机械毕业设计（论文）-三层液动式地下轿车库设计【全套图纸】 .doc

内蒙古科技大学毕业设计说明书 （毕业论文）内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题 目：三层液动式地下轿车库设计学生姓名：学 号：0604103509专 业：机械设计制造及其自动化班 级：机2006-5班指导教师： 2三层地下液动式轿车库机构设计摘 要 随着中国城市化进程的不断发展，人民生化水平的不断提高。因此，人们对车库的需求也越来越大。车库的种类繁多，样式各异。但是以建筑类居多。在城市地表空间已经没有多少可以开发的余地的情况下，我们想到了开发地下空间，在地下建造车库。这种机械式液压系统提供动力的起降车库，很好的解决了城市停车库紧张的状况。这种设计解决了地下车库多层立体停车设备的升降和停车设备顶部与地面相平行，设备顶部可种植花草、铺设地面，保持与环境的一致性，土地有效利用问题。同时，降低了产品成本、具有保温、防盗、放火、防潮的功能，并实现了多层机械垂直升降地下车库运行的稳定性和安全性。该设计的另一大优点还在于它能够实现三层分动，较之于三层同步运动节省了很多的能量，节省了资源。或许，这种产品在短时间之内其社会价值还难以体现，甚至有点昂贵。但当这种产品在社会上得到普遍推广的时候，其巨大的社会价值将会得以体现。该车库的传动和执行件全部采用液压元件，操作简单，使用方便。是消费者的理想选择。关键词：机械 液压传动 车库 全套图纸，加153893706hydraulic three-tier underground car in mechanism design library summaryabstractwith the continuous development of the urbanization process，the increasing urban population，the number of private cars also showed the trend of rapid growth. in china, garage of a wide range of different styles. however, the majority of the building. surface space in the city has little room to develop the case; we think the development of underground space. in the underground garage construction. this mechanical hydraulic system powered landing garage, good solution for urban parking shortages. this design solved the multi-storey underground parking garage and parking equipment, lifting equipment, the top parallel with the ground, top of the device for planting flowers, laying the ground to maintain consistency with the environment, efficient use of land. at the same time, reducing product cost, with thermal insulation, anti-theft, arson, moisture-proof function, and to achieve a multi-storey underground garage running vertically mechanical stability and security. another advantage of this design lies in its ability to achieve three points move, compared to three synchronized campaigns save a lot of energy, saving resources. perhaps, this product in a short time is difficult to reflect its social value, and even a little bit expensive. however, the product widely in the community to promote the time of its enormous social value will be reflected.keywords：machinery hydraulic transmission garage 目 录摘要第一章 绪论1 1.1 地下液动式车库的优点 1 1.2 地下液动式车库的发展现状 1第二章 电机的选择3 2.1 常用交流异步电机的特性3 2.1.1 常用交流异步电机的构成与原理3 2.1.2 三相异步电机的转矩特性与机械特性 92.2 三相异步电机的选择与使用12 2.2.1 三相异步电机的技术数据及其选择 12 2.2.2 异步电动机的启动与调速分许 16第三章 泵的选择203.1 液压泵的概述 20 3.1.1 液压泵的工作原理20 3.1.2 液压泵的主要性能参数213.2 齿轮泵24 3.2.1 齿轮泵的工作原理和结构 24 3.2.2 液压泵的选取 25第四章 液压阀的选择 274.1 溢流阀的选择274.2 单向阀的选择29 4.2.1 单向阀的作用和工作原理 29 4.2.2 液控单向阀的工作原理 304.3 单向节流阀的选择324.4 分流集流阀的选择34 4.4.1 分流集流阀的工作原理 35 4.4.2 分流集流阀的选用 364.5 换向阀36 4.5.1 换向阀的工作原理 36 4.5.2 换向阀的选取38 第五章 液压缸的设计 39 5.1 液压缸的类型和工作原理39 5.1.1 活塞式液压缸 40 5.1.2 柱塞式液压缸 42 5.1.3 伸缩式液压缸 43 5.1.4 摆动式液压缸 445.2 液压缸的设计和计算44第六章 液压辅件的设计 466.1 油管及管接头的设计466.2 油箱的选用47结束语49参考文献5050第一章 绪论1.1 地下液动式车库的优点地下车库种类繁多，现有的绝大多数是建筑类的，而我们现在所提出的液动式底下车库是机械类的，采用机械桁架结构为车库主体构造，动力采用液压传动系统。这种设计解决了地下车库多层立体停车设备的升降和停车设备顶部与地面相平行，设备顶部可种植花草、铺设地面，保持与环境的一致性，土地有效利用问题。同时，降低了产品成本、具有保温、防盗、放火、防潮的功能，并实现了多层机械垂直升降地下车库运行的稳定性和安全性。1.2地下液动式车库的发展现状1.2.1对车库的周期分析进入二十一世纪以来，我国市场的规模和特点都出现了很大的变革，企业的经营与管理也已经从过去单一的目标式发展开始向系统化、科学化管理转变。如何从专业的眼光认识机械式立体车库行业的发展和市场的转变，如何用科学的方法对企业的各个层面进行有效的管理，将成为企业未来生存和发展的首要问题。但依然有很多的企业的思维仍然停留在创业初期，没有一个适当的规划和执行控制，只是凭借感觉和企业主的个人好恶进行管理。而且在整体管理过程中，由于企业主或者管理人员缺乏相关的专业和管理技巧，使得管理过程控制手段多变，被管理者出现迷茫或者抵触。企业的经营管理混乱，导致企业整体员工工作绩效下降，缺乏企业归属和安全感。如此导入恶性循环，企业在市场的地位就岌岌可危了。企业的经营与管理需要系统化和科学化的知识，并不能一蹴而就，简单施为。为此，我们特别制作了本报告。用专业的视角帮助企业认识机械式立体车库行业、开阔思路、理清头绪，引导企业快速有效的找到提高企业竞争能力的方法。报告以机械式立体车库行业作为切入点，通过对机械式立体车库行业特征和统计数据的全面分析，确定机械式立体车库行业发展概况和基本特征；运用科学的方法和模型，帮助企业掌握市场动向，明确机械式立体车库行业竞争趋势；并在此基础上，对企业发展中遇到的经营及管理方面的问题进行有针对性的分析，为企业解决运行中的阻力提供行之有效的解决思路及方法。本报告内容详实，思路明确，适合广大生产企业及投资公司的经营决策及相关人员阅读。 1.2.2液动式车库的行业周期评价 从图上可以看出，地下液动式车库的使用前景很广。在我国，地下车库还没有开始使用，她现在还只是处于产品的导入期。当产品投入市场之后，随着这种产品的优势的凸显，以及人们对这种产品的认识的加深，再加上城市发展的需要。我相信该产品在我国将会有十分广阔的市场。第二章 电机的选择2.1 常用交流异步电机的特性2.1.1 常用交流异步电机的构成与原理实现电能与机械能互相转换的电工设备总称为电机。电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的互相转换。把机械能转换成电能的设备统称为发电机，而把电能转化成机械能的设备称为电动机。在生产上主要用的是交流电动机，特别是三相异步电动机。因为它具有结构简单、坚固耐用、欲行可靠、价格低廉、维护方便等优点。它被广泛的用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、锻造机械、功率不大的通风机及水泵等。对于各种电动机，我们应该了解下列几个方面的问题：（1）基本构造；（2）工作原理；（3）表示转速与转矩之间关系的机械特性；（4）起动、调速及制动的基本原理和基本方法；（5）应用场合和如何正确使用。1 三相异步电机的构造与基本原理 三线异步电机的两个基本组成部分分为定子（固定部分）和转子（旋转部分），此外还有端盖、风扇等附属部分。1） 定子三相异步电机的定子有三部分组成：定子定子铁心由弧度为0.5mm的互相绝缘的硅钢片叠成，硅钢片内圆上有均匀分布的槽，起作用是嵌放定子三相绕组ax by cz定子绕组三组用漆包线绕制好的，对称的嵌入定子铁心槽内的相同的线圈，这三项绕组可接成星形或者三角形机座用铸铁或是铸钢制成，作用是固定铁芯和绕组2） 转子三相异步电机的转子有三部分组成：转子转子铁心有厚度为0.5mm的相互绝缘的硅钢片组成，硅钢片外圆上又均匀分布的槽，起作用时嵌放转子的三相绕组转子绕组转自然组有两种形式：鼠笼式鼠笼式异步电动机绕线式绕线式异步电动机转轴转轴上加机械负载鼠笼式电动机由于构造简单、价格低廉、工作可靠、使用方便，成为了生产上最广泛的一种电动机。为了保证转子能够自由旋转，在定子与转子之间必须留有一定的空气隙，中小型的空气隙约在0.20.1mm之间。2.三相异步电机的转动原理 1） 基本原理 如图所示，当旋转手柄带动蹄形磁铁旋转时，将发现道题也跟着旋转；若改变转向，则导体的转向也跟着改变。说明当磁铁旋转时，磁铁与闭合的线圈之间发生相对运动，鼠笼式导体切割磁力线而在其内部产生此感应电动势和感应电流。感应电流又使导体受到一个电磁力的作用，于是导体就沿着磁铁的旋转的方向转动起来，这就是异步电机的基本原理。其结论就是：欲使异步电动机旋转，必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组。3） 旋转磁场1 产生如图表示最简单的三相定子绕组ax、by、cz，它们在空间按互差120度的规律对称排列。并接成星形与三相电源u、v、w相连。则三相定子绕组便通过三相对称电流随着电流在定子绕组中通过，在三相定子绕组中就会产生旋转磁场。 当t=0时，i（a）=0, ax绕组中无电流；i（b）负，by绕组中的电流从y流入b1流出；i（c）为正，cz绕组中的电流从c流入z流出；由右手螺旋定则可得合成磁场的方向。如图a所示。当t=120度时，i（b）=0, by绕组中无电流；i(a)为正，ax绕组中的电流从a流入x流出；i（c）为负，cz绕组中的电流从z流入c流出；由右手螺旋定则可得合成磁场的方向。如图b所示。当t=240度时，i（c ）=0，cz绕组中无电流；i（a）为负，ax绕组中的电流从x流入a流出；i（b）为正，by绕组中的电流从b流入y流出；由右手螺旋定则可得合成磁场的方向。如图c所示。可见，当定子绕组中的电流变化一个周期时，合成磁场也按着电流的相序方向在空间旋转一周。随着定子绕组中的三相电流不断的做周期性变化，产生的合成磁场也不断的旋转，因此称为旋转磁场。2旋转磁场的方向旋转磁场的方向是由三相绕组中电流相序决定的，若想改变旋转磁场的方向，只要改变通入钉子绕组的电流相序，即将电源线中的任意两根对调即可。这是，旋转磁场的方向也跟着改变。3） 三相异步电动机的极数与转速1 极数（磁极对数p） 三相异步电动机的极数就是旋转磁场的极数。旋转磁场的极数和三相绕组的安排有关。当每项绕组只有一个线圈，绕组的始端之间相差120度空间角时，产生的旋转磁场具有一对极，即p=1；当每相绕组为两个线圈串联，绕组始端之间相差60度空间角时，产生的旋转磁场具有两对极，即p=2；同理，如果要产生三对极，即p=3的旋转磁场，则每相绕组必须有均匀安排在空间的三个线圈，绕组的始端之间相差40度的空间角。极数p与绕组的始端之间的空间角的关系为：2 转速n三相异步电机旋转磁场的转速n0与电动机磁极对数p有关，他们的关系是： 由上式可知，旋转磁场的转速n0决定于电流频率f1和磁场的极数p。对某一异步电动机而言，f1和p通常是一定的，所以磁场转速n0是个常数。 在我国，工频f1=50hz，因此对应于不同极对数p的旋转磁场转速n0，见表 3 转差率s电动机转子转动方向与磁场的旋转防线相同，但是转子的转速n不可能达到与旋转磁场的转速n0相等，否则转子与旋转磁场之间就没有相对运动，因此磁力线就不可切割转子导体，转子电动势、转子电流一级转矩也就都不存在。也就是说旋转磁场与转子之间存在转速差，因此我们把这种电动机称为异步电动机，又因为这种电动机的转动原理是建立在电磁感应的基础上的，故又称为感应电动机。旋转磁场的转速n0通常称为同步转速。转差率s用来表示转子转速n与磁场转速n0相差的程度的物理量。即 转差率是异步电动机的一个重要的物理量。当旋转磁场一同步转速n0开始旋转时，转子则因为机械惯性尚未转动，转子的瞬间转速n=0；这是转差率s=1。转子转动起来之后，n0，（n0-n）差值减小，电动机的转差率s 三相异步电动机的钉子电路与转子电路三相异步电动机中的电磁关系与变压器类似，钉子绕组相当于变压器的原绕组，转子绕组相当于副绕组。给定子绕组接上三相电源电压，则定子中就有三相电流通过，此三相电流产生旋转磁场，其磁力线通过定子和转子铁心而闭合，这个磁场在转子和定子的每相绕组中都要感应出电动势。综上，可以得出以下几点结论：1、三相异步电动机的两个基本组成部分分为定子和转子；2、欲使异步电动机旋转，必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组，并且旋转的磁场和闭合的转子绕组的转速不同，这也是“异步”二字的含义；3、三相电源流过在空间互差一定角度按一定规律排列的三相绕组时，便会产生旋转磁场；4、旋转磁场的方向是由三相绕组中电源相序决定的；5、三相异步电机旋转磁场的转速n0与电动机磁极对数p有关，它们的关系是： 6、转差率s用来表示转子转速n与磁场转速n0相差的程度的物理量。即：转差率是异步电动机的一个重要的物理量，异步电动机运行时，转速与同步转速一般很接近，转差率很小。7、三相异步电动机中的电磁关系同变压器类似，钉子绕组相当于变压器的原绕组，转子绕组相当于变压器的副绕组。2.1.2 三相异步电动机的转矩特性与机械特性1、电磁转矩（简称转矩） 异步电动机的转矩t是由旋转磁场的每极磁通与转子电流i2相互作用而产生的、电磁转矩的大小与转子绕组中的电流i及旋转磁场的强弱有关。他们的关系式是： 其中，t为电磁转矩 kr为与电机结构有关的常数 为旋转磁场每个极的磁通量 i2为转子绕组电流的有效值 2为转子电流滞后于转子电势的相位角若考虑电源电压及电机的一些参数与电机转矩的关系，则上式修正为： 由上式可知，转矩t还与定子每相电压u1的平方成比例，所以当电源电压有所变动时，对转矩的影响很大。此外，转矩t还受转子电阻r2的影响。 2、机械特性曲线 在一定的电源电压u1和转子电阻r2下，电动机的转矩t与转差率n之间的关系曲线t=f(s)或转速与转矩的关系曲线n=f（t），称为电动机的机械特性曲线，他可根据公式得出在机械特性曲线上要讨论三个转矩：1） 额定转矩tn 额定转矩tn是异步电动机带额定负载时，转轴上的输出转矩。 式中 p2是电动机轴上输出的机械功率，其单位是瓦特n的单位是转/分tn的单位是牛*米 当忽略电动机本身机械摩擦转矩t0时，阻转矩近似为负载转矩tl，电动机作等速旋转时，电磁转居t必与阻转矩tl相等，即t=tl.2）最大转矩tmtm又称为临界转矩，是电动机可能产生的最大电磁转矩。他反应了电动机的过载能力。最大转矩的转差率为sm，此时的sm叫做临街转差率。最大转矩tm与额定转矩tn之比称为电动机的过载系数，即 一般三相异步电动机的过载系数在1.82.2之间。在选用电动机时，必须考虑可能出现的最大负载转矩，而后根据所选点顶级的过载系数算出电动机的最大转矩，它必须大于最大负载转矩。否则就是重选。3）起动转矩tmtm为电动机启动时初始瞬间的转矩，即n=0，s=1时的转矩。为确保电动机能够带额定负载起动，必须满足：tmtn。一般的三相异步电机有tm/tn=12.23、电动机的负载能力自适应分析电动机在工作时，它所产生的电磁转矩t的大小能够在一定的范围内自动的调整以适应负载的变化，这种特性称为自适应负载能力。直至新的平衡，此过程中, 电源提供的功率自动增加。综上所述，可以得出以下结论：1、电磁转矩t的大小与转子绕组中的电流i及选钻磁场的强弱有关。 转矩t还与定子每相电压u1的平方成比例，所以当电源电压有所变动时，对转矩的影响很大，此外，转矩t还受转子电阻r2的影响。2、在一定的电源电压u1和转子电阻r2下，电动机的转矩t与转差率n之间的关系曲线t=f（t），称为电动机的机械特性曲线。3、三个转矩： 1） 额定转矩tn 额定转矩tn是异步电机带额定负载时，转轴上的输出转矩。 2） 最大转矩tm tm又称为临界转矩，使电动机可能产生的最大电磁转矩，它反映了电动机的过载能力 3） 启动转矩tm tm为电动机起动时初始瞬间的转矩，即n=0，s=1时的转矩4、电动机的负载能力自适应分析 电动机在工作时，它所产生的电磁转矩t的大小能够在一定的范围内自动调整以适应负载的变化，这种特性被称为自适应负载能力。2.2三相异步电机的选择与使用电动机或其他电气设备电路的接通或是断开，目前普遍采用继电器、接触器、按钮及开关等控制电器来组成控制系统。这种控制系统一般称为继电-接触器控制系统。任何复杂的控制电路，都是有一些基本的单元电路组成的。因此，应主要讨论继电-接触器控制的一些基本回路。要弄清一个控制电路的原理，必须了解其中各个电器元件的结构，动作原理以及他们的控制作用。电器的种类很多，可分为手动的和自动的两类。手动电器是由工作人员手动操纵的，例如闸刀开关、点火开关等。而自动电器则是按照指令、信号或者某个物理量的变化而自动作用的，例如各种继电器、接触器、电磁阀等。2.2.1三相异步电动机的技术数据及其选择1、三相异步电动机的技术数据每台电动机的基座上都装有一块铭牌。铭牌上标注有该电机的主要性能和技术数据。 1） 型号为不同用途和不同工作环境的需要，电动机制造厂把电动机械制成各种系列，每个系列的不同电动机用不同的型号表示。如 最终选定电动机型号：yd200l1-4/2 功率：26-30kw 转速：2500r/min 效率：85-89%2） 接法接法指电动机三相定子绕组的连接方式。一般鼠笼式电动机的接线盒中有六根引出线，标有u1、v1、w1、u2、v2、w2,其中： u1、v1、w1是每一相绕组的始端 u2、v2、w2是每一相绕组的末端三相异步电动机的连接方法有两种：星形（y）连接和三角形（）。通常三相异步电动机功率在4kw以下者接成星形；在4kw以上者结成三角形。3）电压铭牌上所表示的电流值是指电动机在额定运行时定子绕组的最大线电流允许值。一般规定电动机的电压不应高于或低于额定值的5%。必须注意：在低于额定电压下运行时，最大转矩和启动转矩会显著下降，这对电动机的运行是不利的。三相异步电动机的额定电压有380v、3000v及6000v等多种。4） 电流铭牌上所示的电流值是指电动机在额定运行时钉子绕组的最大线电流允许值。当电动机空载时，转子转速接近于旋转磁场的转速，两者之间相对转速较小，所以转子电流接近为零，这是定子电流几乎全部为建立旋转磁场的励磁电流。当输出功率增大时，转子电流和定子电流都随着相应的增大。5）功率与效率铭牌上所标示的功率值是指电动机在规定的环境温度下，在额定运行时电极轴上输出的机械功率值。输出功率与输入功率不等，其差值等于电动机本身损耗的功率，包括铜损、铁损及机械损耗等。所谓效率就是输出功率与输入功率的比值。一般鼠笼式的电动机在额定运行时的效率为72%93%。6）功率因数因为电动机时电感性负载，定子相电流比相电压之后一个角，cos就是电动机的功率因数。三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约为0.7-0.9，而在轻载和空载时更低，空载时只有0.2-0.3。选择电动机时应注意其容量，防止“大马拉小车”，并力求缩短空载时间。7）转速电动机额定运行时的转子转速，单位转/分。不同的磁极数对应有不同的转速等级。最常用的是四个级的（n0=1500r/min）。8）绝缘等级绝缘等级是按电动机绕组所用的绝缘材料在使用时容许的极限温度来分级的。所谓极限温度是指电机绝缘结构中最热点的最高容许温度。 2、三相异步电动机的选择正确选择电动机的功率、种类、型式是极为重要的。1）功率的选择电动机的功率根据负载的情况选择合适的功率，选大了虽然能保证正常运行，但是不经济，电动机的效率和功率因数都不高；选小了就不能保证电动机和生产机械的正常运行，不能充分发挥声场机械的效能，并使电动机由于过载而过早的损坏。1 连续运行电动机的功率选择对于连续运行的电动机，先算出生产机械的功率，所选电动机的功率等于或是稍大于生产机械的功率即可。2 短时运行电动机的功率选择如果没有合适的专为短时运行设计的电动机，可选用连续运行的电动机。由于发热惯性，在短时运行时可以允许过载。工作时间越短，则过载可以越大。但是电动机的过载时受到限制的。通常是根据过载系数来选择段式电动机的功率。电动机的额定功率是生产机械所要求的功率的功率因数的倒数。2） 种类和形式的选择1 种类的选择选择电动机的种类是从交流或是直流、机械特性、调速与启动性能、维护及价格等方面来考虑的。 交、直流的选择如果没有特殊要求，一般都采用交流电动机。 鼠笼式与绕线式的选择三相鼠笼式异步电动机结构简单，坚固耐用，工作可靠，价格低廉维护方便，但是调速困难，功率因数较低，启动性能较差。因此在要求机械特性较硬而无特殊调速要求的一般生产机械的拖动采用鼠笼式电动机。因此只有在不方便使用鼠笼式异步电动机的情况下采用绕线式电动机。2 结构形式的选择电动机长制成以下几种结构形式：、开启式在构造上无特殊防护装置，用于干燥无灰尘的场所。通风非常良好。、防护式在机壳或端盖下面有通风罩，以防止铁屑等杂物掉入。也有将外壳做成挡板状，以防止在一定角度内有雨水滴溅入其中。、封闭式他的外壳严密封闭，靠自身风扇活外部风扇冷却，并在外壳带有散热片，在灰尘多、潮湿或是含有酸性气体的场所，可以采用。v、防爆式整个电机严密封闭，用于有爆炸性气体的场所。3 安装结构形式的选择、机座带底脚，端盖无凸缘（b3）、机座不带底脚，端盖有凸缘（b5）、机座有底脚，端盖有凸缘（b35）4 电压和转速的选择、电压的选择电动机电压等级的选择，要根据电动机的类型、功率以及使用地点的电源电压来决定。y系列鼠笼式的电动机的额定电压只有380v一个等级。只有大功率异步电动机才采用3000v和6000v。、转速的选择电动机的额定转速是根据生产机械的要求而选定的。但是通常转速不低于500r/min。因为档功率一定时，电动机的转速越低，则其尺寸越大，价格越贵，且效率也较低。因此就不如购买一台高速电动机在另外配减速器。 2.2.2异步电动机的起动与调速分析1、起动特性分析1 起动电流im在刚启动时，由于旋转磁场对静止的转子有着很大的先对转速，磁力线切割转子导体的转速很快，这是转子绕组中感应出的电动势和产生的转子电流均很大，同时定子电流也很大。一般中小型鼠笼式的电动机定子启动时的电流可达额定电流的5-7倍。注意：在实际的操作时应尽量不让电动机频繁启动。如在切屑加工时，一般只使用摩擦离合器或电磁离合器将主轴和电机轴脱开，而不将电动机停下来。2 启动转矩tm电动机启动时，转子电流i2虽然很大，但是转子的功率因数cos2很低，由公式可知，电动机的启动转矩t较小，通常。启动转矩小会造成以下问题：会延长启动时间；不能再慢在下工作。因此应设法提高。但是启动转矩如果过大，会使传动机构受到冲击而损坏，多以一般机床的主电动机都是空载启动的（启动后再切割），会对启动转矩没有什么要求。综上所述，异步电动机的主要缺点是启动电流大而启动转矩小。因此，我们必须采取适当的气定方法，以减小电动机的启动电流并保证有足够的启动转矩。2、鼠笼式异步电动机的启动方法1 直接启动直接启动又称为全压起动，就是利用闸刀开关或接触器将电动机的定子绕组直接加到额定电压下转动。这种方法只是用于小容量的电动机或电动机的容量远小于贡献变压器容量的场合2 降压起动在启动时降低加在定子绕组上的电压，以减小启动电流，待转速上升到接近额定转速时，再恢复到全压运行。此方法适用于大中型鼠笼式异步电动机的轻载或空载启动。、星形-三角形换接起动启动时，讲三相定子绕组上接成星形，待转速上升接近额定转速时，再换接成三角形。这样，在启动时就把定子每相绕组上的电压降到正常电压。此方法只能用于正常工作时钉子绕组为三角形连接的电动机。这种换接起动可采用三角启动器来实现。星三角启动器体积小、成本低、寿命长、动作可靠。、自藕降压启动自藕降压启动是利用三相自耦变压器将电动机在启动过程中的端电压降低。启动时，先将开关扳到“起动”位置，当转速接近额定值时，再扳到“工作”位置，切除自耦变压器。采用自藕降压启动，也同时能使启动电流和启动转矩减小。正常运行做星形连接活容量较大的鼠笼式异步电动机，常用自藕降压启动。3、三相异步电动机的调速调速就是在同一负载下能得到不同的转速，以满足生产过程的要求。调速方法 可见，可以通过三个途径进行调速：改变电源频率f，改变磁极对数p，改变转差率s。前两者是鼠笼式电动机的调速方法，后者是绕线式电动机调速方法。1 变频调速此方法可获得平滑且范围较大的调速效果，具有应的机械特性，但是需要有专门的变频装置由可控硅整流器和可控硅逆变器组成，设备复杂成本较高，应用范围不广。2 变极调速此方法不能实现无级调速，但是简单方便，通常用于金属切屑机床或是其他生产机械上。3 转子电路串电阻调速在绕线式异步电动机的转子电路中，串入一个三相调速变阻器进行调速。此方法能平滑的调节绕线式电动机的转速，且设备简单、投资少；但是变阻器增加了损耗，故常用语短时间调速或是调速范围不大的场合。以上可知，异步电动机的各种调速方法都不太理想，所以异步电动机常用于要求转速比较稳定或是调速性能要求不高的场合。4、三相异步电动机的制动制动时给电动机一个与转动方向相反的转矩，促使他在断开电源后很快的减速或是停止转动。对电动机制动，也就是要求它的转矩与转子的转动方向相反，这时的转矩称为制动转矩。常见的电气制动方法有：1 反接制动当电动机快速转动需要停转时，改变电源相序，使转子受一个与原转动方向相反的转矩而迅速停转。注意，当转子转速接近零时，应及时切断电源，以免电动机反转。为了限制电流，对功率较大的电动机进行制动时必须在定子电路（鼠笼式）或转子电路（绕线式）中接入电阻。这种方法比较简单，制动力强，效果较好，但是制动过程中的冲击也很强，易损坏传动器件，并且能量消耗较大。频繁反接制动会使电动机过热。对有些中型车窗和铣床的主轴的制动采用这种方法。2 能耗制动 电动机脱离三相电源的同时，给定子绕组接入一直流电源，使直流电流通入定子绕组。于是在电动机中便产生一方向恒定的磁场，使转子受到一个与转动方向相反的力f的作用，于是产生制动转矩，实现制动。直流电流的大小一般为电动机额定电流的0.51倍。由于这种方法使用消耗转子的动能（转换为电能）来进行制动的，所以称为能耗制动。这种制动能量消耗小，制动准确而平稳，无冲击，但是需要直流电流。在有些机床中采用这种制动方法。3 发电反馈制动当转子的转速n超过旋转磁场的转速n0时，这是的转矩也是制动的。第三章 泵的选择3.1 液压泵概述液压泵是液压系统中的动力装置，是能量转换装元件。它是由原动机（电动机或是内燃机）驱动，把输入的机械能转换为工作液体的压力能输出到系统中去，未执行原件提供动力。它是液压系统不可缺少的核心元件，其性能好坏直接影响到系统是否正常工作。3.1.1 液压泵的工作原理液压泵是靠密封容腔的容积变化来工作的。图所示的是一个单位柱塞液压泵的工作原理图。图中柱塞安装在缸体中形成一个密封容积a，柱塞在弹簧的作用下始终紧抵在偏心轮上，原动机驱动偏心轮旋转时，柱塞将做往复运动，使密封容积a的大小发呈周期性的交替变化。当a由小变大时就形成部分真空，油箱中油液在大气压力之下经过吸油管顶开单向阀进入油箱a而实现吸油；相反，当由大变小时，a腔中吸满的油将顶开单向阀流入系统而实现压油。原动机驱动偏心轮不断的旋转，液压泵就不断的吸油和压油，这样液压泵就将原动机的机械能转换成液体的压力能输出。3.1.2 液压泵的主要性能参数1、液压泵的压力1 工作压力液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力的大小取决于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。2 额定压力液压泵在正常工作条件下，标准规定连续运转时的最高压力称为液压泵的额定压力。超过此值即为过载。3 最高允许压力在超过额定压力的条件下，根据试验标准规定，允许液压泵短暂运行时的最高压力值，称为液压泵的最高允许压力。一般最大允许压力为额定压力下的1.1倍。超过这个压力液压泵将很快损坏。2、液压泵的流量和排量流量是指在单位时间内泵输出油液的体积，其单位为。 1 排量它是由泵密封容腔几何尺寸变化计算而得到的泵每转一转排出油液的体积。在工程上，他可以用在无泄漏的情况下，泵每转一转所排出的油液体积来表示，国际标准单位是，常用单位是。2 理论流量理论流量是指在不考虑液压泵的泄露流量的情况下，在单位时间内所排出的液体体积的平均值。显然，如果液压泵的排量为v，其主轴转速为n，则该液压泵的理论流量为： 3 实际流量它是泵实际工作时的输出流量，这是的流量必须考虑到泵的泄露。他等于泵理论流量减去泵的泄露损失的流量，即：4 额定流量它是泵在额定转速和额定压力下输出的流量。由于泵存在泄露，所以泵的实际流量和额定流量都小于理论流量。3、液压泵的功率和效率1 液压泵的功率损失液压泵的功率损失有荣就损失和机械损失两部分。、容积效率 容积损失是指液压泵流量上的损失，液压泵的实际输出流量总是小于其理论流量，其主要原因在于液压泵内部高压腔的泄露、油液的压缩一级在吸油过程中由于油液阻力太大、油液粘度大以及液压泵的转速高等原因而导致油液不能全部充满密闭工作腔。液压泵的容积损失用容积效率来表示，它等于液压泵的实际输出流量与其理论流量之比，即： 、机械效率 机械损失是指液压泵在转矩上的损失。液压泵的实际输如转矩总是大于理论上所需要的转矩，其主要原因在是由于液压泵体内相对运动部件之间因机械摩擦而引起的摩擦转矩损失以及液体的粘性而引起的摩擦损失。液压泵的机械损失用机械效率来表示，它等于液压泵的理论转矩与实际输入转矩之比，即： 2 液压泵的功率、理论功率 液压泵的输入为机械能，变现为转矩和转速；其输出为压力能，表现为压力和流量。当用液压泵输出的压力能驱动液压缸克服负载f以速度运动时（若不考虑能量损失），则液压泵和液压缸的理论功率为： 、输入功率 液压泵的输入功率是指作用在液压泵主轴上的机械功率，当输入转矩为t，角速度为时，有： 、输出功率 液压泵的输出功率是指液压泵在工作过程中的实际吸压油口间的压差p和输出流量q的乘积，即：3 液压泵的效率液压泵的输出功率总是小于输入功率，两者之差即为功率损失，功率损失又可分为容积损失（泄露造成的流量损失）和机械损失（摩擦造成的转矩损失）。通常容积损失用容积效率 v来表征，机械损失部分用机械效率来表征。容积效率是指液压泵的实际流量与理论流量的的比值，即：液压泵的泄露量随着压力的升高而增大，相应其容积效率也随着压力的升高而降低。机械效率是指驱动液压泵的理论转矩与实际转矩的比值，即： 由上式可得，带入可得 。液压泵的总效率值为实际输出功率与实际的输入功率的比值，即： 液压泵的各个参数和压力之间的关系如图3-2所示。 3.2 齿轮泵齿轮泵是一种常用液压泵。其主要特点是结构简单，制造方便，价格低廉，体积小，自吸性能好，对油液污染不敏感和工作可靠等。其主要缺点是流量和压力脉动大，噪声大，排量不可调。按齿轮泵啮合形式的不同，齿轮泵可以分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种，由于外啮合齿轮泵的工艺简单、加工方便，因而应用最为广泛。3.2.1齿轮泵的工作原理和结构 外啮合齿轮泵的工作原理如图所示：其主要结构由泵体，一对啮合的齿轮， 泵轴和前后泵端盖组成，当泵的主动轴按图示箭头的方向旋转时，齿轮泵右侧（吸油腔）齿轮脱开啮合，是密封容积增大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大气压的作用下，经吸油管路、吸油管腔进入齿间。随着齿轮的旋转、吸入齿间的油液被带到另一侧，进入压油腔。这时齿轮进入啮合，使密封容积逐渐减小，齿轮件部分的油液被挤出，从压油腔输送到系统中去，形成了齿轮泵的压油过程。齿轮泵就不断的吸、压油。齿轮啮合时齿向接触线吧吸油腔和压油腔分开，起配油作用。 项目固定设备用移动设备用原动机类型原动机多为电机驱动转速较稳定原动机多为内燃机驱动转速范围较大工作压力多采用中压范围，为721mpa，个别达到25mpa多采用中高压范围，为1435mpa，个别达到35mpa工作温度环境温度较为稳定液压装置工作温度约为5070摄氏度环境温度变化范围较大，液压装置工作温度约为-20110摄氏度工作环境工作环境较为清洁工作环境较脏，尘埃多噪声因在室内工作，要求噪声较低应不超过80db因在室外工作，噪声较大，允许达90db空间布置空间尺寸布置较宽裕，利于维修安装空间布置尺寸紧凑，不利于安装保养两类不同液压装置的主要区别3.2.2液压泵的选取选择液压泵的主要原则是满足系统的工况要求,并以此为根据,确定泵的输出量、工作压力和结构型式。1、确定泵的额定流量泵的流量应满足执行元件最高速度要求,所以泵的输出流量qp应根据系统所需的最大流量和泄漏量来确定,即：qpkqmax。式中qp一泵的输出流量(l/min)k一系统的泄漏系数,一般k=1.11.3 (管路长取大值,管路短取小值);qmax一一执行元件实际需要的最大流量(l/min)。由计算所得的流量，选用泵有以下几种情况：1 如果系统但油泵供给一个执行原件，则按执行元件的最高速度要求选用液压泵。2 如果系统由双泵供油,则按工作进给的最高工进速度要求，选用小流量泵;快速进给由双泵同时供油,应按快速进给的速度要求,求出快速进给的需油量,从中减去工作进给的小流量泵的流量,即为大流量泵的流量。3 系统由一台液压泵供油给几个执行元件,则应计算出各个阶段每个执行元件所需流量,做出流量循环图,按最大流量选取泵的流量。4 多个执行元件同时动作,应按同时动作的执行元件的最大流量之和确定泵的流量。5 如果系统中有蓄能器做执行元件的能源补充,则泵的流量规格可选小些。6 对于工作过程始终用节流阀调速的系统,在确定泵的流量时,还应加上溢流阀的最小溢流量(一般取3l/min)。求出泵的输出流量后,按产品样本选取额定流量等于或稍大于计算出的泵流量qp。值得注意的是：、,选用的泵额定流量不要比实际工作流量大得太多,避免泵的溢流过多,造成较大的功率损失。、因为确定泵额定流量时考虑了泄漏的影响,所以额定流量比计算所需的流量要大些,这样将使实际速度可能稍大。2、确定泵的额定压力泵的工作压力应根据液压缸的最高工作压力来确定,即： pppmax+p或ppkpmax 式中pp一泵的工作压力(pa);pmax 一执行元件的最高工作压力(pa)p一进油路和回油路的总压力损失(pa。初算时,对节流调速和较简单的油路可取(0.20.5)mpa;对于进油路设有调速阀和管路较复杂的系统可取(0.51.5mpa。k一系数,考虑液压泵至执行元件管路中的压力损失,取k=1.31.5。液压泵产品样本中,标明的是泵的额定压力和最高压力值。算出pp后,应按额定压力选择泵,应使被选用泵的额定压力等于或高于计算值。在使用中,只有短暂超载场合,或产品说明书中特殊说明的范围,才允许按高压选取液压泵。 3、选择液压