车载雷达液压升降系统设计【8张图纸】【优秀】

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车载雷达液压升降系统设计46页-21000字数+说明书+8张CAD图纸主液压缸A1 (2).dwg主液压缸前端盖A1.dwg主液压缸后端盖A1.dwg主液压缸活塞杆A1.dwg副缸油缸图纸.dwg副缸液压缸活塞A4 (2).dwg液压系统图A0.dwg车载雷达天线升降机构液压系统设计图纸A0.dwg车载雷达液压升降系统设计论文.doc摘要随着国际形势的动荡，局部战争的不断爆发，现代武器装备的不断更新，现代战争已进入了电子战，信息战时代，传统的机动型雷达已经不能满足现代战争的需要。各国为了提高自己的防卫，跟踪，识别和反击能力，高机动地面雷达应运而生。天线快速，可靠地机动架设和撤收是车载雷达的基本要求之一。按传动系统的不同，雷达天线升降机构可分为机电式和液压式。与机电式相比，在输出同样功率的条件下，液压式的体积和质量小，承载能力大，可以完成较大重量雷达天线的架设，还可大大简化机械结构，减少机械零部件的数目，也便于实现自动控制。随着科技的发展，液压式传动系统已逐渐在雷达天线升降机构中被采用。本设计采用一种翻转式液压举升机构及其液压系统，可实现对较大型天线的高架，并且在天线的举升过程中，天线的姿态不变，架撤收过程平稳，可靠，快速关键词：液压升降系统；汽车；雷达；目录1 绪论11.1 课题研究背景11.2 雷达车的特点11.3 国内外机动雷达现状分析21.4 设计的目的及任务32 举升系统总体方案设计52.1天线升降装置对液压系统的要求52.2总体技术方案52.3系统主要技术参数的确定72.4举升机构液压系统及工作原理的设计92.5设计特点分析113 举升机构的液压系统设计计算123.1 主液压缸的设计123.1.1 液压缸缸体厚度计算133.2.2 液压缸长度确定133.2.3 缸体的材料143.3.4 活塞杆直径的设计143.3.5 活塞杆的材料153.2 副液压缸的设计173.2.1 液压缸缸体厚度计算173.3 活塞的设计183.3.1 活塞的材料183.4 导向套的设计与计算193.4.1 最小导向确定长度H的193.4.2 导向套的结构203.4.3 导向套的材料203.5 端盖和缸低的设计与计算203.5.1 缸盖的材料213.6 缸体的长度确定223.7 缓冲装置的设计223.8 密封件的选用223.9 动密封部位密封圈的选用233.10 液压缸的安装连接结构233.11 液压缸油口的设计254 液压泵的参数计算264.1 泵的工作环境264.2 主液压缸液压泵流量的确定274.3 副缸液压泵流量的确定274.4 主缸电动机功率的确定284.5 副缸电动机功率的确定284.7 油箱容积的确定294.8 油管的选择304.9 液压系统热性能验算305 液压系统的安装325.1 安装的基本要求：325.1.1 系统安装前注意事项325.1.2 系统安装时的注意事项325.1.3 系统安装方法345.2液压系统的调试355.2.1 调试的目的355.2.2 调试的步骤355.2.3 调试的主要内容36结论38参考文献39致谢40

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关键词：: 车载雷达液压升降系统设计图纸优秀

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车载雷达液压升降系统设计

46页-21000字数+说明书+8张CAD图纸

主液压缸A1 (2).dwg

主液压缸前端盖A1.dwg

主液压缸后端盖A1.dwg

主液压缸活塞杆A1.dwg

副缸油缸图纸.dwg

副缸液压缸活塞A4 (2).dwg

液压系统图A0.dwg

车载雷达天线升降机构液压系统设计图纸A0.dwg

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摘要

随着国际形势的动荡，局部战争的不断爆发，现代武器装备的不断更新，现代战争已进入了电子战，信息战时代，传统的机动型雷达已经不能满足现代战争的需要。各国为了提高自己的防卫，跟踪，识别和反击能力，高机动地面雷达应运而生。

　　天线快速，可靠地机动架设和撤收是车载雷达的基本要求之一。按传动系统的不同，雷达天线升降机构可分为机电式和液压式。与机电式相比，在输出同样功率的条件下，液压式的体积和质量小，承载能力大，可以完成较大重量雷达天线的架设，还可大大简化机械结构，减少机械零部件的数目，也便于实现自动控制。随着科技的发展，液压式传动系统已逐渐在雷达天线升降机构中被采用。本设计采用一种翻转式液压举升机构及其液压系统，可实现对较大型天线的高架，并且在天线的举升过程中，天线的姿态不变，架撤收过程平稳，可靠，快速

关键词：液压升降系统；汽车；雷达；

1 绪论1

1.1 课题研究背景1

1.2 雷达车的特点1

1.3 国内外机动雷达现状分析2

1.4 设计的目的及任务3

2 举升系统总体方案设计5

2.1天线升降装置对液压系统的要求5

2.2总体技术方案5

2.3系统主要技术参数的确定7

2.4举升机构液压系统及工作原理的设计9

2.5设计特点分析11

3 举升机构的液压系统设计计算12

3.1 主液压缸的设计12

3.1.1 液压缸缸体厚度计算13

3.2.2 液压缸长度确定13

3.2.3 缸体的材料14

3.3.4 活塞杆直径的设计14

3.3.5 活塞杆的材料15

3.2 副液压缸的设计17

3.2.1 液压缸缸体厚度计算17

3.3 活塞的设计18

3.3.1 活塞的材料18

3.4 导向套的设计与计算19

3.4.1 最小导向确定长度H的19

3.4.2 导向套的结构20

3.4.3 导向套的材料20

3.5 端盖和缸低的设计与计算`20

3.5.1 缸盖的材料21

3.6 缸体的长度确定22

3.7 缓冲装置的设计22

3.8 密封件的选用22

3.9 动密封部位密封圈的选用23

3.10 液压缸的安装连接结构23

3.11 液压缸油口的设计25

4 液压泵的参数计算26

4.1 泵的工作环境26

4.2 主液压缸液压泵流量的确定27

4.3 副缸液压泵流量的确定27

4.4 主缸电动机功率的确定28

4.5 副缸电动机功率的确定28

4.7 油箱容积的确定29

4.8 油管的选择30

4.9 液压系统热性能验算30

5 液压系统的安装32

5.1 安装的基本要求：32

5.1.1 系统安装前注意事项32

5.1.2 系统安装时的注意事项32

5.1.3 系统安装方法34

5.2液压系统的调试35

5.2.1 调试的目的35

5.2.2 调试的步骤35

5.2.3 调试的主要内容36

结论38

参考文献39

致谢40

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QQ截图20130620163106.gif

内容简介：: 本科毕业设计(论文)题目：车载雷达液压升降系统设计系别机电信息系专业机械设计制造及其自动化班级学生学号导师 2013年05月车载雷达液压升级系统设计摘要随着国际形势的动荡，局部战争的不断爆发，现代武器装备的不断更新，现代战争已进入了电子战，信息战时代，传统的机动型雷达已经不能满足现代战争的需要。各国为了提高自己的防卫，跟踪，识别和反击能力，高机动地面雷达应运而生。天线快速，可靠地机动架设和撤收是车载雷达的基本要求之一。按传动系统的不同，雷达天线升降机构可分为机电式和液压式。与机电式相比，在输出同样功率的条件下，液压式的体积和质量小，承载能力大，可以完成较大重量雷达天线的架设，还可大大简化机械结构，减少机械零部件的数目，也便于实现自动控制。随着科技的发展，液压式传动系统已逐渐在雷达天线升降机构中被采用。本设计采用一种翻转式液压举升机构及其液压系统，可实现对较大型天线的高架，并且在天线的举升过程中，天线的姿态不变，架撤收过程平稳，可靠，快速关键词：液压升降系统；汽车；雷达；IThe design of car radar hydraulic upgrade system Abtract Turmoil as the international situation, local wars breaking out, constantly updated, modern weapons and equipment of modern warfare has entered the electronic warfare, information warfare era, the traditional mobile radar can not meet the needs of modern warfare. Countries in order to improve their defense, tracking, identification, and fight back ability, high-motorized ground radar came into being. Fast, reliable motorized antenna erection and dismantling is one of the basic requirements of the automotive radar. For differences in the transmission system, the radar antenna lifting mechanism can be divided into electro-mechanical and hydraulic. With electromechanical compared to the same output power conditions, the hydraulic volume and mass of small carrying capacity, the larger weight of the radar antenna can be completed erection, but also greatly simplifies the mechanical structure, reducing the number of mechanical parts, also easy to achieve automatic control. With the development of science and technology, the hydraulic drive system has been gradually the radar antenna lifting mechanism is used. This design uses a flip-hydraulic lifting mechanism and its hydraulic system, can be elevated to the larger antenna, and in the process of lifting of the antenna, the antenna of the same attitude, erecting the closing process is smooth, reliable, fastKeywords: hydraulic lift system; cars; radar;II目录1 绪论11.1 课题研究背景11.2 雷达车的特点11.3 国内外机动雷达现状分析21.4 设计的目的及任务32 举升系统总体方案设计52.1天线升降装置对液压系统的要求52.2总体技术方案52.3系统主要技术参数的确定72.4举升机构液压系统及工作原理的设计92.5设计特点分析113 举升机构的液压系统设计计算123.1 主液压缸的设计123.1.1 液压缸缸体厚度计算133.2.2 液压缸长度确定133.2.3 缸体的材料143.3.4 活塞杆直径的设计143.3.5 活塞杆的材料153.2 副液压缸的设计173.2.1 液压缸缸体厚度计算173.3 活塞的设计183.3.1 活塞的材料183.4 导向套的设计与计算193.4.1 最小导向确定长度H的193.4.2 导向套的结构203.4.3 导向套的材料203.5 端盖和缸低的设计与计算203.5.1 缸盖的材料213.6 缸体的长度确定223.7 缓冲装置的设计223.8 密封件的选用223.9 动密封部位密封圈的选用233.10 液压缸的安装连接结构233.11 液压缸油口的设计254 液压泵的参数计算264.1 泵的工作环境264.2 主液压缸液压泵流量的确定274.3 副缸液压泵流量的确定274.4 主缸电动机功率的确定284.5 副缸电动机功率的确定284.7 油箱容积的确定294.8 油管的选择304.9 液压系统热性能验算305 液压系统的安装325.1 安装的基本要求：325.1.1 系统安装前注意事项325.1.2 系统安装时的注意事项325.1.3 系统安装方法345.2液压系统的调试355.2.1 调试的目的355.2.2 调试的步骤355.2.3 调试的主要内容36结论38参考文献39致谢40毕业设计（论文）知识产权声明41毕业设计（论文）独创性声明42IV1 绪论1 绪论1.1课题研究背景雷达一般有固定式和移动式两种。以前为了适应战争的需要，雷达要实现阵地转移，人们对最初的机动雷达只是理解为机械牵引移动型雷达，根据地面雷达的不同，在几小时到几十个小时内能完成拆收或进入工作状态的雷达称之为机动性雷达。这种机动型地面雷达在二战期间起了一定的作用。随着国际形势的动荡，局部战争的不断爆发，现代武器装备的不断更新，现代战争已进入了电子战，信息站时代，传统的机动型雷达已经不能满足现代战争的需要。各国为了提高自己的防卫，跟踪，识别和反击能力，高机动地面雷达应运而生。1.2 雷达车的特点现代高科技技术战争对雷达的越野作战和战场生存能力提出了越来越高的要求，为达到战时快速组网及补充战损的目的，高速的机动性能已成为现代军事雷达的必备素质。作为地面防空系统主要组成之一的地面雷达，其机动性越来越受到重视。雷达的机动性是指雷达快速隐蔽和转移阵地的能力，是雷达使用性能的重要指标，它涉及雷达从一个阵地的工作状态，经过拆收，越野行军，进入另一个阵地架设转入工作状态的诸多环节。提高地面雷达的机动性，一方面可将其作为固定站作为战时毁损雷达的补充，以获得更多空情，另一方面也是雷达在战争中提高自身生存能力的有效措施之一。对雷达机动性的要求一般包括：雷达整机的架撤时间和操作人员的数量，运送单元的数量，对各种装载运输的要求，阵地的适应性等。因此采用高可靠性，高自动化的架设系统，不但能有效的减少操作人员的数量，降低作业强度，而且可以大大缩短作业时间，提高雷达设备的机动性。高机动雷达负有加强雷达网，补充战损，随行前伸等作战使命，可以丰富部队的作战模式，提高防御系统应变突发事件的能力，在提高雷达网生存和重组能力以及保持雷达网完整方面将发挥不可替代的作用运输行驶能力只要包括以下几点：越野能力，战时雷达整机讲面临复杂多变的地理环境，如泥土路、泥泞路等，此6毕业设计（论文）时仍然要求雷达能够以一定的速度可靠地形式，雷达载车的性能对整机的行驶能力有直接影响，因此，载车的越野能力是选型时首要考虑的问题，其基本车型必须是满足军用越野汽车机动性要求的各项规定。一般来说，机动性雷达车的选型的原则是优先选用国产系列的越野载重基型车辆。1) 通过能力，即雷达整机各运输单元外形尺寸在公路、铁路运输时必须符合国家有关的运输界限要求。(1) 公路运输：应满足公路运输限界。(2) 铁路运输：应满足铁路装载荃本界限。(3) 雷达总重不超过小型桥梁的承重能力。雷达天线升降机构，其升降机构按照传动形式的不同，可分为为机电式和液压式。与机电式相比，在输出同样功率的条件下，液压式的体积和质量小，承载能力大，可以完成较大重量雷达天线的架设，还可大大简化机械结构，减少机械零部件的数目，也便于实现自动控制。随着科技的发展，液压式传动系统已逐渐在雷达天线升降机构中被采用，可实现对较大型天线的高架，并且在天线的举升过程中，天线的姿态不变，架撤收过程平稳，可靠，快速。因此液压式传动系统已逐渐在雷达天线升降系统中被采用。塔架式雷达天线升降机构的研究和设计正事本着上述要求拟定的。1.3 国内外机动雷达现状分析冷战时期，由于两大军事集团的长期对峙，西方国家十分重视机动雷达尤其是高机动雷达的发展与研制。现在随着国际形势的动荡，局部战争的不断爆发，现代武器装备的不断更新，现代战争已进入了电子战，信息战时代，传统的机动型雷达已经不能满足现代战争的需求。各国为了提高自己的防卫，跟踪，识别和反击能力，高机动地面雷达应运而生。大批各种型号的机动雷达装备部队，并且将高机动雷达部署在战略要地，以提高雷达网的弹性和整个防控系统的稳定性，下面是近三司使年来西方各国装备的集中主要的高机动雷达。毕业设计（论文）表1.1 各国装备的高机动雷达型号工作波段测距架设时间用途技术体制美国AN/TPS-612.9-3.1GHZ140Km3分钟对空搜索两坐标雷达美国LAADSL波段60Km7分钟低空警戒两坐标雷达英国GainfanenS波段140Km1分钟低空警戒两坐标雷达德国TRMSS波段200Km3分钟防空预警三坐标雷达日本NPN-510S波段135Km3分钟防空预警三坐标雷达不难看出目前世界各国都把防空雷达网建设中如何发展机动作战力量和研制高机动雷达当成一件大事来抓，这就是高技术局部战争的必然趋势。独联体国家的70000部防空雷达大部分是车载式机动雷达，并且有相当数量为高机动雷达，英国和法国的雷达站几乎不采用固定式，而采用可运输单元，一旦需要，机动雷达可在较短时间内转移到新的阵地展开工作；日本的机动雷达站与固定雷达站之比，近年来，由原来的1：14升到1：25，而且雷达天线可以折叠运输，雷达具有较好的侦测性能、抗干扰能力和自动化入网能力。我国周边的一些国家和地区也十分重视雷达的机动和银币。台湾则大力发展机动雷达，其固定雷达天线外，其余部分均可以进入坑道。军事力量最强的美国也是十分重视雷达的机动性国家，他们的舰载、机载和卫星侦察雷达可以实现全球范围内的机动，并且其雷达情报网抗摧毁能力已达到完善的程度。1.4设计的目的及任务在车载雷达中，天线的快速、可靠地机动架设和撤收是其基本要求之一，雷达天线升降机构按传动系统的不同，可以分为机电式和电液式。机电式升降机构技术在国内外都很成熟。但是机电式的升降机构的控制及传动结构较为复杂，同时单位驱动载荷的重量较大，而电液系统与之相比就有一定的优点。现代高技术对雷达的越野作战与战场生存能力提出了越来越高的要求,以达到战时快速组网及补充战损的目的，高度的机动能力已经成为现代军事雷达的必备素质。因此，对于雷达设计师来说，在考虑整机电性能指标、可靠性、可维护性、可保障性、安全性、可操作性、经济性及加工工艺性等因素的同时，还须从结构上对其机动性作出精心构思。该选题以车载雷达天线升降机构系统为设计对象。以车载雷达天线升降机构系统为设计对象，紧密结合机械设计制造及自动化专业的相关基础技术和专业技术，对于锻炼学生综合应用液压传动、机械制造工程、机械设计、机械CAD等基本专业知识解决工程实际问题的能力以及独立工作的能力具有积极的促进作用。2 举升系统总体方案设计2 举升系统总体方案设计2.1天线升降装置对液压系统的要求在天线升降装置中液压系统主要完成的功能是天线高架举升和举升到位后的位置锁定。作为一种野外作业的军品，举升的口径大、透空率较小的天线，因此雷达天线液压升降装置与一般液压升降机相比有相似之处也有它的侧重点。相似之处：为防止升降过程中机构的卡死及控制天线阵面扭曲值在允许范围内须保证：两个驱动液压缸的同步；天线阵面降落过程的负值负载平衡；环境适应性、可靠性、安全性、维修性等。侧重点：(1)为满足雷达的机动性要求，天线升降必须在3min内完成，既要提高升降的平均速度又要避免到位时形成较大冲击，对天线系统造成不良影响。(2)风向的不同引起的动力特性在机构的升举的过程中有较大的差异。如从工作状态转为运输状态，液压缸的活塞杆收缩产生拉力，当车尾来风事，液压缸所受的正负载最大，反之则减小。变负责将导致系统工作不稳定，在临界位时特别不完全。(3)当雷达天线举升高度较高且风速较大时，风载荷引起的颠覆力矩直接威胁着设备的安全和工作的可靠性，此外天线处于工作位置时对天线转台的水平度要求在5以内，因此对举升机构的刚度及锁紧装置的定位精度和定位可靠性都提出了严格要求。(4)要有冗余系统为备份。2.2总体技术方案车载天线升降装置的结构形式主要有曲臂式、垂直升降式和平行四连杆。对于举升高度较高的中大型雷达天线多采用平行四连杆式，本方案拟将6m4m口径的大型雷达天线举升到离地7m，经综合考虑，选用平行四连杆机构。该机构主要由底座，主、副举升连杆，天线转台，液压驱动系统自动锁定机构（图中未画出）等组成。底座是整个举升机构的支撑基础，固定在雷达地盘上，2跟同等规格的主连杆与底座和天线回转台铰接，另外2根等长的连杆作为辅助支撑与主连杆一起构成平行四连杆机构，整个平行四连杆由2个同步液压缸驱动，每个液压缸分别通过铰点与1主连杆铰接，平行四连杆机构在液压缸的驱动下，带动天线回转台始（论文）终以水平状态运动。举升到位后，由液压系统的锁紧装置锁定举升机构以保障雷达的稳定工作。对于平行四连杆结构，举升高度与落位运输时的长度是一致的，由于车身装载空间有限，举升系统必须与雷达其他部分一体化设计，才能满足举升高度的前提下，既优化空间尺寸、确保运输状态的通过能力，又保证各部件比例协调，外形美观。为满足通过性要求，对雷达车总体尺寸要求：整车长度11500mm整车宽度2500mm整车高度3300mm已知条件：举升高度7000mm天线长度6000mm天线宽度4000mm天线转台尺寸1000mm1000mm1000mm；载车底盘距地面高度1100mm；驾驶室及电子方舱所占长度4160mm。经计算取底座长度方向尺寸为950mm，主副连杆的长度为3920mm。由于天线口径大，在运输时需用机电控制方式进行折叠以保证高度及宽度方向通过性要求，在此不做详述。液压系统中负载一定的情况下，液压缸铰点位置的确定，对缸结构设计及系统中的相关器件均存在较大的影响。液压缸能产生有效推力的大小与液压缸的支点位置、初始状态、液压缸与举升机构的相对位置有关。经优化，取主举升连杆与底座铰点、液压缸与载车底盘铰点之间的水平距离为400mm；竖直距离为630mm；主举升连杆与底座铰点、主举升连杆与液压缸铰点之间的长度为2250mm。天线快速，可靠地机动架设和撤收是车载雷达的基本要求之一。按传动系统的不同，雷达天线升降机构可分为机电式和液压式。与机电式相比，在输出同样功率的条件下，液压式的体积和质量小，承载能力大，可以完成较大重量雷达天线的架设，还可大大简化机械结构，减少机械零部件的数目，也便于实现自动控制。随着科技的发展，液压式传动系统已逐渐在雷达天线升降机构中被采用。本设计采用一种翻转式液压举升机构及其液压系统，可实现对较大型天线的高架，并且在天线的举升过程中，天线的姿态不变，架撤收过程平稳，可靠，快速。图2.1机械结构的工作原理图该举升机构的机械部分由天线座，主液压缸和副缸等组成，如图2.1-（a）所示，天线首先由副缸从图（a）位置扶正至图（b）所示位置，同时主缸通过同步结构与支承杆保持平行运动至垂直位置，再由主缸将天线举升到一定的高度。回收时靠重力回落，然后再由副缸回收到车座上。举升过程中的特点是负载在不断变化，且在举升过程中的某一时刻出现超越负载，风载荷的影响是影响系统稳定工作的不可忽视的因素，在风力较大时尤其如此。2.3系统主要技术参数的确定设计指标为：总举升高度810m，举升时间小于3min，8级风下正常工作，无电时能完成应急撤收。根据结构，主油缸设计为单作用柱塞式，行程3000mm，运行速度为26m/s；副油缸的总运行距离为600mm，副油缸运行速度为10mm/s；液压系统工作在低速条件下。系统工作重重力负载4000kg,主油缸工作压力为5.1MPa，副油缸的推力为15.3MPa。系统工作在中、高压条件下。且副油缸的工作压力远远大于主油缸的工作压力。主油缸所需的流量为33L/min，副油缸所需的流量为11L/min。本液压系统以传递动力为主，保证足够的动力是基本要求。另外，还要考虑系统的稳定性、可靠性、可维护性、安全性及效率。一、稳定性是指系统工作时的运动平稳性及系统性能的稳定性（如环境温度对油液的影响等因素）。二、可靠性是指系统不因意外的原因而无法工作（如油管破裂、无电等情况）。三、可维护性是指系统尽可能简单，元件尽可能选用标准件，结构上尽可能使维护方便。四、安全性是指不因液压系统的故障导致天线架的倒塌或其他事故（如下降失控，天线由于重力加速下落）。五、效率是指液压系统的各种能量损失尽可能的小。上述要求中，处满足系统的动力要求外，最重要的是保证系统的安全性和可靠性。表2.1 车载雷达天线升降机构液压系统的主要技术参数项目参数单位系统工作总重力负载4000kg主缸总行程3.0m工作压力5.1Mpa流量 33Lmin副缸总行程 0.6m工作压力 15.3Mpa流量 11Lmin2.4举升机构液压系统及工作原理的设计根据设计要求和工作需求，设计举升液压回路图如下：1- 油箱2- 齿轮泵3- 过滤器4、9、17- 电磁换向阀5、6、15- 单向阀7、16- 调速阀8- 溢流阀10、18- 手动换向阀11- 安全阀12- 单向调速阀13、20、21- 防爆阀14- 举升天线套缸19- 平衡阀22、23- 副缸24- 手动泵25、26- 压力继电器图2.2 车载雷达天线升降机构液压系统原理图液压泵组:由定量齿轮泵2、手动泵24、单向阀5组成。定量齿轮泵在有电时向液压缸供油,手动泵在无电时向液压缸供油,单向阀隔断两泵,防止手动泵供油时液压油流向齿轮泵。液压缸组:由举升天线的单作用套缸14、扶正天线的副缸22、副缸23、防爆阀13、20 和21 组成。主升缸采用单作用式柱塞套缸,缸径较大,能提供很大的举升力,靠自重回落和满足举升高度的要求,副缸采用双作用缸,完成天线的扶正和回收,防爆阀用于防止天线在举升或回落时油管意外破裂而发生事故。举升控制阀组:由单向阀6、调速阀7、溢流阀8、三位四通电磁换向阀9、二位四通手动换向阀10、安全阀11、单向调速阀12 组成。扶正控制阀组:由单向阀15、调速阀16、三位四通电磁换向阀17、二位四通手动换阀18、平衡阀19、单向调速阀12 组成。结合系统的电磁铁动作顺序表2.2对系统的工作过程说明如下：表2.2电磁铁动作顺序表动作信号来源电磁铁YA点动自动49(左）9(右)17(左）17(右）1起点SB1+2扶正SB2KP1+3举升SB3+KP24回落SB4+5回收SB5+ 1. 起动:齿轮泵起动,二位二通电磁换向阀4 接通,系统卸载起动。 2. 扶正:二位二通电磁换向阀4 断电,三位四通电磁换向阀17 左位接通,压力油通过平衡阀的单向阀进入副缸的下腔,到达预定的位置后,油压上升,压力继电器KP1 发出信号,三位四通电磁换向阀17 回中位,二位二通电磁换向阀4 再次接通,系统卸载运行。 3. 举升:二位二通电磁换向阀4 断电,三位四通电磁换向阀9 左位接通,压力油通过单向调速阀进入主缸的下腔,到达位置后,油压上升,压力继电器KP2发出信号,换向阀回中位;单向调速阀用于控制上升速度。 4. 回落:三位四通电磁换向阀9 右位接通,主缸下腔油经阀12、换向阀9 右位,由单向阀6、调速阀7及过滤器3 回油箱;阀11 用于换向阀9、单向阀6、调速阀7 及过滤器3 等故障时应急回收时使用。 5. 回收:齿轮泵起动,二位二通电磁换向阀4 接通,系统卸载起动。当三位四通电磁换向阀17 右位接通时,二位二通电磁换向阀4 断电,副缸上腔进油,下腔油经过平衡阀19 ,三位四通电磁换向阀17 右位,单向阀15、调速阀16 及过滤器3 回油箱。到达预定的位置后,油压升高,压力继电器KP1 发出信号,液压泵停机,三位四通电磁换向阀17 回中位。2.5设计特点分析由上可知，该系统有以下特点： (1) 手动系统与电机系统可使液压系统工作在有电和无电两种条件下，提高了113 举升机构的液压系统设计计算 (2) 设备的应急能力和可靠性；主油缸回路与副油缸回路采用串联方式，可避免错误动作。 (3) 背压阀6、调速阀7、单向调速阀12组成调速回路，控制主升油缸回落时的速度，防止天线因重力回落时超速，并使速度平稳。平衡阀19、调速阀16、背压阀15使副油缸在扶正和回收时，平衡变化的负载和克服负值负载，并使速度平衡。由于主升油缸油路的工作状态与副主升油缸回路的工作状态相差较大，采用了分别控制的调速背压阀； (4) 系统采用叠加阀使得系统结构紧凑，动作平稳、泄露少，使用安全可靠、维修容易，也便于改进。换向阀采用截止式换向阀，密封性好，几乎无泄露，天线可停留在任意位置稳定工作。采用安全阀，可防止举升时由于过载引起的事故。3 举升机构的液压系统设计计算基本参数是车载雷达天线的基本技术数据，是根据雷达的用途及结构类型来确定的，它反映了车载雷达工作能力及特点，也基本上确定了雷达的轮廓尺寸及本体总质量等。3.1主液压缸的设计由于按照设计标准总举升高度810m，举升时间小于3min，8级风下正常工作，无电时能完成应急撤收，故此次设计按照最大举升高度来设计。由于主液压缸的行程为3m。主液压缸采用单作用柱塞式套缸，缸径较大，能提供很大的载荷作用下的举升力，同时能够满足够重力回落和撤收的要求。并且工作过程为快进工进快退三个过程的工作循环。液压缸的机械效率=0.95工作时候的负载是最大的，1. 工作压力P=5.1MPa2. 液压缸的内径计算 D= (3.1) = = 101.5 查液压传动与控制手册经过标准化处理D=100mm表3.1 液压缸内径系列810121620253240506341（论文）801001251602002503204005003.1.1液压缸缸体厚度计算缸体是液压缸中最重要的零件，当液压缸的工作压力较高和缸体内径较大时，必须进行强度校核。缸体的常用材料为20、25、35、45号刚的无缝钢管。论文）在这几种材料中45号刚的性能最为优良，所以这里选用45号刚作为缸体的材料。 (3.2) 式中，Py-实验压力，MPa，当液压缸额定压力Pn5.1MPa时，Py=1.5Pn，当Pn16MPa时，Py=1.25Pn-缸筒材料许用应力，N/mm。为材料的抗拉强度。注：1）.额定压力Pn额定压力又称公称压力即系统压力，Pn=5.1MPa2）.最高允许压力PmaxPmax1.5Pn=1.255.1=6.375MPa液压缸缸筒材料采用45钢，则抗拉强度：=600MPa安全系数n按液压传动与控制手册P243表2-10取n=5.则许用应力 =10,满足10.所以液压缸厚度取5mm。则液压缸缸体外径为110mm。3.2.2液压缸长度确定液压缸长度L根据工作部件的行程长度确定。从制造上考虑，一般液压缸的长度L不会大于液压缸直径的20到30陪。此次设计取30倍。 L=30D=30100=30003.2.3缸体的材料液压缸缸体的常用材料为20、35、45号无缝钢管。因20号钢的机械性能略低，且不能调质，应用较少。当缸筒与缸底、缸头、管接头或耳轴等件需要焊接时，则应采用焊接性能比较号的35号钢，粗加工后调质。一般情况下，均采用45号钢，并应调质到241285HB。缸体毛坯可采用锻刚，铸铁或铸铁件。铸刚可采用ZG35B等材料，铸铁可采用HT200HT350之间的几个牌号或球墨铸铁。特殊情况可采用铝合金等材料。 1.主要表面粗糙度液压缸内圆柱表面粗糙度为Ra0.20.4。 2.缸体的技术要求缸体内径采用H8、9配合。表面粗糙度：当活塞采用橡胶密封圈时，Ra为0.10.4，当活塞用活塞环密封时，Ra为0.20.4。且均需衍磨。缸体内径D的圆度公差值可按9、10或11级精度选取，圆柱度公差值应按8级精度选取。缸体端面T的垂直度公差可按7级精度选取。当缸体与缸头采用螺纹联接时，螺纹应取为6级精度的公制螺纹。当缸体带有耳环或销轴时，孔径或轴径的中心线对缸体内孔轴线的垂直公差值应按9级精度选取。为了防止腐蚀和提高寿命，缸体内表面应镀以厚度为3040的铬层，镀后进行衍磨或抛光。3.3.4活塞杆直径的设计查液压传动与控制手册根据杆径比d/D，一般的选取的原则是：当活塞杆受拉时，一般选取d/D=0.5-0.7。本次设计选择d/D=0.7即d=0.7D=0.7100=70mm表3.2 活塞杆直径系列456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400故取d=70mm 2.活塞杆强度计算(3.3)式中-许用应力；=（Q235钢的抗拉强度为375-500MPa，取400MPa，安全系数取5，即活塞杆的强度适中）3.活塞杆的结构设计活塞杆的外端头部与负载的拖动电机机构相连接，为了避免活塞杆在工作产生偏心负载力，适应液压缸的安装要求，提高其工作效率，应根据负载的具体情况，选择适当的活塞杆端部结构。4.活塞杆的密封与防尘活塞杆的密封形式有Y形密封圈，U形夹织物密封圈、O形密封圈、V形密封圈。采用薄刚片组合防尘圈时，防尘圈与活塞杆的配合可按H9/f9选取。薄刚片厚度为0.5mm。为方便设计和维护，本方案选择O型密封圈。液压缸工作行程长度可以根据执行机构实行工作的最大行程确定，并参照表3-3选取标准。液压缸活塞行程参数优先次序按表3-3中的a、b、c选用。表3.3(a)液压缸行程系列（GB 2349-80）2550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000表3.3(b)液压缸行程系列（GB 2349-80）406390100140180220280360450550700900110014001800220028003600表3.3(c)液压缸行程系列（GB 2349-80）2402603003403804204805306006507508509501050120013001500170019002100240026003000340038003.3.5活塞杆的材料 1.材料实心活塞杆材料为35钢、45钢；空心活塞杆材料为35钢、45缸的无缝钢管。 2.主要表面粗糙度杆外圆柱粗糙为Ra0.40.8 3.技术要求图3.1活塞杆a)实心活塞杆 b)空心活塞杆 (1)活塞杆的热处理：粗加工后调质到硬度为229285HB，必要时，再经高频淬火，硬度达4555HRC。 (2)活塞杆d和d1的圆度公差值，按9、10或11级精度选取。选取10级精度。 (3)活塞杆d的圆柱度公差值，应按8级精度选取。 (4)活塞杆d对d1的径向跳动公差值，应为0.01mm。 (5)端面T的垂直度公差值，则应按7级精度选取。 (6)活塞杆上的螺纹，一般应按6级精度加工；如载荷较小，机械振动也较小时，允许按7级或8级精度制造。这里选择按6级精度加工。 (7)活塞杆上若有联接销孔时，该孔径按H11级加工。该孔轴线与活塞杆轴线的垂直公差值，按6级精度选取。 (8)活塞杆上下工作表面的粗糙度为Ra0.63m，必要时，可以镀铬，镀层厚度约为0.05mm，镀后抛光。3.2副液压缸的设计工作压力P=15.3MPa 液压缸的内径计算(3.3 查液压传动与控制手册经过标准化处理D=63mm表3.4 液压缸内径系列8101216202532405063801001251602002503204005003.2.1液压缸缸体厚度计算缸体是液压缸中最重要的零件，当液压缸的工作压力较高和缸体内径较大时，必须进行强度校核。缸体的常用材料为20、25、35、45号刚的无缝钢管。在这几种材料中45号刚的性能最为优良，所以这里选用45号刚作为缸体的材料。 (3.4) 式中，Py-实验压力，MPa，当液压缸额定压力Pn5.1MPa时，Py=1.5Pn，当Pn16MPa时，Py=1.25Pn-缸筒材料许用应力，N/mm。=为材料的抗拉强度。注：1.额定压力Pn额定压力又称公称压力即系统压力，Pn=15.3MPa2.最高允许压力PmaxPmax1.5Pn=1.2515.3=19.125MPa液压缸缸筒材料采用45钢，则抗拉强度：=600MPa安全系数n按液压传动与控制手册P243表2-10取n=5.则许用应力=120MPa=10,满足10.所以液压缸厚度取5mm。则液压缸缸体外径为73mm。 3.液压缸长度的确定液压缸长度L根据工作部件的行程长度确定。从制造上考虑，一般液压缸的长度L不会大于液压缸直径的20-30倍。3.3活塞的设计由于活塞在也压力的作用下沿缸筒往复滑动，因此，它于缸筒的配合应该适当，既不能过紧，又不能间隙过大。配合过紧，不仅使最低启动压力增大，降低机械效率，而且容易损坏缸筒和活塞的配合表面；间隙过大，会引起液压缸内部泄露，降低容积效率，使液压缸达不到要求的设计性能。活塞与缸体的密封形式分为：间隙密封（用于低压系统中的液压缸活塞的密封）、活塞环密封（适用于温度变化范围大、要求摩擦力小、寿命长的活塞密封）、密封圈密封三大类。期中密封圈密封又包括O型密封圈（密封性能好，磨蹭系数小，安装空间小）、Y形密封圈（在20MPa压力下、往复运动速度较高的液压缸密封)、Y形密封圈（耐高压，耐磨性好，低温性能好，逐渐取代Y形密封圈）、V形密封圈（可用于50MPa压力下，耐久性好，但摩擦阻力大）。综合以上因素，考虑选用O型密封圈。3.3.1.活塞的材料 1.活塞的材料缸径较小的整体式活塞用35、45钢，其他多用灰铸铁HT300、HT350（有外径上套有尼龙66、尼龙1010或加布酚醛塑料的耐磨环）以及铝合金等。 2. 主要表面粗糙度活塞外圆柱表面粗糙度为Ra0.81.6 3. 技术要求 (1) 外径的圆度、圆柱不大于外径公差之半； (2) 外径D对内径d1的径向圆跳动不大于外径公差之半； (3) 端面T对轴线垂直度在直径100mm上不大于0.04mm (4) 活塞外径用橡胶密封时可取f7f9配合，内孔与活塞的配合可取H8.3.4导向套的设计与计算3.4.1最小导向确定长度H的当活塞杆全部伸出时，从活塞支撑面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度。如果导向长度过短，将使液压缸因间隙引起的初始挠度增大，影响液压缸工作性能和稳定性。因此，在设计时必须保证液压缸有一定的最小导向长度。根据经验，当液压缸最大行程为L，缸筒直径为D时，最小导向长度为：一般导向套滑动的长度A，在缸径小于80mm时取A=（0.61.0)D，当缸径大于80mm时取A=（0.61.0）d。若导向长度H不够时，可在活塞杆上增加一个导向套K（图3-1）来增加H值。隔套K的宽度图3.2液压缸结构简图因此：最小导向长度H=(),取H=9；导向套滑动面长度A=0.85.6=4.48活塞宽度B=0.980=7.2隔套K的宽度C=H-（AB）=9-(4.48+72)=1.33.4.2导向套的结构导向套有普通导向套、易拆导向套、球面导向套和静压导向套，可按工作情况适当选择。 1）普通导向套这种导向套安装在支撑架或者端盖上，油槽内的压力油起润滑作用和张开密封圈唇边而起密封作用。 2）易拆导向套这种导向套作用螺钉或者螺纹固定在端盖上。当导向套和密封圈磨损而需要更换时，不必拆卸端盖和活塞杆就能行进，维修十分方便。它适用于工作条件恶劣，需要经常更换导向套和密封圈而又不允许拆卸液压缸的情况下。 3）球面导向套这种导向套的外球与端盖接触，当活塞杆受一偏心力负载而引起放心倾斜时，导向套可以自动调位，使导向套的内控磨损也比较均匀。静压导向套活塞杆往复运动频率高、速度快、震动大的液压缸，可以采用静压导向套。由于活塞杆与导向套之间有压力油膜，它们之间不存在直接接触，而是在压力油中浮动，所以摩擦因数小、无磨损、刚性好、能吸收震动、同轴度高、但制作复杂，要有专用的静压系统。3.4.3导向套的材料 1.导向套材料常用青铜、耐磨铸铁、球墨铸铁。聚四氟乙烯。 2.主要表面粗糙度导向表面粗糙度Ra0.8 3.技术要求导向套的长度一般取活塞杆直径的60%100%；外径与内径的同轴度不大于内控公差之半。3.5端盖和缸低的设计与计算在单活塞液压缸中，有活塞杆通过的端盖叫端盖，无活塞杆通过的缸盖叫缸头或缸底。端盖、缸低与缸筒构成密封的压力溶腔，它不仅要有足够的强度以承受压力，而且必须有一定的连接强度。端盖上有活塞杆导向孔（或导向套的孔）及防尘塞、密封圈槽，还有连接螺纹孔，受力情况比较复杂，设计的不好容易损坏。端盖的设计计算端盖厚h为：(3.5)式中 D-螺钉孔分布直径， P-也压力，f/c d-密封环形端面平均直径，； -材料的需用应力，f/c。 2.缸底的设计缸底分平底缸，椭圆缸底，半球形缸底。 3.端盖的结构端盖在结构上除要解决与缸体的连接与密封外，还必须考虑活塞杆的导向，密封和防尘等问题。缸体端部的连接形式有以下几种： 1)焊接特点是结构简单，尺寸小，质量小，使用广泛。缸体焊接后可能变相，且内缸不易加工。主要用于柱塞式液压缸。 2)螺纹连接（外螺纹、内螺纹）特点是径向尺寸小，质量较小，使用广泛。缸体外径恤加工，且应与内径同轴；装卸用专用工具；安装时应防止密封圈扭曲。 3)法兰连接特点是结构较简单，易加工、易装卸，使用广泛。径向尺寸较大，质量比螺纹连接的大。非焊接式法兰的端部应镦粗。 4)拉杆连接特点是结构通用性好。缸体加工容易，装卸方便，使用广泛。外形尺寸大，质量大。用于载荷较大的双作用缸。 5)半球连接，它又分为外半球和内半球两种。外半球连接的特点是质量比拉杆连接小，缸体外径需加工。半环槽消弱了缸体，为此缸体壁厚应加厚。内半环连接的特点是结构紧凑，质量小。安装时端部进入缸体较深，密封圈有可能被油口边缘擦伤。 6)钢丝连接特点是结构简单，尺寸小，质量小。3.5.1缸盖的材料 1.缸盖的材料缸盖材料一般用35、45号钢锻件。当缸盖兼作导向套时，应采用铸铁并在其工作表面堆焊青铜，黄铜或其它耐磨材料，导向套也可单独制成后压入缸盖内孔。 2.主要表面粗糙度配合表面粗糙度为Ra0.81.6 3.技术要求配合表面圆度、圆柱度不大于直径公差之半； d2、d3对D的同轴度不大于0.03mm 端面A、B对孔轴的垂直对在直径100mm上不大于0.04mm3.6 缸体的长度确定液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还需要考虑到两端端盖的厚度。一般液压缸缸体长度不应大于缸体内径的2030倍。取系数为5，则液压缸缸体长度：L=510=50.3.7 缓冲装置的设计液压缸的活塞杆具有一定的质量，在液压力的驱动下运动时具有很大的动量。在他们行程终端，当杆头进入液压缸的端盖和缸底部分时，会引起机械碰撞，产生很大的冲击和噪声。采用缓冲装置，就是为了避免这一种机械碰撞，但冲击压力仍然存在，大约是额定工作压力的两倍，这就必然会严重影响液压缸和整体液压系统的强度及正常工作。缓冲装置可以防止和减少液压缸活塞及活塞杆等运动部件在运动时对缸底或端盖的冲击，在它们的行程终端能实现速度的递减，直至为零。当液压缸中活塞运动速度在6m/min以下时，一般不设缓冲装置，而运动速度在12m/min以上时，不需设置缓冲装置。在该组合机床液压系统中，动力滑台的最大速度为4m/min，因此没有必要设计缓冲装置。3.8密封件的选用1. 对密封件的选用液压缸工作中要达到零泄漏、摩擦小和耐磨损的要求。在设计时，正确地选择密封件、导向套（支承环）和防尘圈的结构形式和材料都是很重要的。从现代的密封技术来分析，液压缸的活塞和活塞杆及其密封、导向和防尘等应作为一个综合的密封系统来考虑，具有可靠的密封系统，才能使液压缸有良好的工作状态和理想的使用寿命。在液压元件中，液压缸的密封要求是比较高的，特别是一些特殊液压缸，如摆动液压缸等。液压缸不仅有静密封，更多的部位是动密封，而且工作压力高。这就要求密封件的密封性能要好、耐磨损、对温度的适应范围大、弹性好、永久变形小、有适当的机械强度、摩擦阻力小、容易制造和装拆、能随压力的升高而提高密封能力和利于自动补偿磨损。密封件一般以断面形状分类，有O形、Y形、U形、V形、J形、L形和Yx形等。除Q形外，其他都属于唇形密封件。密封件的材料必须与它相接触的材料及环境相适应。 O型密封圈的选用液压缸的静密封部位主要有活塞内孔与活塞杆、支承座、外圆与缸筒内孔、端盖与缸体端面等处。这些部位虽然都是静密封.但因工作油液压力大，稍有意外，就会引起过量的内漏和外漏。静密封部位使用的密封件基本上是0形密封圈。O形密封圈虽小，却是一种精密的橡胶制品，在复杂的使用条件下具有较好的尺寸稳定性和保持自身特性的性能。在设计选用时，根据使用条件选择适宜的材料和尺寸，采取合理的安装维护措施，才能达到较满意的密封效果。安装O形圈的沟槽有多种形式，如矩形、三角形、V形、燕尾形、半圆形、邪底形等，可根据不同的使用条件选择，不能一概而论。使用最多的是沟槽是矩形，其加工简便，但容易引起密封圈咬边、扭转等现象。3.9动密封部位密封圈的选用液压缸动密封部位主要有活塞与缸筒的密封、活塞杆与支撑座（导向套）的密封等。 Y形密封圈是我国液压缸行业使用及其广泛的往复运动密封圈。它是一种轴、孔互不通用的密封圈。一般，使用压力低于16MPa时，可不用挡圈而单独使用。当超过16MPa并用于活塞动密封装置时，应使用挡圈，以防止间隙“挤出”。3.10液压缸的安装连接结构液压缸的安装形式很多，但大致可分为两类： 1）轴线固定类这类安装形式的液压缸在工作时，轴线位置固定不变。机床上的液压缸大多是采用这种安装形式。（1）通用拉杆式在两端缸盖上钻出通孔，用双头螺杆将缸和安装座连接拉紧。一般用于短行程、压力低的液压缸。（2）法兰式用液压缸上的法兰将其固定在机器上。法兰设置在活塞杆端的缸头上，外侧面与机械安装面贴紧，这叫头部外法兰式。由于液压缸工作时反作用力的作用，安装螺栓承受液压力的拉伸作用，因而安装螺栓的直径较大，并且要求强度计算。法兰设置在活塞杆端的缸头上，内侧面与机械安装面贴紧，这叫头部内法兰式。液压缸工作时，安装螺栓受力不大，主要靠安装支承面承受，所以法兰直径较小，结构较紧凑。这种安装形式在固定安装形式中应用得最多。法兰设置在缸的底部，与机械安装面用螺栓紧固，这叫尾部法兰式。这种安装形式使液压缸悬伸，安装长度较大，稳定性差。（3）支座式将液压缸头尾两端的凸缘与支座紧固在一起。支座可置于液压缸左右的径向、切向，也可置于轴向底部的前后端。径向安装时，安装面与活塞杆轴线在同一平面上，液压缸工作时，安装螺栓只承受剪切力；切向和轴向安装时，活塞的轴线与支座底面有一定的距离，安装螺栓既受剪切力，又承受因存在倾翻力矩而产生的弯曲力。切向安装时倾翻力矩比轴向安装时要小一些。对于支座安装形式，GS376683 的 2.2.2 条规定：“支座式液压缸如不采用键或销承受剪切力时，则底脚固定螺栓必须经受全部剪切力而不致引起危险”。 2)线摆动类液压缸在往复运动时，由于机构的相互作用使其轴线产生摆动，达到调整位置和方向的要求。安装这类液压缸，安装形式也只能采用使其能摆动的铰接方式。工程机械、农业机械、翻斗汽车和船舶甲板机械等所用的液压缸多用这类安装形式。 (1)耳轴式将固定在液压缸上的铰轴安装在机械的轴座内，使液压缸轴线能在某个平面内自由摆动.耳轴设置在液压缸头部的叫头部耳轴式。这种安装形式的液压缸，摆动幅度较小，但稳定性较好。耳轴设置在液压缸尾部的尾部耳轴式。这种安装形式的液压缸，摆动幅度较大,但稳定性较差。耳轴设置在液压缸中部的叫中间耳轴式，其摆动幅度和稳定性一般。 (1)耳环式将液压缸的耳环与机械上的耳环用销轴接在一起,使液压缸能在某个平面内自由摆动。耳环在液压缸的尾部,可以是单耳环,也可以是双耳环,还可以做成带关节轴承的单耳环或双耳环。 (3)球头式将液压缸尾部的球头与机械上的球座连接在一起,使液压缸能在一定的空间锥角范围内任意摆动。3.11液压缸油口的设计油口有油口孔和油口连接螺纹.油口孔是压力油进出的直接通道,虽然只是一个孔,但不能轻视其作用.如果孔小了,不仅造成进油时流量供不应求,影响液压缸的活塞运动速度,而且会造成回油时受阻,形成背压,影响活塞的退回速度,减少液压缸的负载能力.油口孔大多数属于薄壁孔(指孔的长度与直径之比的孔).通过薄壁孔的流量流量可以按下式计算: (3.6)式中: C流量系数,取为0.7A油口的截面积液体的密度油口前后腔压力差液压缸的进出油口，可以布置在缸筒和前后端盖上。对于活塞杆固定的液压缸，进出油口可以设在活塞杆端部。如果液压缸无专用排气装置，进出油口应设在液压缸的最高处，以便空气能首先从液压缸排出。液压缸进出油口的链接方式有螺纹、方形法兰和矩形法兰等。4 液压泵的参数计算4 液压泵的参数计算4.1泵的工作环境主缸液压泵经分析可知工进阶段液压缸压力最大，若取油路总压力损失p=510Pa，液压泵的工作压力p是液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力的大笑取决与外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。表4.1液压泵工作压力计算公式：负载（KN）50工作压力/mpa5 表4.2按设备类型选择系统工作压力设备类型机床农业机械，小型工程机械，建筑机械，液压凿岩机液压机，大中型挖掘机，重型机械，起重运输机械工作压力/mpa0.82352881010182032pPplp (4.1) pl是液压执行元件的最高工作压力，对于本系统，工作压力为5MPa；取1.5安全系数，Pl=7.5Mpa。液压泵工作压力为 pP(7.50.5)MPa8MPa 当系统压力p21MPa,选用柱塞泵。副缸液压泵液压泵工作压力计算公式：pPplp pl是液压执行元件的最高工作压力，对于本系统，工作压力为5MPa；取1.5（论文）安全系数，Pl=7.5Mpa。p是泵到执行元件间总的管路压力损失。由系统图可见，从泵到增压缸之间取p0.5MPa。液压泵工作压力为 pP(7.50.5)MPa8MPa 当系统压力p21MPa,选用柱塞泵。综上，叶片泵符合本次设计要求。经过查表（液压传动系统及设计表5-16）选用单作用叶片式。该排量范围10200/mLr、压力范围1620Mpa、转速范围1002000rmin。4.2主液压缸液压泵流量的确定 qPK(qmax) 可得出看出，系统最大流量发生在顶紧油缸工作顶紧过程中，根据通常参数，通常情况下取活塞杆的最大速度为v2m/s。 (4.2) 其中D为液压的直径，v为液压的速度取泄漏系数K为1.2，求得液压泵流量 qP1.8L/s (108L/min) 4.3副缸液压泵流量的确定 qPK(qmax) 可看出，系统最大流量发生在顶紧油缸工作顶紧过程中，根据车床的通常参数，通常情况下取活塞杆的最大速度为v2m/s。其中D为液压的直径，v为液压的速度取泄漏系数K为1.2，求得液压泵流量 qP0.74L/s (45L/min) 4.4主缸电动机功率的确定泵供油压力为P18MPa，其流量q=150L/min,取泵的总效率0.8，泵的总驱动功率为： (4.3) 其中p为液压系统的压力，其最大压力为8Mpa，q为泵的流量为，q=150L/min，n为系统效率，带入公式得：经过查表（液压传动系统及设计表5-14）选用Y90L-2电动机。电动机功率为2.2KW；转速为2840rmin。4.5副缸电动机功率的确定泵供油压力为P18MPa，其流量q=50L/min,取泵的总效率0.8，泵的总驱动功率为：其中p为液压系统的压力，其最大压力为5Mpa，q为泵的流量为，q=45L/min，n为系统效率，带入公式得：经过查表（液压传动系统及设计表5-14）选用Y801-2电机。电机功率0.75KW；转速2830rmin。4.7油箱容积的确定主油缸缸取液压泵额定流量57倍，本设计取5倍，估主油缸油箱容积 (4.4) 式中 V为油箱的有效容积，单位为；为与系统有关的经验数字。低压系统=2-4，中压系统=5-7，高压系统 =10-12；为液压泵的额定流量，单位为L/min。上面已经计算出,流量代入公式得油箱的有效容积：油箱的有效容积指油面高度为油箱高度80%时的容积。油箱的总容积V=V/0.8=4油箱的选定应符合GB2876-81液压泵站油箱公称容量系列的规定。选取容量为4000L的油箱副油缸缸取液压泵额定流量1012倍，本设计取10倍，估副油缸油箱容积式中 V为油箱的有效容积，单位为；为与系统有关的经验数字。低压系统=2-4，中压系统=5-7，高压系统 =10-12；为液压泵的额定流量，单位为L/min。上面已经计算出流量代入公式得油箱的有效容积：油箱的有效容积指油面高度为油箱高度80%时的容积。油箱的总容积V=V/0.8=1.68油箱的选定应符合GB2876-81液压泵站油箱公称容量系列的规定。选取容量为2500L的油箱4.8油管的选择油管的内径取决于管路的种类及管内液体的流速和油管直径d。具体可由下式确定： (4.5) 式中：油管直径，单位为；油管内液体的流量，单位为；油管内的允许流速，单位为；由于本系统液压缸差动连接快进时，油管内通油量最大，其实际流量约为泵额定流量的两倍，故Q=2108=216L/min。吸油管，取V0=0.5m/s1.5m/s，本设计中取为：V0=0.7m/s。代入数据： =80.94取圆整值为：d=90mm（2）回油管回油管，取V0=1.5m/s2.5m/s，本设计中取为：V0=2m/s代入数据：=47.88 取圆整值为：d=50mm （3）压力油管压力油管：取V0=3m/s4m/s，本设计中取为：V0=3m/s代入数据： =39.09取圆整值为：d=40mm选用冷拔无缝钢管。4.9液压系统热性能验算 H=P（1-） (4.6) P- 的输入功率，W；-液压系统总效率，带入H=P（1-） =2200(1-0.996) =10W液压系统中产生的热量，由系统中各个散热面散发至空气中，期中油箱是主要散热面。因为管道的散热面相对较小，且与自身的压力损失产生的热量基本平衡，估一般略去不计。当之考虑油箱散热时，其散热量H可按下式计算H=KAt (4.7)式中 K-散热系统，W(m) 通风良好(空气流速1m/s左右）K=1420 A-油箱散热面积 t-系统温升，即系统达到热平衡时油温与环境温度之差。工程机械t40当系统产生的热量H等于其散发出的热量H时，系统达到热平衡，此时， t= (4.8)对于六面体油箱，当长、宽、高比例为（1:1:1）（1:2:3）且液面高度是油箱高度的0.8倍时，其散热面积近似计算方式为A=0.065此时t=H/0.065K式中V-油箱的有效容积，L。代入t=H/0.065K =32.5H=KAt =150.3110.4 =146.25W5 液压系统的安装5 液压系统的安装5.1安装的基本要求：1）方便安装及检查，便于维修或替换。2）抑制环境噪声。（要对液压泵和液压马达采取隔振措施，在阻震器上以及所有运动/震动部件和刚性零件上使用软管，都可抑制噪声）3）遵循油管、软管和接头的手册说明。4）焊接或热弯的油管必须彻底清洗，用线刷或油泽冲洗。5.1.1系统安装前注意事项1）便于马达或电动机执行工作。2）安装场所应该在灰尘小，通风条件好，受其他工作影响小的场合。3）过滤器、蓄能器等需经常维护检修的元件，要安装在易于维修的位置。4）对系统外部的各个零部件、油箱、油管和过滤器等安置于最佳散热位置。5.1.2系统安装时的注意事项 1.清洁度 1)软管、油管、接头在安装前是不干净的，因此安装前需要清洗。最好用没有煤油的皱纹纸或无丝纸清洗，然后用压缩空气吹干净。此过程应重复用这种纸、布擦干净，直到擦出完全干净的纸、布。如果油管是热弯的或焊接的，那么他们应用盐酸浸洗，再用冷水和热水冲洗晾干。若油管并不马上安装，那么他们必须用干净的液压油浸泡，并用纸、布包住，防止油管生锈。在没有安装部件之前，不要把包在液压油泵、马达、阀门等部件上的纸去掉。车间、厂房、工具和工作服都必须保持干净，不准有灰尘，远离火源禁止吸烟。2)尽量避免油变质。即过滤器必须清洁，尤其是活塞杆，轴和轴的油封。用来装油的工具也要清洁，装到系统中的油液必须用过滤器过滤。大油箱里的油通常不太干净，根据装油的情况，常常会含些水，因而在储存时应将油箱放到，若放置在室外时，则应倾斜放置，这样水不会在盖口停留。论文） 2.配管配管时需要注意管道的热胀冷缩、管接头处的漏油与空气吸入，管道支架的间隔适当，取为2m。橡胶软管要保持合理的弯曲半径，不允许与其它机械管道接触，否则会在短时间内损坏。管子与软管损坏的要及时更换，选择管子、软管、螺纹接头或法兰，要保证额定压力值，即壁厚和材质，满足使用要求。硬管要用无缝钢管。钢管与金属接头在安装前必须绝对清洁、不得有污垢、锈皮、焊渣、和切屑等。可以用钢丝刷、洗管器清理或酸洗，酸洗前的管子要进行脱脂处理，酸洗之后要进行彻底漂洗。切削之后的管子内棱应校锥孔以避免消弱连接。装配之后管子不得再行电焊或气焊，因为无法清理。软管应该多弯几次，以便释放任何滞留的脏东西。弯管前管材要退火，以防止弯管起皱或变扁，要准确弯管，使管子不经弹性变形即可到位。法兰必须在安装面上配合平整，并用长度合适的螺钉紧固，螺纹接头安装前应检查螺纹上有无金属毛刺。如果导管要放置一段时间，应该堵住管口以防止异物进入，但不得用破布或其他东西堵住管口，因为这只会带来污染问题，应该用尺寸合适的封帽。 3.加油油桶要卧式存放，并尽可能在室内或棚内存放。打开油桶前，应彻底清理桶顶桶口，防止泥土和其他外界污染物进入油液。只准用清洁的容器、软管等从油桶向油箱输入油液，推荐使用带有过滤器的输油泵，有时在新液压油中也发现污染物，因此应通过便携式过滤机给工作着的液压系统供油。当便携式过滤机的软管接入油箱时，要把接头擦拭干净，以防止泥土或其他杂质进入系统。 4.冲洗冲洗之前应取下精密的系统元件或空心件。从被冲洗的主管路上拆下系统滤芯，冲洗流量应为系统预期流量的22.5倍，如果可能的话，使用热冲洗液，每次只冲洗一个支路，从最靠近冲洗泵的回路开始，依次向下游推进，这可能要在系统中增设截止阀，以实现这种方案。不能用系统泵作为冲洗泵，在冲洗系统中应使用容量与所用流量匹配的冲洗过滤器，过滤精度应尽可能高，不能低于推荐的系统过滤精度。冲洗油箱以避免污染物滞留在系统油箱中。建立油液取样计划以检查污染度，从而确定何时结束冲洗过程。冲洗之后，采取一切措施防止重装工装元件时带入污染物。用尽可能大的流速进行冲洗，以便清除管头处的污染物，清洗压力一般为13MPa，清洗结束后要清除管道和油箱壁上附着的清洗液。5.1.3 系统安装方法 1.安装油管 1)吸油管不应漏气，各接头处要紧劳并密封好。 2)吸油管道上一般应设置过滤器。 3)回油管应插入油箱的液面以下，防止飞溅泡沫和混入空气。 4)电磁换向阀内的泄漏油液应单独返回油管，这样可以防止泄漏回油时产生背压，避免阻碍阀芯的运动。 5)溢流阀回油口不许与液压泵的入口相接。 6)全路管路应进行两次安装，第一次试装，第二次正式安装。试装后，拆下油管用20%的硫酸或盐酸溶液进行清洗，再用10%的苏打水中和，最后用温水清洗，待干燥后涂油进行二次安装，注意安装时不得有沙子和氧化皮等。 2.安装液压元件 1)液压元件安装前，要用煤油清洗，自制的重要元件应进行密封和耐压试验，液压压力可取工作压力的2倍，获取最高使用压力的1.5倍，实验时要分级进行，不能一下子就升级为试验压力，每升一级检查一次。 2)方向控制阀应保持轴线呈水平位置安装。 3)板式元件安装时，要检查进出口的密封圈是否合乎要求，安装前密封圈应突出安装平面，保证安装后有一定的压缩量，以防泄漏。 4)板式元件安装时，固定螺钉的预紧力要均匀，使元件的安装平面与元件底板平面能很好的接触。 3.安装液压泵 1)液压泵的传动轴与电动机驱动轴同轴度误差应小于0.1mm。一般采用挠性联轴器连接。 2)液压泵的旋转方向和进出油口应按要求安装。 3)液压泵的吸油高度要小于0.5m。5.2液压系统的调试5.2.1调试的目的 1)从设计制造和使用的目的角度来验证锁定的方案，所设计和选择的液压与原件是否合理，是否符合主机所要求的性能； 2)确定液压传动装置以及元件的改进方向； 3)判断在使用液压系统时所采用得算方法及原理是否合理，以便改进。5.2.2调试的步骤 1)开箱验收，清点到货内容是否与装箱单相同，部件、附件、随机工具和文件是否齐全，目测检查有无运输中的损坏与污染。 2)把主机分总安装定位，并进行必要的找正和固定。 3)连接机器中的液压执行器，冲洗较长的管子和软管。 4)检查电源电压，然后连接动力线控制线，根据需要连接，冷却水源，检查泵的旋转方向是否正确。 5)用规定的油液关注油箱。用油正确尤其是油液粘度，加油不要超过最高油面标准。 6)根据需要给泵壳体注油，打开吸油管截止阀。 7)把压力控制阀、流量控制阀和变量泵的压力调节器调整到低设定值，方向控制阀置于中位位置。 8)蓄能器应充气到充气压力，绝对压力计算时，用于能量储存的蓄能器的充气压力应为系统最低工作压力的0.80.9，但不要高于系统最高工作压力的25%，用于吸收压力冲击和脉动的蓄能器的冲击压力也能够为蓄能器回路额定压力的0.50.8。 9)电动驱动电动机或内燃机怠速，检查旋转方向。 10)在可能的最高点给液压系统放气，旋转放气塞或管接头，操作换向阀并使执行器伸出缩回若干次，慢慢加大负载，提高压力阀的设定值，当油箱中不在有泡沫执行器不在爬行，系统不再有噪声时，即充气良好，旋转放气阀。 11)在管路内充满油液面所有执行部器都外伸的条件下，补油至油箱最低油面标准。 12)进行机器跑和，逐渐提高设定值，使机器满载运行几小时，检测稳态工作温度。 13)重新拧紧螺栓和接头，以防泄漏。 14)清理或更新滤芯。5.2.3调试的主要内容 1.外观检查外观检查的目的是对影响系统正常可靠地外观因素设计和安装质量的一般性初步检查，以求及早发现并及时纠正。主要内容有： 1)液压泵阀等液压元件的连接及主机相应部件的安装是否正确可靠； 2)系统中各液压元件、管道和接头位置是否便于安装调试检查和修理； 3)油箱中液面高度，油箱结构和工作油液的种类是否符合要求； 4)检查系统工作状态的测试仪表如压力表转速计及防尘； 5)防污染等有关装置是否具备和完好。 2.空载试验空载试验的作用是使整个液压系统暂无工作负载的条件下运转，全面检查液压系统的各部分回路和控制调节装置的工作是否正常可靠，工作循环是否符合要求，同时也为负载试验做准备，空载试验不骤： 1)将系统置于“停止”（或卸荷）位置，使液压泵按卸荷回路工作，启动液压泵，检查液压泵油管中的指针表是否稳定的处于“0”位或指出相应的压力，液压系统各部分不应出现刺耳的噪声，油箱中油箱表面不应有表明系统中吸入空气的泡沫。 2)将系统至于启动装置，使机器的工作部件以最大行程作往复运动，其目的是排除寄存在液压系统中的空气，检查所有安全保护装置（安全压力继电器）工作的正确性及可靠性，检查的方法可以是使机器的工

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