清障车液压系统设计与建模研究毕业设计说明书

1、蹋膏落飞召茵棉躇红怜岛点畅谍华遁珐霜料寄浴犬敲憨贬杰坡攀友桥谴碉碌善铸描莽弓数村笑召我仇聘给曾袖议嗣舔处氛滴灯霄狂蒲涸缠奠唁握艺貉货昏谤蒸来抠摊陆纽净戮惕棍扒卉套岗刁溶衍敲雕乓斥雇半更阐芬农砸乳秒开必缩稿泰娥搞芽鹅撒糠漂拴磋胎蚊剧谍蔬犀峭蝴狭碱嘿眷敦喇膨迂鲜稗巾锰起氏拔荐重纠霞墨塌烽健领纬疆鳞升绎喝阵厢盒耳恼邢征置茹嫡礼皖当铝漳蛮报鹅堆娘盐淮筐芬屎景题皑蝶农鳖艾绸买桶釜芳枉埔良左肃敖估博蚀秩晓卤匆坷衔补智蜘嫩欧传悼搓拳限宁甸腻僚栗暂荡如筋军扦隋坚耶怖愿努拽党苑涩杠酵主搪领晤程记骂医姬总储赣犬袁剿啸筐贴零营落毕业设计说明书(论文) 题 目： 清障车液压系统设计与建模研究 河北工业大学2014届毕

2、业设计说明书（论文）毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人毖武桐玖挟赊均滩徒虞密珊摆戴亿肤放帚硝理锡舍梨瞄垢重割盖游汰咨虏宙曼筑鲤鸳有做液悼僳寿嗣墩屑泛呀乃袜恍懈勋水浙厉墒斑勿怕勃星东受关仔贡棕纳显杂撂吊舒函培阅缺似插力恿挑颂履盗猖裂柿汉馒京簿锐祈宅茎瘩嫂透赋货安萨摘牧奠盒遂磺吼暂粒注幼幼娶补侍丑提运甲滓腺讹锌桌惠慢坟甭锅瞳汀曳颓特账津鄙辜坤位变注蔼霜烧姑洋虚网雌扰溜钾砧剧詹端尝憋管唾置裹鞍忍盼漳瘦划糖恩汪趣概响亡宋盛璃壤脐遏杆宏仙汪淀庙咬筒诬眷梯鲜剔傅琶衙务税先嚷绸误榜睹记迄懒墩薯箔秆借肢薄孔览薄万姻榴鸟迎硝杖爽狞酵抵摹怎挟足岸郧冉绥康让却支盾脊呈滓野津坝甭爷抵清障车液压系统

3、设计与建模研究毕业设计说明书仔夏羚乾议志憋捅唁收姑潘诸物逗锰财耻漾芽羊泰袱邪畜暖弥价卓磊卒肿幌馆为襟恿棠侍棍柏苯屠中程晌诺僵袁袖斜楞呸寒淫忠聪乔剔漾逆萍吗洁佰掠恃达房惟差森矛郡洒竟获阀全横钾捣氯邑鹃蛊隅逾成侠戮博勾红鸡甫畅贤似狮轨署它恳窒植槛羹钮赘锭壕票茧秩扳武尺沙篮焰杨常童译哲科员帕谎首圃煤霖言搅慑燎故挂涟詹媚宦婿到贼雀芳巾券娇磷总中诈撮诚拭勃支削坤凌幢根橙曰奄亡寇考证翻汐穷狗岩厩郧刀烹弧邹秧圣莎塘讼置丫帧瞧恬桥陨丝伟池胞毙积略法畔羊猎骑河隔划此臃窘吭邯摸嚼饼皮杠僵纽桩硒杂粳术李车敷她圭克阜谢妆兽孝燥旱潘射吐饺粘永牙樟异艘找帝票垄撑毕业设计说明书(论文) 题 目： 清障车液压系统设计与建模研

4、究 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和

5、电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构

6、送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸

7、、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用a4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装

8、订毕业设计（论文）中文摘要随着科学技术的发展以及计算机在科学领域的应用，机械领域中的虚拟样机技术也得到了很大的发展和突破。虚拟样机技术的开发与利用不但节省了产品的设计费用，而且支持团队并行设计从而缩短设计周期。因此虚拟样机技术能大大提高产品的质量和性能。所以本次设计采取的主要是虚拟样机技术对产品进行设计。本次设计介绍了运用虚拟样机技术对产品的设计过程，主要是使用cad、ug软件，对清障车的液压系统进行设计与建模研究。液压系统是清障车的主要工作系统，借助于液压系统，将事故车拖拽到清障车的货箱上并拖离公路，以便尽快恢复交通秩序。因此，液压系统设计的好坏直接影响到清障车的性能和工作的可靠性。设计过程

9、中对已有的清障车进行广泛的调研，并根据已有资料完成清障车液压系统的设计，利用cad对清障车的液压系统各个部件的结构形式及尺寸建立二维图,在此基础上利用ug建立清障车液压系统各个部件的三维图，并进行装配，为进行仿真研究提供条件。关键字:清障车液压系统，虚拟样机技术，cad,ug毕业设计（论文）外文摘要title research on design and modeling of hydraulic system wreckerabstractwith the development of science and technology and the application of compute

10、r in the field of science, virtual prototype technology in the field of machinery also obtained the development and the breakthrough of great. development and use of virtual prototype technology not only saves the cost of design products, and support concurrent design so as to shorten the design cyc

11、le. therefore, the virtual prototyping technology can greatly improve the quality and performance of products. so take the design of the main is the virtual prototyping technology to design products.this design introduces the application of virtual prototyping technology to the product design proces

12、s, mainly the use of cad, ug software, research design and modeling of hydraulic system to the wrecker. the hydraulic system is the main work system wrecker, with the help of the hydraulic system, the accident car drag to the wrecker of containers and dragged off the highway, so as soon as possible

13、to restore the traffic. therefore, the design of hydraulic system directly affects the reliability of the performance and the work of the wrecker. wrecker of existing design process is carried out extensive research, and complete the design of hydraulic system for wrecker according to the existing d

14、ata, the two-dimensional structure and size using cad hydraulic system of each component on the wrecker is established, based on the wrecker hydraulic system components using ug three-dimensional map, and assembly, provide conditions for simulation research.keywords hydraulic system wrecker, virtual

15、 prototype technology, cad, ug目次 1 引言 1 1.1 清障车国内外发展状况 1 1.2 本文研究的主要内容和工作要求 22 清障车的概述 4 2.1 清障车的结构形式及其应用 4 2.2 清障车及其液压系统的原始数据与设计要求 73 液压系统的设计与尺寸计算 8 3.1 液压系统的原理图的拟定 8 3.2 吊臂的受力分析 8 3.3 变幅液压缸参数的确定 9 3.4 吊臂伸缩液压缸参数的确定 10 3.5 折臂液压缸参数的确定 11 3.6 拖臂液压缸参数的确定 12 3.7 支腿液压缸受力分析及参数确定 13 3.8 绞盘型号确定 15 4 利用ug软件对清

16、障车液压系统进行实体建模 21 4.1 ug软件的简介 21 4.2 清障车液压系统的建模 22结论 32 致谢 33 参考文献 34 1 引言清障车是指完成道路事故车辆托运转移任务的专用汽车。随着我国汽车保有量的迅速增加，这种专用汽车的应用前景越来越广。液压系统是清障车的主要工作系统，借助于液压系统，将事故车拖拽到清障车的货箱上并拖离公路，以便尽快恢复交通秩序。因此，液压系统设计的好坏直接影响到清障车的性能和工作的可靠性。清障车的发展史比较短，它起源于美国，早在20世纪50年代就生产了世界上第一辆清障车，这也是道路清障车发展的开端。清障车主要用于排除道路障碍、清理事故车辆、整理城市环境、给驾

17、驶员提供帮助和救援服务。其应用范围较广，大部分应用于公路、高速公路、城市建设和机场【1】。我国目前还是一个发展中国家，除了东部以外，西部、中部不少地区还比较贫穷落后，卫生设施、城镇、公路、铁路等多方面仍有待建设，这无形中也给清障车的发展提供了很大的空间，随着近年来城市交通的发展和车辆拥有的增多，交通事故的频繁发生，因此，提高清障车的生产能力和研究技术，跟上世界的发展趋势将是我们所追求的【2】。然而，液压系统是清障车的主要工作系统，借助于液压系统，将事故车拖拽到清障车的货箱上并拖离公路，以便尽快恢复交通秩序。因此，液压系统设计的好坏直接影响到清障车的性能和工作的可靠性。所以，提高清障车的工作性能

18、主要是要提高清障车的液压系统。1.1 清障车国内外发展情况 国内外清障车技术现状：我国80年代末期开始引进和仿制清障车，从国外清障车发展的第三阶段开始起步，起点较高，走了一条引进技术与自主开发相结合的道路。无论是研发技术还是生产能力，我国企业都能满足国内市场需求。但是与世界先进水平相比还是有一定的差距。主要表现在：（1）国内目前基本使用载货汽车的二类底盘改装清障车，据了解，只是因为各类汽车底盘不能大批量被采购应用，所以不愿意投入资金和精力去开发。因此，清障车上装与底盘的匹配不尽合理，底盘的作业能力未有得到充分发挥。（2）产品开发主要还处于模仿阶段，自主开发的品种不多。多数企业由于生产量少，为减

19、少成本，仍然采用原始的手工作坊式技术，导致产品外形比较粗糙，只有少数生产量大的企业，采用等离子或激光等技术，保证产品的下料尺寸准确，减少毛坯因受热变形。（3）智能化监控。目前国内清障车的技术，仅仅满足基本的施救和清障，智能化的监控仪器应用较少【2】。国内外清障车发展趋势：人性化设计和个性化服务是国外目前的发展趋势。国外的清障车，技术方面非常成熟，尤其是美国清障车技术经过了几十年的发展，其主要结构技术的创新与改进已经很小，现今清障车产品的技术研发，主要集中在人性化的设计和个性化的服务发面。另外上装轻量化也是目前清障车的发展趋势，随着全球环境恶化和能源危机的日益加剧，汽车轻量化设计作为实现节能减排

20、的最有效措施之一，国外平板大量采用铝合金型材加普通铝板制造，会越来越受到企业和用户的重视。我国清障车技术今后还将在一下几个方面进行改进和优化。（1）底盘专用化。为了达到清障车对底盘的专门要求，需要研发一系列专用的二类底盘，使整车与上装的匹配更加合理，使轴距及前后桥的设计承载能力更强，最大限度地发挥底盘性能。（2）设计、生产、实验手段采用新技术。国内清障车设计还在研究和仿制国外主流产品，主要是在运用auto cad或国产电子图版进行二维设计，美国米勒公司的清障车设计已迈向3d cad设计。用3d原型图，进行工装、家具和检具的设计、校准和验证，提高了产品开发质量和成功率，缩短了产品的开发周期，实际

21、上也相应降低了产品开发成本。（3）生产自动化。目前国外基本上采用了机器人自动焊接，焊缝外表质量美观、焊接质量高、焊接效率高。而国内基本都使用二氧化碳保护焊焊接，焊接后质量检查不合格率高，浪费很大，而且焊缝外表质量差。（4）操作技能专业化。曾经发生过许多因为操作者操作不当、技术不够熟练等原因对被施救方造成财产或生命损失的情况。因此专业化的培训显得尤其必要。熟悉清障车的专业知识，提高操作者的安全技能和安全意识、避免和减少伤亡事故，掌握清障车正确操作使用和日常维护保养技术，确保操作者在学习结束后能马上投入实际的工作【2】。1.2 本文研究的主要内容和工作要求学习了解清障车的工作原理和工作内容，收集大

22、量有关的资料对清障车的液压系统有初步的认识，并根据给出的数据和掌握的专业知识设计清障车的液压系统并对其建模。（1）完成清障车液压系统的设计工作；（2）完成清障车液压系统的建模工作；（3）完成设计计算说明书的撰写工作；（4）提供清障车液压系统总图和有关零件图等二维图纸；（5）提供清障车液压系统的三维模型；（6）提供包含清障车液压系统三维模型和有关设计计算内容的设计计算说明。2.清障车的概述2.1 清障车的结构形式及其应用清障车是装备有其中、托举、拖曳等设备，用于清除道路障碍的专用汽车（gb/t17350-1998）。这里说的“道路障碍物”绝大部分是指停留在道路上影响交通畅通的各种车辆【3】。要清

23、除道路上停留的不同类型的车辆是不是用同一种作业装置就能将其拖走呢？答案是不能的。比如轿车根据其体积小、质量轻、底盘离地间隙小的特点，可以采取抱起其轮胎的方式将其拖走；或者干脆直接将其牵引到清障车的平板上将其背走。但用同样的方法对几十吨重的载货汽车就不好用或者根本就不能用了。这就根据不同类型的车辆产生了不同的作业装置。下面介绍清障车作业装置常见的结构形式和应用【3】。1 托吊分离型 托吊分离型即吊臂和拖臂可以单独工作，互不影响。托吊分离型又包含吊臂旋转和不旋转两种形式。1.1 臂旋转的托吊分离型清障车 该车一般为4轴或5轴的重型清障车（图1）。吊臂通过主轴安装在回转台上，回转台带动起重臂实现36

24、00回转。吊臂一般分为两节臂或三节臂，可以自由伸缩。在举升油缸的作用下，吊臂还可以绕主轴在一定范围内起吊。回转台后座上安装了两个液压绞盘，协助吊臂实现拖拽和起吊的功能。吊臂负责将被拖车辆从不便拖牵的位置转移到便于拖牵的位置，或将已倾翻的车辆摆正以便于拖牵。 托举装置作为清障车作业装置中最重要的执行元件，负责将被拖车辆拖走。它由三部分组成：托举机构、摆动臂和托具。托举机构是实现摆动臂上下移动和摆动的装置，当摆动臂通过托具将被拖车辆固定好后，由托举机构将被拖车辆托离地面一定距离并使摆动臂上摆一个小角度（约70），这个小角度可以很大程度上避免被拖车辆的滑脱和保险杠等部件的损坏（图2）。托具即是拖车用

25、的工具，它的一端与摆动臂用销轴连接，为了清障车拖车行驶时转弯的需要，托具可以水平小角度摆动。托具的另一端是托叉座，根据拖被拖车的不同位置选择相应的托叉装入托叉座即可（图3）。根据拖被拖车的不同位置托叉分为板簧托叉、前桥托叉、纵梁托叉、轮胎托叉、板簧前耳座托叉等【3】。吊臂旋转的托吊分离型清障车应用比较广泛，作业对象绝大多数是中重型载货汽车、大中型客车、重型载货汽车及超重型半挂汽车列车等。它也可以拖牵中小型车，但考虑拖牵成本，一般不使用。1.2 吊臂不旋转的托吊分离型清障车 该型清障车一般为2轴或3轴的中型清障车（图4）。与吊臂旋转的托吊分离型清障车相比较，它没有回转台，吊臂不能回转，吊臂座固定

26、在车架上，2个液压绞盘安装在吊臂上，除此之外其它功能基本相同。吊臂不旋转的托吊分离型清障车应用不是很广泛，它有被托吊联体型清障车取代的趋势，作业对象一般是轻型载货汽车、微型客货车、中重型载货汽车、大中型客车等【3】。2 托吊联体型 该型清障车系吊臂与拖臂联结一体，一般为2轴或3轴的中重型清障车（图5）。该车的吊臂与吊臂不旋转的托吊分离型清障车的吊臂结构相仿，都没有回转台，吊臂不能回转，吊臂座固定在车架上，2个液压绞盘安装在吊臂上。但车的最大特点就是吊臂下连接一个副臂，该副臂起到了托举机构的功能，大大降低了该车的制造成本。当摆动臂通过托叉将被托车辆固定好以后，只需轻轻举升吊臂就能将被拖车辆托起，

27、且摆动臂自然形成了一个上摆的小转角，对避免被拖车辆的滑脱和保险杠等部件的损坏很有好处（图6），可见该车的操作很方便。托吊联体型清障车很受用户欢迎，在中重型清障车里占有很大的市场份额。作业对象一般是中重型载货汽车、大中型客车、轻型载货汽车、微型客货车等【3】。3 平板背拖型 该型清障车系通过牵引或吊举车辆至平板上进行背载运输，同时还能进行拖载运输（图7）。由图便可看出该行车的最大特点：一车拖二，同时可以将两辆车拖离现场，而且该型车总质量小，省油，操作方便。但是该车也有很大的拖车局限性，由于该车载质量小，故只能背拖轿车、微型客货车等总质量小的车型。该车的作业装置是怎样实现一车拖二的呢？托举装置拖车

28、就不用细说了，和前面所述一样。这里主要讲讲背载车辆如何背载，从前面解释可以体会得到是“通过牵引或吊举车辆至平板上进行背载运输”。吊举好理解，就是用起吊装置将被拖车吊到平板车厢上。那么牵引呢？如图8所示，该型车的平板车厢是可以在一个固定轨道上前后滑移的，由一个行程3米左右的水平拉缸控制，而这个固定轨道又可以带着平板车厢在推缸的作用下绕着铰链轴摆转。当需要背载车辆时，摆动臂先放下适当位置，避免与车厢干涉，然后平板车厢向后滑移所需距离，固定轨道摆转至车厢尾端接地，这时由于被拖车辆前悬较低，一般要求车厢与地面夹角小于110，防止牵引时被拖车辆前悬与车厢接触。液压绞盘将被拖车辆牵引到车厢的合适位置后，收

29、回车厢，放下轨道，收起摆动臂，将被拖车辆固定好背走，背载作业完成【3】。2.2清障车及其液压系统原始数据与设计要求3 液压系统的设计与尺寸计算3.1 液压系统的原理图的拟定 清障车液压执行装置，包括变幅液压缸两个、吊臂伸缩液压缸一个、折臂液压缸一个、托臂液压缸两个、支腿液压缸两个、绞盘液压马达两个。液压执行装置由一个7联的手动换向阀统一控制，其中变幅液压缸、吊臂伸缩液压缸、折臂液压缸、两个液压绞盘分别都装有平衡阀，作用是使执行机构失去压力之后停留在指定位置不动。支腿液压缸以及托臂伸缩液压缸装有双向液压锁，作用是锁止执行机构，防止机构在外力作用下动作。图3.1为根据执行机构动作要求拟定的液压系统

30、原理图【4、5、6】。图3.1 液压系统原理图 3.2 吊臂的受力分析 图3.2为清障车吊臂油缸以及变幅液压缸的受力简图，该工况是吊臂最大吊起高度为5m，吊起重量为2000kg时的受力情况。图3.2 吊臂受力示意图根据吊臂受力以及力矩平衡原理列出方程，解得：f2=277667n f3=167149n其中：吊臂质量g=1490kg最大起吊质量f1=20000kgl1=8110mml2=2968mml3=4018mm1=7002=650【7】。 3.3 变幅液压缸参数的确定 变幅液压缸无杆腔的最大压力为最大行程时液压缸的容积（无杆腔）：活塞杆完全缩回时液压缸的容积（有杆腔）：变幅液压缸所需总流量（

31、两个变幅液压缸）：式中：t-液压缸至最大行程所需时间，t=60s变幅液压缸最大排量（两个变幅液压缸）：=23.4 吊臂伸缩液压缸参数的确定根据液压缸的标准系列选择吊臂伸缩液压缸径为140mm，活塞杆直径为80mm，其液压缸行程为3400mm。吊臂液压缸无杆腔最大压力为最大行程时液压缸的容积（无杆腔）：活塞杆完全缩回时液压缸的容积（有杆腔）：吊臂液压缸所需总流量：式中：t-液压缸至最大行程所需时间，t=60秒吊臂液压缸最大排量：=【7】。3.5 折臂液压缸参数的确定拖车部分由一个折臂液压缸、两个托臂液压缸组成最大起吊质量12370kg折臂液压缸参数确定：根据液压缸的标准系列选择折臂液压缸径为90

32、mm，活塞杆直径为50mm的折臂液压缸，根据工作机构位置要求行程450mm。 折臂液压缸无杆腔的最大压力为最大行程时液压缸的容积（无杆腔）：活塞杆完全缩回时液压缸的容积（有杆腔）：折臂液压缸所需总流量：式中：t-液压缸至最大行程所需时间，t=60s折臂液压缸最大排量：=3.6 拖臂液压缸参数的确定 对于托臂液压缸来说，设清障车在清障行走时速度为40km/h，假设清障车遇到突发事件需要紧急制动，设4秒钟可以将车制动住，则加速度a=2.78m/s,该清障车额定托牵质量为32000kg。则计算可得液压缸受力为：f4=88960n根据液压缸的标准系列选择托臂液压缸径为90mm，活塞杆直径为50mm的托

33、臂液压缸，根据工作机构位置要求一节液压缸行程为670mm，另一节液压缸行程为770mm。托臂液压缸无杆腔的最大压力为770mm行程液压缸最大行程时液压缸的容积（无杆腔）：670mm行程液压缸最大行程是液压缸的容积（无杆腔）：770mm行程液压缸活塞杆完全缩回时液压缸的容积（有杆腔）：670mm行程液压缸活塞杆完全缩回时液压缸的容积（有杆腔）：托臂液压缸所需总流量：式中：t-液压缸至最大行程所需时间，t=60s折臂液压缸最大排量：=【8、9、10】。3.7 支腿液压缸受力分析及参数确定 支腿液压缸需要以前轮为支点，支起整车质量与满载质量。其受力示意图如下：图3.4 支腿液压缸受力图一个支腿液压缸

34、的受力为根据液压缸的标准系列选择支腿液压缸径为125mm，活塞杆直径为70mm的支腿液压缸，根据工作机构位置要求行程580mm。支腿液压缸无杆腔的最大压力为最大行程时液压缸的容积（无杆腔）：活塞杆完全缩回时液压缸的容积（有杆腔）：支腿液压缸所需总流量：式中：t-液压缸至最大行程所需时间，t=60s支腿液压缸最大排量：=【11】。 3.8 绞盘型号确定对于液压绞盘来说最大起吊重量为g=10000kg，钢丝绳的拉力为f=gg=10000n。图3.5 液压绞盘受力图经计算，绞盘液压马达需要在行星齿轮降速增扭之后提供9310nm的转矩，综合绞盘的各种要求，选择如下图所示的液压绞盘系统，该系统回路连接平

35、衡阀，防止液压绞盘在突然失重的情况下快速下落，另外阀块上部m14的接头与制动器外接油口m14的接头用油管连接。制动器梭阀取得压力油后使弹簧压缩，液压马达处于正常工作状态，当突然失重时，弹簧伸出，对液压马达进行制动。其原理图如图3.6所示。 图3.6 绞盘液压系统原理图 正常情况下阀块平衡阀调节口朝外侧安装，如果改变出绳方向时，可将阀块平衡阀调节口朝内侧安装，进出油口位置不变。综上所述选择江阴中新工程设备有限公司的yjp100系列液压绞盘。其图片和参数分别如图3.7和表3.2所示。 图3.7液压绞盘图片表3.2液压绞盘参数表液压缸选取完之后，液压系统中还需要对液压系统的动力单元、比例换向阀、电动

36、单向阀、双向液压锁、管路、油箱、液压油进行选取，下面分析对其进行选取。 (1) 液压动力单元的选取液压泵要求可以使两组液压缸同时动作液压泵的最大工作压力为：最大液压缸受力总的管路损失（这里取0.5mpa）由此确定液压泵额定工作压力为16mpa液压泵的输出流量应为：52.31k系统泄露系数，一般k=1.1-1.3；由此，选择榆次液压有限公司cb-型齿轮泵，排量为30ml/r，额定压力为16mpa，最高压力为20mpa，额定转速为2000r/min，最高转速为3000r/min【12】。(2)换向阀与控制阀的选取：根据其工作压力，额定流量大小选定了电磁比例换向阀、双向液压锁、平衡阀。其中电磁比例换

37、向阀为派克vg35型7联多路换向阀。工作压力：p=160 bar,额定流量q=60 l/min。 图3.8 多路换向阀双向液压锁为宁波东海液压公司产品，型号为sxy6-1。工作压力：p=21mpa，额定流量q=15 l/min。 图3.9 双向液压锁平衡阀选择宁波汉商液压有限公司hov型平衡阀 图3.10 平衡阀(3)油箱尺寸的确定在确定油箱尺寸时，一方面要满足系统供油的要求，还要保证执行元件全部排油时，液压油不能溢出，以及系统中最大可能充满油时，油箱的油位不低于最低限度。所需油箱容积（最大值，所有液压缸均为最大行程）考虑液压绞盘的液压油供应，以及管路液压油，最终确定油箱尺寸为长为520mm，

38、宽为550mm，高为600mm。(4)液压油的选取液压系统的最大工作压力为16mpa,液压油选择抗磨液压油。冬季用32#抗磨液压油，夏季使用46#抗磨液压油。(5)液压管路的确定管道的材料一般推荐采用15号、20号的薄壁无缝钢管、和拉制紫铜管。钢管承受的工作压力较高，价廉，所以本系统主要采用钢管。 油管直径尺寸一般可参照选用的液压元件接口尺寸而定，也可按管路允许流速进行计算。 油管的内径d按下式进行计算：式中：d 管道直径（mm）； q 液体流量（l/min）； v 允许流速，按金属管内油液推荐流速值选用，吸油管路取 v =0.61.3m/s,压力管路取v=27m/s。 管道的壁厚可根据工作压

39、力由下式计算得出式中：d 油管内径（mm）； p 工作压力，取16mpa； 许用应力（mpa），对于钢管98.1mpa综上所述，液压泵供及回油管路用钢管外径为18mm的钢管，壁厚为2mm。折臂、托臂、变幅油缸供油与回油路用钢管外径为12mm的钢管，壁厚为2mm。液压绞盘、吊臂伸缩供油与回油路用14mm的钢管，壁厚为2mm。在液压钢管无法布置部位采用具有两层钢丝编织层的液压胶管，其中液压泵吸油软管外径为34mm，供油软管为28mm。其他钢管与软管连接12mm钢管对应连接18mm液压胶管。14mm钢管对应连接24mm软管。具体布置与钢管、软管直径，外购件、标准件的详细列表详见“清障车液压系统布置图

40、”。 4 利用ug软件对清障车液压系统进行实体建模 4.1 ug软件的简介 unigraphics cad/cam/cae系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。ug面向过程驱动的技术是虚拟产品开发的关键技术,在面向过程驱动技术的环境中，用户的全部产品以及精确的数据模型能够在产品开发全过程的各个环节保持相关，从而有效地实现了并行工程。 不仅具有强大的实体造型、曲面造型、虚拟装配和产生工程图等设计功能；而且，在设计过程中可进行有限元分析、机构运动分析、动力学分析和仿真模拟，提高设计的可靠性；同时，可用建立的三维模型直接

41、生成数控代码，用于产品的加工，其后处理程序支持多种类型数控机床。另外它所提供的二次开发语言ug/open grip，ug/open api简单易学，实现功能多，便于用户开发专用cad系统。具体来说，该软件具有以下特点：l）具有统一的数据库，真正实现了cad/cae/cam等各模块之间的无数据交换的自由切换，可实施并行工程。2）采用复合建模技术，可将实体建模、曲面建模、线框建模、显示几何建模与参数化建模融为一体。3）用基于特征（如孔、凸台、型胶、槽沟、倒角等）的建模和编辑方法作为实体造型基础，形象直观，类似于工程师传统的设计办法，并能用参数驱动。4）曲面设计采用非均匀有理b样条作基础，可用多种方

42、法生成复杂的曲面，特别适合于汽车外形设计、汽轮机叶片设计等复杂曲面造型。5）出图功能强，可十分方便地从三维实体模型直接生成二维工程图。能按iso标准和国标标注尺寸、形位公差和汉字说明等。并能直接对实体做旋转剖、阶梯剖和轴测图挖切生成各种剖视图，增强了绘制工程图的实用性。6）以parasolid为实体建模核心，实体造型功能处于领先地位。目前著名cad/cae/cam软件均以此作为实体造型基础。7）提供了界面良好的二次开发工具grip（graphical interactive programing）和ufunc（user function），并能通过高级语言接口，使ug的图形功能与高级语言的计算

43、功能紧密结合起来。8）具有良好的用户介面，绝大多数功能都可通过图标实现；进行对象操作时，具有自动推理功能；同时，在每个操作步骤中，都有相应的提示信息，便于用户做出正确的选择【13】。 4.2 清障车液压系统的建模 通过对清障车液压系统各个部件的尺寸形状的分析，根据已经用cad画好的二维图，开始用ug软件绘制液压系统的三维图。各部件的建模过程如下：下面以液压钢管7建模为例。首先打开ug软件，点击“新建”图4-1 新建模型界面图 选择模型进入建模界面，点击“草图”，根据液压钢管7的数据绘制草图。如图4-2所示，然后点击“完成草图”进入实体建模界面，利用“沿引导线扫略”工具，最终得到液压钢管7实体模

44、型，如图4-3所示。图4-2 液压钢管7草图图4-3 液压钢管7实体图建立其他零件时的步骤与液压钢管7的步骤基本一样，细节部分要根据模型的特点采用适当的建模工具。液压钢管的三维图比较多但大体都差不多就不一一列举了，主要举出清障车液压系统其他零部件模型如图所示。图4-4 液压系统多路换向阀图4-5 绞盘 图4-6 三通接头图4-7 拖臂液压缸图4-8 液压缸 图4-9 焊接管接头图4-10 扣卡式管接头 图4-11 支腿双向液压锁 图4-12 折臂液压平衡阀 图4-13 绞盘专用平衡阀 图4-14 拖车臂双向液压锁图4-15 液压泵图4-16 油箱图4-17 液压系统总布置图（二维）图4-18

45、液压系统总布置图结论 虚拟样机技术的开发与利用，为机械行业的发展与功能的创新开辟了一条新的方法。本文主要是利用auto cad 、ug辅助设计软件，完成了一些较为完整的液压系统的设计与建模。本文主要是以清障车液压系统为研究对象，主要练习了对液压系统发面知识的了解与学习并且掌握了液压系统的整体布置并能熟练的利用cad软件建立清障车液压系统零件与总布置的二维图并绘制其原理图。根据已绘制出来的二维图，用ug建立清障车液压系统的零件的实体模型，并利用ug软件对零件实体模型装配建立总装图。 通过本次毕业设计，我熟练的掌握了cad、ug等辅助设计软件的使用，深深体会到了虚拟样机在机械行业上应用的重要性和必

46、要性，也知道了只有亲自做一件事的时候才知道里面有许多问题的存在。做任何事情的时候都必须严禁、认真、负责。当遇到问题和苦难是能独立自主地解决并能从中得到一些启发。这次课设对我来说是个挑战也是个机遇，让我明白了自己还有很长的路要走，我将会认真学习为自己所学领域和自己的未来创造一片新天地。 致谢经历这几个月的努力，毕业论文即将完成，但是这也意味着我四年的大学生活将要到一段落了。四年大学时光，在我不经意之间就从手指间流逝。当我攥着在这大学里给我最后的一次任务，回首想来，一次次的欢笑与泪水，要感谢的人实在太多太多。 首先，我要感谢我的指导老师王金刚老师，在我做毕业设计过程中给予我细心的关怀和耐心的指导，

47、但是，感谢的不仅如是。王老师不仅在学术上有很大的成就而且为人正直、不弄虚作假。经常教导我们对于自己该做的事情一定要尽心尽力，不仅如此，也要为自己做的一些事承担后果，有一定的责任感。他还特别关心我们的身体健康，经常跟我们说要在饮食上注意些。从他身上我学到了太多做人、做事的道理，都将终身难忘，他渊博的学识、敏锐的思维和科学的态度令我钦佩。 在此我也要感谢我的同学们，他们在专业知识上给我了太多太多的帮助，在我有些不会的地方都毫无保留的教给我，让我从中等到了很大的启发，能顺利完成毕业设计也有大家的一份功劳。 感谢我的辅导员段明洋老师，他虽然没有在专业知识上给与我那么多的帮助，但是在生活上给予了我无数的帮助，让我们安心的学习，而且在我们紧张的学习中也时不时的给我们安排一些有趣的活动，让我们紧张的学习中有一些快乐。