项目一：波向检定装置液压系统设计
教学过程的实施如下:
教学目标：使学生掌握液压系统设计步骤及方法
教学程序：根据教学安排该项目教学的实施应在学生完成液压传动课程之后进行。
1.由教师指定该项目；
2. 学生分组调研、查阅相关资料；
3.学生集中在一起对该项目进行仔细认真的研讨，提出自己的见解，大家经过充分的交流
沟通，分组制定各小组的项目方案；
4. 教师指导学生复习与该项目相关的知识内容；
5.小组内进行分工，学生协作完成项目设计的相关内容；
6教师或企业技术人员进行点评。
一、原始依据：
设计要求，主要技术指标及基本要求
1.完成回转，升降，摆动3个动作
（1）回转速度5——15s内回转±150可调，重量1500kg，在一圈内可停留在任意位置在此位置上摆动±150。
（2）升降速度2——40s内，±400mm可调，负载1500kg
（3）摆动周期同升降，角度±450 可调，负载200kg
2.输入信号为正弦信号
（1）回转角度θ=π/12 sin2/5πt
（2）升降位移y=0.4+0.4sinπt
（3）摆动角度θ=π/4sinπt
3.系统压力Pmax=20MPa
二、设计内容和要求：
1.液压系统工作原理图的设计及原理图的动画
2.液压系统的设计、计算机液压元件的选型
3.集成块的设计原理及集成块图（图纸2张）
4. 泵架零件图（图纸1张）
5. 泵站总装图（图纸1张）
6．油箱零件图（图纸1张）
7．电机控制原理图（图纸1张）
波向检定装置项目设计说明书
一、液压系统工作原理
升降运动：比例电磁换向阀（11）通正(负)向电压时，油液带动双活塞杆液压缸（16）向上（下）运动，模拟海上水面产生的漩涡。
回转运动：比例电磁换向阀（12）通正(负)向电压时，回转马达（15）逆（顺）时针旋转,并且可以实现在一圈内停留在任意位置且在此位置上摆动±150，模拟海上水面产生的旋涡。摇摆运动：比例电磁换向阀（13）通正(负)向电压时，摆缸（14）向左（右）往复摆动，模拟海上水面产生的波浪。
双活塞杆液压缸、回转马达和摆缸三个执行元件动作的合成，将模拟波浪的运动。
二、液压元件明细表
三、执行元件的确定及选型
回转马达：
1.计算回转马达参数及选型
马达类型：马达为低速大扭矩马达，速度为几百转/分钟，确定回转马达为摆线马达。系统压力：系统压力初步确定为P=15MPa
传动比：减速机i1=8，大小齿轮i2=12
通过载荷分析给出马达转矩为M
马达=100N.m，查阅马达机械效率η
Nm
=0.9
计算马达q
M
MT马达=P
马
q
马
/2π M
马达
=M
MT马达
η
Mm
=P
马
q
马
η
Mm
/2π
q 马达=2πM 马达/P 马ηMm =（100×2×3.14）/（0.9×15×106）=46.52ml/r
计算马达n
θ=π/12 sin0.4πt → ω=θ＇=π2/30COS0.4πt 当COS0.4πt=1时，ω有最大值 ωmax =π2
/30=0.33rad/s
又ω=2πn →负载最大转速n max =ωMax /2π=（0.33×60）/（2×3.14 ）=3.15 r/min 马达的最大转速为n 马max =i 1×i 2×n max =12×8×3.15=302.4r/min
马达的最慢转速为θ=π/12sin2/15πt → ωmin =π/12×2π/15cos2/15πt → ωmin =π2/90 =0.11 rad/s
ω马min =i 1×i 2×ωmin =π2×12×8/90×60=633 r/min n 马min =ω马min /2π=633/6.28=100.8r/min
根据计算得出马达的最大转速为n 马max =302.4r/min ，最慢转速为
n 马min =100.8r/min ，根据马达的适用p ，n ，q 查样本马达型号为BM30-80 2.选择对应回转马达的液压泵
确定参数P 泵 =20MPa ，泵的类型为叶片泵ηPV
=0.95，根据选型马达排量
q 马达 =80ml/r 1） 计算泵的q 泵
Q 泵理 =n 电机q 泵 又因为Q 泵实=Q 马达理论=Q 泵理×ηpv= n 电机q 泵 所以马达的要求流量Q=n 马q 马 =302.4×80×10-3=24.2l/min
若选泵使用Ⅳ电机，即同步转速为1500r/min ，所以Q 泵=n 电机×q 泵×ηpv q 泵=（n 马max ×q 马达）/（n 电机×ηpv ）=（302.4×80）/（1500×0.95）=16.97ml/r 2） 选泵
● 由于要适用20MPa 下的高压，查样本后确定为T6型柱梢式叶片泵 ● 此泵型号为 T6C-005-2R02-1 q=17.1 ml/r
●
通过校核，发现泵的排量不能达到要求，故重选T6C-006-2R02-1 q=21.2 ml/r
摆缸：
1.计算摆缸相关参数及选型
已知：确定系统压力P ≤15MPa ，通过分析计算得出，摆缸的扭矩为
M 摆缸=50N/M ，摆动角度为900
所以查样本确定此摆缸为TUB 型摇摆液压缸，型号为TUBFZD40-180 2.确定泵
