液壓機液壓系統性能的驗算

     本例所設計系統屬壓力不高的中低壓系統，無迅速起動、制動需求，而且設計中已考慮了防沖擊可調節環節及相關防沖擊措施，因此不必進行沖擊驗算。這里僅驗算系統的壓力損失，并對系統油液的溫升進行驗算。由于有同類型液壓系統的壓力損失值可以參考，故一般不必驗算壓力損失值。下面以工進時的管路壓力損失為例計算如下：

已知：進油管、回油管長約為l=1.5m，油管內徑d=1.5×10^-3m，通過流量 =0.95 L／min（0.0158×10^-3m³／s），選用L－HM32全損耗系統用油，考慮最低溫度為15℃，v=1.5㎝²／s。 

7.1 判斷油流類型  

   利用下式計算出雷諾數Re=1.273×10⁴／=1.273×0.0158×10^-3×10⁴／1.5×10^-3/1.5≈160<2000

為層流。

7.2 沿程壓力損失

    利用公式分別算出進、回油壓力損失，然后相加即得到總的沿程損失。

    進油路上

△P₁=4.4×10¹²vqv／d⁴=4.3×10¹²×1.5×1.5×0.0158×10^-3／12⁴Pa

=0.076×10⁵Pa

    回油路上，其流量qv=0.75 L／min（0.0125×10^-3m³／s）（差動液壓缸A₁≈2A₂）,

壓力損失為

△P₁=4.3×10¹²vqv／d⁴=4.3×10¹²×1.5×1.5×0.00325×10^-3／12⁴Pa

=0.01532×10⁵Pa

由于是差動液壓缸，且A₁≈2A₂，故回油路的損失只有一半折合到進油腔，所以

工進時總的沿程損失為

    ∑△P₁=（0.076+0.5×0.01532）×10⁵Pa=0.0837×10⁵Pa

7.3 油液溫升驗算

液壓傳動系統在工作時，有壓力損失、容積損失和機械損失，這些損失所消耗的能量多數轉化為熱能，使油溫升高，導致油的粘度下降、油液變質、機器零件變形等，影響正常工作

    液壓系統的功率損失使系統發熱，單位時間的發熱量f（kW）可表示為

式中  —— 系統的輸入功率（即泵的輸入功率）（kW）；

      —— 系統的輸出功率（即液壓缸的輸出功率）（kW）。

    若在一個工作循環中有幾個工作階段，則可根據各階段的發熱量求出系統的平均發熱量

對于本次設計的組合機床液壓系統，其工進過程在整個工作循環中所占時間比例為

因此系統發熱和油液溫升可用工進時的發熱情況來計算。

     工進時液壓缸的有效功率（即系統輸出功率）為

這時大流量泵通過順序閥10卸荷，小流量泵在高壓下供油，所以兩泵的總輸出功率（即系統輸入功率）為：

由此得液壓系統的發熱量為

即可得油液溫升近似值：

⊿T=Ф/（hA）=0.386/（9*10^-3*6.5*10^-2*250^2/3）=15.6°C

溫升小于普通機床允許的溫升范圍，因此液壓系統中不需設置冷卻器。

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