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內(nèi)蒙古科技大學(xué)
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（畢業(yè)論文）
題 目：全液壓升降機(jī)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名：
學(xué) 號(hào)：2002041412
專(zhuān) 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化
班 級(jí)：機(jī)械2002級(jí)4班
指導(dǎo)教師：
目 錄
第一章 緒論 ---------------------------------------------------------------------------- 4
第二章 工藝參數(shù)和工況分析---------------------------------------------------------6
第三章 升降機(jī)機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算------------------------------------------------7
3.1 升降機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動(dòng)機(jī)理-------------------------------------------- 7
3.1.1 升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)形式--------------------------------------------------------------7
3.1.1 升降機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)理的分析-----------------------------------------------------------7
3.2 升降機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和零件的設(shè)計(jì)------------------------------------------------9
3.2.1 升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定-----------------------------------------------------9
3.2.2零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和校核-----------------------------------------------------------14
第四章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，總體規(guī)劃------------------------------------------22
第五章 執(zhí)行元件的速度載荷---------------------------------------------------------23
5.1 執(zhí)行元件類(lèi)型、數(shù)量、安裝位置-----------------------------------------------23
5.2 速度和載荷計(jì)算--------------------------------------------------------------------24
5.2.1 速度計(jì)算及速度變化規(guī)律------------------------------------------------------24
5.2.2 執(zhí)行元件的載荷計(jì)算及變化規(guī)律---------------------------------------------25
第六章 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定---------------------------------------------------28
6.1 系統(tǒng)壓力的初步確定--------------------------------------------------------------28
6.2 液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù)--------------------------------------------------------28
6.2.1 液壓缸的作用力------------------------------------------------------------------28
6.2.2 缸筒內(nèi)徑的確定------------------------------------------------------------------29
6.2.3 活塞桿直徑的確定---------------------------------------------------------------30
6.2.4 液壓缸壁厚，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度，液壓缸長(zhǎng)度的確定------------------------31
6.2.5 液壓缸的流量---------------------------------------------------------------------33
第七章 液壓系統(tǒng)方案的選擇和論證------------------------------------------------34
7.1 油路循環(huán)方式的分析和選擇-----------------------------------------------------34
7.2 開(kāi)式系統(tǒng)油路組合方式的分析選擇--------------------------------------------35
7.3 調(diào)速方案的選擇--------------------------------------------------------------------36
7.4 液壓系統(tǒng)原理圖的確定-----------------------------------------------------------36
第八章 液壓元件的選擇計(jì)算及其連接---------------------------------------------37
8.1 油泵和電機(jī)選擇--------------------------------------------------------------------37
8.1.1 泵的額定流量和額定壓力------------------------------------------------------37
8.1.2 電機(jī)功率的確定------------------------------------------------------------------38
8.1.3 連軸器的選用---------------------------------------------------------------------40
8.2 控制閥的選用-----------------------------------------------------------------------41
8.2.1 壓力控制閥------------------------------------------------------------------------41
8.2.2 流量控制閥------------------------------------------------------------------------42
8.2.3 方向控制閥------------------------------------------------------------------------42
8.3 管路，過(guò)濾器，其他輔助元件的選擇計(jì)算-----------------------------------43
8.3.1 管路---------------------------------------------------------------------------------43
8.3.2 過(guò)濾器的選擇---------------------------------------------------------------------44
8.3.3 輔件的選擇------------------------------------------------------------------------45
8.4 液壓元件的連接--------------------------------------------------------------------45
8.4.1 液壓裝置的總體布置------------------------------------------------------------45
8.4.2 液壓元件的連接------------------------------------------------------------------46
第九章 油箱及附件---------------------------------------------------------------------47
9.1 油箱的容積--------------------------------------------------------------------------47
9.1.1 按使用情況確定油箱容積------------------------------------------------------47
9.1.2 按系統(tǒng)發(fā)熱和散熱計(jì)算確定油箱容量---------------------------------------47
第十章 液壓泵站的選擇---------------------------------------------------------------50
10.1 液壓泵站的組成及分類(lèi)----------------------------------------------------------50
10.2 液壓泵站的選擇-------------------------------------------------------------------50
第十一章 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)---------------------------------------------------------51
11.1 缸筒----------------------------------------------------------------------------------51
11.1.1 缸筒與缸蓋的連接形式--------------------------------------------------------51
11.1.2 強(qiáng)度計(jì)算--------------------------------------------------------------------------52
11.1.3 缸筒材料及加工要求-----------------------------------------------------------53
11.1.4 缸蓋材料及加工要求-----------------------------------------------------------54
11.2 活塞和活塞桿----------------------------------------------------------------------54
11.2.1 活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)形式-----------------------------------------------------54
11.2.2 活塞、活塞桿材料及加工要求-----------------------------------------------55
11.3 活塞桿導(dǎo)向套----------------------------------------------------------------------56
11.4 排氣裝置----------------------------------------------------------------------------56
11.5 進(jìn)出油口尺寸的確定-------------------------------------------------------------57
11.6 密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇-------------------------------------------------------------57
第十二章 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算---------------------------------------------------------58
總結(jié)------------------------------------------------------------------------------------------60
參考文獻(xiàn)------------------------------------------------------------------------------------61
摘 要
本次設(shè)計(jì)的題目是全液壓升降機(jī)的設(shè)計(jì)，它主要包括三個(gè)部分的內(nèi)容：主機(jī)的設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，控制部分的設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)中將液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做為主要的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，主機(jī)的設(shè)計(jì)根據(jù)升降臺(tái)工作時(shí)的主要工作部件進(jìn)行大概的估算。液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)又主要包括了動(dòng)力源，控制元件，執(zhí)行元件，輔助元件的設(shè)計(jì)。控制部分的設(shè)計(jì)為附加部分，主要設(shè)計(jì)控制電路圖。
關(guān)鍵字：升降機(jī) 液壓系統(tǒng) 執(zhí)行元件
ABSTRACT
This design topic is the entire plunger elevator design, it mainly includes three partial contents: Host computer design, hydraulic system design, control section design. Makes in this design the hydraulic system design for the main content carries on the design, time the host computer design basis shengjiang--tai work main working part carries on the general estimate. The hydraulic system design has mainly included the power supply, checks the part, the functional element, auxiliary part design. The control section design for supplements the part, mainly designs the check circuit diagram.
Keywords: Elevator hydraulic system functional element
第一章 緒 論
這次畢業(yè)是學(xué)校為我們每個(gè)工科學(xué)生安排的一次實(shí)踐性的總結(jié)，使就業(yè)前的一次大練兵，是對(duì)每個(gè)學(xué)生四年來(lái)所學(xué)知識(shí)的總體檢測(cè)，使我們?yōu)檫M(jìn)入工廠工作做好了準(zhǔn)備。
本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì)，升降機(jī)是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物舉升機(jī)構(gòu)，可用于生產(chǎn)流水線高度差設(shè)備之間的貨物運(yùn)送，物料上線，下線，共件裝配時(shí)部件的舉升，大型機(jī)庫(kù)上料，下料，倉(cāng)儲(chǔ)裝卸等場(chǎng)所，與叉車(chē)等車(chē)輛配套使用，以及貨物的快速裝卸等。它采用全液壓系統(tǒng)控制，采用液壓系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：
（1）在同等的體積下，液壓裝置能比其他裝置產(chǎn)生更多的動(dòng)力，在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊，液壓馬達(dá)的體積和重量只有同等功率電機(jī)的12%。
（2）液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕，慣性小，反應(yīng)快，液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)，制動(dòng)和頻繁的換向。
（3）液壓裝置可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，（調(diào)速范圍可達(dá)到2000），還可以在運(yùn)行的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)調(diào)速。
（4）液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，他對(duì)液體壓力，流量和流動(dòng)方向易于進(jìn)行調(diào)解或控制。
（5）液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。
（6）液壓元件以實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，通用化，壓也系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造和使用都比較方便。
當(dāng)然液壓技術(shù)還存在許多缺點(diǎn)，例如，液壓在傳動(dòng)過(guò)程中有較多的能量損失，液壓傳動(dòng)易泄露，不僅污染工作場(chǎng)地，限制其應(yīng)用范圍，可能引起失火事故，而且影響執(zhí)行部分的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性及正確性。對(duì)油溫變化比較敏感，液壓元件制造精度要求較高，造價(jià)昂貴，出現(xiàn)故障不易找到原因，但在實(shí)際的應(yīng)用中，可以通過(guò)有效的措施來(lái)減小不利因素帶來(lái)的影響。
我國(guó)的液壓技術(shù)是在新中國(guó)成立以后才發(fā)展起來(lái)的。自從1952年試制出我國(guó)第一個(gè)液壓元件——齒輪泵起，迄今大致經(jīng)歷了仿制外國(guó)產(chǎn)品，自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和引進(jìn)消化提高等幾個(gè)階段。
進(jìn)年來(lái)，通過(guò)技術(shù)引進(jìn)和科研攻關(guān)，產(chǎn)品水平也得到了提高，研制和生產(chǎn)出了一些具先進(jìn)水平的產(chǎn)品。
目前，我國(guó)的液壓技術(shù)已經(jīng)能夠?yàn)橐苯稹⒐こ虣C(jī)械、機(jī)床、化工機(jī)械、紡織機(jī)械等部門(mén)提供品種比較齊全的產(chǎn)品。
但是，我國(guó)的液壓技術(shù)在產(chǎn)品品種、數(shù)量及技術(shù)水品上，與國(guó)際水品以及主機(jī)行業(yè)的要求還有不少差距，每年還需要進(jìn)口大量的液壓元件。
今后，液壓技術(shù)的發(fā)展將向著一下方向：
（1）提高元件性能，創(chuàng)制新型元件，體積不斷縮小。
（2）高度的組合化，集成化，模塊化。
（3）和微電子技術(shù)結(jié)合，走向智能化。
總之，液壓工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的比重是很大的，他和氣動(dòng)技術(shù)常用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的工業(yè)化水平。
本次設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照指導(dǎo)要求進(jìn)行，其間得到老師和同學(xué)們的幫助，在此向他們表示誠(chéng)摯的謝意。
由于本人水平和知識(shí)所限，其中錯(cuò)誤在所難免，懇望老師予以指導(dǎo)修正。
第二章 工藝參數(shù)計(jì)工況分析
2.1 升降級(jí)的工藝參數(shù)
本設(shè)計(jì)升降機(jī)為全液壓系統(tǒng)，相關(guān)工藝參數(shù)為：
額定載荷：2500kg
最低高度：200 mm
最大起升高度：1500mm
最大高度：1700mm
平臺(tái)尺寸：4000x2000mm
電源：380v,50Hz
2.2工況分析
本升降機(jī)是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物舉升機(jī)構(gòu)，和用于生產(chǎn)流水線高度差設(shè)備之間的貨物運(yùn)送，物料上線、下線。工件裝配時(shí)調(diào)節(jié)工件高度，高出給料機(jī)運(yùn)送，大型部件裝配時(shí)的部件舉升，大型機(jī)庫(kù)上料、下料 。倉(cāng)儲(chǔ)，裝卸場(chǎng)所，與叉車(chē)等裝運(yùn)車(chē)輛配套使用，即貨物的快速裝卸等。
該升降臺(tái)主要有兩部分組成：機(jī)械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。機(jī)械機(jī)構(gòu)主要起傳遞和支撐作用，液壓系統(tǒng)主要提供動(dòng)力，他們兩者共同作用實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的功能。