液压系统温升及散热器选型计算

计算出液压系统单位时间内的热损耗，即系统的发热功率pv，然后结合你需要的油温期望值t1，对照风冷却器的当量冷却功率p1曲线图，选择与之匹与的型号。

这是普遍使用的计算方法。

必须注意，在测定系统单位时间内油的温升时，要区分是否有冷却器在工作，该文所指的工况是系统没有冷却器时油的温升。

计算公式：pv=ρ
油×v×c
油
×δt/h，式中：
pv：发热功率（w）
ρ油：油的密度（常取0.85kg/l）
v：油的容积（l）
c油：液压油的比热容，常取2.15kj/kg℃
δt：一定时间内油的温升
h:温升时间（s）
例：某一液压系统（无冷却器的工况下）在10分钟内油温从30℃上升至45℃，液压油的容积为80l。

发热功率计算如下：
pv=0.85×80×2.15×（45-30）/（10×60）=3.655kw
已知环境温度t2=30℃，最佳油温期望值55℃，则当量冷却功率计算如下：
p1= pv×η/（t1 -t2），式中：
p1：当量冷却功率（w/℃）
η：安全系数，一般取1.1
t1：油温期望值（℃）
t2：环境温度（℃）
故：p1=3.655×1.1/（55-30）=0.161kw/℃=161 w/℃
对应主泵流量，依据161 w/℃的当量冷却功率查曲线图，选取匹配的风冷却器。

最方便的另一种散热计算法，是发热功率估算法：一般取系统总功率的1/3~1/2作为冷却器的散热功率，若工况为长时间保压状态（如夹紧作业），则系数最大值推荐2/3。

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液压发热功率系统发热来源于系统内部的能量损失，如液压泵和执行元件的功率损失、溢流阀的溢流损失、液压阀及管道的压力损失等。

这些能量损失转换为热能，使油液温度升高。

油液的温升使粘度下降，泄漏增加，同时，使油分子裂化或聚合，产生树脂状物质，堵塞液压元件小孔，影响系统正常工作，因此必须使系统中油温保持在允许范围内。

一般机床液压系统正常工作油温为30～50℃；矿山机械正常工作油温50～70℃；最高允许油温为70～90℃。

1、系统发热功率P的计算：P＝PB(1-η)(W)式中：PB为液压泵的输入功率(W)；η为液压泵的总效率。

2、若一个工作循环中有几个工序，则可根据各个工序的发热量，求出系统单位时间的平均发热量。

式中：T为工作循环周期(s)；ti为第i个工序的工作时间(s)；Pi 为循环中第i个工序的输入功率(W)。

大兰液压系统3、系统的散热和温升系统的散热量可按下式计算。

式中：Kj为散热系数(W/m2℃)，当周围通风很差时，K≈8～9；周围通风良好时，K≈15；用风扇冷却时，K≈23；用循环水强制冷却时的冷却器表面K≈110～175；Aj为散热面积(m2)，当油箱长、宽、高比例为1∶1∶1或1∶2∶3，油面高度为油箱高度的80%时，油箱散热面积近似看成，式中V为油箱体积(L)；Δt为液压系统的温升(℃)，即液压系统比周围环境温度的升高值；j为散热面积的次序号。

4、当液压系统工作一段时间后，达到热平衡状态，则：P＝P′。

计算所得的温升Δt，加上环境温度，不应超过油液的最高允许温度。

当系统允许的温升确定后，也能利用上述公式来计算油箱的容量。

液压系统的效率是由液压泵、执行元件和液压回路效率来确定的。

1、液压回路效率ηc一般可用下式计算：P1Q1+P2Q2+……/Pb1Qb1+Pb2Qb2式中：P1，Q1；P2，Q2；……为每个执行元件的工作压力和流量；Pb1，Qb1；Pb2，Qb2为每个液压泵的供油压力和流量。

液压系统中风冷式油冷却机的计算公式
计算出液压系统单位时间内的热损耗，即系统的发热功率Pv，然后结合你需要的油温期望值T1，对照风冷却器的当量冷却功率P1曲线图，选择与之匹与的型号。

这是普遍使用的计算方法。

必须注意，在测定系统单位时间内油的温升时，要区分是否有冷却器在工作，该文所指的工况是系统没有冷却器时油的温升。

计算公式：Pv=ρ油×V×C油×ΔT/H，式中：
Pv：发热功率（W）
ρ油：油的密度（常取0.85Kg/L）
V：油的容积（L）
C油：液压油的比热容，常取2.15Kj/Kg℃
ΔT：一定时间内油的温升
H:温升时间（s）
例：某一液压系统（无冷却器的工况下）在10分钟内油温从30℃上升至45℃，液压油的容积为80L。

发热功率计算如下：
Pv=0.85×80×2.15×（45-30）/（10×60）=3.655Kw
已知环境温度T2=30℃，最佳油温期望值55℃，则当量冷却功率计算如下：
P1= Pv×η/（T1 -T2），式中：
P1：当量冷却功率（w/℃）
η：安全系数，一般取1.1
T1：油温期望值（℃）
T2：环境温度（℃）
故：P1=3.655×1.1/（55-30）=0.161Kw/℃=161 w/℃
对应主泵流量，依据161 w/℃的当量冷却功率查曲线图，选取匹配的风冷却器。

最方便的另一种散热计算法，是发热功率估算法：一般取系统总功率的1/3~1/2作为冷却器的散热功率，若工况为长时间保压状态（如夹紧作业），则系数最大值推荐2/3。

散热器技术参数(2008-6-5 15:03:24 阅读V 64次)在使用功率器件时最重要的是如何使其产生的热量有效地散发出去，以获得高可靠性。

散热的最一般方法是把器件安装在散热器上，散热板将热量辐射到周围的空气中去，以及通过自然对流来散发热量。

一般地说，从散热器到周围的空气的热流量(P)可由下例表示。

P=hA η△T式中h为散热器总的传热导率（W/cm2℃），A为散热器的表面积（cm2），η为散热器效率，△T为散热器的最高温度与环境温度之差（℃）。

上式中h是由辐射及对流来决定，η是由散热器的形成来决定。

总之，散热器的表面积越大，与环境温度之差越大，散热板的热量辐射越有效。

（1）辐射散热下述近似式表示辐射散热hr=2.3×10-11×ε（△T/2+237）3（W/cm2℃）式中ε是表面辐射率，随散热器的表面状况而变化。

表面研磨光洁的产品ε=0.05~0.1也就是说辐射率极差。

然而，散热器表面涂以涂料，经氧化可使ε=1。

（2）对流散热功率器件安装在装置的框架上时，采用对流散热比辐射散热更有效。

在一个大气压的空气中，采用对流散热器的传导率近似地由下式表示。

hc=4.3×10-4×（△T/H）1/4（W/cm2 ℃）式中，H是散热器垂直方向长于水平方向更为有效。

（3）散热器效率η若用薄材料制成散热器，则离热源越远，表面温度越低，散热效果也越差。

上述公式是假定温度都是均在分布的，而实际上在散热板的边缘部位表面温度越低。

这种由散热器本身温度确定的系数就是散热器效率，它表示散热板实际传递的热量与器材安装部位最高温度视为均匀分布时的热量之比。

η主要是由所用散热器的材料大小与厚度来决定的。

一般地说，热传导率高的材料如铝（2.12W/cm2 ℃）及铜（3.85W/cm2 ℃）而钢（0.46W/cm2 ℃）就相当差了。

另外，散热器的厚度以厚些为好，并以跟散热器的长度平方成比例为最佳。