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图1-1 发电机联轴器压装设备
1.4 本章小结
本章主要阐述了发电机联轴器压装装置的设计目的、意义、背景及发展趋势，提出了本文研究的目标。
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2 液压传动的设计与计算
2.1液压传动系统的设计内容与步骤
液压传动系统的设计是整个及其设计的一部分，它与主机的设计是密切相关的。将通过全面方案论证，确定一部机器或机器的某一部分的传动方式采用液压传动后，则考虑液压传动系统设计的基本内容和一般流程如下： ①明确对液压系统的要求;
②分析主机工况，确定液压系统的主要参数； ③进行方案设计，初拟液压系统原理图； ④计算和选择液压元件； ⑤验算液压系统的性能；
⑥绘制正式系统工作图，编制技术文件。 在实际设计工作中，上述内容和步骤并不是固定不变的往往会随系统的简繁、借鉴的多寡、设计人员经验不同，在做法上会有穿插、交叉、反复或省略。 2.1.1明确对液压系统的设计要求
液压系统的设计必须能全面的满足主机的个项功能和技术性能。因此在拿到设计任务书后首先要了解主机设计人员对液压部分提出的要求。通过调研，一般应明确一下要求点：
①主机的用途、类型、工艺过程及总体布局，要求用液压传动完成的动作和空间位置的限制：
②对液压系统动作和性能的要求，如工作循环，运动方式（往复直线运动或旋转运动、同步、顺序或互锁等要求），自动化程度，调速范围，运动平稳性和精度负载状况，工作行程等;
③工作环境：如温度、湿度、污染、腐蚀及易燃等情况； ④其他要求：如可靠性，经济性等。
2．1.2 分析工况，确定液压系统的主要参数
在明确了上述液压系统的设计依据后，就可以对主机的工作过程进行分析，即负载分析和运动分析，确定负载和速度在整个工作循环中的变化规律然而即计算执行元件的主要结构参数（之液压缸的有效工作面积或液压马达的排量），以及确定液压系统的主要参数——工作压力和最大流量。 （1） 工况分析
主机在工作过程中其执行结构所需要克服的的负载包括工作负载 （如刀削力、注射力、压力等）、惯性负载和阻力负载（如摩擦力、密封阻力等，被压阻力等）。这些负载的大小可按具体情况，根据有关材料、手册、计算出来。执行机构在动作循环中各个工作循环中各个工作阶段的负载可按一下各式计算： 1）启动阶段
F= ±FG （2-1） 2）加速阶段
F=Ffd+Fm±F G (2.2) 3)恒速阶段
F=±Ft±Ffd±FG ( 2.3) 4）制动阶段
F=±Ft±Ffd-Fm±FG （2.4） 式中FG ———— 重力，若工作部件水平放置则FG = 0
Ffs———— 进摩擦力，Ffs =Fnfs, Fn为运动部件及外负载对支承面的正压力，fs为静摩
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擦系数，一般fs≤0.2 ～ 0.3；
Ffd————动摩擦力，Ffd= fdFn , fd为动摩擦系数，一般fd≤0.05～0.1； Fm —————惯性阻力，Fm=
FG，g为重力加速度，△t为启动或制动时间，△v为速度变g化量；
Ft ——切削阻力。
除此之外，液压缸的受力还有蜜蜂阻力（一般用效率ηm=0.85～0.9来表示）、被压力等。根据上述各个工作阶段内的负载和它所经历的的时间，可绘制出负载循环图。
同样，执行机构在各个工作阶段的运动速度也可以计算出来，绘制出速度循环图。
F启动加速快速运动F工作进给制动启动加速快速运动工作进给制动惯性负载摩擦阻力工作负载O密封及背压阻力（a）tO（b）t
图2-1执行机构负载和速度循环图
（2） 确定液压系统得主参数
（3） 执行元件的工作压力可以根据副再循环图中的最大负载来选取，也可以根据主机类
型来确定。
表2-1 按负载选择执行元件的工作压力 负载F/KN ＜5 5～10 10～20 20～30 30～50 ＞50 工作压p/MPa ＜0.8～2.0 1.5～2.0 2.5～3.0 3.0～4.0 4.0～5.0 ＞5.0＞7.0 表2-2 各类主机常用工作压力 主机类精加工半精加粗加工农业机液压机、重型机械、大中型挖型 机床 工机床 或 械、小型掘机械、起重运输机械 重型机工程机床 械 工作压0.8～3.0～5.0～10.0～力p/MPa 2.0 5.0 10.0 16.0 20.0～32.0 最大流量则由执行机构的速度循环中的最大速度计算出来，它与执行元件的结构参数有
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关。通常的做法是：先按最大负载Fmax或Tmax和选取的工作压力，由（2.5）或式（2.6）求出液压缸的有效工作面积A或液压马达的排量Vm。 A=
Fmax
（2.5） pηm
2Tmax （2.6） Pη m Vm=
式中 p ——选取的系统工作压力 ηm ———— 泵或马达的机械效率。
则液压缸或液压马达的最大流量可由式（2.7）或式（2.8）计算 qmax=A Vmax （2.7 ） qma=vM nMmax （2.8）
要结构参数能否在系统最小稳定流量 qmia下使该执行元件获得要求的最低速度V min或nMmax即
qmia A≥ （2.9）
Vmin qmia vM≥ （2.10）
nMmix否则，需要调整A，Vm或P.在节流调速系统中qmia决定于变量泵的最小稳定流量。由以确定A值可以计算液压缸的内径D，在参考有关手册根据系统工作压力或液压缸往复运动速度比或活塞杆的受力情况（受拉力或压力）计算活塞杆的的直径d，计算出D和d，最后还必须圆整成国家标准所规定的标准规格数值。
各液压执行元件的主要结构参数确定之后，即可根据负载循环图，速度循环图以及A和VM作出各执行元件的工况图（见图2.2）。工况图反映了一个工作循环中，执行元件的实际工作压力，流量和功率随时间的变化情况。最后还需将各个执行元件的q_t图，P-t图综合叠加，归并成整个液压系统的工况图，以显示出整个工作循环中系统压力.流量和功率的最大值以及在不同工作阶段的分布情况，作为后续步骤中进行方案设计.选择液压元件等的依据之一。
2.2进行方案设计，初拟液压系统原理图 一 进行方案设计，初拟液压系统原理图
方案设计及初拟系统原理图时整个液压系统设计中的重要一步。它从作用原理和结构组成上具体体现了主机对液压系统提出的各项要求其主要工作包括两项内容：一是根据主机对液压系统的各项要求，选择液压回路，进行方案设计；二是把选出的液压回路有机的组成液压系统。 （1）选择液压系统
选择液压回路时既要考虑调速、压力控制、换向、顺序或同步动作、互锁等，还要考虑节省能源，提高效率，减少发热，安全可靠，减少冲击等问题。选择回路奥抓住各类主机液压系统的特点和主要问题，从对主机的主要性能起决定性影响的回路开始。例如，对机床的液压系统应从选择调速回路开始；液压机的液压系统应从选择压力调节和控制回路开始等。然后再考虑其他回路，或许有些回路的形式已由主要回路所决定。
选择回路时，往往有很多方案，需要进行反复比较，同时还应采取类比法，多参考同类型液压系统的成熟结构方案。 （2）初拟液压系统原理图
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