液压系统温升及散热器选型计算

1、范围2、散热器换热设计计算（理论）2. 1、发动机冷却水散热量2.2、冷却液循环量2.3、冷却空气需求量・・・.2.4、散热器正面积....2.5、散热器散热面积3、散热器换热设计计算（实际）3. 1、确定散热器结构3.2、冷却液侧换热系数的计算3.3、空气侧换热系数的计算3.4、百叶窗翅片风阻的计算.. 113.5、传热系数的计算113.6、管翅式交叉流换热器修正系数估算123. 7、温度校核13 4、现有冷却模块的性能曲线和风扇、水泵的匹配144.1、已知的数据、参数144.2、冷却模块和风扇的匹配154.3、液气温差的计算 (1)61、范日本规范规定了汽车散热器换热计算方法。

本规范适用于汽车散热器换热计算、选型。

2、散热器换热设计计算（理论）2.1、发动机冷却水散热量表1：发动机冷却水散热量若已告知发动机冷却系统数据单，则冷却系统散热量数据单（参考图1）为准。

冷却系统Cooling system图1：发动机冷却系统数据单2.2、冷却液循环量若已告知的发动机冷却系统数据单上有冷却液需求量，则Vw<V (数据单)时，满足冷却液需求量。

表2：冷却液需求量2.3、冷却空气需求量表3：冷却空气需求量2.4、散热器正面积表4：散热器正面积2.5、散热器散热面积表5：散热器散热面积3、散热器换热设计计算（实际）汽车散热器实际设计中，散热器外形边界（芯高、芯宽）、发动机参数（冷却液带走热量、冷却液流量、报警温度）、风扇参数（性能曲线）均已告知，在此基础上设计尽可能紧凑的散热器系统。

3.1、确定散热器结构由于现有常规结构汽车散热器均为管翅式交叉流散热器，故以下计算均为管翅式交叉流散热器换热计算。

3.2、冷却液侧换热系数的计算选择散热管类型、排布，确定散热管通水截面积A.散热管湿周长度P,得散热管水力直径①（m）：d h =*(3. 1)散热管内冷却液平均流速ι⅛ （m/s）：u fl =7⅛r(3. 2)hK为冷却水体积流量（m3∕s） , N为流道数量。

液冷板温升计算公式在工业生产和科学实验中，液冷板是一种常用的设备，用于降低热量和保持设备温度稳定。

液冷板温升计算公式是用来计算液冷板在工作过程中温度上升的公式，它可以帮助工程师和研究人员更好地了解液冷板的工作状态，从而进行有效的控制和调节。

液冷板温升计算公式的推导涉及热力学和流体力学的知识，下面我们将从理论和实际应用两个方面来介绍液冷板温升计算公式。

一、理论推导。

液冷板温升计算公式的推导基于热传导和流体传热的基本原理。

在液冷板工作时，液体通过板内的管道流动，吸收板上的热量，然后通过外部散热器散发热量，从而保持板的温度稳定。

液冷板温升计算公式考虑了液体流动速度、热传导系数、板的材质和厚度等因素，最终得出了液冷板温升的数学表达式。

液冷板温升计算公式一般可以表示为：ΔT = (Q / mCp)。

其中，ΔT为液冷板的温升，单位为摄氏度；Q为液冷板上的热量，单位为焦耳；m为液体的质量，单位为千克；Cp为液体的比热容，单位为焦耳/千克·摄氏度。

根据这个公式，我们可以通过测量液冷板上的热量和液体的质量，再结合液体的比热容，来计算液冷板的温升。

这个公式为工程师和研究人员提供了一个简单而有效的方法来评估液冷板的工作状态。

二、实际应用。

液冷板温升计算公式在实际应用中具有重要意义。

首先，它可以帮助工程师设计和优化液冷板的结构和参数。

通过计算液冷板的温升，工程师可以确定最佳的液体流动速度、管道布局和散热器设计，从而提高液冷板的散热效率和稳定性。

其次，液冷板温升计算公式也可以用于监测和控制液冷板的工作状态。

通过实时测量液冷板上的热量和液体的质量，工程师可以及时发现液冷板的异常情况，并采取相应的措施来调节和控制液冷板的温度，保证设备的安全和稳定运行。

最后，液冷板温升计算公式还可以用于评估液冷板的性能和寿命。

通过长期监测液冷板的温升情况，工程师可以分析液冷板的热传导和流体传热特性，评估液冷板的性能和寿命，为设备维护和更新提供科学依据。

液压设备散热系统的分析和设计方法一、概述液压散热系统的组成和重要性液压系统通常有四部分组成，分别为动力源部分、执行部分、控制部分和辅助部分，散热系统划归在系统的辅助部分。

液压系统在工作过程中，压力、容积和机械损失均会构成系统总的能量损失，这些能量损失转换为热量，使系统的液压介质－－液压油油温升高，如果此温度不处于各元件和系统能承受的范围，则必须增加布置系统进行额外的散热冷却，以便使系统温升得以控制，从而确保设备的整体性能的可靠、稳定、元件的寿命和系统的运行效率得以保证。

由于液压系统驱动的设备纷繁复杂，各系统本身元件规格、作业工作等级、环境温度都不相同，而目前行业教课书或冷却设备厂商对如何选型说明的比较简略，因此如何判断一个设备是否需要额外增加散热设备以及散热设备的能量都需要有科学的分析依据和可行的方法，这是本文探讨的重点。

二、液压设备的散热分析以及散热设备的计算选项目前风冷冷却器厂家对于冷却器的选型通常推荐有两种方法，一种是通过测算已有的设备一定时间内油的温升，从而根据油的温升来计算功率损失，来倒推选择额外的冷却器规格；另一种是采用估算系统功率损失的方式，对于没有变量类，散热功率取驱动功率的15-20%，对于有变量时取约功率的30%。

以上选型方法一，是根据已有液压系统的温升结果来倒推为冷却器选型，既不能满足设备在现实生产中的持续使用，也不能满足设备建造早期为整个液压动力站作一体化设计和生产，不值得推广。

而选型方法二，采用简单的估算方法，忽视了每个系统的工况个性，如机构动作的周期间隔、油箱内液压油本身在设备运行时温升时的吸热能力、各工序发热功率不均衡的情况，往往会导致冷却器选型的浪费或规格不足，也不能科学的应用于现代化设备的设计和生产中。

在现实的工程项目中，如何做到可靠、经济的散热系统选型，需要对系统的发热情况进行统计分析，然后再找出规律和方法。

液压系统设备由液压油泵、阀件、管路、油箱、油缸或液压马达、液压介质组成。

足够的冷空气与散热片进行热交换，也会造成散热效果不好。

一般铝质鳍片的散热片要求风扇的风压足够大，而铜质鳍片的散热片则要求风扇的风量足够大；鳍片较密的散热片相比鳍片较疏的散热片，需要更大风压的风扇，否则空气在鳍片间流动不畅，散热效果会大打折扣。

所以说不同的散热器，厂商会根据需要配合适当风量、风压的风扇，而并不是单一追求大风量或者高风压的风扇。

无论 Intel 还是 AMD 的CPU 都已经到了与散热器不可分割、甚至丝毫也不能马虎的程度。

CPU 的风扇和散热片可以说是目前最实效、最方便、最常用的CPU 降温的方法，因此选购一款好的 CPU 散热器是十分必要的。

根据空气散热三要素的原理，热源物体表面的面积、空气流动速度以及热源物体与外界的温差是影响散热速度的最重要因素，其实所有CPU 散热器的设计也都是围绕更好地解决这三个问题而进行的。

下面就为大家介绍一些有关 CPU 散热器的性能参数，希望能对大家有所帮助。

风扇功率风扇功率是影响风扇散热效果的一个很重要的条件，功率越大通常风扇的风力也越强劲，散热的效果也越好。

而风扇的功率与转速又是直接联系在一起的，也就是说风扇12V 的，功的转速越高，风扇也就越强劲有力。

目前一般电脑市场上出售的都是直流率则从 0.x 瓦到 2.x 瓦不等，购买时需要根据你的 CPU 发热量来选择，理论上是功率略大一些的更好一些，不过，也不能片面地强调高功率，如果功率过大可能会加重计算机电源的工作负荷，从而对整体稳定性产生负面影响。

风扇口径该性能参数对风扇的出风量也有直接的影响。

在允许的范围之内，风扇的口径越大出风量也就越大，风力作用面也就越大。

通常在主机箱内预留位置是安装8cm×8cm 的轴流风扇。

对于该指标，笔者认为应选择的风扇口径一定要与自己计算机中的机箱结构相协调，保证风扇不影响计算机其他设备的正常工作，以及保证计算机机箱中有足够的自由空间来方便拆卸其他配件。

风扇转速风扇的转速与功率是密不可分的，转速的大小直接影响到风扇功率的大小。

散热器散热量计算散热器散热量计算；散热量是散热器的一项重要技术参数，每一种散热器出；现介绍几种简单的计算方法：；（一）根据散热器热工检验报告中，散热量与计算温差；铜铝复合74×60的热工计算公式（十柱）是：；Q=5.8259×△T（十柱）；1.标准散热热量：当进水温度95℃,出水温度70；十柱散热量:；Q=5.8259×64.5=1221.4W；每柱散热量；1224.4W÷散热器散热量计算散热量是散热器的一项重要技术参数，每一种散热器出厂时都标有标准散热量（即△T=64.5℃时的散热量）。

但是工程所提供的热媒条件不同，因此我们必须根据工程所提供的热媒条件，如进水温度、出水温度和室内温度，计算出温差△T，然后根据各种不同的温差来计算散热量，△T的计算公式：△T＝（进水温度+出水温度）／2-室内温度。

现介绍几种简单的计算方法：（一）根据散热器热工检验报告中，散热量与计算温差的关系式来计算。

在热工检验报告中给出一个计算公式Q=m×△Tn,m和n在检验报告中已定，△T可根据工程给的技术参数来计算，例：铜铝复合74×60的热工计算公式（十柱）是：Q=5.8259×△T （十柱）1.标准散热热量：当进水温度95℃,出水温度70℃,室内温度18℃时：△T =（95℃+70℃）/2-18℃=64.5℃十柱散热量:Q=5.8259×64.5 =1221.4W每柱散热量1224.4 W÷10柱＝122 W／柱2.当进水温度80℃,出水温度60℃,室内温度18℃时：△T =（80℃+60℃）/2-18℃=52℃十柱散热量:Q=5.8259×52 =926W每柱散热量926 W÷10柱＝92.6W／柱3.当进水温度70℃,出水温度50℃,室内温度18℃时：△T =（70℃+50℃）/2-18℃=42℃十柱散热量:Q=5.8259×42 =704.4W每柱散热量704.4W ÷10柱＝70.4W／柱（二）从检验报告中的散热量与计算温差的关系曲线图像中找出散热量：我们先在横坐标上找出温差，例如64.5℃，然后从这一点垂直向上与曲线相交M点，从M点向左水平延伸与竖坐标相交的那一点，就是它的散热量（W）。

功率器件的散热计算及散热器选择H e a t D i s p e r s i o n C a l c u l a t i o n F o r P o w e r D e v i c e s a n d R a d i a t o r s S e l e c t i o n功率管的散热基础理论功率管是电路中最容易受到损坏的器件.损坏的大部分原因是由于管子的实际耗散功率超过了额定数值.那么它的额定功耗值是怎样确定的,还有没有潜力可挖呢?让我们来分析一下.晶体管耗散功率的大小取决于管子内部结温Tj. 当Tj 超过允许值后,电流将急剧增大而使晶体管烧毁.硅管允许结温一般是125~200℃,锗管为85℃左右(具体标准在产品手册中给出).耗散功率是指在一定条件下使结温不超过最大允许值时的电流与电压乘积.管子消耗的功率越大,结温越高.要保证结温不超过允许值,就必须将产生热散发出去.散热条件越好,则对应于相同结温允许的管耗越大,输出也就越大.因此功率管的散热问题是至关重要的.热阻为了描述器件的散热情况,引入热阻的概念.电流流过电阻R ，电阻消耗功率RI 2[W]（每秒RI 2焦耳能量），导致电阻温度上升。

用隔热材料覆盖电阻，电阻产生的热量不能散发时，则电阻温度随着时间增加而上升，直至电阻烧坏。

一般而言，二物体间的温差越大，温度高的物体向低的物体移动量增多。

某电阻置于空气中（如图6.33所示），由于流过电流向电阻提供功率，这功率变为热能。

在使电阻温度生高的同时，部分热能散发于空气中。

开始有电流流过电阻时，电阻温度不高，因此散发的热也小，电阻温度逐渐上升，散发的热量也上升与用电阻表示对电流的阻力类似.热阻表示热传输时所受的阻力.即由U1-U2=I ×R 可有类似的关系T1-T2=P ×R T (1-1)其中T1-T2为两点温度之差,P 为传输的热功率,R T 是传输单位功率时温度变化度数,单位是℃/W.RT 越大表明相同温差下散发的热能越小.于是结温Tj,环境温度Ta,管耗PCM 及管子的等效热阻R T 之间有以下的关系 Tj-Ta=P CM ×RT (1-2)若环境温度一定(常以25℃为基准), Tj 已定,则管子等效热阻越小,管耗P CM 就越可以提高.下面我们来看看管子的散热途径及等效热阻的情况.以晶体管为例.图1-1(a)是晶体管散热的示意图.从管芯(J-Junction)到环境(A-Ambient)之间有几条散热途径: 管芯(J)到外壳(C-Case),通过外壳直接向环境(A)散热;或通过散热器(S)(中间有界面)向环境散热.不同的管芯(指材料、工艺不同)本身的散热情况不同,或者说热阻不同.外壳、散热器等的热阻也各不相同.我们可用一个等效电路来模拟这个散热情况,如图1-1(b)所示.散发的热能Pc 表示为电流的形式;两点的温度分别为结温Tj,和环境温度Ta;结到外壳的热租用Rjc 表示,外壳到环境用Rca 表示,外壳到散热器用Rcs 表示,散热器到环境用Rsa 表示,加散热器后有两条并存的散热途径.图1-1 晶体管散热情况分析(a)晶体管散热示意图 (b)散热等效电路对于小功率管,一般不用散热器,则管子的等效热阻为R T = Rjc+ Rca (1-3)而大功率管加散热器后,一般总有Rcs+ Rsa<<Rca,则R T ≈ Rjc+ Rcs+ Rsa (1-4) 不同的管子Rjc 不同,比如MJ21195的Rjc=0.7℃/W,而MJE15034的Rjc=2.5℃/W. Rca 与管壳的材料和几何尺寸有关. Rsa 与散热器的材料(铝、铜等)及散热面积等有关.并且发现将它垂直放置比水平放置散热效果好,表面钝化涂黑又可改进热外壳C 散热器S (a)Pc (b) 易腾科技有限公司w w w s r p .c o mRcs 是管壳与散热器界面的热阻.可分为接触热阻和绝缘层热阻.接触热阻取决于接触面的情况,如面积大小、压紧程度等.若在界面涂导热性能较好的硅脂可减少热阻.当需要与散热器绝缘时(如利用外壳、底座进行散热的情况),垫入绝缘层也会形成热阻.绝缘层可以是0.05~0.1mm 厚的云母片或采用阳极氧化法在表面形成的绝缘层.若已知管子的总热阻为R T ,则在环境温度为T A 时允许的最大耗散功率可由式(1-2)得出.在产品手册上给出的管耗只在指定散热器(材料、尺寸一定)及一定环境温度下的最大允许值.若散热条件发生变化,则允许的管耗也应随之改变.对于其它类型的器件(包括集成功放等),耗散功率和散热的关系均与此类似.因此在使用中必须注意环境温度及合适的散热器(同时要注意器件与散热器的压紧情况等),才能获得所需的功率.图1-2 铝散热板的热阻实际产品设计的散热计算目前的电子产品主要采用贴片式封装器件，但大功率器件及一些功率模块仍然有不少用穿孔式封装，这主要是可方便地安装在散热器上，便于散热。

第九章液压系统的设计和计算§9-1 概述设计步骤：1．明确液压系统的设计要求2．分析系统的工况3．初步确定液压系统的性能和参数4．拟定液压系统原理图5．计算和选择液压元件6．估算液压系统性能7．绘制正式液压系统原理图并液压装置§9-2 液压传动系统的设计一、明确设计要求1．确定哪些运动由液压传动来完成。

2．确定各运动的工作顺序或自动循环，液压元件的运动方式及工作范围，各元件之间顺序动作、转换和互锁要求。

3．执行元件的运动速度、调速范围。

4．执行元件的负载大小及性质。

5．工作性能（平稳性、可靠性、转换精度等）要求。

二、分析工况，确定主要参数（一）分析工况1．液压缸的负载分析液压缸的负载：切削阻力、摩擦阻力、惯性力、重力、密封阻力、背压阻力等。

2．绘制负载图和速度图，如图11-2所示。

（二）确定主要参数主要指确定液压系统执行元件的工作压力和最大流量。

1．初选液压缸的工作压力1）根据负载图中最大负载来选取。

（Table11-2）2）根据主机的类型选取。

（Table 11-3）2．确定液压缸主要结构尺寸（见液压缸设计计算一节）3．确定最大流量按照速度图中的最大速度计算出来。

4．绘制工况图包括压力、流量和功率图。

三、拟定液压系统原理图液压系统要根据所要求的液压传动特点来拟定，可以根据各个运动的要求分别选择和拟定基本回路，然后将各个回路组合成液压系统。

在机床液压系统中，调速回路往往是液压系统的核心，所以选择回路时，首先从调速回路开始1．调速回路可以根据压力、流量、功率以及对系统温升、工作平稳性等方面要求选择。

压力较小、功率较小（2~3kw），工作平稳性要求不高—节流阀调速回路。

负载变化较大，速度稳定性要求较高的场合—调速阀调速回路。

功率中等（3~5KW）—节流、容积、容积—节流调速回路。

功率教大（5KW），温升小，稳定性要求不太高—容积调速回路。

节流、容积—节流调速回路一般采用开式油路。

目录摘要 (1)关键词 (1)一.工况分析 (3)二.负载循环图和速度循环图的绘制 (4)三．拟定液压系统原理图 (5)1.确定供油方式 (5)2.调速方式的选择 (5)3.液压系统的计算和选择液压元件 (6)4.液压阀的选择 (8)5.确定管道尺寸 (8)6.液压油箱容积的确定 (8)7.液压缸的壁厚和外径的计算 (9)8.液压缸工作行程的确定 (9)9.缸盖厚度的确定 (9)10.最小寻向长度的确定 (9)11.缸体长度的确定 (10)四．液压系统的验算 (10)1.压力损失的验算 (10)2.系统温升的验算 (12)3.螺栓校核 (12)五.参考文献 (13)技术参数和设计要求设计一台小型液压压力机的液压系统，要求实现快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止的工作循环，快速往返速度为3m/min，加压速度40-250mm/min,压制力为300000N，运动部件总重为25000N,工作行程400mm,油缸垂直安装，设计改压力机的液压系统传动。

一工况分析1．工作负载 工件的压制抗力即为工作负载：F w =300000N 2. 摩擦负载 静摩擦阻力： F fs =0N动摩擦阻力： Ffd=0N 3. 惯性负载 Fm=ma =25000/10×3/(0.02×60)=6250N 背压负载 Fb= 30000N(液压缸参数未定，估算) 自 重： G=mg =25000N 4. 液压缸在各工作阶段的负载值：其中：0.9m η= m η——液压缸的机械效率，一般取m η=0.9-0.95。

表1.1： 工作循环各阶段的外负载工况负载组成启动 F= Fb+ Ffs-G=5000N 加速 F=Fb+Ffd+Fm-G=11250N 快进 F=Fb+Ffd-G=5000N 工进 F=Fb+Ffd+Fw-G=305000N 快退F=Fb+Ffd+G=55000N二．负载循环图和速度循环图的绘制负载循环图如下速度循环图三．拟定液压系统原理图1.确定供油方式考虑到该机床压力要经常变换和调节，并能产生较大的压制力，流量大，功率大，空行程和加压行程的速度差异大，因此采用一高压泵供油2.调速方式的选择工作缸采用活塞式双作用缸，当压力油进入工作缸上腔，活塞带动横梁向下运动，其速度慢，压力大，当压力油进入工作缸下腔，活塞向上运动，其速度较快，压力较小，符合一般的慢速压制、快速回程的工艺要求得液压系统原理图3.液压系统的计算和选择液压元件（1）液压缸主要尺寸的确定1）工作压力P的确定。

液压传动系统课程设计指导老师：设计者：班级：机电08级学号：同组人：目录一．设计目标及参数1.设计目标2.设计要求及参数二．液压系统方案设计1、确定液压泵类型及调速方式2、选用执行元件3、快速运动回路和速度换接回路4、换向回路的设计5、组成液压系统绘原理图三．主要参数的选择设定1. 定位液压缸主要参数的确定2. 夹紧缸的主要参数设计3．主控缸主要参数确定4.液压泵的参数计算5.电动机的选择四．液压元件和装置的选择1.液压阀及过滤器的选择2.油管的选择3.油箱容积的确定五．验算液压系统的性能。

1.沿程压力损失计算∑2.局部压力损失r p∆六液压系统发热和温升验算七电气控制系统设计1.PLC控制编程图八实验报告1 实验目的2 试验设备3 试验原理4 实验步骤5 实验数据及处理九分析思考题十设计总结十一参考文献一设计目标及参数设计一专用双行程铣床。

工件安装在工作台上，工作台往复运动由液压系统实现。

双向铣削。

工件的定位和夹紧由液压实现，铣刀的进给由机械步进装置完成，每一个行程进刀一次。

机床的工作循环为：手工上料——按电钮——工件自动定位，夹紧——工作台往复运动铣削工件若干次——拧紧铣削——夹具松开——手工卸料（泵卸载）定位缸的负载200N ，行程100mm ，动作时间1s ； 夹紧缸的负载2000N ，行程15mm ，动作时间1s ； 工作台往复运动行程（100-270）mm 。

方案：单定量泵进油路节流高速，回油有背压，工作台双向运动速度相等，但要求前四次速度为01υ，然后自动切换为速度02υ，再往复运动四次。

设计参数：前四次速度为01υ，切削负载（N ）为15000N ，工作台（液压缸）复复运动速度(m/min)为：0.8~8。

后四次速度为02υ，切削负载（N ）为7500N,工作台（液压缸）往复运动速度(m/min)为0.4~4，结构设计为：往复运动液压缸设计二 液压系统方案设计1、确定液压泵类型及调速方式参考一般机床液压系统，选用双作用叶片泵单泵供油。

电力变压器的温升计算与散热设计电力变压器作为电力系统中至关重要的设备之一，其正常运行需要保持温度稳定，以确保设备性能和寿命。

本文将介绍电力变压器的温升计算方法以及散热设计原则，以帮助读者更好地理解和应用于实际工程。

一、电力变压器的温升计算电力变压器的温升计算主要基于电流密度和导热方程进行。

下面将分别介绍电流密度的计算和导热方程的应用。

1. 电流密度的计算电流密度是电力变压器温升计算的重要参数之一。

其计算公式如下：电流密度 = 传导电流 / 导体横截面积传导电流是指变压器中通过导体的电流总量，可以通过电压和线路电阻计算得到。

导体横截面积可以由导线的材料、尺寸等参数确定。

2. 导热方程的应用导热方程是电力变压器温度分布计算的基础，其计算公式如下：Q = k × A × ΔT / LQ：单位时间内传导的热量k：导热系数A：导热面积ΔT：温度差L：热传导路径长度通过导热方程，可以计算出变压器各部分的温度分布情况，有效指导散热设计。

二、电力变压器的散热设计电力变压器的散热设计是为了确保设备的温度稳定在安全范围内，以提高设备的可靠性和寿命。

以下是几个常见的散热设计原则。

1. 合理的散热结构设计变压器的散热结构设计应充分考虑热量传递和热量分配情况。

通常采用散热片、散热器、风扇等结构，在保证散热效果的同时要尽量减小设备的体积和噪音。

2. 散热介质的选择散热介质的选择对于电力变压器的散热效果至关重要。

常见的散热介质包括风、水和油。

根据具体情况选择合适的散热介质，并确保散热介质的流通和更替。

3. 散热性能的检测和监控对于电力变压器的散热性能应定期进行检测和监控，及时发现散热问题并采取相应的措施。

可以使用红外热像仪等设备对变压器进行温度检测，确保设备的正常运行。

三、总结电力变压器的温升计算与散热设计是电力系统中不可或缺的重要环节。

通过合理地计算电流密度和应用导热方程，可以有效地预测变压器温升情况。

闭式液压系统内部油温的热平衡是决定系统工作寿命，甚至能否正常工作的重要因素之一。

因而在设计闭式液压系统时，设计者需要对整个系统的热平衡进行一个概算，从而对这个系统的温升有一个评估和判断，极大的避免了盲目试验。

笔者结合现在的认识，对闭式液压系统做如下的概略分析，以期抛砖引玉之效。

在设计计算系统热平衡之前，首先需要确定对于这个系统，最高的内部油温ｔ２不超过１００℃，在系统工作压差超过１４Ｍｐａ时，设计ｔ２定为９５℃，油箱温度ｔ１定位６５℃，系统温度循环如下图所示：系统发热量：在闭式液压系统中，由于局部和沿程压力损失、内部泄漏及运动部件摩擦力的存在，会导致一部分系统功率损失，这一部分损失的功率会转化成热量被系统的油液及元器件所吸收，使系统温度升高。

根据能量守恒定律，系统损失的功率将转化成热量，即系统的损失功率为系统的发热功率。

如果设系统的功率为Ｐ，总效率为η＝０．６５～０．７５，系统的总发热功率为Ｐｔ，则有Ｐ＝Ｑ△Ｐ（１－η）／６０（ｋＷ）（１）式中：Ｑ为主泵的流量，Ｌ／ｍｉｎ；△Ｐ为系统的工作压差，Ｍｐａ。

系统散热量：整个散热系统可理解分为三级，第一级为补油泵的冲洗散热，第二级为油散热器的散热，第三级为油箱散热。

补油泵的一级冲洗散热。

闭式系统的大部分热量是靠补油泵的低温油液置换冲洗带走。

若不计液压元件表面散热，单位时间内，当补油泵的低温油和系统的高温油达到热平衡（温度计为ｔ）时，系统发热量等于冲洗散热量，则散热功率：Ｐ＝ＬρＣ△Ｔ／６０（ｋＷ）（２）式中：Ｌ为补油泵流量，Ｌ／ｍｉｎ。

ρ为液压油密度０．８５ｋｇ／Ｌ。

Ｃ为液压油比热容，ｋＪ／（ｋｇ·°Ｃ），取１．８８。

△Ｔ为低温油和热平衡油温度之差，°Ｃ。

△Ｔ＝ｔ－ｔ１设补油系数为Ｋ＝Ｌ／Ｑ＝０．１５～０．２５。

（３）联合（１）、（２）和（３）式得△Ｔ＝（４）由式（４）可知，对于选定的液压油品、液压泵和马达，液压油密度ρ、液压油比热容Ｃ、总效率为η和补油系数Ｋ为定值，系统一级温升△Ｔ与系统的工作压差△Ｐ成正比。

第四章 液压系统工况分析计算液压系统的计算是根据它的工作环境、受力特点等因素而进行的。

不同的受力条件、运行特点是的液压系统有着很大的区别。

因此在进行液压系统的设计计算之前，必须实事求是，分析机械的工况条件。

4.1 液压系统工况分析4.1.1 速度分析喷浆机械手在运动的过程中，各运动部件的速度是保持不变的，取各运动部位速度如下：大臂上升（下降） v=0.2m/s,其它各部件运动速度为v=0.25m/ 手腕转动速度为min /r 1=m n ，喷枪画圆转速为min /r 100=m n ，4.1.2 负载分析和负载计算由总体设计可知，大臂油缸负载为 95232.79N ，小臂摆动油缸和水平臂油缸只承受摩擦力，不承受其它工作负载，考虑到实际情况，取负载为3000N ，喷枪摆动油缸在如图4.2.1时承受最大负载，由理论力学相关知识可知，图4.2.1 喷枪摆动油缸受力分析点A 到点D 的垂直距离为60mm,力矩M 大小为1200N*M ，则F=20000N; 手腕转动马达M=100⨯10⨯0.6N ∙m=600N ∙m;由相关资料可知，喷浆画圆马达的转矩取M=157.2N ∙m;4.2液压缸的计算由受力分析可知，各液压缸和马达承受的最大负载为：（1）大臂油缸 1F 95232.79N（2）小臂水平油缸 2F 3000N（3）小臂摆动油缸 3F 3000N（4）喷枪摆动油缸 4F 20000N（5）手腕转动马达 1M 900M N ∙（6）喷枪画圆马达 2M 157.12M N ∙参见课本资料，初选液压缸的工作压力为P=16MPa 。

液压缸缸径根据液压缸推力决定，假定液压缸大小作用面积之比为A 1=2A 2， 大臂油缸回油背压为Mpa P 0.11=，其它各支路回油背压为=P 10.5Mpa（1）大臂液压缸2/1111A P F A P ∙+=∙ 代入数值得2144.61cm A =cm cm D A 84.814.3/44.614/41=⨯==π圆整取标准直径D=9cm ，则cm cm d A 25.614.3/72.304/42=⨯==π，即可取活塞杆直径为d=6cm则液压缸实际有效面积为无杆腔面积1A =4/2D π=63.62cm有杆腔面积2223.284/d cm A ==π则 ()∨=η100/611v A Q 代入数据有min /32.761L Q = 其中∨η为液压缸的容积效率，取0.98液压缸壁厚()p D P σδ2/max ===÷÷⨯120209.0160.006m其中p σ是缸筒材料的需用应力，取120MPa验算缸的压力:2/1111A P F A P ∙+=∙ 代入=1A 63.62cm ，=1F 95232.79N可得P=15.47Mp, 满足使用要求。