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压力范围/(MPa) 排量范围/(mL/r) 转速范围/(r/min) 容积效率（%） 总效率（%） 流量脉动（%） 功率质量比/(kW/kg) 噪声 耐污能力 价格
2-21 0.3-650 300-7000 70-95 63-87 1-27 中 稍高 中等 最低
2.5-6.3 1-320 500-2000 85-92 71-85 小 中 中 中
6.3-21 0.5-480 500-4000 80-94 65-82 中 中 中 中低
21-40 0.2-3600 600-6000 88-93 81-88 中 大 大 大 高
10-20 20-720 700-1800 80-90 81-83 小 中 中 高
3.3 .3电动机功率的确定
液压尾座系统的压力和流量都是变化的，所需功率变化较大。小泵供油压力为P1＝3.8MPa，其流量q=108L/min,取泵的总效率?＝0.8，泵的总驱动功率为： P功率?P压力q? (3-7)
其中p为液压系统的压力，其最大压力为3.8Mpa，q为泵的流量为，q=108L/min，n为系统效率，带入公式得：
P功率?P压力q??3.8?108?513w?0.51kw 0.8 考虑顶紧过程时间短，不过3s，而电动机一般允许短时间超载25%，这样电动机功率还可降低一些,P?0.51?100/125?0.408kW。验算其他工况时，液压泵的驱动功率均小于或近于此值。查产品样本，选用0.55kW的电动机。
3.4液压元件的选择
3.4.1油管及管接头
液压系统中的油管，主要分金属钢管和耐压软管，一般使用硬管，它比软管安全可靠，而且经济。软管则通常用于两个有相对运动的部件之间的连接。所以本系统选用钢管。
钢管，分为无缝钢管和焊接钢管两大类。压力大于2.5MPa的场合可用无缝钢管，压力小于2.5MPa的场合用焊接钢管，钢管的特点是耐高压，变形小，耐油性、抗腐蚀性比较好，价格较低，弯曲与装配比较困难。
综上所述，本液压系统最大压力3.8MPa，所以选用无缝钢管。
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管接头是油管与油管、油管与液压元件之间的连接件，它与满足连接牢固、密封可靠，装配方便、工艺性好、外形尺大小、通油能力强等性能要求，特别是管接头的密封性能是影响系统外泄的重要原因。常用管接头的性能特点比较如表3.7[15]所示。
表3.7 常用管接头的性能特点比较
类型 扩口式管接头
特点 结构简单，造价低 结构简单、制造方便、耐高压和振动、密封性能好 不用密封件、工作可靠，拆
卡套式管接头
卸方便，抗振性好，应用广
泛
扣压式管接头
连接软管用，需要在专用设
备上扣押而成 不需要任何工具就能实现迅
速连接和断开
适用于软管链接 用于经常拆装的液压管
路 应用场合广泛
应用
适用于铜管、薄壁钢管、尼龙管和塑料管的链接 适用于厚壁钢管的链接
许用压力/MPa
p?10 p?32
焊接式管接头
p?32
p?10 p?10
快换管接头
综上所述，液压系统压力为3.8MPa，选用的是无缝钢管，因此管接头选用扩口式管接头。
3.4.2 过滤器的选择
在液压系统中，由于系统内污染物的形成或外界污染物的侵入，液压油中难免会存在各种污染物，油液的污染能加速液压元件的磨损，卡死阀芯，堵塞工作间隙和小孔，使元件失效，导致液压系统不能正常工作，据统计，约75%的故障和液压油的污染有关，因此必须对油液中的杂质和污染物进行清理，目前，控制液压油的清洁程度的最有效的方法就是采用过滤器。
过滤器按过滤精度可分为四级： 粗过滤器 d?0.1mm
普通过滤器 0.01mm?d?0.1mm 精过滤器 0.005mm?d?0.01mm 特精过滤器 0.001mm?d?0.005mm
过滤精度只要取决于系统的压力。表3.8[15]所示为过滤精度推荐值。
系统类型 压力p/MPa
润滑系统
0~2.5
传动系统 伺服系统
?14 14?p?21
13
?21 ?21
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过滤精度/?m ?100 25-50 ?25 ?10 ?5
表3.8 过滤精度推荐值
系统压力小于14MPa，由表中得出选用普通过滤器网式过滤器。
网式过滤器的优点是通油能力大，压力损失小，容易清洗，但过滤精度不高，主要用于泵吸油口，本系统恰好用于泵吸油口，所以选用网式过滤器经济划算。
3.4.3 油箱的选择
油箱主要用来储存油液，此外还起到散热、溢出油液中的空气以及沉淀杂质的作用。油箱有开式和闭式两种。
（1）开式油箱中的油液具有与大气相同的自由液面，常用于各种固定设备，应用广泛。开式油箱又分为整体式和分离式。整体式油箱利用主机的底座内腔作为油箱，这种油箱结构紧凑，各处液压元件的漏油易于回收，但增加了设计和制造的复杂性，维修不便，散热条件不好，且会使主机产生热变形。分离式油箱单独设置，与主机分开，减小了油箱发热的液压源振动对主机工作精度的影响，因此得到了普遍的应用，特别是在精密机械上。
（2）闭式油箱完全封闭，油箱中的油液与大气是隔绝的，由空压机向气罐充气，再由充气罐经过滤清、干燥、减压后进入油箱使液面压力高于大气压，从而改善了泵的吸油性能、减少了气蚀和噪声。常应用于水下设备、行走设备及车辆。
综上所述。本课题选用开式整体式油箱。 3.4.4油箱容积的确定
从油箱的散热、沉淀杂质等职能来看，油箱的容积越大越好，单容积过大会造成体积大，质量大，浪费材料又不节约空间。因此要合理地确定油箱容积。
一般来说，油箱的有效容积可以按液压泵的额定流量估计出来。一般容量可取最大流量的3~5倍。 对于机床的估算公式为
式中 V为油箱的有效容积，单位为m3；
V?60?103??qp （3-8）
?为与系统有关的经验数字。低压系统?=2~4，中压系统?=5~7，高压系统
?=10~12；
qp为液压泵的额定流量，单位为L/min。
上面已经计算出??3.8MPa,流量qp?108L/min代入公式得油箱的有效容积
V?60?103??qp?60?103?3.8?108m3?2.462m3
一般来说，油箱的有效容积指油面高度为油箱整体高度80%时的容积。所以油箱的总容积
VA?V/0.8?1.25V?2.462?1.25?3.693m3
油箱的选定应符合GB2876-81《液压泵站油箱公称容量系列》的规定，选取容量为4.0m3
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的油箱
3.5 液压系统的性能验算
在前面的设计过程中，由于系统还没有完全计算完毕，很多参数都是粗略估算的。液压系统设计完成后，需要在对其的技术性能进行验算，以便判断设计质量。 3.5.1液压系统压力损失验算
验算系统压力损失的目的之一是为了正确确定泵的工作压力即系统的调整压力（系统溢流阀的调整压力），当系统执行元件的工作压力已确定时，系统的调整压力可根据管路中的压力损失进行计算。本系统选用的阀类元件有调速阀、单向阀、电磁阀。 系统总压力损失：
式中 ?p1—管路的沿程压力损失； ?p2—为局部压力损失。
油路压力损失经验值见下表3.9[7]所示。
表3.9 油路压力损失经验值
?p??p1??p2 （3-9）
系统结构情况
一般节流调速及管路间单的系统 进油路有调速阀及管路复杂的系统
总压力损失?p/MPa
0.2~0.5 0.5~1.5
本系统进油路上存在调速阀，所以取其压力损失最大值1.5MPa,即?p1=1.5MPa.
局部压力损失?p2在本文中3.3.1液压泵工作压力的确定中已经确定,?p2=0.8MPa。那么将?p1、?p2代入公式（3-9）得到
?p??p1??p2?1.5?0.8?2.3MPa
液压泵应用一定的压力储备量，如果计算出的系统调整压力大于液压泵额定压力的75%，则应该重新进行计算。
前面已计算液压泵的工作压力p?3.8MPa。
75%p??p
所以液压系统压力损失在允许范围之内。 3.5.2液压系统发热温升的验算
液压系统工作时，液压泵和执行元件存在着容积损失和机械损失，管路和各种阀类元件通过液流时要产生压力损失和泄露。所有的这样损失所消耗的能量均转变成热能，使油温升高。连续工作一段时间后，系统所产生的热量与散发到空气中的热量相等即达到热平衡状态，此后温度不再升高。不同的主机，因工作条件与工况的不同，最高允许油温是不同的，系统发热温升的验算，就是计算系统的实际油温，如果实际油温小于最高允许油温，
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