机械毕业设计（论文）-YST-20KW液压综合试验台的设计【全套图纸】 .doc

黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 i 学士学位毕业设计 yst-20kwyst-20kw 液压综合试验台液压综合试验台 的设计的设计 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 学学 生生 姓姓 名：名： 指指 导导 教教 师：师： 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 i 所所 在在 学学 院：院：工程学院 专专 业：业：农业机械化及其自动化 中国大庆 2009 年 6 月 黑龙江八一农垦大学黑龙江八一农垦大学 本科生本科生毕毕业业论论文文任任务务书书 论文题目yst-20kw 液压综合试验台的设计 学院名称工程学院姓名专业班级农机 05 指导教师课题类型设计 毕业论文（设计）的内容摘要 1、完成液压综合试验台的设计； 2、功率为 20kw，压力为 10mpa,流量为 50l/min； 3、根据上述要求，确定结构形式，研究和设计该机械的主要结构参数和性能 参数。 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 i 毕业论文（设计）基本要求及工作量要求 根据毕业设计的内容要求，查找资料，确定该设计的研究步骤，主要性能参数、 结构参数，完成系统油路图 1 份，泵站传动图 1 份，油箱图 1 份，检测操纵台图 1 份，设计说明书 1 份。 毕业论文（设计）的主要阶段计划（分前期、中期、后期） 1、前期阶段：查阅资料，编写开题报告，时间：2 周； 2、中期阶段：理论设计与计算，完成全部参数的设计，完成任务要求的所有 图纸，设计说明书 1 份，时间为 8 周； 3、后期阶段：整理毕业设计内容，毕业答辩，时间 2 周。 任务下发日期 2009-3-10 完成日期 2009-5-20 系主任： 主管教学院长审批（签字）： 黑龙江八一农垦大学本科毕业设计 i yst-20kw 液压综合试验台的设计 摘要摘要 介绍了一种液压综合试验台的系统设计、工作原理及主要技术指标。它综合了液 压泵、液压阀和液压缸专用试验台的性能,达到了一机多用的目的,该试验台具有测 试可靠、制造容易、维护方便、成本低廉等特点。 关键词：试验台; 测试参数; 液压泵; 液压阀; 液压缸 黑龙江八一农垦大学毕业设计 ii yst-20kw hydraulic design of a comprehensive test-bed abstract the system design,operating principle and main technical in dex-es of a composite hydraulic test bench is described.it com bined the performance of dedicated test benches for hydraulic pump,hydraulic valves and hydraulic cylinders and achieved the pur-pose of multiple functions in one bench.the test bench features reliable test,easy construction,sim ple maintenance and low cost. system.keywords: test bench measured parameter hydraulic pump hydraulic valve hydraulic cylinder. 黑龙江八一农垦大学毕业设计 iii 前言前言 21 世纪是一个高度自动化的社会，随着科技的发展和人类的新需要，大型智型行 走机器人将应运而生。资料表明，液压技术作为能量传递或做功环节是其中必不可 少的一部分。故无论现在还是将来，液压技术在国民经济中都占有重要的一席之地， 发挥着无法替代的作用。 液压元件将向高性能、高质量、高可靠性、系统套方向发展；向低能耗、低噪声、 低振动、无泄漏以及污染控制、应用水基介质等适应环保要求方向发展；开发高集 成化高功率密度、智能化、机电一体化以及轻小型微型液压元件；积极采用新工艺、 新材料和电子、传感等高新技术 液压综合试验台是对液压系统的部件、附件进行耐压试验、性能测试、泄漏检验 的关键设备,对提高产品性能质量起着重要作用。此课题试验台综合泵、缸、阀等专 用试验台的性能，达到了一机多用的目的，使其具有造价低、加工制造容易、维护 方便等特点能更好运用到生产实际中去达到高效，优质，低耗，安全的目的。 由于本人对液压知识了解有限，又无实际工作经验，所以设计难免有不合理之处， 敬请教师和同学给予批评指正。 黑龙江八一农垦大学毕业设计 iv 目录目录 摘要i abstract.ii 前言iii 目录.iv 1 选题依据- 1 - 1.1 我国液压行业的现状.- 1 - 1.2 国外液压技术发展状况.- 1 - 1.3 本课题的目的与意义.- 2 - 2 被测试元件的主要性能指标- 2 - 2.1 油泵测试指标.- 2 - 2.2 阀类测试指标.- 2 - 2.3 油缸测试指标.- 2 - 3 对试验台的工作要求- 2 - 4 拟定试验台油路系统的设计- 3 - 4.1 油泵试验台液压系统的设计.- 3 - 4.2 阀类试验台液压系统的设计.- 4 - 4.3 油缸试验台液压系统的设计.- 5 - 4.4 综合试验台的设计.- 6 - 5 液压元件的选择与计算- 6 - 5.1 泵的选择.- 7 - 5.2 电机的选择.- 7 - 5.3 各种阀的选择.- 7 - 6 绘制正式系统图- 9 - 7 系统验算.- 10 - 7.1 压力损失的验算- 10 - 7.2 系统发热温升及冷却的计算- 11 - 8 泵站传动系统的设计.- 11 - 8.1 传动方案的确定- 11 - 黑龙江八一农垦大学毕业设计 v 8.2 带轮传动的设计计算- 11 - 8.3 小带轮的结构设计- 12 - 8.4 其他传动件的选择与计算- 12 - 9 加载油缸的设计.- 13 - 9.1 参数的确定- 13 - 9.2 缸作用能力的计算- 13 - 9.3 缸的结构设计- 13 - 10 试验台的使用说明- 14 - 10.1 油泵的测试方法.- 14 - 10.2 阀类的测试方法.- 15 - 10.3 油缸的测试方法.- 16 - 11 试验台的经济性能分析 - 16 - 12 结论- 17 - 结束语.- 18 - 参考文献.- 19 - 致谢.- 21 - 附录.- 22 - 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 1 - 1 选题依据 1.1 我国液压行业的现状 我国的液压技术是随着新中国的建立、发展而发展起来的，从 1952 年上海机床 厂试制出我国第一台液压元件起，迄今，大致经历了创业奠基、体系建立、成长发 展、引进提高等几个发展阶段。 20 世纪 50 年代初期我国没有专门的液压元件制造厂，上海、天津、沈阳、长沙 等地的机床厂的液压车间自产自用大部分都是仿制前苏联的元件此期间的液压产品 多为管式联接，结构差，性能低。1959 年国内建立了首家专业化液压元件制造企业 天津液压件厂。 20 世纪 60 年代，液压技术的应用从机床行业逐渐推广到农业机械和工程机械等 领域，为了解决仿苏联产品品种单调，结构笨重和性能落后的问题，并满足日益增 长主机行业的需要，我国液压行业从仿制走上了自行开发的设计道路。 20 世纪 70 年代，在高压液压阀品种规格逐渐增多的情况下，为了实现标准化， 系列化，通用化，扩大品种，提高质量，追赶国际先进水平。1973 年多家单位组成 液压阀联合设计组，整个 70 年代是我国液压元件品种发展最多的时期之一。 20 世纪 80 年代，在国家改革开放的方针指引下，随着机械工业的发展，基础件 滞后于主机的矛盾日益突出，并引起各有关部门的重视。为此，原一机部于 1982 年 组建了通用基础件工程局，将原分散在机床、农业机械、工程机械等行业归口的液 压专业厂，统一划归通用基础件局管理，从而使该行业在规划、投资、引进技术和 科研开发等方面得到基础件局的支持和指导。 经过半个世纪的努力，我国液压行业已形成一个门类比较齐全，有一定生产能力 和技术水平的工业体系。目前，我国的液压元件制造业已能为包括金属材料工程， 机床与汽车工业，电力与煤炭行业，石油天然气探取与化工装备，矿山及冶金机械， 铁路与公路运输，建材建筑，工程机械及农林牧机械在内的多种部门提供较为齐全 的液压元件产品。 1.2 国外液压技术发展状况 为了全方位地满足不同用户的需求，国外工程机械在朝着系列化、特大型化方向 发展的同时，已进入多用途、微型化发展阶段。推动这一发展的因素首先源于液压 技术的发展通过对液压系统的合理设计，使得工作装置能够完成多种作业功 能；其次，快速可更换联接装置的诞生安装在工作装置上的液压快速可更换 联接器，能在作业现场完成各种附属作业装置的快速装卸及液压软管的自动联接， 使得更换附属作业装置的工作在司机室通过操纵手柄即可快速完成。 液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一，世界各国对液压工业的发展 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 2 - 都给予很大重视。世界液压元件的总销售额为350亿美元。据统计，世界各主要国家 液压工业销售额占机械工业产值的2%3.5%。以微电子、internet为重要标志的信息 时代，不断研制出集液压、微电子及信息技术于一体的智能系统，并广泛应用于工 程机械的产品设计之中，进一步提高了产品的性能及高科技含量。 1.3 本课题的目的与意义 液压综合试验台是对液压系统的部件、附件进行耐压试验、性能测试、泄漏检验 的关键设备,对提高产品性能质量起着重要作用. 此课题试验台综合泵、缸、阀等专用试验台的性能，达到了一机多用的目的，使 其具有造价低、加工制造容易、维护方便等特点能更好运用到生产实际中去达到高 效，优质，低耗，安全的目的。 2 被测试元件的主要性能指标 为了满足工作要求，在液压试验中，不仅要对被测元件进行定性分析，而且还要 进行定量分析；这就要求有一定的测试指标。 2.1 油泵测试指标 测试油泵能否达到额定工作压力，额定工作压力下的流量及其容积效率。 2.2 阀类测试指标 测试阀类元件可靠性、压力损失及内泄漏。 2.3 油缸测试指标 测试油缸的性能，采用拉力表拆测油缸拉力的办法进行测试。 3 对试验台的工作要求 对试验台总的要求是结构紧凑，操作方便，测试准确，维修方便，效率高，成本 低，寿命长。 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 3 - 该试验台主要由动力源，加载装置，测量仪表，辅助设备及试验机架组成。动力 源由发动机驱动，油泵为液压系统提供压力油。 加载装置：考虑到该试验台的工作压力在中高压以下，因而采用节流加载通过改 变通流断面积的大小而为系统提供所需压力。 测试仪表：它是试验台的关键件，仪表的精确程度决定了被测液压元件指标的测 量精确性。它包括压力表，转速表，流量表，温度表等。测量仪表表面使用刻度， 一般为表盘满刻度的 1/31/2.同时，应经常校验测量仪表表面的准确度。辅助设备： 油箱、油管、滤油器、加热器、散热器、电气设备等组成它和试验台机架是构成完 整的试验台不可或缺的部分。对于机架应有足够的刚度，以免试验台引起振动从而 影响测量仪表的读数。 另外，由于液压元件与油的温度及粘度有关，所以，一般液压试验台都应控制油 温，在 505范围内测定元件性能较为可靠。 4 拟定试验台油路系统的设计 4.1 油泵试验台液压系统的设计 4.1.1 确定测试项目 能否达到额定工作压力 额定压力下的流量 容积效率的测试 4.1.2 工况分析 根据本设计的工作场合及其设计要求等多方面进行考虑，在各类泵中选用齿轮泵。 齿轮泵的压力范围在2.5-25mpa内，流量范围在0.15-4550l/min，在此范围中可以选 取本试验台设计所需的合适元件。齿轮泵自吸能力非常好，输出压力脉动大，污染 敏感度低，价格低。 最高工作压力p=12.5mpa,流量为q=72l/min。 4.1.3 拟定液压系统方案 确定本试验台的测试项目及试验台工作压力、流量后就可画出液压系统工作油路 图。由此可见，油泵试验台工作时要求有相当功率和转速的发动机带动被试油泵。 液压系统要求有一个可调的外载体油泵建立一定得压力值。故采用通过改变油泵出 口通流断面积的大小的液压节流加载来为油泵提供负荷。为了防止由于操作不当而 引起的系统压力超高而损坏元件。系统上最高的压力油安全阀来控制，从而起到安 全保护作用。数据的测量是通过压力表、流量计、转速表、温度计等仪表在一定条 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 4 - 件下测取而得到的仪表的精度，直接影响着测试的精度。辅助装置由油箱，散热器， 加热器，油管，滤油器等组成。其试验台系统图如下（1） 4.2 阀类试验台液压系统的设计 4.2.1 确定测试项目 a 换向阀的测试项目 1) 换向可靠性的测试 2) 压力损失的测试 3) 内泄漏的测试 b 流量阀的测试项目 1) 流量调节范围的测试 2) 最小稳定流量的测试 3) 内泄漏的测试 4) 进出口压力变化对流量影响的测试 c 压力阀的测试项目 1) 压力阀的压力调节范围的测试 2) 卸荷压力的测试 3) 内泄漏的测试 4) 流量变化对被调压力的影响的测试 4.2.2 工况分析 由于农机中分配器以 fp1-75a，fp3-75a 的流量和压力为最大，分别为 p=10mpa,v q=75l/min，故以此作为实验台的参数依据。 4.2.3 试验台参数的确定 依据以上的工况分析，为了使试验台能够有较大的压力测试范围，因而其参数确 定如下： 最大工作压力 p=12.5mpa 最大流量 q=72l/min 4.2.4 拟定液压系统方案 动力源部分用发动机带动常备油泵为系统提供油液，加载装置为一回路可调的节 流阀，通过改变节流阀开度的大小为系统提供不同的压力。油液的换向通过手动换 向阀来实现，用以测试阀的换向可靠性，试验台的其他部分与油泵试验台相同，这 里不再重复，系统图如下（2）： 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 5 - 4.3 油缸试验台液压系统的设计 4.3.1 确定测试项目 1) 行程的测试 2) 油缸提升力的测试 3) 内泄漏的测试 4) 外泄漏的测试 5) 耐压测试 4.3.2 工况分析 由于农业机械中常用的液压元件的 yg 型的压力最高为 p=10mpa,最大提升负荷以 yg-110 为最大，为 900pma。 4.3.3 试验台参数的确定 因油缸的耐压实验的压力为1.5倍的额定压力，故试验台的最大工作压力为 p=1.5mpa，pn=15mpa.其流量只影响运动的速度，故最大流量为72l/min。 4.3.4 拟定液压系统方案 油缸试验台的基本组成与泵阀类试验台相似，只有加载有所不同，加载采用加载 油缸来为被测油缸提供负荷，加载油缸采用进出口相连，中间串一双可调节流阀。 通过调节节流阀的开度来改变大小，其液压系统原理图（3） 。 4.4 综合试验台的设计 在上述三种分立元件试验台的基础上，以油泵测验台系统为主，将阀类和油缸试 验台液压系统叠加，保留专用油路和仪表，合并公用的元件，组成综合液压实验台 的油路系统。 5 液压元件的选择与计算 5.1 泵的选择 常备泵选择依据试验台的工作压力 p=10mpa,流量 q=72l/min，选择 cb50 型齿轮 泵，其 v=48ml/r，额定工作压力 p=10mpa，最大工作压力 pmax=12.5mpa，转速 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 6 - n=1500r/min。 5.2 电机的选择 功率的确定：n=pq/612=21.4kw 考虑到被测泵转速各不同，且差距较大，因而选取调速发动机型号为调速电机， 型号为 yct250-4b, n=22kw,n=132-1320r/min，电流三相交流电，频率为 50hz,电压 为 380v。 5.3 各种阀的选择 表1 序号名称规格 数量流量 （l/min） 工作压力 （mpa） 公称通径 （mm） 1溢流阀yf-l(b)20h211004.0-16 20 2节流阀lf-l20c27520.6 20 3单向节 流阀 ldf-l20c175 20.6 20 4单向阀s-206115 31.5 20 5多路换 向阀 zs2-l20e1 100 16 20 6手动换 向阀 wmm1-31.5 10 5.4 仪表的选择 表2 序号名称规格数量测试范围 1压力表 y-150 30-16mpa 2 压力表 y-150 1 0-16mpa 3 真空表 yz-150 1 4 流量计 lc12-25 1hm 3 64 . 0 5 压力表开关af6ea30/x250 40-25mpa 6温度计 wtz-288 1cc 1000 7 转速表 cz-636 1300-3000r/min 8 液位计 ywz-150t 1 9 计时表 1 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 7 - 5.5 油管内径的选择计算及管接头的选择 油管内径的大小直接影响着油管内油的流速，从而影响压力的损失大小，一般对 流速有一定得要求，根据确定油管内径的经验公式和推荐，用流速，油管的内径确 定如下： q d 4 推荐用流速：吸油管 v1-2m/s 压油管 v3-6m/s 回油管 v1.5-2.5m/s 流量 q=72l/min 吸油管d=39.1mm 压油管d=19.5mm 回油管d=27.6mm 依据上述的计算选取的管注见下表： 油管选 15 号冷拔无缝钢管，管接头选择焊接式端直通管接头 表 3 公称通 径 （mm） 钢管外 径 （mm） 管接头 螺纹 公称压 力 （mpa） 壁厚 (mm) 实际流 速m/s 管接头 吸油管 40 50m48 216 4.50.99 压油管 20 28m27 216 2.53.97jb966-77 回油管 32 42m42 216 4 1.55jb966-77 5.6 滤油器的选择 滤油器的基本作用是使系统有野保持清洁，保护各种元件保证系统工作稳定，滤 油器具有足够大的通油能力，并且压力损失小。 该实验台采用两级过滤，第一级过滤设置在进油口上，采用过滤精度很低的粗滤 器；第二级过滤设置在回油路上用一较高精度的细滤器，故滤油器选为： 吸油口： xu-b160 100 公称直径 40mm 额定流量 160l/min 螺纹连接 螺纹 m48 2 精度 100m 回油口：yhk-160 10f 额定流量 160l/min 过滤精度 10m 法兰连接。 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 8 - 5.7 油箱的设计及油的加热 5.7.1 油箱的设计 见附图一 油箱在液压系统中除了储油外，还起散热、分离油液中的气泡，沉淀杂质的作用。 油箱必须有足够大的容积，一方面尽可能的满足散热要求，另一方面在液压系统停 止工作时应容纳系统中的所有工作介质，而工作时又能保持适当的液位。其油箱的 有效容积一般选得较大，推荐为3-5倍的系统最大流量，故油管箱的有效容积初选为 ： v=4q = 288l 由机械设计手册中可以查出油箱的有效容积占油箱容积的80%，故油箱的容积 为v=288 /80%=360l 设油箱的长、宽、高比为a：b：c=1.5：1：1， 则 a=932mm b=621mm c=621mm 根据实际结构的要求，油箱尺寸取为： a=1000mm b=650mm c=650mm 选热轧钢板 3 1010 660 一张，热轧钢板为 3 660 1010 两张，制好油箱后，对 油箱内表面进行防腐，喷砂后进行喷塑。 5.7.2 油的加热 液压系统中的油温，一般控制在30-50范围内，最高不得超过70，最低不应c c 低于15，油温过高将使油液迅速老化变质，同时使油液的粘度降低，造成元件内c 泄漏量的增加系统效率降低。油温过低，使油液粘度过大，造成泵吸油困难。加热 器的发热能力可按下式估定： t qvrc n 采用电加热器加热，温开为30，加热时间为25min， 则所需热量为n1800 900 30 0.3/25 60=9.72kj。 电加热器的功率为 p=n/n=9.72/0.7=13.9kw。 选 gyy4-220/8 电加热器 2 个，每个功率 p=8kw，电压 220v，浸入油中深度为 930mm，所以实际加热时间为 t=1800 900 0.3 30/16=20min 6 绘制正式系统图 见附图二 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 9 - 7 系统验算 7.1 压力损失的验算 系统的压力损失验算是检验能否保证被测元件的工作压力而满足正常的测试要求， 这里仅以油缸的测试回路为例进行计算，其他回路的计算方法均相同。 7.1.1 沿程压力损失的计算 已知油管内径及油的流速分别为：v压力=3.97m/s d压=20mm v回=1.55m/s d回=32mm v吸0.99m/s d吸=40mm 流动类型的判别，油温取平均测试温度 50，v=60cst=0.6st re压=v d 104/r=3.97 0.02 104/0.6=13232300 re回=v d 104/r=1.55 0.032 104/0.6=8272300 re吸=v d 104/r=0.990.04 104/0.6=6602300 所以均为层流 依据公式pl= （l/d） （v2/2） r 压油管取钢管长 l1=5m，回油管长 l2=4m，吸油管 l2=1m。 所以pl=0.114mpa. 7.1.2 局部压力损失计算 阀的局部压力损失的计算 各种阀的压力损失分别为：溢流阀 0.2mpa 调速阀0.3mpa 手动换向阀 0.1-0.25mpa 单向阀 0.1-0.15mpa 滤油器：0.2mpa 所以p向=1.25mpa 管路内部压力损失计算 进油路上有四个圆弧 90 弯道，回油路上有三个圆弧 90 弯道，两个折 90 弯道， 依据公式pr=(v2/2) r 可计算出局部压力损失。对于折 90 弯道 =1.12，90 圆弧弯道 =0.21 pr=0.09mpa 所以总的局部压力损失为p局=1.34mpa 7.1.3 管路总的压力损失为 p=pl+p局=1.454mpa 在测试 yg 型油缸时的工作压力为 10mpa，此时实验台压力为： 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 10 - p=p+pn=1.454+10=11.454mpa12.5mpa。 7.2 系统发热温升及冷却的计算 液压系统产生的热量主要包括泵的功率损失，溢流阀的溢流损失及管道的压力损 失所产生的热量，溢流阀及管道压力损失所产生的热量极易散失，故忽略不计，则 泵的发热量为 ph1=p（1-）=22 (1-0.8)=4.4kw 而油箱的散热量为 phc=kat 取 k=16w/（） t =30 所以 phc=1.65kwcm 2 由于 phcph1，所以系统应设置冷却设施，选用风扇冷却。 基于工作环境，经济效益等多方面考虑选用 ya-n32(20 号)普通液压油。 8 泵站传动系统的设计 见附图三 8.1 传动方案的确定 传动形式采用 v 带传动，因为发动机的最高转速过低，故需进行增速，因为 cb50 型泵的转速为的 1500r/min，因而选择传动此为 1.2：1 的传动系统使泵站可以达到， 满足测试要求的速度。 8.2 带轮传动的设计计算 已知所传递功率，p=22kw n=1320r/min i=1.2 确定皮带型号：spa 型窄 v 带 小带轮直径：d1=180mm 大带轮直径：d2=220mm 带速：v=d2n2/601000=12.43m/s 初定轴间距： 初选 a0=500mm)(2)(7 . 0 21021 ddadd 所需皮带长度：l0=2a0+（d1+d2）/2+（d2-d1）2/4a0=1629mm 取 ld=1800mm，l0=1629mm 实际轴间距：aa0+（ld-l0）/2=586mm 小带轮包角：a1=180-（d2-d1）57.3/a=175120 单根 v 带传递的额定功率：p1=6.10kw,额定功率增量p=0.21kw v 带的根数：z=pd/prkakc=2.9 取 3 根 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 11 - 单根 v 带的预紧力：f=500（2.5/ka-1）pd/zv+mv2=410n 作用在轴上的力：fr=2f0zsin1/2=4096n 大带轮见附图 8.3 小带轮的结构设计 由 yct250-4b，电动机可知，其轴伸直径 d=48mm，长度 l=110mm，故大带轮轮直 径应取 d0=48mm，毂长应小于 110mm，实心轮轮槽尺寸及轮宽如图示下， 带轮宽 b=（z-1）e+2f=81mm 外径 da=dd+2ha=226mm =38 电机与大带轮选用 a 型平键联接 149（gb/71095-1979） 。 小带轮与轴之间的联接选用 a 型平键 108（gb/71095-1979） 。 小带轮结构图如下所示： r 90 51 30 186 8.4 其他传动件的选择与计算 8.4.1 滚动轴承的选择 由于轴承仅受径向力作用，故选择深沟球轴承 所受力 p= fr/2=2048n 选取 =3 ft=1 lh=10000h 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 12 - 则 =19.77kw 6 10 60 h t nl f p c 选用 6306 深沟球轴承（gb/276-1994） 所以选择 c=27.0kn 其实际使用寿命 lh为 lh=（106/60n）（c/p）3=25433h 轴承座的选择 型号 sn306（gb/7813-1987） 用 m12 螺栓固定。 固定电机用的螺栓 m16,离合皿的锁定螺栓 m8。 8.4.2 轴的设计 见附图 9 加载油缸的设计 9.1 参数的确定 加载油缸用于为被测试油缸提供一定的载荷，依据农机中常用油缸的参数，加载 油缸的参数确定为 p=10mpa d=100mm l=350mm d=40mm 双作用式：单出杆活塞式 切向底座式安装。 9.2 缸作用能力的计算 无杆腔供油时 p1=f1=7457.5n 有杆腔供油时 p2=f2=6264.3n 4 2 1 d f 4 )( 22 2 dd f 9.3 缸的结构设计 缸体缸盖选用 45 号钢调质到 241-285hb 无缝钢管，p=100-110mpa,为防止腐蚀 提高寿命，缸体内表面镀以铬层。 9.3.1 缸的壁厚计算 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 13 - =7.5mm 2 dpy 9.3.2 活塞杆的计算 活塞杆的材料为 q235，调质处理，其 p=450-550mpa，p=250mpa， d21.44mm40mm 故合格 9.3.3 活塞缸的稳定性计算 活塞缸的计算长度 l=595mm10d=400mm 因为轴长比 l/k=42.2 用欧拉公式计算临界载荷 k p = =6.99n k p 2 2 l nej k p 6 10 纵向弯曲强度：skf1=37457.5=22372.5n 故安全。 k p 9.3.4 零件联接强度的计算 缸体和缸底的焊缝强度计算，焊缝应力 p=b/s=105mpa =36mpap 故安全。 缸体与缸盖采用法兰联接，选用 m14 螺钉 8 个，活塞与活塞杆采用螺纹联接， 采用 o 型密封圈密封，普通导向套，可调缓冲装置，双作用缸加排气塞。 10 试验台的使用说明 试验台的使用就是正确的掌握各种元件的测试方法，下面将元件的测试方法予 以说明。 测试前的准备先接通电加热皿进行加热，同时将被测元件装夹好，连接好油管， 待油温升至时，即可启动电机进行空行运转。启动前先将节流阀放在全c 50c 5 开位置，空行运转的同时检查连接情况，待运转正常工作后再进行测试。 10.1 油泵的测试方法 1.油泵的磨合：在额定的转速条件下无负荷运行 5 分钟，然后逐渐升至额定压力 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 14 - 运转 5 分钟。 2.额定流量的测试：测试前先将安全阀的压力调节至 1.25 倍的泵的额定压力，调 节转速调节旋钮，使油泵达到额定转速时，测取空载流量 q空，然后逐渐关小节流阀 的开度，使压力升至额定压力记下该时流量计的指示值 q额该值为额定流量。 3.容积效率的测定：容积效率不能直接测试，由计算得出： 理额 qq 10.2 阀类的测试方法 10.2.1 换向阀的测试 以 fp1-75a 型分配皿为例来说明该阀的测试方法。 1.换向阀可靠性的测试: 分别将分配器的手柄置于中立，提升，压降，浮动四种位置，换向时要灵活可靠。 2.回油阀卸荷压力及回油阀关闭严密性的测试： 将分配皿的手柄置于中立位置，调节泵的转速使供油皿为额定流量，先将低压 表的开关转至位置，测出进油管道的压力 p进，然后转至位置测出回油管道压力 p回则 回油阀的卸荷压力p=p进-p回。 严密性的测试：将低压表的开关关闭，打开高压表的开关，将分配皿的手柄置 于提升位置，调节节流阀开度，使压力达到 10mpa。若节流阀关死后其压力值达不到 10mpa,则说明回油阀关闭不严，应予以修复。测试时候需注意当压力达到 10mpa 以 上时，应迅速将节流阀旋钮回转，避免系统长期处于高压下工作。 3.安全阀调整压力的测定： 该项试验只有在上述项目测定后，确定回油阀状态良好的情况下才能进行。将 分配皿手柄放在提升位置，并用手握住，缓慢调节系统压力，直到压力表指针停止 转动，说明安全阀已经打开，如果压力超过 15mpa,安全阀尚未启动，就不要再让系 统压力继续升高。 调整方法：松开安全阀的调整螺丝，分配器的手柄仍然放在提升位置，并用手 扳住，给系统供油，同时缓慢的调节安全阀的调整螺丝，使分配器的压力值逐渐升 高，直到压力表读格达到标准要求为止，然后马上松手使分配器处于中立位置。 4.自动回位压力值的检查： 将分配器的手柄放在提升位置，调节节流阀，使系统压力升高，直到手柄自动 跳回中立位置时，观察到压力表最大读数就是自动回位的压力。 10.2.2 节流阀的测试 1.压力降p 的测量： 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 15 - 将节流阀的开度调节为一定值，将换向阀置于工作位置，调节安全阀，在几个 测量压力值下进行，观察两个压力表的读数值，求出p。 2.流量的测量：在每选定的压力差值后，测出其流量值。 10.3 油缸的测试方法 1.空行试运转：空载下往复运行几次，不能有爬行，外泄漏等不正常现象。 2.油缸提升能力的测试： 将被测缸与加载缸相连，按动换向阀按钮，使其置于右位，调节加载缸节流阀 开度使压力升高至额定工作压力时，拉力传感皿的指示值即为油缸的提升能力。 3.内泄漏的测试： 扳动换向阀手柄，使油缸无杆腔通入油液直至活塞停在行程终端，将三通阀转 至与量杯相通位置，在额定压力 f 保压一定时间量杯内的油量即泄露量不得超过允 许值。 4.外泄漏的测试: 在上述试验的同时，观察外泄漏的情况。 5.耐压试验: 将活塞停于行程的终端，以 1.5 倍的额定压力保压 2 分钟，不得有外部泄露。 6.定位阀性能检查： 定位性能试验：将三通阀旋至正常位置，将定位卡箍固定在活塞杆中部，使换 向阀置于供给有杆腔压力油的一侧，并在活塞杆加一定的负荷。当活塞停止运动时， 测量定位阀与定位卡箍之间的距离。 定位阀严密性的试验：将三通阀旋转 90，供给无杆腔压力油，使其压力调到 10mpa,观察量杯内的流量，量杯内的泄露量不得超过 8ml/min,否则应给与修复。 11 试验台的经济性能分析 试验台的制造成本较高，其原因主要有两个。 其一，采用较先进的拉力传感器，对于经济困难的单位可以采用拉力表代替传 感器。从而降低些成本。 其二，虽然该试验台采用造价较高的调速电机但是可以克服，溢流损失大，系 统发热温升大，电能浪费等缺点。 根据市场调查各零部件及各元件价格初步预算本试验台的成本在四万元左右。 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 16 - 12 结论 该液压综合试验台无论从性能方面，还是从结构的合理方面，都符合液压技术 的要求。该试验台的油箱具有散热性能好，清洗油箱内部方便等特点。更加重要的 一点是该试验台配备的是调速电机可以测试转速不同的元件，达到了一机多用的目 的。 但是，该试验台也存在一定的问题，例如： a 由于选用的是调速电机占地面积过大在布局上不是很协调。 b 传动部分采用带传动平稳性不是很好，会出现噪声。 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 17 - 结束语结束语 毕业设计终于在不段的修改完善中完成了，虽然完成了，但并非是终结，而是 一个开端，一个新的，更广阔的空间正等着我们。 通过设计的过程磨练了我们的心志，坚韧求实的态度，严谨的作风，为我们的 未来的工作学习打好了良好的基础。通过这次的设计我的理论知识与绘图能力都有 较大的提高。曾有过无数的困难摆在面前，也苦恼过，迷茫泄气过，但最后在老师 和同学的帮助下克服了，克服困难过后得到了轻松的喜悦，这种充实与成就感不是 其他事物可以比拟的。 毕业设计是一个对我综合的考验，在学校里有老师帮助指正过失，而社会上却 只能自己摸索着前行，在此向辛劳的老们师表示衷心的感谢以及良好的祝愿，万事 如意，工作顺利。 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 18 - 参考文献参考文献 1 张立平. 液压传动系统及设计化学工业出版社，2005 2 周士昌. 液压系统设计图集m.机械工业出版社，2003 3 机械设计手册编委会.机械设计手册.机械工业出版社，2004 4 陈愈. 液压阀，中国铁道出版社，1982 5 朱新才. 液压传动与控制.重庆大学出版社，1996 6 武华，赵军.液压传动与气压传动.哈尔滨地图出版社，2007 7 成大先. 机械设计手册.单行本.液压控制.化学工业出版社，2004 8 左建民. 液压与气压传动m.机械工业出版社，1997 9 王广怀. 液压技术应用.哈尔滨工业大学出版社，2001 10 赵俊. 液压系统变工况能量回收技术研究d西南交通大学, 2007 11 樊涛,牛晓华,吴兆迁. 液压综合试验台设计j林业机械与木工设备, 2008,(08) 12 王福山,陈建长,万箭波,田治芬. 液压多路换向阀试验台研制j工程机械, 2006,(12) 13 程贵勤,张培福,高岩,刘丽. 液压泵、阀 cad 系统设计j工程机械, 1995,(08) 14 沈千里. 工程机械液压系统动力匹配及控制技术研究d吉林大学, 2005 15 马忠.液压阀的选型与替代.液压与气动，1995（4） 16 张磊.实用液压技术，机械工业出版社 17 王文斌，李奇.液压传动与控制, 机械工业出版社 5560 18 孙永厚. 液压综合试验台设计j工程机械, 2003,(11) . 19 李素强,蔡新锁,李素梅. 液压元件设计应充分考虑构件的实际持久极限a中国航空学会 液压气动专业 2005 年学术讨论会论文集c, 2005 20 孙永厚,武华.农机化研究,2000, (01). 21 张立平.现代技术液压应用，化学工业出版社 446475 22 r.kimpel.proportional valve circdits:piovide exacting metering capabilities,hydraults 江 pnumatics,1992,（10） 23 anthon esposito fluid power with applications.new jesrsey: prentice-hall,1980 24 zhang liping. new achievements in fluid power engineering (93icfp),172 173, international academic publishers,1993 25 design of a composite hydraulic test bench cnki:sun:gcja.0.2003,(11) 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 19 - 26 s mallat, w l hwang. singularity detection and processing with wavelets .ieee transaction on information theory, 1992,382, 38(2) :617-643 . 27 wu bing-sheng; liu ti-long; zhi chuan-suo; ji xiao-li .manufacture and development of measure and control system of hydraulic synthetical test table, , journal of hebei institute of architectural science and technology 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 20 - 致谢致谢 经过的紧张工作和学习，在武华老师的指导下，终于完成了毕业设计。由于我 们在大学里没有学习很多关于液压方面的知识浅尝辄止，在做的过程中还是遇到了 很多的困难。特别是液压泵的选择和泵站传动的部分进行设计时，对许多问题还有 疑惑，在材料的选择上拿捏不准，幸好武华老师给了我很多的指导，推荐了不少参 考资料，我才按时完成了设计。 在此首先感谢我的导师武华。在这做毕业设计期间，导师无微不至的关怀 和指导使我受益非浅。不仅使我在课题研究中学到了许多专业知识和研究方法，更 主要的是他对待工作认真负责的态度，让我领会到做设计的行业是不允许有一丝马 虎的。 此外，特别感谢我的同学和朋友对我的支持鼓励和帮助。 最后，向所有曾给与关心和帮助的老师和同学致以最衷心的感谢，愿所有的同 学都找到称心如意的工作，所有的老师身体健康工作顺利。 黑龙江八一农垦大学毕业设计 - 21 - 附录附录 design for tanks abstractabstract equip the tank with cleanout doors and slope the bottom toward the doors. provide a drain cock or discharge valve at the low point of the bottom and at other low points if this is necessary for complete drainage. put a manhole cover on the tank top for removing filters and strainer. provide a connection for hooking up to a portable filtration unit. look into the variety of filter types available that allow element change without flushing dirt into the system. or even better, provide a prefill tank ahead of the main reservoir. keywordskeywords: : design ; tanks; fluid; connection. integral tanks are the hardest to maintain. it is better to have a separate unit, accessible from all sides. small tanks, in fact, are sometimes mounted on casters. equip the tank with cleanout doors and slope the bottom toward the doors. provide a drain cock or discharge valve at the low point of the bottom and at other low points if this is necessary for complete drainage. put a manhole cover on the tank top for removing filters and strainer. provide a connection for hooking up to a portable filtration unit. look into the var