8 連軸器；9 電機；10 箱；11 進油過濾器；12 回油過濾器；1.1 工作原理 啟動時：9 電控箱接到啟動信號，8 即處于工作狀態(tài)，當 a.0.2m/ 時，9 電控箱就發(fā)2s出信號給 2 有手動功能的后備比例閥（常開）+比例溢流閥（常開） ，使它輸出一定的 ，p?傳送給 1 斜軸式柱塞泵，泵得到一定流量的 ，輸出一個反扭矩，以對電機主軸產(chǎn)生制p?動的反扭矩，也就對加速過程進行控制。正常工作時：整個系統(tǒng)系統(tǒng)卸載。超速運行時：由 8 速度傳感器測到信號給 9 控制箱 ，經(jīng)判斷，若超速，則控制箱給2 有后備比例閥的（常開） ，比例溢流閥（常開）發(fā)送一定的控制電流，2 即產(chǎn)生相應(yīng)的控制力。停車制動時：當 9 得到主控停車信號，則 9 按一定程序給 2 加電至系統(tǒng)停車 [3]。71.2 系統(tǒng)特點1) 證輸送機在荷載大幅度變動的情況下，能始終近似等速運行。在要求停車時，能使輸送機緩慢停下來。在啟動時可保證系統(tǒng)進行啟動，從而減少了動載荷對輸送機的影響，提高了輸送機的使用壽命。2) 突然斷電時，能保證輸送機在減速度的情況下迅速停車，在轉(zhuǎn)速為零時加機械閥，不會出現(xiàn)冒煙或冒火現(xiàn)象。3) 在系統(tǒng)出現(xiàn)負功時，能保證帶速在設(shè)計參數(shù)下運行而不會超速飛車。4) 當載荷太大時，嚴重超載時可報警，并使裝載點停止裝載，輸送機及時車。5)當煤倉滿時，使輸送機正常緩慢停車。6) 當輸送機皮帶在滾筒上打滑時，能自動報警。如系統(tǒng)帶有自動拉緊裝置，則使拉緊力自動加大。無自動拉緊裝置，則停止裝煤，并使輸送機緩慢停下來。7) 采用控制電流來使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的控制力。8) 本液壓系統(tǒng)適用于任何傾角的下運帶式輸送機。9)本液壓系統(tǒng)設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，具有很高的可靠性和自動化程度。汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計82 技術(shù)要求2.1 系統(tǒng)參數(shù)下運帶式輸送機制動系統(tǒng)，要求采用液壓制動系統(tǒng)，給定功率為 20kw 時，設(shè)計液壓制動系統(tǒng)，方案需求合理，要求整體規(guī)范化，體積盡量最小，具有經(jīng)濟可觀性。由于影響液壓沖擊的因素很多，很難用準確方法計算，故采用估算或通過試驗確定的。在設(shè)計系統(tǒng)時，一般可以采取措施而不做計算。表 3-1 技術(shù)參數(shù)表Table.3-1 Technique parameter form2.2 選擇液壓回路1) 調(diào)速回路和動力源對系統(tǒng)需求可知，液壓系統(tǒng)在突然制動階段，負載壓力較低，流量較大，且持續(xù)時間較短；而在平穩(wěn)運行時，負載壓力正常，流量較小，持續(xù)時間較長。同時注意到持續(xù)制動等情況，為此，采用回油路調(diào)速閥來調(diào)速回路。這樣，可保證運動平穩(wěn)性和速度穩(wěn)定。2) 油路循環(huán)方式采用閉環(huán)循環(huán)方式。3) 壓力控制回路在泵出口安裝一導(dǎo)式溢流閥，實現(xiàn)系統(tǒng)的定壓溢流。單位 數(shù)值 備注功率 Kw 40轉(zhuǎn)速 r/min 1480系統(tǒng)壓力Mpa 0-31.5制動力矩N*m 0- 隨功率而定94) 組成液壓系統(tǒng)在主回路初步選定基礎(chǔ)上，只要在增添一些必要的輔助回路便可組成完整的液壓系統(tǒng)了。例如：在液壓泵進口設(shè)置一過濾器；出口設(shè)一壓力表及壓力表開關(guān)，以便觀測泵的壓力。2.3 體介質(zhì)的選定液壓油是利用液體壓力能的液壓系統(tǒng)使用的液壓介質(zhì)，在液壓系統(tǒng)中起著能量傳遞、系統(tǒng)潤滑、防腐、防銹、冷卻等作用。對于液壓油來說，首先應(yīng)滿足液壓裝置在工作溫度下與啟動溫度下對液體粘度的要求，由于油的粘度變化直接與液壓動作、傳遞效率和傳遞精度有關(guān)，還要求油的粘溫性能和剪切安定性應(yīng)滿足不同用途所提出的各種需求。另外，液壓油要對液壓系統(tǒng)金屬和密封材料有良好的配伍性，良好的過濾性；具有抗腐蝕能力和抗磨損能力以及抗空氣夾帶和起泡傾向；熱穩(wěn)定性及氧化安定性要好；具用破乳化必性；對于某些特殊用途，還應(yīng)具有耐燃性和對環(huán)境不造成污染(如易于生物降解和無毒性) 。普通液壓系統(tǒng)選用礦物油型液壓油作為流體介質(zhì)，其中室內(nèi)液壓設(shè)備多選用氣輪機油和普通液壓油，室外液壓設(shè)備選用則應(yīng)選用抗磨液壓油 [2]。根據(jù)國外統(tǒng)計，液壓系統(tǒng)故障的 80%以上是由于液壓介質(zhì)及污染所造成的。因正確選擇液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)，對提高液壓設(shè)備的工作可靠，延長元件和系統(tǒng)的工作壽命，保證設(shè)備安全運行都有重要意義。2.3.1 擇液壓油需要考慮的主要因素1) 壓系統(tǒng)的環(huán)境條件環(huán)境溫度變化情況 要了解環(huán)境溫度的上限和下限。環(huán)境溫度低要選用要選用低粘度液壓液，溫度高要選用高黏度液壓液。如果溫度變化范圍很大，則選用高黏度指數(shù)液壓油。 ，如果環(huán)境溫度變化很低，則選用低黏度指數(shù)液壓油。2) 液壓設(shè)備附近有無火或高溫熱源 如果液壓液的泄露半徑（12~18mm 或更遠一些）內(nèi)有明火或高溫熱源存在，而且泄露或噴出的液壓液是可燃的，則有著火的危險，此種情況不能用礦物油而應(yīng)采用難燃液。礦井下作業(yè)面有瓦斯，煤塵等易燃易暴物存在，為安全起見，亦選用難燃液。3) 環(huán)境濕度程度 如果環(huán)境潮濕，液壓油中很容易混入水分，所以對其防銹性，抗乳性，水解穩(wěn)定性等要求更高一些。 環(huán)境保護要求 對用于食品，糧食，醫(yī)藥，包裝等機器的液壓系統(tǒng)，汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計10泄露的液壓液不能對產(chǎn)品造成危險。對這類系統(tǒng)不宜采用礦物油，應(yīng)盡量采用無污染的水或少污染的 HFA.2.3.2 壓系統(tǒng)的工作條件 應(yīng)考慮泵的類型，工作壓力，溫度液壓元件使用的金屬，密封件及涂料，負載循環(huán)情況等，以便選擇合理的品種。1）液壓介質(zhì)的理化性能液壓介質(zhì)的理化性能和使用性能要適應(yīng)系統(tǒng)的環(huán)境條件和工作條件的要求。例如，高壓高速系統(tǒng)要特別重視液體的溫度流動性等。2）經(jīng)濟性的綜合分析 即要綜合考慮液壓的價格，使用壽命，維護以及安全運行周期等多方面情況，著眼綜合經(jīng)濟效益好。2.3.3 油質(zhì)品種的選擇 表 3-1 液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境及工作條件Table.3-1 The liquid presses the work condition of the system工況 壓力：〈7Mpa 壓力：7~14Mpa 壓力：7~14Mpa環(huán)境 溫度： 以下50?溫度： 以下50?溫度： ~8050?室內(nèi)，固定液壓設(shè)備 HL HL 或 HM HM露天，寒冷或嚴寒區(qū) HR 或 HV HS 或 HV HS 或 HV高溫或明火附近，井下HFAS 或 HFAM HFB,HFC 或 HFAM HFDR一般而言，齒輪泵對液壓介質(zhì)抗磨性能的要求比葉片泵，柱塞泵低，所以要用齒輪泵可考慮用 HL(低壓)或 HM 油，而葉片泵，柱塞泵一般選用 HM 油根據(jù)液壓介質(zhì)與材料的相容性選擇選擇液壓介質(zhì)時，要注意分析液壓系統(tǒng)中所有金屬，密封材料，涂料等與介質(zhì)的相容性的材料，應(yīng)更換介質(zhì)或改變不相容的介質(zhì)。2.4 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計液壓馬達載荷轉(zhuǎn)矩計算11Tw＝Pc/2*3.14*n (4-1)Tw＝40000/2*3.14*1480/60=230.63 (n*m)取液壓馬達的機械效率為 0.95，則其轉(zhuǎn)矩T＝Tw/m (4-2)T=230.63/0.95=243.67(n*m)汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計123 液壓元件的選擇3.1 液壓泵的選擇1) 依據(jù)初定的系統(tǒng)壓力選擇泵的結(jié)構(gòu)形式一般 P21Mpa,，選用柱塞泵。2) 源動機為柴油機，汽油機，主機為行走機械，宜選用齒輪泵，雙作用葉片泵。雙作用葉片泵因瞬時理論流量而用于噪聲指標要求較高的主機。3) 若系統(tǒng)采用節(jié)流調(diào)速回路，或可通過改變原動機的轉(zhuǎn)速節(jié)流流量，或系統(tǒng)對速度無調(diào)節(jié)要求，可選用定量泵或手動變量泵。恒壓變量泵適用于要求恒壓源的系統(tǒng)，如液壓伺服系統(tǒng)；限壓式變量泵和恒功率變量泵適用于要求低壓大流量，高壓小流量的系統(tǒng)。4) 若系統(tǒng)要求高效節(jié)能，應(yīng)選用變量泵。3.1.1 初選系統(tǒng)工作壓力對液壓系統(tǒng)各執(zhí)行元件整個工作循環(huán)的速度，負載變化規(guī)律（如負載速度譜）進行分析，確定各執(zhí)行元件的最大負載，最低和最高運動速度，工作行程及最大行程，列表備用。液壓系統(tǒng)的壓力，即泵的出口壓力與液壓設(shè)備的工作環(huán)境，精度要求等有關(guān)，常用的液壓系統(tǒng)的壓力推薦如表 5-1根據(jù)載荷最大值，參看下表，初步確定該系統(tǒng)的壓力為 11Mpa.表 5-1 系統(tǒng)工作壓力table.5-1The system work pressure機械類型 機床 小型工程機械 液壓機工作壓力 0.8~10 10~18 20~323.1.2 液壓工作壓力的確定 Pp≥P1＋△P (5-1)13P1—是液壓執(zhí)行元件的最高工作壓力，△P-從液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達入口之間總的管路損失?！鱌 初算時可按經(jīng)驗數(shù)據(jù)選?。汗苈泛唵?、流速不大的，取△P=（0.2~0.5 ）Mpa;管路復(fù)雜，進口有調(diào)速閥的，取△P=（0.5~1.5）Mpa此液壓系統(tǒng)管路較復(fù)雜，也有控制閥，因此估計取為△P＝1Mpa，所以算得液壓泵得最高工作壓力 Pa 為：考慮壓力儲備，液壓泵得最高壓力為Pp＝ +△P＝11+1=12Mpa (5-2)13.1.3. 液壓泵排量的確定q= / =（2*3.14*23063 ）/11*0.95=102.5mL/r. (5-3)2WT?1m?根據(jù)以上求得 Pp 和 q 按系統(tǒng)中擬訂的液壓泵的形式，從手冊中選擇相應(yīng)的液壓泵。為使液壓泵有一定的壓力儲備，所以泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大 25%~60%。P= Pp+ Pp*33.3%=16.Mp. (5-4) 初選為柱塞泵，則額定壓力為 16Mpa3.1.4 泵流量的計算 Q=q*n=102.5*1450=0.02579 /s (5-5)3m3.1.5 確定液壓泵的驅(qū)動功率 在工作循環(huán)中 (5-6)P=( *Q)/ =11 *0.02579/0.80=35.46 kw 1Pp??610表 5-2 泵的相關(guān)數(shù)據(jù)table.5-2 The related data of the pump各參數(shù)名稱 額定壓力（Mpa）轉(zhuǎn)速（r/smin）轉(zhuǎn)矩（N.m）排量ml/r驅(qū)動功率 Kw參數(shù)大小 16 1450 231 102.535.46根據(jù)以上數(shù)據(jù)，參看機械設(shè)計手冊，與之相符的是型號為 ZDB 型定量泵技術(shù)規(guī)格表 5-3 ZDB 型定量泵技術(shù)規(guī)格 [3]table.5-3 ZDB type fixed amount pump technique specification汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計14壓力（Mpa）型號 排量 ml/r額定 最大驅(qū)動功率 Kw缸體與軸的夾角轉(zhuǎn)速（r/smin）轉(zhuǎn)矩（N.m）ZDB725 106.7 16 25 43 25?1450 246泵的流量 Q= Q=q*n=106.7 1450/60=0.02578 /s?3m3.1.6 斜軸式柱塞泵特點：1) 柱塞是由連桿帶動運動的，所受徑向力很小，因此允許缸體有較大擺動角，最大擺動角可達 25 度，這一點對液壓馬達傳遞扭矩更有利。2) 缸體受到傾角力矩很小，缸體端面與配油盤帖合均勻。泄露損失小，容積效率高，摩擦損失小，機械效率高。3) 結(jié)構(gòu)堅固，沖擊性能好。4) 對油的過濾精度要求低。5) 由于需要大容量推力軸承，來承受偏心軸向載荷，而軸承壽命低，成為泵的薄弱環(huán)節(jié)。6) 缸體與傳動軸在轉(zhuǎn)動時存在轉(zhuǎn)速差，因而在大容量時 允許轉(zhuǎn)速低。7) 利用搖擺缸變量，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸和重量都大，成本高。3.2 比例閥的選擇在完成液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案和參數(shù)計算的基礎(chǔ)上，即可擬訂液壓系統(tǒng)工作圖，同時完成液壓控制閥和及附件的選擇。3.2.1 液壓控制閥選擇1) 安裝形式的選擇一般液壓系統(tǒng)多選擇板式連接或管式連接的普通液壓控制閥，這類閥價格低，供貨方便，易組裝 [4]。2) 控制方式的選擇若液壓系統(tǒng)為閉環(huán)控制，或要求連續(xù)地按比例控制液壓參數(shù)，應(yīng)選用普通液壓閥，以降低成本。根據(jù)本設(shè)計系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)要求應(yīng)選用流量控制閥，我選的是節(jié)流閥，3) 規(guī)格的選擇液壓控制閥的規(guī)格指其通徑（公稱流量和公稱壓力） 。閥的通徑閥的通徑大小根據(jù)其15在液壓系統(tǒng)中的實際通流量及工作壓力進行選擇。分析流經(jīng)某個閥的的實際最大流量時應(yīng)注意油路的串并聯(lián)關(guān)系等因素；根據(jù)泵的額定流量 Q=153L/min,管子直徑 D=45mm,所以選擇的閥的公稱流量和公稱直徑應(yīng)大于以上兩者。液壓控制閥的公稱壓力應(yīng)大于閥的實際工作壓力。液壓控制閥的實際工作壓力因其在液壓系統(tǒng)中的位置不同而異，如安裝在進油口的液壓閥的實際最高工作壓力等于系統(tǒng)的最高壓力，安裝在回油的液壓閥的最高工作壓力低于系統(tǒng)的最高壓力。由于閥是安裝在進油路上顧，閥的公稱壓力 P =12,1P根據(jù)以上條件，及輔助元件的最大流量，和根據(jù)管子的通徑 D=45 則查產(chǎn)品樣本表可選擇 LF 型單向節(jié)流閥，公稱直徑 d=50mm，額定流量 Q=370L/min公稱壓力 P=143.3 油管的選擇液壓系統(tǒng)的所有元件與附件均是依靠液壓導(dǎo)管和管接頭進行連接，將液壓油從油泵輸送到各執(zhí)行機構(gòu)去，再從執(zhí)行機構(gòu)引回油箱形成封閉的回路，構(gòu)成一個完整的液壓系統(tǒng)。因此，液壓導(dǎo)管和接頭也是液壓系統(tǒng)必不可少的組成部分。從重量看，導(dǎo)管和接頭要占液壓系統(tǒng)總重量的 30~50%；從它的分布來說，在制動器的各個部分；從它的重要性來看，如果系統(tǒng)中任意一根導(dǎo)管或一個接頭損壞，都可能造成液壓系統(tǒng)的癱瘓。所以，導(dǎo)管和接頭的設(shè)計選擇和安裝連接都是液壓系統(tǒng)設(shè)計中必須認真考慮的問題 [1]。導(dǎo)管的作用是連接各液壓元件，保證液壓系統(tǒng)中油液的循環(huán)和能量的傳遞。在液壓、氣動傳動及潤滑系統(tǒng)的管道中常用的管子油鋼管、銅管、膠管、尼龍管和塑料管等。3.3.1 選擇管路時注意事項 高壓膠管的工作壓力，對不經(jīng)常使用的情況可提高 20％；對于頻繁使用，經(jīng)常彎扭者要降低 40%。對于膠管使用及設(shè)計中應(yīng)注意下列事項：1）管的彎曲半徑不宜過小，一般不應(yīng)小于表中所列的值。膠管與管接頭的鏈接處應(yīng)留有一段直的部分，此斷長度不應(yīng)小于管外徑的兩倍。2）導(dǎo)膠管在通入壓力油后，長度方向?qū)l(fā)生收縮變形，一般收縮量為管長的 3－4％彎曲半徑不宜過小，一般不應(yīng)小于表中所列的值。膠管與管接頭的鏈接處應(yīng)留有一段直的。因此，膠管安裝時應(yīng)避免處于拉緊狀態(tài)。3）安裝時應(yīng)保證不發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，為便于安裝，可沿管長涂以色紋，以便檢查。4）膠管的管接頭軸線，應(yīng)盡量放置在運動的平面內(nèi)，避免兩端互相運動時膠管受扭。汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計165）膠管應(yīng)避免與機械上尖角部分相接觸和摩擦，以免管子摩壞 [5]。3.3.2 油管內(nèi)徑的計算管子內(nèi)徑 d 的計算，按流速選取d≥1130* mm (5-7)/Qv式中：Q——液體流量 /s 由于先前選的是 ZDB 型柱塞泵，所以3mQ=n*q/60=1450*106.7=0.02561 /s (5-8) 3在實際計算時，考慮到泵的承載能力取 Q=0.012561v——為流速 m/s,，推薦流速：對于吸油管 v≤1－ 2m/s(一般取 1m/s 以下.)，對于壓油管 v≤3－6m/s( 壓力高，管道短或油黏度小的情況取大值，局部或特殊情況取 v≤10m/s);對于回油管 v≤1.5~2.5m/s.管道短或油粘度小的情況可取 v10m/s)對于回油管 v≤1.5－2.5m/s 。根據(jù)需求，回油管可選 v=2.5m/s. 則 d≥1130 =30.75mm 0.1265/.表 5-4 回油管路的管子尺寸 table.5-4Return to the pipe size of the pipeline road鋼絲層數(shù) 膠管內(nèi)徑（mm） 膠管外徑(mm) 最小彎曲半徑(mm)II 32 45 450根據(jù)以上表格選者兩層鋼絲膠管，膠管外徑為 45mm，內(nèi)徑 32mm,最小彎曲半徑 450：在壓油路段可取 v=5m/s, 則 d≥1130 =15.05mm 0.1265/表 5-5 壓油油管路的管子尺寸Table.5-5Press the pipe size of the oil pipeline road鋼絲層數(shù) 膠管內(nèi)徑（mm） 膠管外徑(mm) 最小彎曲半徑(mm)II 19 31 3003.4 管接頭的選用17在液壓系統(tǒng)中，管子與元件或管子與管子之間，除外徑大于 50mm 的金屬管采用法蘭連接外，對于小直徑的油管普遍采用管接頭連接方式。管接頭的形式和質(zhì)量，直接影響油路阻力和連接強度。其密封性能是影響系統(tǒng)外泄露的重要原因。所以，對管接頭的合理選擇，要給予足夠重視 [6]。焊接式，卡套式和擴口式管接頭應(yīng)用較普通，其基本型有 7 種：端直通管接頭，直通管接頭，端直角管接頭，直角管接頭，端三通管接頭，三通管接頭，四通管接頭。凡帶端字的都是用于管端與機件間連接，其余則用于管件間的連接。表 5-6 各路段管接頭的尺寸大小Table.5-6 The size size that each road segment tube deal with contact路段 管路外徑 連接方式（螺紋連接） 型號油箱到閥的回油管路 45 M48 2?GB3733.1——83油箱到泵的壓油管路 31 M32 2 GB3733.1——833.5 油箱設(shè)計油箱的主要作用是儲存液壓系統(tǒng)所需的油液，并有散熱和分離液壓油中的空氣，沉淀油中的雜質(zhì)等作用。油箱在液壓系統(tǒng)中除了儲油外，還起著散熱、分離油液中的氣泡、沉淀雜質(zhì)等作用。油箱中安裝有很多輔件，如冷卻器、加熱器、空氣過濾器及液位計等。油箱可分為開式油箱和閉式油箱二種。開式油箱，箱中液面與大氣相通，在油箱蓋上裝有空氣過濾器。開式油箱結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護方便，液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。閉式油箱一般用于壓力油箱，內(nèi)充一定壓力的惰性氣體，充氣壓力可達 0.05MPa。如果按油箱的形狀來分，還可分為矩形油箱和圓罐形油箱。矩形油箱制造容易，箱上易于安放液壓器件，所以被廣泛采用；圓罐形油箱強度高，重量輕，易于清掃，但制造較難，占地空間較大，在大型冶金設(shè)備中經(jīng)常采用 [5]。3.5.1 油箱的要求1）油箱必須有足夠大的容積。一方面盡可能地滿足散熱的要求，另一方面在液壓系統(tǒng)停止工作時應(yīng)能容納系統(tǒng)中的所有工作介質(zhì)；而工作時又能保持適當?shù)囊何弧?）吸油管及回油管應(yīng)插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產(chǎn)生氣泡。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的 3 倍。吸油管可安裝 100μm 左右的網(wǎng)式或線隙式過濾汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計18器，安裝位置要便于裝卸和清洗過濾器?；赜凸芸谝鼻?45°角并面向箱壁，以防止回油沖擊油箱底部的沉積物，同時也有利于散熱。3）吸油管和回油管之間的距離要盡可能地遠些，之間應(yīng)設(shè)置隔板，以加大液流循環(huán)的途徑，這樣能提高散熱、分離空氣及沉淀雜質(zhì)的效果。隔板高度為液面高度的2/3～3/4。4）為了保持油液清潔，油箱應(yīng)有周邊密封的蓋板，蓋板上裝有空氣過濾器，注油及通氣一般都由一個空氣過濾器來完成。為便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低處設(shè)置放油閥。對于不易開蓋的油箱，要設(shè)置清洗孔，以便于油箱內(nèi)部的清理。5）油箱底部應(yīng)距地面 150mm 以上，以便于搬運、放油和散熱。在油箱的適當位置要設(shè)吊耳，以便吊運，還要設(shè)置液位計，以監(jiān)視液位。6）對油箱內(nèi)表面的防腐處理要給予充分的注意。常用的方法有：a 酸洗后磷化。適用于所有介質(zhì)，但受酸洗磷化槽限制，油箱不能太大。b 噴丸后直接涂防銹油。適用于一般礦物油和合成液壓油，不適合含水液壓液。因不受處理條件限制，大型油箱較多采用此方法。c 噴砂后熱噴涂氧化鋁。適用于除水-乙二醇外的所有介質(zhì)。d 噴砂后進行噴塑。適用于所有介質(zhì)。但受烘干設(shè)備限制，油箱不能過大?？紤]油箱內(nèi)表面的防腐處理時，不但要顧及與介質(zhì)的相容性，還要考慮處理后的可加工性、制造到投入使用之間的時間間隔以及經(jīng)濟性，條件允許時采用不銹鋼制油箱無疑是最理想的選擇。油箱設(shè)計的好壞直接影響到液壓系統(tǒng)的可靠性，且泵的壽命有決定性的影響。制油箱進入泵的吸入段的性能，流回油箱的回流及油液在油箱中的流動，可以減少氣的混入及氣濁的發(fā)生。油箱在系統(tǒng)中除了儲油外，還起著散熱、分離油液中的氣泡，沉淀固體雜質(zhì)等作用。油箱中安裝有很多輔件，如冷卻器、加熱器、空氣濾清器及液位計等。3.5.2 油箱的設(shè)計要點設(shè)計油箱應(yīng)考慮如下幾點。1) 油箱必須有足夠大的容積。以滿足散熱要求，停車時能容納液壓系統(tǒng)中所有的油工作時又保持適當?shù)挠臀灰蟮取?) 吸油管及回油管應(yīng)插入最低油位以下。以防止吸油管吸入空氣，回油管飛濺產(chǎn)生19氣泡。管口一般與油箱低、箱壁的距離不小于管徑的 3 倍。吸油管安裝 80 或 100um 的網(wǎng)式慮油器，安裝位置要便于裝卸或清洗慮油器?；赜凸芸谛鼻?445 度角并面向箱壁，以防回油沖擊油箱底部的沉淀物。3) 吸油管和回油管的距離盡可能遠一點，中間要設(shè)置隔板，使油液在油箱中流動速度緩慢一點，時間長一點，這樣能提高散熱，分離空氣及沉淀物的效果。4) 為了保持油液清潔，油箱應(yīng)油密封的頂蓋，頂蓋上應(yīng)設(shè)有濾油網(wǎng)的注油口及帶空氣濾清器的通氣孔，注油及通氣一般都由一個空氣濾清器來完成。為了便于放掉油，油箱低應(yīng)有一定傾斜度，最低處設(shè)放油閥。5) 箱壁殺過那應(yīng)考慮安裝液面指示器、冷卻器、加熱器及溫度計等位置。6) 油箱也可以設(shè)計完全密封的充壓式油箱，用以改善液壓泵的吸油狀況。一般充氣壓力為 0.07－0.1Mpa。7) 油箱應(yīng)該有足夠的強度和剛度，一般可用 2~5mm 的鋼板直接焊接，大容量需設(shè)骨架。為側(cè)油面，油箱側(cè)壁應(yīng)設(shè)設(shè)液位指示器， 。為了防止污染，油箱內(nèi)壁應(yīng)涂以耐油防銹的保護層。若介質(zhì)為難燃介質(zhì)，可直接選擇不銹鋼鋼板。3.5.3 油箱的結(jié)構(gòu)通常地面用的油箱可用鋼板或鋁板焊制而成全封閉的結(jié)構(gòu)。形狀可按具體要求來定，但考慮到散熱，應(yīng)始油箱的形狀在相同容量下得到較大的散熱面積，對清潔度要求較高的液壓系可用不銹鋼板加工而成，可防止生銹使油液不被污染。為使油箱能夠承受安裝其上的物體的重量；機件轉(zhuǎn)動時的轉(zhuǎn)矩以及閥門換向時的沖擊，油箱應(yīng)制造的堅固一些?？紤]到散熱，沉淀雜質(zhì)，清洗等，箱內(nèi)箱內(nèi)應(yīng)設(shè)置一隔板將吸，排油口隔開。隔板高度一般為液面高度的 3/4，以利雜質(zhì)沉淀與循環(huán)導(dǎo)熱；油箱底面應(yīng)略帶傾斜，并在最底處設(shè)置放油小孔。油箱上部設(shè)置帶濾網(wǎng)的加油口，不加油時加蓋封閉，以利防塵。在油箱的上部還安裝帶空氣濾清器的通氣孔，進氣面積要足夠大，以使油箱液面保持在一定的大氣壓下，在油箱的側(cè)壁易見處應(yīng)設(shè)置油位指示器。此外還應(yīng)開設(shè)供安裝，清洗，維修等用的窗口，平時加蓋密封。吸油管應(yīng)盡可能遠離回油管?；赜凸軕?yīng)切成 45 度的斜口，斜口的朝向距離最近的箱壁，以利于散熱和沉淀雜質(zhì)?；赜凸芸谂c油箱底面的應(yīng)為管徑的三倍以上。吸油管必須汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計20深插在油液中，但為防止將箱底的沉淀物吸入液壓泵，吸油管離箱底的距離應(yīng)不小于管徑的兩倍，距箱邊應(yīng)不小于管徑的三倍。3.5.4 油箱容量的計算初始設(shè)計時，先按經(jīng)驗公式（1—1）確定油箱的容量，待系統(tǒng)確定后，再按散熱的要求對系統(tǒng)進行校核。經(jīng)驗公式為：V＝s*Q (5-9)s——經(jīng)驗系數(shù)，見表 5-7Q——液壓泵每分鐘排出液壓油的容積(在設(shè)計中考慮泵的安全和使用壽命通常 Q 要比泵的實際流量小一些)表.5-7 經(jīng)驗系數(shù)Table.5-7 Experience coefficient類型 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓機械S 2~4 5~7 6~12實際流量 Q=0.1547 ,計算時選用 Q=0.1101 3m系統(tǒng)屬于中壓系統(tǒng) 故 V＝s*Q=5*0.1101=0.5505 3在確定油箱尺寸時，一方面要滿足系統(tǒng)供油的要求，還要執(zhí)行元件全部排油時，油箱能溢出，以及系統(tǒng)最大可能充滿油時，油箱的油位不低于最低限制。長、寬、高的計算：如果考慮油箱靠自然冷卻需使系統(tǒng)保持在允許溫度 T 以下，對長，寬，高之比為1：11~1：2：3 的油箱，其散熱面積為A=6.66* (5-10) 2V則 A＝6.6*0.1576＝1.05m*m由公式可得： A＝a*b，如果選長，寬，高之比為 1：1：2 ，則 a＝b 時，A＝a*a 所以： a*a=1.05 21長 a＝1.02m；寬 b＝a ＝1.02m ； 高 c＝2*a＝2*1.02＝2.04m ；3.5.5 油箱散熱的計算油箱散熱計算的目的在于1）統(tǒng)的最高工作溫度；2）所選油箱面積是否符合散熱要求；3）確定油箱容積液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，主要包括液壓泵和液壓執(zhí)行機構(gòu)的功率損失；溢流閥溢流損失；油液流過各類元件及管路等的壓力損失所產(chǎn)生的熱量。液壓系統(tǒng)總發(fā)熱量 Hz 的計算如下：Hz=Hb+Hf+Hy+Hq液壓泵的功率損失所產(chǎn)生的熱量 HbHb=N(1—り)*0.86(kcal/h) (5-11)式中 N——液壓泵輸入功率； N=PbQb/り(W) (5-12) Pb——液壓泵的出口壓力（Pa）り——液壓泵的總效率Qb——液壓泵的流量表 5-8 泵的總效率Table.5-8 the total efficiency of the pump類型 低齒輪泵 葉片泵 拄塞泵總功率 06~0.7 0.60~0.75 0.80~0.85由于前面選擇的是 ZDB 型柱塞泵，所以取り=0.85前面以得出出口壓力 Pb=11Mpa考慮泵的承載，選擇流量比實際數(shù)值小的數(shù)， Qb=0.1 3m所以帶入公式 N=PbQb/り=35kwHb=N(1—り)*0.86(kcal/h)=4515l/h) (5-13)油液通過溢流閥所產(chǎn)生的熱量 HfHf=0.864△PQf(kcal/h)汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計22前面已經(jīng)確定溢流閥的類型，故此 Qf=q*n所以 Hf=0.864△PQf(kcal/h)=586kcal/h管路和其他附件損失所產(chǎn)生的熱量 Hq.Hq.=(0.03~0.05)Nb*0.86(kcal/h)=0.03*43000*0.86=1109.4kcal/h (5-14)所以 Hz=Hb+Hf+Hy+Hq=6050kcal/h液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量，其一部分使油液與液壓系統(tǒng)溫度上升，剩余部分的熱量散發(fā)到周圍空氣中，油的溫度上升與散熱面積的關(guān)系：max=Ta+H/KF △t =Tmax—Ta=H/KF (5-1)Tmax——最高溫度氣溫度H——進入油箱的熱量K——油箱的散熱的系數(shù)。與油箱的周圍通風條件的好壞而不同，通風很差時K=8~9；良好時 K=15~17.5；風扇強行冷卻時 K=20~23，強迫水冷時 K=110~175。這里取K=110。F——油箱的有效的散熱面積△t——油溫（一般以 55 度考慮）與周圍環(huán)境溫度的溫差。Tmax=Ta+H/K*F (5-16)△t =Tmax—Ta=K*F/H=50 (5-17)在允許的范圍內(nèi)。3.5.6 空氣濾清器一般在油箱蓋上應(yīng)設(shè)置空氣濾清器，它包括空氣濾清器裝置和注油過濾網(wǎng)。根據(jù)需求可選擇 KGQ 型空氣濾清器。3.5.7 溫度計3.6 YWZ 型液位指示器一般在油箱側(cè)壁上設(shè)置油標，以此作為油箱中油位的指示器。3.7 冷卻器液壓系統(tǒng)在工作時，由于管路的壓力損失，積容損失和機械損失基本上都轉(zhuǎn)化為熱能而使油溫升高。溫度升高會使油液變質(zhì)，各液壓元件泄露增加，降低容積效率；使橡膠密封失效；甚至會使一些運動件之間間隙變小而卡死。所以，為了保持液壓系統(tǒng)的良23好性能，使產(chǎn)生較大熱量下，單靠自然散熱，油溫會超過允許值，這時，就要采用冷卻器對油液進行強迫冷卻。在液壓系統(tǒng)中，如果系統(tǒng)發(fā)熱較高，環(huán)境溫度又較高，單靠自然散熱，油箱溫度可能超過允許值，這時就要對油箱采取冷卻措施。冷卻器的形式很多，對于固定裝置的液壓系統(tǒng)的回路上。液壓系統(tǒng)工作時，一般要求油溫在 55 度左右，因此冷卻器是保證液壓系統(tǒng)正常工作的一種很重要的輔件。冷卻器一般分水冷式和風冷式兩種，常用水冷式。選擇冷卻器的主要參數(shù)式散熱面積。前面已經(jīng)由散熱需要選擇水冷。3.8 濾油器為了提高液壓系統(tǒng)的可靠性與元件的使用壽命，對液壓系統(tǒng)的清潔度要求也隨之提高。在系統(tǒng)工作過程中要求液壓油保持優(yōu)良的物理與化學(xué)性質(zhì)及油液的清潔，這是保證系統(tǒng)正常工作，不發(fā)生故障的先決條件。為此在液壓系統(tǒng)中按其要求安裝各種濾油器，對液壓油進行過濾，以清潔其雜質(zhì)，這是十分必要。3.8.1 濾油器在液壓系統(tǒng)中的安裝位置通常有如下幾種：1) 安裝在液壓泵的吸油路上，這種安裝方式要求濾油器有較大的通油能力和較小的阻力。主要保護液壓泵。2) 安裝在液壓泵的壓油路上，這種方式可以保護液壓泵以外的其他液壓元件。為了防止濾油器堵塞時泵過載，濾油器并聯(lián)設(shè)置旁路閥或者濾油器設(shè)置堵塞指示裝置。3) 安裝在回油路上，這種方式簡潔的保護整個液壓系統(tǒng)，由于回油壓力低，可用強度較低的濾油器，濾油器并聯(lián)地單向閥在濾油器堵塞時，起著旁通閥地作用。4) 安裝子在液壓系統(tǒng)支路上，使濾油器不通過全部流量，這樣濾油器的容量可以相應(yīng)地小一點，同時不降低主油路地壓力，而且濾油器也不承受高壓[7]。3.8.2 選擇濾油器時應(yīng)考慮問題1) 具有足夠大的通油能力，壓力損失小；2) 濾芯具有足夠的強度；3) 濾芯抗腐蝕性好，能在規(guī)定溫度下長期工作；4) 濾芯的更換、清洗及維修方便。根據(jù)設(shè)計要求分別選了二種過濾器汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計241）置在油箱內(nèi)部的過濾器，其與吸油管路連接，可以選用網(wǎng)式油器，因為它一般安裝在液壓泵吸油路上，以此保護泵。它具有結(jié)構(gòu)簡單，通油能力大，阻力小，易清洗等特點。根據(jù)尺寸需求選擇 SFG225G40-0VA 型號。流量 250L/min，通徑 50mm，屬于螺紋聯(lián)接。2）安置在回油管路上的選擇線隙式濾油器 ，因為這種濾油器一般安裝在回油管路上，根據(jù)管路尺寸，選擇線隙式濾油器 XU-A630X*F 型號。3.9 壓力表壓力表是測量壓力的儀表，這里我們選用 Y-60 型號，量程為 40Mpa3.10 全使用及注意事項1) 油泵采用倒灌自吸，油泵的進油口不高于油箱的出油口。2) 傳動軸與液壓的聯(lián)接誤差不大于 0.05。表 5-9 壓力表規(guī)格尺寸Table.5-8 Manometer specification size表直徑 D d?1dL M 精度等級100 100 118 5.5 20 M20 1.5?1.53) 油泵的傳動軸與所聯(lián)結(jié)的輸出軸之間采用彈性聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)。一般情況下不喲果農(nóng)皮帶或齒輪驅(qū)動油泵。4) 吸油管道上的截至閥通徑應(yīng)壁吸油管通徑大一個檔次。吸油管長應(yīng)小于2500mm。管上彎頭不多于兩個。5) 工作介質(zhì)推薦使用 N32－N36。6) 油泵的正常工作溫度 10－65 攝氏度，在此范圍以外，系統(tǒng)必須裝加熱或冷卻系統(tǒng)。7) 灌油時，將油液先經(jīng) 20u 以下的濾油器過濾。8) 系統(tǒng)安裝后第一次使用時應(yīng)先解除與其它傳動件的連接，用手盤油泵軸使石頭充滿油液。254 綠色設(shè)計和經(jīng)濟型分析近幾十年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)設(shè)計為人類 創(chuàng)造了前所未有的現(xiàn)代生活方式和舒適的生活環(huán)境。與此同時，人類憑借著自身的智慧和先進的技術(shù)，肆意開采資源，加速了能源的消耗，對地球的生態(tài)平衡 同， 造成了巨大的破壞，能源危機、環(huán)境污染、物種滅 絕、人口劇增等種種問題闖入人們的視野。1987年，挪威首相布倫特蘭夫人在《我們共同的未來》報告 中第一次提出了地球“可持續(xù)發(fā)展” 的概念，尤其是1992年在巴西里約熱內(nèi)盧舉行“ 世界環(huán)境與發(fā)展大會 ” 以來， “可持續(xù)發(fā)展”觀念受到各國政府、企業(yè)與知識界的高度重視。各國政府先后制定了自己國家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，綠色設(shè)計的思想也迅速傳播開來。 綠色設(shè)計的基本思想是將防止污染，保護環(huán)境的戰(zhàn)略自覺集成到產(chǎn)品開發(fā)中，使產(chǎn)品在生產(chǎn)與流通 過程中能夠同時實現(xiàn)其宜人價值、生態(tài)價值與經(jīng)濟價 值。 “少量化、再利用、資源再生” 的三“RE” (Reduce，Reuse，Recycling)原則是綠色設(shè)計的基本原則。如果把綠色設(shè)計運用到液壓系統(tǒng)的設(shè)計中，那么Reduce是指降低系統(tǒng)的能耗，減少對環(huán)境的污染， 提高液壓元件的可靠性。Reuse、 Recycle指液壓介質(zhì) 的循環(huán)利用，元部件的可裝拆性、易修理性等。 4.1 降低消耗 汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計264.1.1 資源的最佳利用液壓系統(tǒng)是由動力、執(zhí)行、控制與輔助元件連接件組成的。設(shè)計時要盡量提高液壓系統(tǒng)的集成度，以優(yōu) 化裝配、節(jié)省材料為目標來簡化設(shè)計方案，減少用于裝配的零件數(shù)目。采用的原則是對多個元件的功能進 行優(yōu)化組合，實現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化，并考慮工藝性來實現(xiàn)基本液壓回路的緊湊。如減小液壓元件的體積，簡 化液壓元件間的連接，設(shè)計易于拆卸的元件等。在滿足功能、性能的基礎(chǔ)上，重點放在元件的連接、嵌入咬合式等。焊接連接的裝配和拆卸的復(fù)雜程度最高，導(dǎo)致零部件破壞性拆卸；螺釘連接的裝配容易而可拆卸程度要受環(huán)境的影響，如果生銹則會導(dǎo)致拆卸復(fù) 雜；鉚釘連接的機械裝配性較好但拆卸復(fù)雜；嵌入咬 面要注意不要將馬達降低規(guī)格使用，另一方面也要注意提高馬達的容積效率。而對于液壓缸來說，應(yīng)盡量改善其密封條件，減少泄漏，減少功率損失?？刂圃m然不屬于能量轉(zhuǎn)換裝置，但是如果能夠根據(jù)實際液壓系統(tǒng)功能的要求，合理選擇控制元件和系統(tǒng)管路的規(guī)格，也可以減少液壓系統(tǒng)的壓力損失，提高回路的效率。對于一般的液壓設(shè)備通常選用開關(guān)式控制元件，而對一些自動化程度較高，動作復(fù)雜的壓設(shè)備可選用能對輸出油液的壓力、流量進行連續(xù)控制和遠程控制的電液比例閥和電液伺服閥。在確定系統(tǒng)管路時，應(yīng)注意優(yōu)化管路系統(tǒng)，力求在滿足功能要求的情況下，系統(tǒng)簡單可靠不出現(xiàn)多余的管路，盡可能減少彎頭，從而做到在降低成本的同時，有效節(jié)省能源。4.1.2 優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計要想使一個液壓系統(tǒng)達到節(jié)能效果，應(yīng)對系統(tǒng)的功率損失、復(fù)雜程度、成本及可靠性等因素進行綜合考慮，在滿足系統(tǒng)工作性能的基礎(chǔ)上，有效降低能耗。在設(shè)計液壓系統(tǒng)時除合理地選取元件外，還要系統(tǒng)地考慮提高元件的可靠性問題。在設(shè)計時可以采用提高元件的平均強度、降低元件的平均應(yīng)力、減少元件的應(yīng)力變化、減少元件的強度變化等方法和手段來提高元件的可靠性。系統(tǒng)中應(yīng)用蓄能器作為輔助能源可以作為一種節(jié)能措施。也可采用液壓和其它傳動類型相結(jié)合的方法來達到節(jié)能的目的。例如，利用機一液傳動能克服純液壓傳動的體積和重量大、傳動效率低等缺點。采用氣一液傳動具有速度快、泄漏少、能耗低、經(jīng)濟性好等優(yōu)點。也可采用高水基傳動介質(zhì)，此種介質(zhì)用水代替油，因此節(jié)約能源。在我國隨著液壓技術(shù)的不斷發(fā)展，高水基液壓元件，也在逐漸增多。提高液壓元件的可靠性，就可以減少元件的消耗，提高系統(tǒng)的工作效率、工作性能，也就降低了成本 [10]。274.2 減少污染4.2.1 減少油液的泄漏對于液壓系統(tǒng)而言，最主要的污染源是液壓油的泄漏。液壓油的泄漏不僅對環(huán)境造成污染，同時又降低了系統(tǒng)的效率，增加了能耗。因此降低油的泄漏是非常關(guān)鍵的。液壓油的泄漏一般分內(nèi)泄漏和外泄漏，內(nèi)泄漏是指元件內(nèi)部高壓腔的油泄漏到低壓腔，它對環(huán)境雖不造成污染，但是降低了元件的性能，應(yīng)加以控制。而外泄漏是主要污染源，要降低系統(tǒng)的泄漏，關(guān)鍵是解決好液壓油的密封問題。液壓油的密封一般采用密封囤密封，0形圈以其使用簡單而廣泛用于液壓系統(tǒng)中。在使用0形圈時，其零件的配合精度往往比使用V形圈、Y形圈要高，這是由0形圈的密封特性決定的。正確選擇零件的配合間隙，即密封間隙，對密封的可靠性有很大的影響；同時要合理選擇預(yù)壓縮量和密封結(jié)構(gòu)。在速度梯度大、換向頻繁、壓力沖擊大、使用可靠性要求比較高、更換密封困難或不允許經(jīng)常更換的地方，均采用V形密封圈，最好是純合成橡膠與夾布合成橡膠配合使用。 Y形圈不管從密封性能或抗扭擰能力，都比V形圈要好。一般來講，為了增加密封效果、提高液壓缸往復(fù)運動伸縮軸的壽命，在活塞桿、伸縮軸的端部安裝防塵圈，也可使用帶密封的防塵圈。另外，應(yīng)盡量使用高粘度的工作油，以減少泄漏。最終應(yīng)實現(xiàn)機械傳動裝置的工作介質(zhì)綠色化，采用無毒液壓油。4.2.2 減少噪聲污染液壓系統(tǒng)噪聲是對工作環(huán)境的嚴重污染。液壓系統(tǒng)噪聲分機械噪聲和流體噪聲。在液壓系統(tǒng)中，電動機、液壓泵和液壓馬達等都以高速回轉(zhuǎn)，如果它們的轉(zhuǎn)動部件不平衡，就會產(chǎn)生周期性的不平衡力，引轉(zhuǎn)軸的彎曲振動，因而產(chǎn)生噪聲。這種振動，管路會因共振產(chǎn)生很大的聲響。為了控制這些噪聲，應(yīng)對轉(zhuǎn)子進行動平衡試驗，設(shè)計時注意避開共振區(qū)。機械噪聲還包括機械零件缺陷和裝配不合格而引起的高頻噪聲。因此必須嚴格保證制造和安裝的質(zhì)量 [9]。在液壓系統(tǒng)噪聲中流體噪聲占相當大的比例，這種噪聲是由于油液的流速、壓力的突變、流量的周期性變化、以及泵的困油、氣穴等原因引起的。以液壓泵為例，在液壓泵的吸油和壓油循環(huán)中，產(chǎn)生周期性的壓力和流量變化，形成壓力脈動，從而引起液壓振動，并經(jīng)出口傳播至整個液壓系統(tǒng)；同時液壓回路的管道和閥類元件將液壓泵的壓力變化反射，在回路中產(chǎn)生波動，與泵發(fā)生共振，產(chǎn)生噪聲。另一方面，開式液壓系統(tǒng)中汽車液壓制動系統(tǒng)設(shè)計28溶解了大約5％ 的空氣，當系統(tǒng)中的壓力低于空氣分離壓時，油中的氣體就迅速地大量分離出來，形成氣泡，這些氣泡遇到高壓便被壓破，產(chǎn)生較強的液壓沖擊。因此在設(shè)計液壓泵時，齒輪泵的齒輪模數(shù)盡量取小，齒數(shù)盡量取多，卸荷槽的形狀和尺寸要合理，盡量減小沖擊；柱塞泵的柱塞數(shù)應(yīng)為奇數(shù)，最好為7個，并在吸、壓油配流盤上對稱開上三角槽，以防柱塞泵的困油；為防止空氣混入，泵的吸油口應(yīng)足夠大，而且應(yīng)沒人油箱液面以下一定深度，以防吸油后液面下降吸人空氣；為減少液壓沖擊，可以延長閥門關(guān)閉時間，并在易產(chǎn)生液壓沖擊的部位近設(shè)置蓄能器，以吸收壓力波；增大管徑和使用軟管，對減少和吸收振動都頗為有利。5 結(jié)論本次設(shè)計的制動系統(tǒng)基本保證輸送機在荷載大幅度變動的情況下，能始終近似等速運行。在要求停車時，能使輸送機緩慢停下來。在啟動時可保證系統(tǒng)進行啟動，從而減少了動載荷對輸送機的影響，提高了輸送機的使用壽命。在突然斷電時，能保證輸送機在減速度的情況下迅速停車，在轉(zhuǎn)速為零時加機械閥，不會出現(xiàn)冒煙或冒火現(xiàn)象。在系統(tǒng)出現(xiàn)負功時，能保證帶速在設(shè)計參數(shù)下運行而不會超速飛車。因在外上下山開采中由于制動系統(tǒng)選取的失誤，從而導(dǎo)致輸送機斷帶、撒落煤炭、堵塞巷道、以及超速飛車、閘瓦冒火等事故的發(fā)生。因此，使輸送機在正常情況下能平穩(wěn)制動，在突然斷電時系統(tǒng)仍然能在規(guī)定的減速度下平穩(wěn)制動，同時能基本實現(xiàn)軟啟動和軟制動，控制超速飛車等功能，也就保證礦井正常、安全、高效生產(chǎn)。設(shè)計過程中，也存在著一些不足之處