湖南科技大学本科生毕业设计（论文）
第三章 控制模块结构设计计算
3.1电动机功率计算
液压泵排量q=270ml/r, 电动机转速n=1480r/min, 液压泵理论流量：
Q?q?n?270?10-3?1480?400L/min .................（3.1） 压力P=20Mpa，取容积效率为?v?0.98 实际流量：
Qr?Q??v?400?0.98?392L/min .......................（3.2） 取最大流量时压力P=20Mpa 理论输出功率：
Nt?Q?P?400?20?103?133333W .................（3.3） 60根据泵样本，压力P=20Mpa时总效率为90%，则实际输入功率： Nt?Q?P??133333?148147W?148KW..................（3.4） 0.9取电动机功率为160KW
3.2转矩转速传感器扭矩计算
电动机额定扭矩M为： M?N??160000?1033Nm..........................（3.5）
1480?2??60考虑到电机转矩过载能力是2.2倍，可取传感器额定扭矩为:
Ms?M?3?3099Nm................................(3.6）
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3.3油箱体积计算
试验台是开式系统，油箱固定，考虑到试验一般是非连续工作，取油箱有效容积为泵每分钟流量的6倍，油箱有效容积V：
3 V?Q?6?400?6?2400L?2.4m..........................（3.7)
3.4插装阀的选型计算
3.4.1插装阀26-1计算
插装阀26-1给冲击液压缸的上腔供油，已知活塞的最大速度为:V2?6.4m/s,设有杆腔面积为S
?32 S?3.81?10m................................(3.8）
最大流量Q2：
-33Q?S?V?3.81?10?6.4?60?1.463m/min?1463L/min.........（3.9) 22
已知，开始供油的初速度是1.33 m/s, 此时流量:
-33Q?S?V?3.81?10?1.33?60?0.304m/min?304L/min...........(3.10） 10
平均流量QA：
QA?Q1?Q21463?304??884L/min22......................（3.11）
考虑到最大流量和平均流量，查华德插装阀样本，取型号 LC63A05E6XB
通径63，面积比2：1，开启压力为0.05MPa，不带缓冲凸头（E），流量1000L/min时压降约为0.1Mpa。 3.4.2插装阀26-2计算
插装阀26-2在冲击液压缸上提时供油，已知，活塞的最大速度为
?32S?6.19?10m1作用面积为最大流量Q3：
V3?2.5m/s,其
-33Q?S?V?6.19?10?2.5?60?0.928m/min?928L/min...........（3.12） 13 3根据分析，开始供油的初速度是0, 平均流量QB：
QB?Q3928??0.464m3/min?464L/min22...................（3.13）
考虑到最大流量和平均流量，查华德插装阀样本，取型号 LC50A05E6XB 通径50，面积比2：1，开启压力为0.05MPa，不带缓冲凸头（E），流量1000L/min时
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压降约为0.1Mpa。 3.4.3插装阀26-3计算
插装阀26-3在冲击液压缸上提时上腔油通过该阀进入下腔，前已述及，活塞的最大速度为V2?2.5m/s,上腔作用面积为S?3.81?10?3m2 最大流量Q4：
Q4?S?V2?3.81?10?3?2.5?60?0.853m3/min?853L/min...........（3.14） 根据分析，开始供油的初速度是0, 平均流量QC： QC?Q4853??426.5L/min...............................（3.15） 22 考虑到最大流量和平均流量，查华德插装阀样本，取型号 LC50A05E6XB 通径50，面积比2：1，开启压力为0.05MPa，不带缓冲凸头（E），流量1000L/min时压降约为0.1Mpa。 3.4.4插装阀26-4计算
插装阀26-4在冲击液压缸下冲时下腔油通过该阀回油箱，已知，活塞的最大速度
?32为V2?6.4m/s,上腔作用面积为S?10?10m，最大流量Q5：
?33Q?S?V?10?10?6.4?60?3.84m/min?3840L/min..........（3.16） 2 5根据分析，开始供油的初速度是1.33 m/s, 此时流量：
?33Qm/min?798L/min.........（3.17） 1?S?V0?10?10?1.33?60?0.798
平均流量QD：
QD?Q5?Q63840?798??2319L/min22......................（3.18）
考虑到最大流量和平均流量，查华德插装阀样本，取型号 LC100A05E6XB 通径100，面积比2：1，开启压力为0.05MPa，不带缓冲凸头（E），流量2000L/min时压降约为0.1Mpa。
3.5蓄能器计算
3.5.1冲击系统蓄能器计算
根据计算，蓄能器容积蓄能器提供的最大流量：
V0?21.3L，此处要计算蓄能器的最大排放量，根据计算，
L/min..................（3.19） Q6?Q2?Qr?1463?392?1071
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选用两个蓄能器，每个容积40L
NXQ A -40/31.5-F-A， JB/T 7035.1-93 2台，蓄能器外径299mm，每台的最大排放流量为15L/s，两台同时排放为30L/s，合计为1800L/min，必须留有较大余量。 同体积的法兰联结最大排放流量大于螺纹联结的蓄能器，故只能选用法兰联结方式。
3.5.2泵出口蓄能器计算
选用NXQ A -10/31.5-F-A ，JB/T 7035.1-93 1台。
3.6油路管径确定
3.6.1泵出油管道设计
-3-3 已知：泵的最大流量为400L/min?6.67?10m/s。
d?4q d-油管内径；
q-通过油管的最大流量；
?? ..................................（3.20）
v-油管中允许流速，查表得v=5m/s； 代入式(3.1)中解得：
4?6.67?10?3d??0.039m3.14?5
查标准取管道内径40mm。
3.6.2蓄能器出口经阀26-1入液压缸有杆腔进油管道设计
L/min?24.4?10?3m3/s，当压力大、管道短、流量大时通已知：最大流量为1463过油管的流速可取大值，取v?6m/s。 代入式（3.1）解得：
4?24.4?10?3 d??0.062m
3.14?6查标准取管道内径63mm。
3.6.3无杆腔经阀26-4至油箱出油管道设计
已知：最大流量为3840L/min?64?10-3m3/s，取v=7m/s。
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