液壓系統(tǒng)升降機的設計

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 江蘇城市職業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）（ 屆）設計（論文）題目 液液壓壓系系統(tǒng)統(tǒng)升升降降機機 的的設設計計辦 學 點 （系） 專 業(yè) 班級 學號 學生姓名 指導教師 職稱 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)液壓系統(tǒng)升降機的設計液壓系統(tǒng)升降機的設計摘 要該設計的題目是液壓系統(tǒng)升降機的設計，它主要包括三個部分的內(nèi)容：主機參數(shù)的確定，液壓系統(tǒng)的設計，控制部分的設計。在該設計中將液壓系統(tǒng)的設計做為主要的內(nèi)容進行設計，主機已根據(jù)升降臺工作時的主要工作部件進行大概的估算設計。液壓系統(tǒng)的設計又主要包括了動力源、控制元件、執(zhí)行元件、輔助元件的設計。控制部分的設計為

2、附加部分，主要設計控制電路圖。同時參照現(xiàn)有液壓車的設計，結(jié)合液壓車設計生產(chǎn)標準進行合理的選型計算。關(guān)鍵詞：升降機；液壓系統(tǒng) ；執(zhí)行元件精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目 錄精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 前前 言言液壓升降機是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物舉升機構(gòu)，可用于生產(chǎn)流水線高度差設備之間的貨物運送，物料上線，下線，共件裝配時部件的舉升，大型機庫上料，下料，倉儲裝卸等場所，與叉車等車輛配套使用，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：在同等的體積下，液壓裝置能比其他裝置產(chǎn)生更多的動力，在同等的功

3、率下，液壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊，液壓馬達的體積和重量只有同等功率電機的 12%。液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕，慣性小，反應快，液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動，制動和頻繁的換向。液壓裝置可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速（調(diào)速范圍可達到 2000） ，還可以在運行的過程中實現(xiàn)調(diào)速。液壓傳動易于實現(xiàn)自動化，他對液體壓力，流量和流動方向易于進行調(diào)解或控制。液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護。液壓元件以實現(xiàn)了標準化，系列化，通用化，壓也系統(tǒng)的設計制造和使用都比較方便。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第一章第一章 連桿零件機械加工工藝規(guī)程的編制連桿零件機械加工工藝規(guī)程的編制1.11.1 升降機

4、機械結(jié)構(gòu)形式和運動機理升降機機械結(jié)構(gòu)形式和運動機理 1.1.1 機械結(jié)構(gòu)型式機械結(jié)構(gòu)型式根據(jù)升降機的平臺尺寸4000 2000mm，參考國內(nèi)外同類產(chǎn)品的工藝參數(shù)可知，該升降機宜采用單雙叉機構(gòu)形式：即有兩個單叉機構(gòu)升降臺合并而成，有四個同步液壓缸做同步運動，以達到升降機升降的目的。其具體結(jié)構(gòu)形式為：圖 1.1 升降機的基本結(jié)構(gòu)形式1.1.2 升降機的運動機理升降機的運動機理升降機的基本運動機理如下圖所示：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 1.2 升降機的基本運動機理圖如圖 1.3，兩支架在 O 點鉸接，支架 1 上下端分別固定在上、下板面上，通過活塞桿的伸縮和鉸接點 O 的作用實現(xiàn)貨

5、物的舉升。根據(jù)以上分析，升降機的運動過程可以敘述如下：支架 2、3 為升降機機構(gòu)中的固定支架，他們與底板的鉸接點23,O O做不完整的圓周運動，支架 1、4 為活動支架，他們在液壓缸的作用下由最初的幾乎水平狀態(tài)逐漸向后來的傾斜位置運動，在通過支架之間的絞合點帶動 2、3 也不斷向傾斜位置運動，以使升降機升降，如圖 1.3。圖 1.3 升降機的運動過程圖初態(tài)時，上下底板處于合閉狀態(tài)，支架 1、2、3、4 可近似看作為水平狀態(tài)，隨著液壓油不斷的輸入到液壓缸中，活塞桿外伸，將支架 2 頂起，支架 2 上升時，由于絞合點 o 的作用使支架 1 運動，1 與液壓缸相連，從而液壓缸也開始運動，通過一系列的

6、相互運動和作用，使上頂板上升，當上升到指定高度時，液壓缸停止運動，載荷便達到指定高度。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)1.21.2 升降機機械結(jié)構(gòu)和零件參數(shù)升降機機械結(jié)構(gòu)和零件參數(shù)1.2.1 升降機結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和確定升降機結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和確定根據(jù)升降臺的工藝參數(shù)和他的基本運動機理來確定支架 1、2、3、4 的長度和截面形狀。23O O 之間的距離和液壓缸的工作行程。設23O Ox(01xm)，則 1、2、3、4 支架的長度可以確定為2,(1.5 )2xhhm,即支架和地板垂直時的高度應大于1.5m,這樣才能保證其最大升降高度達到1.5m，其運動過程中任意兩個位置的示意圖表示如下：

7、圖 1.4 運動過程示意圖設支架 1、2 和 3、4 都在其中點處絞合，液壓缸頂端與支架絞合點距離中點為 t ,根據(jù)下面根據(jù)幾何關(guān)系求解上述最佳組合值。初步分析：x值范圍為01x x,取值偏小，則上頂板23,O O點承力過大，還會使支架的長度過長，造成受力情況不均勻。X 值偏小，則會使液壓缸的行程偏大，并且會造成整個機構(gòu)受力情況不均勻。在該設計中，可以選擇幾個特殊值：x=0.4m, x=0.6m, x=0.8m，分別根據(jù)數(shù)學關(guān)系計算出 h 和 t。然后分析上下頂板的受力情況。選取最佳組合值便可以滿足設計要求。 x=0.4支架長度為 h=2-x/2=1.8m2O C =h/2=0.9m液壓缸的行

8、程設為 l,升降臺上下頂板合并時，根據(jù)幾何關(guān)系可得到：l+t=0.9 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)升降臺完全升起時，有幾何關(guān)系可得到：2221.80.9951.5cos2 1.8 0.995=222(0.9)0.955(2 )2 (0.9) 2tltl聯(lián)合上述方程求得： t=0.355m l=0.545m即液壓缸活塞桿與 2 桿絞合點與 2 桿中心距為 0.355m.活塞行程為 0.545m x=0.6支架長度為=2-x/2=1.7m2O C =h/2=0.85m液壓缸的行程設為 l,升降臺上下頂板合并時，根據(jù)幾何關(guān)系可得到：l+t=0.9 升降臺完全升起時，有幾何關(guān)系可得到：2

9、221.70.81.5cos2 1.7 0.8= =222(0.85)0.8(2 )2 0.8 (0.85)tlt聯(lián)合上述方程求得： t=0.32m l=0.53m即液壓缸活塞桿與 2 桿絞合點與 2 桿中心距為 0.32m.活塞行程為 0.53m x=0.8支架長度為=2-x/2=1.6m2O C =h/2=0.8m液壓缸的行程設為 l,升降臺上下頂板合并時，根據(jù)幾何關(guān)系可得到：l+t=0.9 升降臺完全升起時，有幾何關(guān)系可得到：2221.60.5571.5cos2 1.6 0.557=222(0.8)0.557(2 )2 (0.8) 0.557tlt聯(lián)合上述方程求得： t=0.284m l

10、=0.516m即液壓缸活塞桿與 2 桿絞合點與 2 桿中心距為 0.284m.活塞行程為 0.516m現(xiàn)在對上述情況分別進行受力分析：（1） x=0.4m ,受力圖如下所示：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)（2） x=0.6m ,受力圖如下所示（3） x=0.8m ,受力圖如下所示圖 1.5 受力圖比較上述三種情況下的載荷分布狀況，x 去小值，則升到頂端時，兩相互絞合的支架間的間距越大，而此時升降臺的載荷為均布載荷，有材料力學理論可知，此時兩支架中點出所受到的彎曲應力為最大，可能會發(fā)生彎曲破壞，根據(jù)材料力學中提高梁的彎曲強度的措施知，合理安排梁的受力情況，可以降低maxM值，從而改善

11、提高其承載能力。分析上述 x=0.4m.x=0.6m,x=0.8m 時梁的受力情況和載荷分布情況，可以選擇第二種情況，即 x=0.6m 時的結(jié)構(gòu)作為升降機固定點23O O 的最終值，由此便可以確定其他相關(guān)參數(shù)如下：t=0.32m. l=0.53m, h=1.7m精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)1.2.2 升降機上頂板、支架和底板結(jié)構(gòu)升降機上頂板、支架和底板結(jié)構(gòu)1.上頂板結(jié)構(gòu)上頂板和載荷直接接觸，其結(jié)構(gòu)采用由若干根相互交叉垂直的熱軋槽剛通過焊接形式焊接而成，然后在槽鋼的四個側(cè)面和上頂面上鋪裝 400020003mm 的汽車板，沿平臺的上頂面長度方向布置 4 根 16 號熱軋槽鋼，沿寬度

12、方向布置 6 根 10 號熱軋槽鋼，組成上圖所示的上頂板結(jié)構(gòu)。在最外緣延長度方向加工出安裝上下支架的滑槽。以便上下支架的安裝。滑槽的具體尺寸根據(jù)上下支架的具體尺寸和結(jié)構(gòu)而定。 沿長度方向的 4 根 16 號熱軋槽剛的結(jié)構(gòu)參數(shù)為1h b dtrr =160 65 8.5 10 10.0 5.0mm,截面面積為225.162cm ，理論重量為19.752/kg m，抗彎截面系數(shù)為3117cm 。沿寬度方向的 6 根 10 號熱軋槽剛的結(jié)構(gòu)參數(shù)為1h b dtrr =100 48 5.3 8.5 8.5 4.2mm,截面面積為212.784cm，理論重量為10.007/kg m，抗彎截面系數(shù)為339

13、.7cm 。其質(zhì)量分別為：4 根 16 號熱軋槽剛的質(zhì)量為：14 4 19.752316mkg 6 根 10 號熱軋槽剛的質(zhì)量為：26 2 10.007120mkg 菱形汽車鋼板質(zhì)量為：34 2 25.6204.8mkg 2. 支架的結(jié)構(gòu)支架由 8 根形狀基本相同的截面為矩形的鋼柱組成，在支架的頂端和末端分別加工出圓柱狀的短軸，以便支架的安裝。支架在升降機結(jié)構(gòu)中的主要功能為載荷支撐和運動轉(zhuǎn)化，將液壓缸的伸縮運動，通過與其鉸合的支點轉(zhuǎn)化為平臺的升降運動，支架的結(jié)構(gòu)除應滿足安裝要求外，還應保證有足夠的剛度和強度，一時期在升降運動中能夠平穩(wěn)安全運行。架在運動過程中受力情況比較復雜，它與另一支架鉸合點

14、給予底座的固定點的受里均為大小和方向為未知的矢量，故該問題為超靜定理論問題，已經(jīng)超出本文的討論范圍。本著定性分析和提高效率的原則，對支架所受的力進行分析，可以看出與液壓缸頂桿聯(lián)結(jié)點的力為之家所受到的最主要的力，它不僅受液壓缸的推力，而且還將受到上頂班所傳遞的作用力，因此，與液壓缸頂桿相連接的支架所受到的上頂板的力為它所受到的最主要的力，在此，將其他的力忽略，只計算上頂板承受的由載荷和自重所傳遞的載荷力。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)計算簡圖如下所示： 圖 1.11 計算簡圖N所產(chǎn)生的彎矩為：MN LN 每個支架的支點對上頂板的作用力 NL 液壓缸與支架鉸合點距支點之間的距離 m代入

15、數(shù)據(jù)：3848 0.532039MNm假定改支架為截面為長為 a,寬為 b 的長方形，則其強度應滿足的要求是： max maxsMWn式中： M 支架上所受到的彎矩 Nm W 截面分別為 a,b 的長方形抗彎截面系數(shù) sn 1.5n s 所選材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼 235Q 235SMPa 將數(shù)據(jù)代入求得：2378a bcm上式表明：只要街面為 a,b 的長方形滿足條件2378a bcm，則可以滿足強度要求，取5,3.5acm bcm，則其 23387.578a bcmcm 符合強度要求。這些鋼柱的質(zhì)量為：43488 3.5 5 107.9 101.7188mabhKg 支架的結(jié)構(gòu)還應該考慮裝配要求

16、，液壓缸活塞桿頂端與支架采用耳軸結(jié)構(gòu)連接，因此應在兩支架之間加裝支板，以滿足動力傳遞要求。3. 升降機底座參數(shù) 升降機底座在整個機構(gòu)中支撐著平臺的全部重量，并將其傳遞到地基上，他的設計重點是滿足強度要求即可，保證在升降機升降過程中不會被壓潰即可，不會發(fā)生過精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)大變形，其具體參數(shù)見裝配圖。1.31.3 升降機系統(tǒng)的設計要求升降機系統(tǒng)的設計要求本升降臺對液壓系統(tǒng)的設計要求可以總結(jié)如下：升降臺的升降運動采用液壓傳動，可選用遠程或無線控制，升降機的升降運動由液壓缸的伸縮運動經(jīng)轉(zhuǎn)化而成為平臺的起降，其工作負載變化范圍為 02500Kg，負載平穩(wěn)，工作過程中無沖擊載荷

17、作用，運行速度較低，液壓執(zhí)行元件有四組液壓缸實現(xiàn)同步運動，要求其工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)合理，安全性優(yōu)良，使用于各種不同場合，工作精度要求一般。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第二章第二章 執(zhí)行元件速度和載荷執(zhí)行元件速度和載荷2.12.1 執(zhí)行元件類型、數(shù)量和安裝位置執(zhí)行元件類型、數(shù)量和安裝位置類型選擇：表 2.1 執(zhí)行元件類型的選擇 根據(jù)上表選擇執(zhí)行元件類型為活塞缸，再根據(jù)其運動要求進一步選擇液壓缸類型為雙作用單活塞桿無緩沖式液壓缸，其符號為： 圖 2.1 液壓缸數(shù)量：該升降平臺為雙單叉結(jié)構(gòu)，故其采用的液壓缸數(shù)量為 4 個完全相同的液壓缸，其運動完全是同步的，但其精度要求不是很高。安裝位置：

18、液壓缸的安裝方式為耳環(huán)型，尾部單耳環(huán)，缸體可以在垂直面內(nèi)擺動，耳環(huán)位置為圖 1.3 所示的前后兩固定支架之間的橫梁之上，橫梁和支架組成為一體，通過橫梁活塞的推力逐次向外傳遞，使升降機升降。2.22.2 速度和載荷計算速度和載荷計算2.2.1 速度計算及速度變化規(guī)律速度計算及速度變化規(guī)律參考國內(nèi)升降臺類產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)可知。最大起升高度為 1500mm 時，其平均起升時間為 45s，就是從液壓缸活塞開始運動到活塞行程末端所用時間大約為 45s，設本升降臺的最小氣升降時間為 40s,最大起升時間為 50s，由此便可以計算執(zhí)行元件的速度v:精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) lvt式中： v

19、執(zhí)行元件的速度 m/s L 液壓缸的行程 m t 時間 s 當 40ts時： maxmin0.5340lvt0.01325/m s當 50ts時： min0.530.0106/40lvm st液壓缸的速度在整個行程過程中都比較平穩(wěn)，無明顯變化，在起升的初始階段到運行穩(wěn)定階段，其間有一段加速階段，該加速階段加速度表較小，因此速度變化不明顯，形成終了時，有一個減速階段，減速階段加速度亦比較小，因此可以說升降機在整個工作過程中無明顯的加減速階段，其運動速度比較平穩(wěn)。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第三章第三章 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 3.13.1 系統(tǒng)壓力的初步確定系

20、統(tǒng)壓力的初步確定液壓缸的有效工作壓力可以根據(jù)下表確定：表 3.1 液壓缸牽引力與工作壓力之間的關(guān)系由于該液壓缸的推力即牽引力為 10KN，根據(jù)上表，可以初步確定液壓缸的工作壓力為：p=2MPa 。3.23.2 液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù)液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù)3.2.1 液壓缸的作用力液壓缸的作用力液壓缸的作用力及時液壓缸的工作是的推力或拉力，該升降臺工作時液壓缸產(chǎn)生向上的推力，因此計算時只取液壓油進入無桿腔時產(chǎn)生的推力： 表 3.2 系統(tǒng)被壓經(jīng)驗數(shù)據(jù)3.2.2 缸筒內(nèi)徑的確定缸筒內(nèi)徑的確定 液壓缸的內(nèi)徑，活塞的外徑要取標注值是因為活塞和活塞桿還要有其它的零件相互配合，如密封圈等，而這些零件已經(jīng)標準

21、化，有專門的生產(chǎn)廠家，故活塞和液壓缸的內(nèi)徑也應該標準化，以便選用標準件。3.2.3 活塞桿直徑的確定活塞桿直徑的確定1.活塞桿直徑根據(jù)受力情況和液壓缸的結(jié)構(gòu)形式來確定精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2.活塞桿的強度計算3.穩(wěn)定性校核 3.2.4 液壓缸壁厚，最小導向長度，液壓缸長度的確定液壓缸壁厚，最小導向長度，液壓缸長度的確定1. 液壓缸壁厚的確定液壓缸壁厚又結(jié)構(gòu)和工藝要求等確定，一般按照薄壁筒計算。2. 最小導向長度活塞桿全部外伸時，從活塞支撐面重點到導向滑動面中點的距離為活塞的最小導向長度 H，如下圖所示，如果最小導向長度過小，將會使液壓缸的初始撓度增大，影響其穩(wěn)定性，因此設計

22、時必須保證有最小導向長度，對于一般的液壓缸，液壓缸最大行程為 L，缸筒直徑為 D 時，最小導向長度為：72 cm 圖 3.1 液壓缸運動示意圖 活塞的寬度一般取(0.60.1)BD，導向套滑動面長度A，在D80mm時，取A=(0.6-1.0)D，在D=80mm時，取A=(0.6-1.0)d，當導向套長度不夠時，不宜過分增大A 和 B，必要時可在導向套和活塞之間加一隔套，隔套的長度由最小導向長度 H 確定。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第四章第四章 液壓系統(tǒng)方案的選擇和論證液壓系統(tǒng)方案的選擇和論證4.14.1 油路循環(huán)方式的分析和選擇油路循環(huán)方式的分析和選擇油路循環(huán)方式可以分為開式和

23、閉式兩種，其各自特點及相互比較見下表：表 4.1 開式與閉式的比較 油路循環(huán)方式的選擇主要取決于液壓系統(tǒng)的調(diào)速方式和散熱條件。比較上述兩種方式的差異，再根據(jù)升降機的性能要求，可以選擇的油路循環(huán)方式為開式系統(tǒng)，因為該升降機主機和液壓泵要分開安裝，具有較大的空間存放油箱，而且要求該升降機的結(jié)構(gòu)盡可能簡單，開始系統(tǒng)剛好能滿足上述要求。油源回路的原理圖如下所示： 圖 4.1 油源回路原理圖 4.24.2 開式系統(tǒng)油路組合方式的分析選擇開式系統(tǒng)油路組合方式的分析選擇當系統(tǒng)中有多個液壓執(zhí)行元件時，開始系統(tǒng)按照油路的不同連接方式又可以分為串聯(lián)，并聯(lián)，獨聯(lián)，以及它們的組合復聯(lián)等。串聯(lián)方式是除了第一個液壓元件的

24、進油口和最后一個執(zhí)行元件的回油口分別與液壓泵和油箱相連接外，其余液壓執(zhí)行元件的進，出油口依次相連，這種連接方式的特點是多個液壓元件同時動作時，其速度不隨外載荷變化，故輕載時可多個液壓執(zhí)行元精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)件同時動作。4.34.3 調(diào)速方案的選擇調(diào)速方案的選擇調(diào)速方案對主機的性能起決定作用，選擇調(diào)速方案時，應根據(jù)液壓執(zhí)行元件的負載特性和調(diào)速范圍及經(jīng)濟性等因素選擇。常用的調(diào)速方案有三種：節(jié)流調(diào)速回路，容積調(diào)速回路，容積節(jié)流調(diào)速回路。本升降機采用節(jié)流調(diào)速回路，原因是該調(diào)速回路有以下特點：承載能力好，成本低，調(diào)速范圍大，適用于小功率，輕載或中低壓系統(tǒng) ，但其速度剛度差，效率低

25、，發(fā)熱大。4.44.4 液壓系統(tǒng)原理圖的確定液壓系統(tǒng)原理圖的確定初步擬定液壓系統(tǒng)原理圖如下所示；見下圖：圖 4.2 液壓系統(tǒng)原理圖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 第五章第五章 液壓元件的選擇計算及其連接液壓元件的選擇計算及其連接5.15.1 油泵和電機選擇油泵和電機選擇5.1.15.1.1 泵的額定流量和額定壓力泵的額定流量和額定壓力1. 泵的額定流量泵的流量應滿足執(zhí)行元件最高速度要求，所以泵的輸出流量應根據(jù)系統(tǒng)所需要的最大流量和泄漏量來確定： maxpqKQn 式中： pq 泵的輸出流量 /minL K 系統(tǒng)泄漏系數(shù) 一般取 K= 1.1-1.3 maxQ 液壓缸實際需要的最大流

26、量 /minL n 執(zhí)行元件個數(shù)代入數(shù)據(jù)： 1.1 5.16 422.7 /minpqL對于工作過程中始終用節(jié)流閥調(diào)速的系統(tǒng)，在確定泵的流量時，應再加上溢流閥的最小溢流量，一般取3 /minL： 22.7325.7 /minpqL2. 泵的最高工作壓力泵的工作壓力應該根據(jù)液壓缸的工作壓力來確定，即 maxpPPP式中： pP 泵的工作壓力 Pa maxP 執(zhí)行元件的最高工作壓力 PaP 進油路和回油路總的壓力損失。初算時，節(jié)流調(diào)速和比較簡單的油路可以取 0.20.5MPa,對于進油路有調(diào)速閥和管路比較復雜的系統(tǒng)可以取0.5 1.5MPa。代入數(shù)據(jù)： 20.52.5pPMPa考慮到液壓系統(tǒng)的動態(tài)

27、壓力及油泵的使用壽命，通常在選擇油泵時，其額定壓力比工作壓力pP大 25%60% ，即泵的額定壓力為 3.125MPa4.0MPa，取其額定壓力為 4MPa。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)5.1.2 電機功率的確定電機功率的確定液壓系統(tǒng)實際需要的輸入功率是選擇電機的主要依據(jù)，由于液壓泵存在容積損失和機械損失，為滿足液壓泵向系統(tǒng)輸出所需要的的壓力和流量，液壓泵的輸入功率必須大于它的輸出功率，液壓泵實際需要的輸入功率為： 776 106 10timPqPqP式中： P 液壓泵的實際最高工作壓力 Pa q 液壓泵的實際流量 /minL iP 液壓泵的輸入功率 KW tq 液壓泵向系統(tǒng)輸出

28、的理論流量 /minL 液壓泵的總效率 m 液壓泵的機械效率 76 10 換算系數(shù)代入數(shù)據(jù)： 672.5 1025.71.646 100.65iPKW電機的功率也可以根據(jù)技術(shù)手冊找，根據(jù)機械設計手冊第三版，第五卷，可以查得電機的驅(qū)動功率為 4KW，本設計以技術(shù)手冊的數(shù)據(jù)為標準 ，取電機的功率為 4KW。根據(jù)上述計算過程，現(xiàn)在可以進行電機的選取，本液壓系統(tǒng)為一般液壓系統(tǒng)，通常選取三相異步電動機就能夠滿足要求，初步確定電機的功率和相關(guān)參數(shù)如下： 型號：1122YM額定功率：4KW滿載時轉(zhuǎn)速： 2890 /minr電流： 8.17A效率： 85.5% 凈重： 45Kg 額定轉(zhuǎn)矩：2.2Nm電機的安裝

29、形式為 5( 1)B V型，其參數(shù)為：基座號：112M 極數(shù)：4 國際標準基座號：28 215F液壓泵為三螺桿泵，其參數(shù)如下：規(guī)格： 2 /eDL h 25 6標定粘度： 50oE 10轉(zhuǎn)速： /minr 2900壓力： MPa 4 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)流量： /minL 26.6功率： KW 4吸入口直徑： mm 25排出口直徑： mm 20重量： Kg 11允許吸上真空高度： m(2H O) 5 說明： 三螺桿泵的使用、安裝、維護要求。使用要求：一般用于液壓傳動系統(tǒng)中的三螺桿泵多采用 20 號液壓油或 40 號液壓油，其粘度范圍為21723/ ( 50 )omms之間

30、。安裝要求：電機與泵的連接應用彈性連軸器，以保證兩者之間的同軸度要求， （用千分表檢查連軸器的一個端面，其跳動量不得大于 0.03mm，徑向跳動不得大于0.05mm.）,當每隔90o轉(zhuǎn)動連軸器時，將一個聯(lián)軸節(jié)作徑向移動時應感覺輕快。維護要求：為保護泵的安全，必須在泵的壓油管道上裝安全閥（溢流閥）和壓力表。5.1.3 連軸器的選用連軸器的選用連軸器的選擇應根據(jù)負載情況，計算轉(zhuǎn)矩，軸端直徑和工作轉(zhuǎn)速來選擇。計算轉(zhuǎn)矩由下式求出： 9550WcnPTKTn ()Nm 式中： nT 需用轉(zhuǎn)矩，見各連軸器標準 Nm WP 驅(qū)動功率 KW n 工作轉(zhuǎn)速 /minr K 工況系數(shù) 取為 1.5 據(jù)此可以選擇連

31、軸器的型號如下： 名稱： 撓性連軸器(4323 84)GB彈性套柱銷連軸器5.25.2 控制閥的選用控制閥的選用液壓系統(tǒng)應盡可能多的由標準液壓控制元件組成，液壓控制元件的主要選擇依據(jù)是閥所在的油路的最大工作壓力和通過該閥的最大實際流量，下面根據(jù)該原則依次進行壓力控制閥，流量控制閥和換向閥的選擇。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)5.2.1 壓力控制閥壓力控制閥型號：DBDS6G10 最低調(diào)節(jié)壓力：5MPa 流量： 40L/min 介質(zhì)溫度： 2070oC 5.2.2 流量控制閥流量控制閥流量控制閥的選用原則如下： 壓力：系統(tǒng)壓力的變化必須在閥的額定壓力之內(nèi)。流量：通過流量控制閥的流量應

32、小于該閥的額定流量。測量范圍：流量控制閥的流量調(diào)節(jié)范圍應大于系統(tǒng)要求的流量范圍，特別注意，在選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時，所選閥的最小穩(wěn)定流量應滿足執(zhí)行元件的最低穩(wěn)定速度要求。該升降機液壓系統(tǒng)中所使用的流量控制閥有分流閥和單向分流閥，單向分流閥的規(guī)格和型號如下：型號： FDL-B10H 公稱通徑：10mm公稱流量: P,O 口 40L/min A，B 口 20L/min連接方式：管式連接 重量：4Kg 分流閥的型號為：FL-B10 其余參數(shù)與單向分流閥相同。5.2.3 方向控制閥方向控制閥方向控制閥的選用原則如下：壓力：液壓系統(tǒng)的最大壓力應低于閥的額定壓力流量：流經(jīng)方向控制閥最大流量一般不大于閥的流量

33、?；y機能：滑閥機能之換向閥處于中位時的通路形式。操縱方式：選擇合適的操縱方式，如手動，電動，液動等。方向控制閥在該系統(tǒng)中主要是指電磁換向閥，通過換向閥處于不同的位置，來實現(xiàn)油路的通斷。所選擇的換向閥型號及規(guī)格如下：型號：4WE5E5OF 額定流量：15L/min 消耗功率：26KW 電源電壓：50,110 ,220HzVV工作壓力：A.B.P 腔 25MPa T 腔：6MPa 重量：1.4Kg精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)5.35.3 管路，過濾器，其他輔助元件的選擇計算管路，過濾器，其他輔助元件的選擇計算5.3.1 管路管路管路按其在液壓系統(tǒng)中的作用可以分為：主管路：包括吸油管

34、路，壓油管路和回油管路，用來實現(xiàn)壓力能的傳遞。泄油管路：將液壓元件泄露的油液導入回油管或郵箱.控制管路：用來實現(xiàn)液壓元件的控制或調(diào)節(jié)以及與檢測儀表相連接的管路。本設計中只計算主管路中油管的尺寸。1. 吸油管尺寸油管的內(nèi)徑取決于管路的種類及管內(nèi)液體的流速，油管直徑 d 由下式確定： 04Qdv 式中： d 油管直徑 mm Q 油管內(nèi)液體的流量 3/ms 0v 油管內(nèi)的允許流速 /m s 對吸油管，取 0(0.5 1.5)/vm s，本設計中?。?0.7/vm s 代入數(shù)據(jù)： 334 26.660 101028.43.14 0.7dmm 取圓整值為： 30dmm2. 回油管尺寸回油管尺寸與上述計算

35、過程相同：01.52.5/vm s，取為02/vm s代入數(shù)據(jù)：334 26.660 101016.83.14 2dmm取圓整值為：18dmm 3. 壓力油管壓力油管： 034/vm s，本設計中取為：03/vm s代入數(shù)據(jù)：334 26.6602 10109.73.14 3dmm 取圓整值為：10dmm4. 油管壁厚：升降機系統(tǒng)中的油管可用橡膠軟管和尼龍管作為管道，橡膠軟管裝配方便，能吸精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)收液壓系統(tǒng)中的沖擊和振動，尼龍管是一種很有發(fā)展前途的非金屬油管，用于低壓系統(tǒng)，壓力油管采用的橡膠軟管其參數(shù)如下：內(nèi)徑： 10mm外徑： 型 17.519.7mm工作壓

36、力：型 16MPa最小彎曲半徑：130mm5.3.2 過濾器的選擇過濾器的選擇過濾器的選擇應考慮以下幾點： 1.具有足夠大的通油能力，壓力損失小，一般過濾器的通油能力大于實際流量的二倍，或大于管路的最大流量。 2.過濾精度應滿足設計要求，一般液壓系統(tǒng)的壓力不同，對過濾精度的要求也不同，系統(tǒng)壓力越高，要求液壓元件的間隙越小，所以過濾精度要求越高。3.濾芯應有足夠的強度，過濾器的實際壓力應小于樣本給出的工作壓力。 4.濾芯抗腐蝕性能好，能在規(guī)定的溫度下長期工作。根據(jù)上述原則，考慮到螺桿泵的流量，選定過濾器為燒結(jié)式過濾器，其型號及具體參數(shù)如下所示： 型號：270 16SU BF 流量：70 /min

37、L 過濾精度：16 m 接口尺寸：27 2M 工作壓力：0.520MPa 壓力損失: 0.2MPa5.3.3 輔件的選擇輔件的選擇1. 溫度計的選擇液壓系統(tǒng)常用接觸式溫度計來顯示油箱內(nèi)工作介質(zhì)的溫度，接觸式溫度計有膨脹式和壓力式。本系統(tǒng)中選用膨脹式，其相關(guān)參數(shù)如下：型號：11WNG 2. 壓力表選擇 壓力表安裝于便于觀察的地方。其選擇如下： 型號：Y-60 測量范圍：04.MPa 名稱：一般彈簧管壓力表精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)5.45.4 液壓元件的連接液壓元件的連接5.4.1 液壓裝置的總體布置液壓裝置的總體布置液壓裝置的總體布置可以分為幾種式和分散式兩種。集中式布置是將液

38、壓系統(tǒng)的油源、控制及調(diào)節(jié)裝置至于主機之外，構(gòu)成獨立的液壓站，這種布置方式主要用于固定式液壓設備。其優(yōu)點是裝配、維修方便，從根本上消除了動力源的振動和油溫對主機的影響。本液壓系統(tǒng)采用集中式布置。5.4.2 液壓元件的連接液壓元件的連接液壓元件的連接可以分為管式連接、板式連接，集中式連接三種。這里介紹整體式連接中的整體式閥板。它是本液壓系統(tǒng)中將要采用的連接方式。整體式閥板的油路是在整塊板上鉆出或用精密鑄造鑄出的，這種結(jié)構(gòu)的閥板比粘合式閥板可靠性好，應用較多，但工藝較差，特別是深孔的加工較難。當連接元件較多時，各孔的位置不易確定。它屬于無管連接，多用于不太復雜的固定式機械中。5.55.5 油箱的容積

39、油箱的容積油箱容積的確定是設計油箱的關(guān)鍵，油箱的容積應能保證：當系統(tǒng)有大量供油而無回油時，最低液面應在進口過濾器之上，保證不會吸入空氣；當系統(tǒng)有大量回油而無供油時或系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)，油液返回油箱時，油液不致溢出。5.5.1 按使用情況確定油箱容積按使用情況確定油箱容積初始設計時，可依據(jù)使用情況，按照經(jīng)驗公式確定油箱容積： pVQ 式中: V 油箱的容積 L pQ 液壓泵的流量 /minL 經(jīng)驗系數(shù) 見下表：表 5.1 油箱容積本升降機為為中壓系統(tǒng)，取=5，則油箱的容量可以確定為: 5 26.6133pVQL 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第六章第六章 液壓缸的結(jié)構(gòu)設計液壓缸的結(jié)構(gòu)設計6

40、.16.1 缸筒缸筒6.1.1. 缸筒與缸蓋的連接形式缸筒與缸蓋的連接形式缸筒與剛蓋的連接形式如下：缸筒和前端蓋的連接采用螺栓連接，其特點是徑向尺寸小，重量輕，使用廣泛，端部結(jié)構(gòu)復雜，缸筒外徑需加工，且應于內(nèi)徑同軸，裝卸需要用專門的工具，安裝時應防止密封圈扭曲。圖 6.1 缸筒與剛蓋的連接形式圖缸蓋與后端蓋的連接采用焊接形式，特點為結(jié)構(gòu)簡單尺寸小，重量輕，使用廣泛，缸筒焊后可能變形，且內(nèi)徑不易加工。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 圖 6.2 缸筒與剛蓋的連接形式圖6.1.2 強度計算強度計算1 缸筒底部強度計算缸筒底部厚度應根據(jù)工藝要求適當加厚，如在缸筒上設置油口或排氣閥，均應增大

41、缸筒底部厚度。2 缸筒連接螺紋的計算6.1.3 缸筒材料及加工要求缸筒材料及加工要求缸筒材料通常選用 20、35、45 號鋼，當缸筒、缸蓋、缸接頭等焊接在一起時，采用焊接性能較好的 35 號鋼，在粗加工之后調(diào)質(zhì)。另外缸筒也可以采用鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、青銅和鋁合金等材料加工。缸筒與活塞采用橡膠密封圈時，其配合推薦采用H9/f8，缸筒內(nèi)徑表面粗糙度取aR0.1 0.4 m，若采用活塞環(huán)密封時，推薦采用H7/g6配合，缸筒內(nèi)徑表面粗糙度取aR0.20.4 m。缸筒內(nèi)徑應進行研磨。缸筒內(nèi)徑的圓度及圓柱度誤差不大于直徑公差的一半，缸體內(nèi)表面的公差度誤差在 500mm 上不大于 0.03mm。缸筒缸蓋采用

42、螺紋連接時，其螺紋采用中等精度。6.1.4 缸蓋材料及加工要求缸蓋材料及加工要求缸蓋材料可以用 35，45 號鋼，或 ZG270-500，以及 HT250，HT350 等材料。當缸蓋自身作為活塞桿導向套時，最好用鑄鐵，并在導向表面堆镕黃銅，青銅和其他耐磨材料。當單獨設置導向套時，導向材料為耐磨鑄鐵，青銅或黃銅等，導向套壓入缸蓋。缸蓋的技術(shù)要求：與缸筒內(nèi)徑配合的直徑采用h8，與活塞桿上的緩沖柱塞配合的精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)直徑取H9，與活塞密封圈外徑配合的直徑采用h9，這三個尺寸的圓度和圓柱度誤差不大于各自直徑的公差的一半，三個直徑的同軸度誤差不大于 0.03mm。6.26.

43、2 活塞和活塞桿活塞和活塞桿6.2.1 活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)形式活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)形式1. 活塞的結(jié)構(gòu)形式活塞的結(jié)構(gòu)形式應根據(jù)密封裝置的形式來選擇，本設計中選用形式如下： 圖 6.3 活塞的結(jié)構(gòu)形式圖2. 活塞桿活塞桿的外部與負載相連接，其結(jié)構(gòu)形式根據(jù)工作需要而定，本設計中如下所示： 圖 6.4 活塞桿外部與負載連接圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下：精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 圖 6.5 活塞桿內(nèi)部與負載連接圖6.2.2 活塞、活塞桿材料及加工要求活塞、活塞桿材料及加工要求1. 活塞材料及加工要求有導向環(huán)的活塞用 20，35 或 45 號鋼制成?；钊鈴焦頵8，與活塞桿的配合一般為H8/h8，外

44、徑粗糙度aR0.40.8 m，外徑對活塞孔的跳動不大于外徑公差的一半，外徑的圓度和圓柱度不大于外徑公差的一半?；钊麅啥嗣鎸钊S線的垂直度誤差在 100mm 上不大于 0.04mm。2 活塞桿及加工要求活塞桿常用材料為 35、45 號鋼。活塞桿的工作部分公差等級可以取f7-f9，表面粗糙度不大于aR0.4 m，工作表面的直線度誤差在 500mm 上不大于 0.03mm?；钊麠U在粗加工后調(diào)質(zhì)，硬度為229-285HB，必要時可以進行高頻淬火，厚度0.5-1mm，硬度為45-55HRC。6.36.3 活塞桿導向套活塞桿導向套活塞桿導向套裝在液壓缸有桿腔一側(cè)的端蓋內(nèi)，用來對活塞桿導向，其內(nèi)側(cè)裝有密封

45、裝置，保證缸筒有桿腔的密封性，外側(cè)裝有防塵圈，以防止活塞桿內(nèi)縮時把雜質(zhì)，灰塵及水分帶到密封裝置，損壞密封裝置。導向套的結(jié)構(gòu)有端蓋式和插件式兩種，插件式導向套裝拆方便，拆卸時不需要拆端蓋，故應用較多。本設計采用端蓋式。結(jié)構(gòu)見裝配圖。導向套尺寸主要是指支撐長度，通常根據(jù)活塞桿直徑，導向套形式，導向套材料精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)的承壓能力，可能遇到的最大側(cè)向負載等因素確定。一般采用兩個導向段，每段寬度均為d/3，兩段中間線間距為.2d/3，導向套總長度不宜過大，以免磨擦太大。6.46.4 排氣裝置排氣裝置排氣閥安裝在液壓缸端部的最高位置上，常用排氣閥有整體型和針閥型兩種，本設計中選

46、用整體型排氣閥，結(jié)構(gòu)見裝配圖。 圖 6.6 結(jié)構(gòu)裝備圖6.56.5 密封結(jié)構(gòu)的設計選擇密封結(jié)構(gòu)的設計選擇活塞和活塞桿密封均采用 O 形密封圈，其具體標準采用 GB3452.3-88 密封溝槽設計準則和 GB3452.1-82 和 GB3452.3-88 液壓氣動用 O 形密封圈。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第七章第七章 液壓系統(tǒng)性能驗算液壓系統(tǒng)性能驗算液壓系統(tǒng)性能估算的目的在于評估設計質(zhì)量。估算內(nèi)容一般包括：系統(tǒng)壓力損失，系統(tǒng)效率，系統(tǒng)發(fā)熱與溫升，液壓沖擊等。對于大多數(shù)要求一般的系統(tǒng)來講，只采用一些簡化公式進行驗算，定性說明情況。1. 系統(tǒng)壓力損失驗算 系統(tǒng)壓力損失包括管道內(nèi)沿程

47、損失和局部損失以及法類元件的局部損失之和，計算時不同的工作階段要分開來計算，回油路上的壓力損失要折算到進油路上去，因此某一階段的系統(tǒng)總的壓力損失為： 2121App( p)A 式中： 1p 系統(tǒng)進油路的壓力總損失 1111vpppp 2p 系統(tǒng)回油路的壓力總損失 2222vpppp現(xiàn)在根據(jù)上式計算液壓系統(tǒng)工作過程中的壓力損失。液壓油在管內(nèi)的流速：根據(jù)油管尺寸的計算項目，取v3m/s可見液流為層流。管子當量長度及總長度：o90 標準彎頭 2 個所以： 1L2.52 0.43.3m 各閥的壓力損失為：分流閥： 0.6MPa換向閥為：0.04MPa油路的總壓力損失為：10.02130.60.040.

48、66pMPa由此得出液壓系統(tǒng)泵的出口壓力為： 112.50.663.16pppMPa2. 系統(tǒng)的總效率驗算液壓泵的總效率與液壓泵的總效率p，回路總效率c及執(zhí)行元件的效率m有關(guān)，其計算式為： pcm 1 1p q 同時動作的液壓執(zhí)行元件的工作壓力與輸入流量的乘積之和 ppp q 同時供油的液壓泵的工作壓力與輸出流量乘積之和精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)根據(jù)上式得：48.5%液壓系統(tǒng)總效率為： 48.5% 65% 96%30%pcm 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)總總 結(jié)結(jié)歷時幾周的畢業(yè)設計在緊張有序中即將結(jié)束，回憶這個過程這段經(jīng)歷，感覺收益多多。當我初涉設計時，主、客觀問

49、題層出不窮，按著設計計劃，設計思路有序地進行，圍繞升降機該題目，既了解了升降機的有關(guān)規(guī)范，又涉及到了專業(yè)知識，加強了自己的專業(yè)，拓寬了知識面。 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)致致 謝謝 該設計從擬定題目到完工，歷時數(shù)周。在本設計完成之際，首先要向我的指導老師致以誠摯的謝意。在設計的過程中，老師給了我許許多多的幫助和關(guān)懷。在老師的耐心指導中，我不僅學到了扎實的專業(yè)知識，也在處人處事等方面收益非淺；同時他對工作積極熱情、認真負責、有條不紊、實事求是的態(tài)度，給我留下了深刻的印象，使我受益頗深。在此我謹向老師表示衷心的感謝和深深的敬意。 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)參考文獻參

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