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25KN单柱液压机液压系统设计【11张图/15700字】【优秀机械毕业设计论文】

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25KN单柱液压机液压系统设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar
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A0-单柱液压机系统装配图.dwg
A1-液压油缸装配图.dwg
A2-活塞.dwg
A2-液压缸体.dwg
A3-回路图.dwg
A3-导向塞.dwg
A3-排气塞.dwg
A3-法兰.dwg
A3-液压缸盖.dwg
A3-端盖.dwg
A3-系统原理图.dwg
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25 kn 液压机 液压 系统 设计 优秀 优良 机械 毕业设计 论文
资源描述:

文档包括:
说明书一份,40页,15700字左右.
开题报告一份.
翻译一份.

图纸共11张:
A0-单柱液压机系统装配图.dwg
A1-液压油缸装配图.dwg
A2-活塞.dwg
A2-液压缸体.dwg
A3-导向塞.dwg
A3-导向塞.dwg
A3-法兰.dwg
A3-回路图.dwg
A3-排气塞.dwg
A3-系统原理图.dwg
A3-液压缸盖.dwg

目 录
主要符号表
1 概述…………………………………………………………………1
§1.1 液压传动发展概况……………………………………………1
§1.2 液压传动的工作原理及其组成部分…………………………1
1.2.1液压传动的工作原理……………………………………………1
1.2.2液压传动的组成部分……………………………………………2
§1.3 液压传动的优缺点……………………………………………3
2 液压系统设计 ……………………………………………………… 5
§2.1 明确设计要求,制定基本方案………………………………5
2.1.1设计要求………………………………………………………5
2.1.2制定液压系统基本方案…………………………………………5
§2.2 液压系统各液压元件的确定…………………………………6
2.2.1液压介质的选择…………………………………………………6
2.2.2拟定液压系统图…………………………………………………7
§2.3 液压系统主要参数计算………………………………………9
2.3.1选系统工作压力…………………………………………………9
2.3.2液压缸主要参数的确定 …………………………………………9
2.3.3液压缸强度校核………………………………………………10
2.3.4液压缸稳定性校核………………………………………………12
2.3.5计算液压缸实际所需流量………………………………………15
2.3.6绘制液压缸工况图………………………………………………15
§2.4 液压阀的选择………………………………………………16
2.4.1 液压阀的作用…………………………………………………16
2.4.2 液压阀的基本要求……………………………………………16
2.4.3 液压阀的选择…………………………………………………16
3 液压泵站及其辅助装置……………………………………18
§3.1液压泵站………………………………………………………18
3.1.1 液压泵站概述及液压泵站油箱容量系列标准……………………18
3.1.2 各系列液压泵站的简述………………………………………19
§3.2 液压泵………………………………………………………20
3.2.1 液压泵的选择…………………………………………………20
3.2.2 液压泵装置……………………………………………………21
§3.3 电动机功率的确定…………………………………………22
§3.4 液压管件的确定……………………………………………23
3.4.1油管内径确定…………………………………………………23
3.4.2 管接头………………………………………………………23
§3.5 滤油器的选择 ………………………………………………23
3.5.1 滤油器的作用及过滤精度………………………………………23
3.5.2 选用和安装……………………………………………………24
§3.6 油箱及其辅件的确定………………………………………24
3.6.1 油箱…………………………………………………………24
3.6.2 空气滤清器……………………………………………………26
3.6.3 油标…………………………………………………………27
4 液压缸的设计计算……………………………………………28
§4.1液压缸的基本参数的确定……………………………………28
§4.2 液压缸主要零件的结构、材料及技术要求…………………28
4.2.1 缸体…………………………………………………………28
§4.3 缸盖…………………………………………………………31
4.3.1 缸盖的材料……………………………………………………31
4.3.2 缸盖的技术要求………………………………………………31
§4.4 活塞…………………………………………………………31
4.4.1 活塞与活塞杆的联接型式………………………………………31
4.4.2 活塞与缸体的密封……………………………………………32
4.4.3活塞的材料……………………………………………………32
4.4.4 活塞的技术要求………………………………………………32
§4.5 活塞杆………………………………………………………33
4.5.1 端部结构………………………………………………………33
4.5.2 端部尺寸………………………………………………………33
4.5.3 活塞杆结构……………………………………………………34
4.5.4 活塞杆材料………………………………………………………35
4.5.5 活塞杆的技术要求……………………………………………35
§4.6 活塞杆的导向、密封和防尘………………………………35
4.6.1 导向套…………………………………………………………35
4.6.2 杆的密封与防尘………………………………………………36
§4.7 液压缸的缓冲装置…………………………………………36
§4.8 液压缸的排气装置…………………………………………36
§4.9 液压缸安装联接部分的型式……………………………37
4.9.1 液压缸进出油口的联接………………………………………37
4.9.2 液压缸的安装方式……………………………………………37
5 结论……………………………………………………………………38
致谢………………………………………………………………………39
参考文献………………………………………………………………………40
附录A…………………………………………………………………………41
附录B…………………………………………………………………………53
题 目:25KN单柱液压机液压系统设计
学生姓名:尚林峰
班 级:990314
指导老师:李尧忠 
摘 要
如今,液压传动是一门比较成熟的技术,已广泛应用于机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造以及锻压等机械行业。而其在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用,高度集成化等各项要求方面的显著优势使得这门技术有着更加广阔的发展前景。
本文在对液压传动发展和液压传动的工作原理作了一个简要说明的同时,更对液压技术在锻压机械中的一个典型应用——单柱液压机的液压系统进行了全面的设计计算。其内容主要包括:
Ⅰ 液压传动系统方案的分析、比较和确定;
Ⅱ 确定并绘制系统原理图;
Ⅲ 集成块单元回路图的绘制;
Ⅳ 液压系统中各主要参数的计算、圆整及校核;
Ⅴ 各种液压元件的选择;
Ⅵ 设计并绘制以集成块联接方式而成的系统装配图;
在单柱液压机液压系统执行元件液压缸的设计中,利用在前文系统设计中所校核过的如活塞直径D(ΦAL)、活塞杆直径d(ΦMM)等参数,我们对液压油缸的各主要零部件进行了详细的结构设计,并绘制了它们的零件图及液压油缸装配图。
在本设计中,所有图纸均使用绘图软件CAXA(电子图板V2版)绘制而成,使得图纸更加清晰,一目了然。

关键字:单柱液压机;液压系统设计;液压油缸;CAXA

指导老师签名:

SUBJECT: The system design of 25KN Single Column
Hydraulic Presses
NAME: Shang Linfeng
DIRECTOR: Li Yaozhong
ABSTRACT
Nowadays, hydraulic drive is a technique becoming mature, what has been applied in Manufacture, Engineering Machinery, Farm Machinery, Car Manufacturing, and Forging Presses etc. Moreover, it has a so salient advantage in actualize high pressure, high speed, hight-power, hight efficiency, low yawp, longevity and hight integration that it could develope much faster then others.
After the phylogeny of the hydraulic drive and the working theory have been introduced in this paper, we have do a fully design for the system of the single column hydraulic presses which is a type application in Forging Presses.It includes:
Ⅰ Analysing, comparing and confirming the project of hydraulic drive;
Ⅱ Confirming and drawing the system blueprint;
Ⅲ Drawing a blueprint of the cell loop of the integration block;
Ⅳ Accounting, checking and normalizing the mainly parameter in the hydraulic system
Ⅴ Choosing the different kinds of hydraulic component
Ⅵ Designing how to rig out all the parts of the system and then draw a blueprint to reflect it.
In the design of the working part of the hydraulic system, cylinder, we have do a particular frame design in using the parameter as the diameter of the piston D(ΦAL) and the diameter of the pole d(ΦMM).
In this project, to make blueprint more clearly and even be clear at a glance, we draw the entire blueprint in software CAXA.
Keywords: Single Column Hydraulic Presses; The Design of Hydraulic System; 
Hydraulic cylinder; CAXA
SIGNATORY: 


25KN单柱液压机液压系统设计



















内容简介:
南昌航空工业学院毕业论文 主 要 符 号 表 A 面积 D 直径 d 直径 E 弹性模量 F 作用力 临界负载 f 摩擦系数 J 惯性矩 K 液压体积模量;放大系数 k 螺纹拧紧系数 l 长度 n 安全系数 P 功率 缸筒试验压力 p 压力 Q 流量 T 缸体端面 V 容积 v 平均流速 Z 螺栓个数 经验系数 壁厚 b 材料抗拉强度 许用应力 效率;粘度 泊松比 柔性系数 缸体内径 活塞杆直径 南昌航空工业学院毕业论文 前 言 近 10 年来,液压传动在防漏、治污、降噪、减震、节能和材质研究等各个方面都有长足的进步,它和电子技术的结合也由拼装、混和到整合,步步深入。时至今日,在尽可能小的空间内付出尽可能大的功率并加以精确控制这一点上,液压传动已稳居各种传动方式之首,无可替代。这种情况使液压传动的元件类型、油路结构、系统设计和制作工艺等都发生了深刻的变化,也改变了人们对它进行认识、分析和综合的方式方法。 本文所提出的课题正是液压技术在锻压机械中的一个典型应用 单柱液压机的液压系统的设计计算。 作者利用在南昌市飞机制造厂 实习之便,进行了有关资料的收集和整理。尽量在设计过程中选用新标准以反映这门技术的最新情况。为方便读者,作者在设计的说明和排版方面都进行了反复斟酌,采取慎重的态度。 本书由尚林峰编写,李尧忠参加审定。由于时间和水平的限制,难免存在不少的缺点和错误,恳切希望广大读者批评指正。 编 者 2003 年 6 月 单柱液压机液压系统设计 一 液压传动相对于机械传动是一门新技术,但随着原子能技术、空间技术(微电子技术)等的发展将液压技术推向前进,而如今液压传动在某些领域内甚至占有压倒性的优势,采用液压传动的程度现在已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。 液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大的进展,在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也有许多新成就。此外,在液压元件和液压系统的计算机辅助 设计、计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作方面,更日益显示出显著的成绩。 设计本系列液压机的意义在于其不但具有较大的通用性,适用于塑性材料的成形如薄板件的落料、拉伸、压印等;轴类件的校正;零部件的压装;粉末制品的压制。还具有点动、手动和半自动等操作方式,可按工艺需要任选定时或定位控制,压力和行程可调,操作灵便、工作可靠。 通过本系列液压机液压系统的设计使读者可以对液压系统的基本原理,对液压系统的回路组成有一个比较全面的认识,同样的,在本设计中也将对涉及到的所有的液压元件的构造以及其在各自回路中的作用做详细的介绍以保证读者能对液压系统有更为深刻的理解,为液压技术的推广和普及尽一份绵薄之力。 二 近代液压传动在工业上的真正推广使用只是 20 世纪以后的事,国外今日生产的 95%的工程机械, 90%的数控加工中心, 95%以上的自动线都采用了液压传动。 然而,我国的液压工业始于 20 世纪 50 年代,为了确保我国的液压技术能在产品质量、经济效益、人才培训、研究开发等各个方面全方位地赶上世界水平,我国自 80 年代起更加速了对西方先进液压产品和技术的有计 划的引进、消化、吸收和国产化工作。 如今,液压系统已经与计算机、电子技术紧密的结合在一起,液压系统的数字化、自动化以及高精度和无污染的液压系统都将成为其重要的发展趋势。 三 要特色及工作进度 单柱液压机液压系统 25 KN 8 125 mm 45 mm/s 130 mm/s 本系列液压机具有较大的通用性,适用于塑性材料的成形如薄板件的落料、拉伸、压印等;轴类件的校正;零部件的压装;粉末制品的压制。 其具有点动、手动和半自动等操作方式,可按工艺需要任选定时或定位控制,压力和行程可调,操作灵便、工作可靠。 开题报告 计液压系统传动原理图 压系统装配图 - 压油缸设计 算机绘制零件图 写设计说明书及外文资料翻译 - 1 章宏甲、黄谊,液压传动,机械工业出版社,1993 2 成大光,机械设计手册,化学工业出版社, 1993 3 黎启柏,液压元件手册,冶金工业出版社, 2000 4 . O+南昌航空工业学院毕业论文 i - 题 目: 25 柱液压机液压系统设计 学生姓名: 尚林峰 班 级: 990314 指导老师: 李尧忠 摘 要 如今,液压传动是一门比较成熟的技术,已广泛应用于机械制造、工程机械、农业机械、汽车制造以及锻压等机械行业。而其在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用,高度集成化等各项要求方面的显著优势使得这门技术有着更加广阔的发展前景。 本文在对液压传动发展和液压传动的工作原理作了一个简要说明的同时,更对液压技术在锻压机械中的一个典型应用 单柱液压 机的液压系统进行了全面的设计计算。其内容主要包括: 液压传动系统方案的分析、比较和确定; 确定并绘制系统原理图; 集成块单元回路图的绘制; 液压系统中各主要参数的计算、圆整及校核; 各种液压元件的选择; 设计并绘制以集成块联接方式而成的系统装配图; 在单柱液压机液压系统执行元件液压缸的设计中,利用在前文系统设计中所校核过的如活塞直径 D( 活塞杆直径 d( 参数,我们对液压油缸的各主要零部件进行了详细的结构设计,并绘制了它们的零件图及液压油缸装配图。 在本设计中,所有图纸 均使用绘图软件 子图板 )绘制而成,使得图纸更加清晰,一目了然。 关键字: 单柱液压机;液压系统设计;液压油缸; 导老师签名: 南昌航空工业学院毕业论文 5is a it a so in it of in we do a of is a of a of of in of to of a to In of of we do a in as of ( of d( In to be at a we in 南昌航空工业学院毕业论文 目 录 主要符号表 1 概述 1 压传动发展概况 1 压传动的工作原理及其组成部分 1 压传动的工作原理 1 压传动的组成部分 2 压传动的优缺点 3 2 液压系统设计 5 确设计要求,制定基 本方案 5 计要求 5 定液压系统基本方案 5 压系统各液压元件的确定 6 压介质的选择 6 定液压系统图 7 压系统主要参数计算 9 系统工作压力 9 压缸主要参 数的确定 9 压缸强度校核 10 压缸稳定性校核 12 算液压缸实际所需流量 15 制液压缸工况图 15 压阀的选择 16 压阀的作用 16 压阀的基本要求 16 压阀的选择 16 3 液压泵站及其辅助装置 18 南昌航空工业学院毕业论文 v - 压泵站 18 压泵站概述及液压泵站油箱容量系列标准 18 系列液压泵站的简述 19 压泵 20 压泵的选择 20 压泵装置 21 动机功率的确定 22 压管件的确定 23 管内径确定 23 接头 23 油器的选择 23 油器的作用及过滤精度 23 用和安装 24 箱及其辅件的确 定 24 箱 24 气滤清器 26 标 27 4 液压缸的设计计算 28 压缸的基本参数的确定 28 压缸主要零件的结构、材料及技术要求 28 体 28 盖 31 盖的材料 31 盖的技术要求 31 塞 31 塞与活塞杆的联接型式 31 塞与缸体的密封 32 塞的材料 32 塞的技术要求 32 塞杆 33 南昌航空工业学院毕业论文 部结构 33 部尺寸 33 塞杆结构 34 塞杆材料 35 塞杆的技术要求 35 塞杆的导向、密封和防尘 35 向套 35 的密封与防尘 36 压缸的缓冲装置 36 压缸的排气装置 36 4 . 9 液压缸安装联接部分的型式 37 压缸进出油口的联接 37 压缸的安装方式 37 5 结论 38 致谢 39 参考文献 40 附录 A 41 附录 B 53 附 录 A 000, 4. - 8. 000 N F , 47057 a of or to is in no of is by of is to of is to on 1. he in is It of a a 200 It be as a 2), by it be as a 1). of a of 2. in an It be a to s an no 1. 1: 2: or of is a in of is as as is at By of a is on to or To is we do is on a of is on a of a in of a in :1, 3: . he of is it is on of is a of a 4), of To of we of of is in 4. To of to an a 3). It be on is by a in is an a 15kW an a 0 l/00 is be on be by a 27kW an a of as to is on to An of is as be to of is on a of is in as 3, or on of on to be in of of to be to be 3. s of is to be or a In on of on of is of to of As is a be to be To a .2 m, .5 m/s) of in m as a it a of 2 4) is of in + a a a 3. on of to a 5). To of of on As we 6, 2 of a is he of be of of to of is is of in of of of a on is To a is or t* be as a of t ll of t* on a we t t* i. As of t* be or on k i. As an a of of is s j in i j of is in fl hr so , of in on be We of of e de e de If of e de is As e de a be In it . is to to To a in a in or an if is de is if it is k mt,is of of k mt k mt,is K mt to k mt,1. of at a on 4 at is :1. As to to k mt,is To k mt,is k mt, 7: n 7, at t = 2.5 s we it be by be 8, it e of t* by k as 9.) By e de of in be As is a of a it is to be is be to a 4. ue to to as by or at to is on in by at if of an of on of at 5. t is a To be to to be a as 10. in be in of 6. is by 录 B 如何为大型的步行机器人在供能不足的情况下 选择合适的速度轨道 摘 要 在操作步行机器人时,只有让所有的油缸协调动作,才能使之安全、稳定的行走。本文所研究的这个大型液力驱动步行机器人 没有外部力量的供给。因此,在机器人平台上的液压装置及其柴油引擎的尺寸大小都将被它们自身的重量所限制。当各个油缸以高速运动时,液压力的供给就将不足,从而导致机器人的脚步及其整个平台的移动轨迹都将变成不可预知的。当此 接近其稳定边界的状态运作就将导致它的不安定甚至是整个系统的瓦解,下面将讨论的解决方案是用于发现这种油缸时位错误并由此在需要的时候降速。 1、介绍 本文中所研究的系统是像人一样的可以用脚行走但又可以有轮子的机器人 是由一个其上有一间为操作人员所准备的小屋的平台和四只每只长 为 计它的重量是 1200 公斤。它可以被用作是像四足动物一样行走的步行机器(如图 2),而且当将其后面的两只脚用轮子替换时,它又能被当作是一种有腿有轮的,腿和轮相结合的交通工具(如图 1),现今的这种腿和轮相结合的步行机相对于那种全部是轮子的交通工具的稳定性和速度而言,其优势在于它高度的机动性 2。 1: 2: 在 险峻及危险的地带操作时,安全扮演了重要的角色。只要在移动中出现了一个错误,机器人都将可能变的不稳定,因此,机器人的气缸必须确保要完全地按计划轨道动作。步行机器人的腿是籍由一个开启了的液压系统所提给的液力驱动的。正常地情况下,在设计这种液压系统时,优先考虑重量最大的部分。而对于这个步行机 每一处的比值都是被最优化了的。 一旦同时发动了多个气缸或气缸的运动速度非常快时,由液压所供给的流量就将变的不足,从而导致机器人的运动变得无法控制。下面所讨论到的解决方案是关于计算轨道上速度如何减少的,机器人要随 时都可以稳定的停下来。籍由发现那些气缸的时位错误,并由此作出在轨道上减速或者增速的决定,运动同时被触发,所有计算所依赖的采样频率将被降低,如此我们便可以保证机器人的腿以及它的平台能且确实随着预定的轨道运行。这个策略可以被应用于 3: 、实验的装备 腿是拟人的,也就是说它是以几何学和人类的腿的功能为基础的。它的股关节是一个自由度为三的圆球形的球接头,它的膝部是一个只有一个自由度的涡形的接 头。这些接头的动作都是由液压缸驱动的(如图 4)。然而,它脚上所附加的两个自由度对它而言,作用却是消极的,为了使得到一套明确的翻转运动学的方案变成可能,我们锁上了股关节处的一个液压缸。这个直接的翻转运动学的明确的方案详细的显示在 4上。 为了调查腿的动态行为,并测试不同的控制方案,一种专为一只完全按规定尺寸制作的腿而设计的实验装置发展,并被制造出来了(如图 3)。 它包括所有将在实验室中被用于第一台 个实验装置上由一个拥有一个 150l/比起真的系统中所使用的 27了测试液压流的不够,另外的四个液压缸(被看做是一只脚)被安在试验支架的边上。 一个用来实现测试支架传感器内容和控制计算机(有一个即时操作系统)数据转换的光学线路也被安装使用了。液压缸就被当作是包括了位置和压力感应器的输入装置使用。因此,这种动态的测试就可以在机械、液压组件和电子控制系统三者互相结合的情况下被实行。 实验装置的臀部是安装一对线形 轴承上,因此,它在垂直方向上是可移动的。 不管是像图 3那样脚的组合,还是在腿和 轮结合的系统中用轮子装在两只后脚上,当步行运动进行时在其腿上的测试都将被允许载入。在行走过程中那种 摇摇摆摆着把臀不以下的脚抬起来的行动被停止下来。 这第一次的测试很好的显示了模拟人腿的机械装置的灵活性,并且这里的光学总线系统也已经被证明了是可靠的。 3、加速改编 足的液压流量 正如已经提到的,在面板上那些能量供应包因为自身的重量和尺寸的被限制而不得不保持底下。 当多的液压缸同时运动或当它们以高速运行时,液压力是供给将会不足而且系统的压力也会匮乏。 这 种 情况产生的运动主要地依靠阀比例的大小和液压缸的外部的负荷。 它的脚和平台的轨迹就将是杂乱无章的。 当 近系统的稳定性的界限时这样的行为能导致不稳定甚至推翻原来稳定的系统。同样非常重要的安全问题是必须 防止压力的崩溃 (人们将会受到伤害 )。 为了要研究这种情况 , 叁考在水平的状态下在臀部下面 1 半径 0.2 m,速度 0.5 m/s)。这一个轨道的形成要有三个开启的液压缸作用。而脚的一次典型的垂直步进运动它旁边的液压缸 (图 4 的 2 号 ) 几乎是不动的。像三个液压 缸驱动脚的旋转映射出的在空间中的旋转的运动学为已经在 C+设计环境中得到了发展 3。 当在试验支架上进行实验时引起脚的轨道退化到一个封闭矩形时 .(图 5) 为了要增加液压的消耗 ,液压缸的组合就会被使用 (也就是脚上的液压缸即四个固定组合在地面上的液压缸 ). 正如我们能在图 6 中所看到的那样 ,2 号缸远远滞后于在它的正弦曲线。液压缸的线性运动显示出一个完全开启着的定量阀。可利用的液压流量明显不够。 道速度减少 无法控制其运动的问题可以从不同的几个方面着手处理 : 改变泵和阀的尺寸。 通过 详细的模型及重新计算临界的运动来判断流量 /压力的不足从而以较 低的速度来运转。 当校对轨道时,通过压力的下降和整个运转的变慢来发现位置的错误。 第一种方式增加了液压系统的重量,因此并不受欢迎。而第二种方式不受欢迎的原因是它对计算能力有所要求,而且液压模型本身也并不很准确。因此,在这里选择了通过减慢运行速度来发现位置误差的方法并且将它实现。 为了在一次必须的降速之后,不再重新计算所有的轨迹,轨迹计算 所依赖的时间变量将被减缓。到此为止一个全新时间变量 被引用。这个轨道时间或者说是采样时间 可表示成为即时时间 和导致所有误差产生的时间增量因素的函数,而所有轨迹都是 的函数。 为了在实时操作系统上控制系统的运行,我们需要在 和 之间与它们有关的时间步长。 由于所有的轨迹都是 的函数,因此它们会因为 的变化而同时地减缓和加快 液压缸位置误差的一个函数被选择作为液压流量不足的指示器。矢量 包含了每只脚上的液压缸的位置作用点,而矢量 则是标准的位置矢量,它们的区别是误差不同。 表的是左前方 , 而 在重量矩阵 W 中,每只腿的四个液压缸对脚的位置的影响都可以进行调整。 我们把所有的液压缸的误差的平方和 和液压缸的最初量 进行加权平均并使其标准化,而且要使它在规格化的误差范围内(极限 和 之间) 倘若 和 的和超出了它们的上界时,采样频率就将被减缓。而当 和 的一个极限标准化时,它们的上界将是固定的,这种情况就是所述的第二种极限;而第三种极限(较低的极限)是用来决定何时该再一次加速用的。为了尽量避免在减速甚至是加速过程中的错误停机,如果 为正,它也只有加速,即使这样会让误差更大也一样。 是 的减速率而同样地 是 的加速率。 必须在区间。 果 对于极限的价值,采样时间的加速率和减速率和液压缸的重量都是按经验选择的。在胯关节处的液压缸对脚的位置比在膝关节处的 4号液压缸有着更高的影响力。而它们对应的重量比被调整为 2:1。 作为系统必须对误差产生非常快的反应 , 因此是很高的。而为了避免太多振动,加速率k mt,k mt, 7: 图 7 中,在 t=2.5 s 我们能看到液压缸 2的点值快速地升起 ,而且它不会被实际的系统跟随。 产生的标准化误差可在图 8 中看到 ,在它超出 e 的极限时 ,由于减少采样时间因素 k t*的减短 (如图 9 所示 .) 由于设定极限 e de 对误差和误差的变化的影响就可被调整。 后者是标准的时间 信号,但它或许是比较吵杂的。 当这里这个极限是置低时。另一种可能性是将会过滤掉那些可能会产生一条比较大的不变波段的信号。 4、结论 由于对驾驶步行机器 操作员有很高的安全性要求,需要保证主动器所有的运动严格的按照控制器所计算的运行。所有主动器同时地或在 高速的运行,那么液压的补给能变成不足并且压力也会崩溃。这里所描述的方法是避免在对液压的流动情况检定不足的基础上观察主动器位置误差以在适当的时候降低所有运动的速度。 通过 执行调整采样时间来计算由 测试而得的 度运动的实行彻底被改良。 5、工作前景 现在 , 机器人的腿是由一个相应的被锁上的液压缸的转动来控制的。为了能够使用所有的液压缸且减少追踪的误差,那种基于压力和模型基础上的控制器将会这种控制器取代。如图 10所示,这种控制器将会减少的位置的残余误差。 附加在液压油路上的压力 感应器所发出的信号将会被包含在以液力驱动的补给评估中。 6、致谢 这项工作得到了 德国研究小组) 的充分支持 参 考 文 献 南昌航空工业学院毕业论文 - 1、概述 液压传动发展概况 液压传动相对于机械传动来说是一门新技术,但如从 17 世纪中叶巴斯卡提出静压传递原理、 18 世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,也已有二三百年历史了。近代液压传动在工业上的真正推广使用只是本世纪中叶以后的事,至于它和微电子技术密切结合,得以在尽可能小的空间内传递出尽可能大的功率并加以精确控制,更是近 10年内出现的新事物。 本世纪的 60年代后,原子能技术、空间技术、计算机技术(微电子技术)等的发展再次将液压技术推向前进,使它发展成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动化技 术,使它在国民经济的各方面都得到了应用。液压传动在某些领域内甚至已占有压倒性的优势,例如,国外今日生产的 95%的工程机械、 90%的数控加工中心、 95%以上的自动线都采用了液压传动。因此采用液压传动的程度现在已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。 当前,液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大的进展,在完善比例控制、数字控制等技术上也有许多新成就。此外,在液压元件和液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作方面,更日益显示出显 著的成绩。 我国的液压工业开始于本世纪 50年代,其产品最初只用于机床和锻压设备,后来才用到拖拉机和工程机械上。自 1964年从国外引进一些液压元件生产技术、同时进行自行设计液压产品以来,我国的液压件生产已从低压到高压形成系列,并在各种机械设备上得到了广泛的使用。 80 年代起更加速了对西方先进液压产品和技术的有计划引进、消化、吸收和国产化工作,以确保我国的液压技术能在产品质量、经济效益、人才培训、研究开发等各个方面全方位地赶上世界水平。 压传动的工作原理及组成部分 压传动的工作原理 驱动 机床工作台的液压系统,它由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管组成。它的工作原理:液压泵由电动机带动旋转后,从油箱中吸油。油液经滤油器进入液压泵,当它从泵中输出进入压力管后,将换向阀手柄、开停手柄方向往内的状态下,通过开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸南昌航空工业学院毕业论文 - 左腔,推动活塞和工作台向右移动。这时,液压缸右腔的油经换向阀和回油管排回油箱。 如果将换向阀手柄方向转换成往外的状态下,则压力管中的油将经过开停阀、节流阀和换向阀进入液压缸右腔,推动活塞和工作台向左移动,并使液压缸左 腔的油经换向阀和回油管排回油管。 工作台的移动速度是由节流阀来调节的。当节流阀开大时,进入液压缸的油液增多,工作台的移动速度增大;当节流阀关小时,工作台的移动速度减小。 为了克服移动工作台时所受到的各种阻力,液压缸必须产生一个足够大的推力,这个推力是由液压缸中的油液压力产生的。要克服的阻力越大,缸中的油液压力越高;反之压力就越低。输入液压缸的油液是通过节流阀调节的,液压泵输出的多余的油液须经溢流阀和回油管排回油箱,这只有在压力支管中的油液压力对溢流阀钢球的作用力等于或略大于溢流阀中弹簧的预紧力时,油液才能顶 开溢流阀中的钢球流回油箱。所以,在系统中液压泵出口处的油液压力是由溢流阀决定的,它和缸中的油液压力不一样大。 如果将开停手柄方向转换成往外的状态下,压力管中的油液将经开停阀和回油管排回油箱,不输到液压缸中去,这时工作台就停止运动。 从上面的例子中可以得到: 1) 动是以液体作为工作介质来传递动力的。 2)液压传动用液体的压力能来传递动力,它与利用液体动能的液力传 动是不相同的。 3)压传动中的工作介质是在受控制、受调节的状态下进行工作的, 因此液压传动和液压控制常常难以截然分开。 压传动的组成部分 液压传动装置主要由以下四部分组成: 1)能源装置 把机械能转换成油液液压能的装置。最常见的形式就是液压泵,它给液压系统提供压力油。 2)执行装置 把油液的液压能转换成机械能的装置。它可以是作直线运动的液压缸,也可以是作回转运动的液压马达。 3)制调节装置 对系统中油液压力、流量或流动方向进行控制或调节的装置。例 如溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等。这些元件的不同组合形成了不同功能的液压系统。 4)辅助装置 上述三部分以外的其它装置,例如油箱、滤油器、油管等。它们对 保证系统正常工作也有重要作用。 南昌航空工业学院毕业论文 - 液压传动的优缺点 液压传动有以下一些优点: 1) 在同等的体积下,液压装置能比电气装置产生出更多的动力,因为 液压系统中的压力可以比电枢磁场中的磁力大出 3040 倍。在同等的功率下,液压装置的体积小,重量轻,结构紧凑。液压马达的体积和重量只有同等功率电动机的 12%左右。 2) 液压装置工作比较平稳。由于重量轻、惯性小、反应快,液压装置 易于实现快速启动、制动和频繁的换向。液压装置的换向频率,在实现往复回转运动时可达 500次 /现往复直线运动时可达 1000次 / 3) 液压装置能在大范围内实现无级调速(调 速范围可达 2000),它还 可以在运行的过程中进行调速。 4) 液压传动易于自动化,这是因为它对液体压力、流量或流动方向易 于进行调节或控制的缘故。当将液压控制和电气控制、电子控制或气动控制结合起来使用时,整个传动装置能实现很复杂的顺序动作,接受远程控制。 5) 液压装置易于实现过载保护。液压缸和液压马达都能长期在失速状 态下工作而不会过热,这是电气传动装置和机械传动装置无法办到的。液压件能自行润滑,使用寿命较长。 6) 由于液压元件已实现了标准化、系列化和通用化,液压系统的设计、 制造和使用都比较方便。液压元件的排列布置也 具有较大的机动性。 7) 用液压传动来实现直线运动远比用机械传动简单。 液压传动的缺点是: 1) 液压传动不能保证严格的传动化,这是由液压油液的可压缩性和泄 漏等原因造成的。 2) 液压传动在工作过程中常有较多的能量损失(摩擦损失、泄漏损失 等),长距离传动时更是如此。 3) 液压传动对油温变化比较敏感,它的工作稳定性很易受到温度的影 响,因此它不宜在很高或很低的温度条件下工作。 4) 为了减少泄漏,液压元件在制造精度上的要求较高,因此它的造价 较贵,而且对油液的污染比较敏感。 5) 液压传动要求有单独的能源。 南昌航空工业学院毕业论文 - 6) 液压传动出现故障时不易找出原因 。 总的说来,液压传动的优点是突出的,它的一些缺点有的现已大为改善,有的将随着科学技术的发展而进一步得到克服。 南昌航空工业学院毕业论文 - 2、 液压系统设计 明确设计要求,制定基本方案 计要求 设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手进行液压系统各部分设计之前,必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面的情况了解清楚。 单柱液压机主机概况: 液压机公称力 25 液压系统最大工作压力 8 骨块行程 125 压头下行速度 45 mm/s 压头上行速度 130 mm/s 液压系统要完成以下动作循环: 定液压系统基本方案 定液压执行元件的形式 在本设计中 ,液压缸是液压系统中的执行元件,它是一种把液体的压力能转换成机械能以实现直线往复运动的能量转换装置。液压缸结构简单,工作可靠,在液压系统中得到了广泛的应用。 液压缸按其结构形式,可以分为活塞缸、柱塞缸两类。活塞缸和柱塞缸的输入为压力和流量,输出为推力和速度。 液压缸除了单个地使用外,还可以组合起来或和其它机构相结合,以实现特殊的功能。 根据参考文献 2表 们选择活塞缸类中的单杆活塞液压缸,其特点及适用场合见表 2 表 2称 特点 适用 场合 单杆活塞液压缸 有效工作面积大,双向不对称 往返不对称的直线运动等 南昌航空工业学院毕业论文 - 定液压执行元件运动控制回路 1)为了实现液压缸的进和退,我们选择电磁换向阀作为液压系统的方向控制阀。 电磁换向阀的基本工作原理是通过电磁铁控制滑阀阀芯的不同位置,以改变油液的流动方向。当电磁铁断电时,滑阀由弹簧保持在中间位置或初始位置(脉冲式阀除外)。若推动故障检查按钮可使滑阀阀芯移动。电磁换向阀在液压系统中的作用是用来实现液压油路的换向、顺序动作及卸荷等。由于电磁铁的推力有限,电磁换向阀应用在流量不大的液压系 统中。 2)为了实现其工进,可以选择调速阀或节流阀作为速度控制阀。 节流阀的调节应该轻便、准确。在小流量调节时,如通流截面相对于阀心位移的变化率较小,则调节的精确性较高。调节节流阀的开口,便可调节执行元件运动速度的大小。 而调速阀的工作原理:液压泵出口(即调速阀进口)压力,由溢流阀调整,基本上保持恒定。调速阀出口处的压力由活塞上的负载决定。所以当负载增大时,调速阀进出口压差将将减小。 调速阀在液压系统中的应用和节流阀相仿,它适用于执行元件负载变化大而运动速度要求稳定的系统中。 因此,在本设计中选择调速阀作为 速度控制阀。 压源系统 液压系统的工作介质完全由液压源来提供,液压源的核心是液压泵。在无其它辅助油源的情况下,液压泵的供油量要大于系统的需油量,多余的油经溢流阀流回油箱, 溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。 为节省能源提高效率,液压泵的供油量尽量与系统所需流量相匹配。 油液的净化装置是液压源中不可缺少的。在此,我们在泵的小口装上粗滤油器。(进入系统的油液根据被保护元件的要求,通过相应的精滤油器再次过滤。为防止系统中杂质流回油箱,可在回油路上设置磁过滤器或其他型式的滤油器。根据液压设备 所处环境及对温升的要求,还要考虑加热、冷却等措施。 液压系统各液压元件的确定 压介质的选择 液压介质应具有适宜的粘度和良好的粘温特性;油膜强度要高,具有较好的润滑性能;能抗氧化,稳定性好;腐蚀作用小,对涂料、密封材料等有良好的适应性;同时液南昌航空工业学院毕业论文 - 压介质还应具有一定的消泡能力。 选择液压介质时,除专用液压油外,首先是介质种类的选择。根据液压系统对介质是否有抗燃性的要求,决定选用矿油型液压油或抗燃型液压液。 其次,应根据系统中所用液压泵的类型选用具有合适粘度的介质。 最后,还应考虑使用条件等因 素,如环境温度、工作压力、执行机构速度等。当工作温度在 60 以下,载荷较轻时,可选用机械油;工作温度超过 60时,应选用汽轮机油或普通液压油。若设备在很低温度下启动时须选用低凝液压油。 据参考文献 2表 各普通液压油质量指标及应用以及本设计中单柱液压机液压系统的要求选用 普通液压油,其各项质量指标见表 2 表 2称 普通液压油 代号 / 原牌号 20 号 运动粘度 s (40 ) 28 8动粘度 s (50 ) 1723 粘度指数 90 抗氧化安定性 (酸值达2g) h 1000 凝点 点 (开口 ) 170 防锈性 (蒸镏水法 ) 无锈 临界载荷 N 600 抗泡沫性 (93 ) 泡 50 / 消泡 0 抗磨性(四球, N 800 应用 适用于环境温度 040的各类中高压系统(适用工作压力为 拟定液压系统图 在这种单柱液压机上,实现了“工进 快退 停止”的动作循环(见图2可以进行冲剪 、弯曲、翻边、装配、冷挤、成型等多种加工工艺。表2- 3 示此单柱液压机的动作循环表,图 2是这种液压机的液压系统图,南昌航空工业学院毕业论文 - 其滑块的工作情况如图所示。 换 向 延 时 快 退 停 止进 给停 止图 2 单柱液压机动作循环图 1 Y A 2 Y 箱1 Y 0叶 片 泵2 5 K N 单 柱 液 压 机 液 压 系 统 原 理 图6 Y D F 3 - E 1 0 B - 溢 流 阀5 A X F 3 - E 1 0 顺 序 阀3 A Q F 3 - E 1 0 调 速 阀4 油 缸2 3 4 D F 3 O - E 1 0 B - 换 向 阀图 2单柱液压机液压系统图 进油路 液压泵 1 电磁换向阀 2(左位) 单向调速阀 3 液压油缸 4上腔 回油路 液压油缸 4下腔 单向顺序阀 5 电磁换向阀 2(右位) 油箱 7 南昌航空工业学院毕业论文 - 表 2柱液压机液 压系统的动作循环表 动作名称 信号来源 电磁换向阀 2 的工作状态 滑块 工进 1电 左位 快退 2电 右位 液压系统主要参数计算 系统工作压力 压力的选择要根据载荷大小和设备类型而定。还要考虑执行元件的装配空间、经济条件及元件供应情况等的限制。在载荷一定的情况下,工作压力低,势必要加大执行元件的结构尺寸,对某些设备来说,尺寸要受到限制,从材料消耗角度看也不经济;反之,压力选得太高,对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高,必然要提高设备成本。一般来说,对于 固定的尺寸不太受限的设备,压力可以选低一些,行走机械重载设备压力要选得高一些。 公称力为 25单柱液压机属小型液压机类型,一般情况下,载荷不会太高,参考资料 2表 步确定系统工作压力为 4 压缸主要参数的确定 压缸设计中应注意的的问题 液压缸的设计和使用正确与否,直接影响到它的性能和易否发生故障。在这方面,经常碰到的是液压缸安装不当、活塞杆承受偏载、液压缸或活塞下垂以及活塞杆的压杆失稳等问题。所以,在设计液压缸时,必须注意如下几点: 1)尽量使活塞杆 在受拉状态下承受最大负载,或受压状态下具有良好的纵向稳定性。 2)考虑液压缸行程终了处的制动问题和液压缸的排气问题。缸内如无缓冲装置和排气装置,系统中需有相应的措施。但是并非所有的液压缸都要考虑这些问题。 3)正确确定液压缸的安装、固定方式。如承受弯曲的活塞杆不能用螺纹连接,要用止口连接。液压缸不能在两端用键或销定们,只能在一端定位,为的是不致阻碍它在受热时的膨胀。如冲击载荷使活塞杆压缩,定位件须设 置在活塞杆端,如为拉伸则设置在缸盖端。 4) 液压缸各部分的结构需根据推荐的结构形式和设计标准进行设计,尽可 能做到 结构简单、紧凑,加工、装配和维修方便。 压缸主要参数的确定 南昌航空工业学院毕业论文 - 鉴于液压系统的最大工作压力 参考文献 1表 5荐初定d=液压缸m=此时活塞所受推力 27 77 89025 N 由式 11 ( 2 61 10427778 A =)A(D 14 ( 2 = d= D = 考文献 2表 表 这些直径圆整成就近标准值时 得: D =100 mm d =70 此求得液压缸两腔的实际有效面积为: 5784 21 4404 222 .) 液压缸强度校核 液压缸的缸筒壁厚 、活塞杆直径 d 和缸盖处固定螺栓直径在高压系统中必须进行强度校核。 取:液压缸材料为 45#钢,无缝钢管 活塞杆材料 45#钢 厚强度校核 根据参考文献 2表 表 择液压缸外径为 121液压缸壁厚 =昌航空工业学院毕业论文 - 对于本系统: D 10 为厚壁 按壁筒计算: 131 402 D ( 2 式中 , D 为缸筒内径 ; 缸筒试验压力 ,当缸的额定压力 16 , 取 n ; 为缸筒材料的许用应力 , , b 为材料抗拉强度 , n 为安全系数 , 一般取 n = 5 。 所以 : 4=6 ( 2 式中 600b N/n = 5 则 66 101205 10600 n bN/ 222131 402 .D 510. 故缸体壁厚强度满足。 压缸内活塞杆直径 校核 活塞杆的直径 d 按下式进行校核 ( 2 南昌航空工业学院毕业论文 - 式中, F 为活塞杆上的作用力; 为活塞杆材料的许用应力 , 则 : 1910600143 412 7 7 7844 6 . d 故活塞杆强度满足。 压缸盖固定螺栓直径计算 液压缸盖固定螺栓直径按下式计算: F.d s 25( 2 式中 , F 为液压缸负载 ; Z 为固定螺栓个数 ; K 为螺纹拧紧系数 ; K=取 K= 18023602 s : 119101804143 27778312525 6 . .F.d s 0 液压缸稳定性校核 活塞杆受轴向压缩负载时,它所承受的力 F 不能超过使它保持稳定工作所允许的临界负载 免发生纵向弯曲,破坏液压缸的正常工作。 值 与活塞杆材料性质、截面形状、直径和长度以及液压缸的安装方式等因素有关。活塞杆稳定性的校核依下式进行: ( 2 式中 , 安全系数 , 一般取 2 4, 这里取 4。 当活塞杆的细长比 1 时 222l ( 2 南昌航空工业学院毕业论文 - 当活塞杆的细长比 1 时,且 21 = 20 120 时,则 2221 ( 2 式中, l 为安装长度,其值与安装方式有关,见表 2活塞杆横截面最小回转半径, ;1为柔性系数,其值见表 2为由液压缸支承方式决定的末端系数,其值见表 2E 为活塞杆材料的弹性模量,对钢取 E=1011N/J 为活塞杆横截面惯性矩; A 为活塞杆横截面积, f 为由材料强度决定的实验值, 为系数,具体数值均见表 2 表 2液压缸支承方式和 末端系数 2的值 支承方式 支承说明 末端系数 2 1/4 1 2 4 南昌航空工业学院毕业论文 - 表 2 f、 a、 1的值 材料 f 108 N/ 1 铸铁 60180 锻铁 001110 软钢 50190 硬钢 00185 由此,根据实际设计的可得: ;901 ;412 81043 N/ 25001 ( 2 而 l 125 取 l=1750 45219021 则活塞杆稳定性按式: 221 进行校核。 代入数据: 610974 N 南昌航空工业学院毕业论文 - 66 1024314 10974 . 而 1 ( 2 式中 , 活塞所受最大推力 系统最大压力为 8 液压缸无活塞杆腔的截面积 , 78.5 8 106 10 104 N 显然 , 以,活塞杆稳定性满足。 算液压缸实际所需流量 根据最终确定的液压缸的结构尺寸及其运动速度 或转速,计算出液压缸实际所需流量,见表 2 表 2 6 液压缸实际所需流量 工况 活塞下行 (工进 ) 活塞上行 (快退 ) 运动速度 10m/s = = 13 结构参数 101 = 2 = 流量 10m3/s 算公式 Q = A 制液 压缸工况图 南昌航空工业学院毕业论文 - 工 进 换 向 延 时 快 退 停 止 5 35 . 2 1图 2液压阀的选择 压阀的作用 液压阀是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其压力和流量的,因此它可以分为方向阀、压力阀和流量阀三大类。一个形状相同的阀,可以因为作用机制的不同,而具有不同的功能。压力阀和流量阀利用通流截面的节流作用控制着系统的压力和流量,而方向阀则利用通流通道的更换控制着油液的流动方向。这就是说,尽管液压阀存在着各种各样不同的类型,它们之间还是保持着一些基本共同之点。例如: 1)在结构上 ,所有的阀都由阀体、阀心(座阀或滑阀)和驱使阀心动作的元、部件(如弹簧、电磁铁)组成。 2)在工作原理上,所有阀的开口大小,阀进、出口间的压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式,仅是各种阀控制的参数各不相同而已。 压阀的基本要求 液压系统中所用的液压阀,应满足如下要求: 1)动作灵敏,使用可靠,工作时冲击和振动小。 2)油液流过时压力损失小。 3)密封性能好。 4)结构紧凑,安装、调整、使用、维护方便,通用性大。 压阀的选择 1)阀的规格,根据系统的工作压力和实际通过该 阀的最大流量,选择有定型产品的阀件。溢流阀按液压泵的最大流量选取;选择节流阀和调速阀时,要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。 控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些,必要时也允许有 20%以内的短南昌航空工业学院毕业论文 - 时间过流量。 2)阀的型式,按安装和操作方式选择。 本系统工作压力在 4右,所以液压阀均选用中压阀。所选阀的规格型号见表 2 表 225柱液压机液压阀名细表 名称 选用规格 单向调速阀 磁溢流阀 磁换向阀 34向顺序阀 昌航空工业学院毕业论文 - 3、液压泵站及其辅助装置 在本设计中,我们将采用集成块的联接方式来进行液压系统的装配。其集成块单元回路图见图 3 9 Y - 1 0 0压 力 表8 K 3 表 开 关3 A Q F 3 - E 1 0 调 速 阀5 A X F 3 - E 1 0 顺 序 阀 缸1 Y A 2 Y 4 D F 3 O - E 1 0 B - 换 向 阀6 Y D F 3 - E 1 0 B - 溢 流 阀1 Y 0叶 片 泵工 进 快 退+ 停 止 名 称7 油 箱图 3成块单元回路图 液压泵站 压泵站概述及液压泵站油箱容量系列标准 压泵站的概述 目前我国生产液压泵站的厂家很多,液压泵站的种类也繁多,但多数厂家根据用户的具体要求设计和制造,尚未完全系列化、标准化。现在只有液压泵 站的油箱公称容量系列有国家标准。 南昌航空工业学院毕业论文 - 压泵站油箱公称容量系列( 876 81) 表 3箱容量 876L 4 0 25 40 63 100 160 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 3150 4000 5000 6300 系列液压泵站的简述 详细资料见参考文献 237 篇第 10 章。 Z 系列液压泵站 列液压泵站,油箱容量有 256300L 等 18 种规格。选用 各种不同的泵,得到各种不同流量、压力的规格。外形结构上有上置式(有立式及卧式)和非上置式。 列液压泵站生产厂有:上海高行液压件厂、长沙液压件厂、南京液压件三厂等。 液压柜规格性能为油箱容量 250350L,压力 量有 40、 63 和 100L/ 海液压件一厂生产。 液压站 液压泵站,油箱容量 100L,压力 量 16L/州液压件厂生产。 液压柜 液压柜油箱容 量 160L,压力 量有 12、 25L/北京椿树机械厂生产。 液压站 液压泵站油箱容量有 100L 与 160L 两种,压力为 5量为 2063L/定量泵与变量泵两种型式,成都液压元件一厂生产。 H 型液压站 液压站油箱容量 1202000L,压力为 14 量在 10250L/围,由沈阳重型机器厂生产。 E 型液压泵站 液压泵站油箱容量 1400L,压力 7 量 s,上海冶金设计院设计。 重型液压站 南昌航空工业学院毕业论文 - 上海重型机器厂液压站油箱容量 1200L 与 2200L 两种, 1200L 的工作压力为 2200L 的为 5 量均为 320L/ 液压泵 压泵的选择 液压泵是一种能量转换装置,它把驱动电机的机械能转换成输到系统中去的油液的压力能,供液压系统使用。 液压泵的工作压力是指泵实际工作时的压力。液压泵的额定压力是指泵在正常工作条件下按试验标准规定的连续运转的最高压力,超过此值就是过载。液压泵的额定流量是指在正常工作条件下 ,按试验标准规定必须保证的流量,亦即在额定转速和额定压力下由泵输出的流量。 ( 1)液压泵工作压力的确定 1 ( 3 于本系统: 4411 是泵到液压缸间总的管路损失。由系统图可见,从泵到液压缸之间串接有一个单向调节器速阀和一个电磁换向阀,取 = 压泵工作压力为: 5 2) 液压泵流量的确定 ( 3 由工况图看出,系统最大流量发生在快退工况, 410215 .Q m m3/s,泄漏系数 K = 求得液压泵流量 : 410316 m2/s () 选用 双联叶片泵。 双联叶片泵是在一个泵体内安装两个双作用叶片泵,用同一个传动轴驱动。安装大南昌航空工业学院毕业论文 - 小不同的单泵,可以得到两种大小不同的流量,以适应液压系统各种不同速度的要求。双作用叶片泵的工作原理是泵由转子、定子、叶片、配油盘和端盖等件所组成。定子的内表双作用叶片泵的工作原理:面是由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲线八个组成,且定子和转子是同心的。叶片在转子的槽内可灵活滑动,在转子转动时的离心力以及通入叶片根部压力油的作用下,叶片顶部贴紧在定子内表面上,于是两相邻叶片、配油盘、定子和转子间便形成了一个个密封 的工作腔。在转子顺时针方向旋转的情况下,密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大,为吸油区;在左下角和右上角处逐渐减小,为压油区;吸油区和压油区之间有一段封油区把它们隔开。这种泵的转子每转一转,每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次,所以称为双作用叶片泵。泵的两个吸油区和两个压油区是径向对称的,作用在转子上的液压力径向平衡,所以又称为平衡式叶片泵。 压泵装置 液压泵装置是指将电能转变为液压能所需要的设备、元件及其辅助元件。具体而言,主要指电机、联轴器、液压泵、吸油管、排油管以及吸油管口的滤油 器。正确地设计尤其是正确地安装液压泵装置,是液压系统正常工作的重要保证,必须予以足够的重视。 压泵的安装方式 金属切削机床的液压站,多用定量或限压式变量叶片泵。变量叶片泵仅能卧式安装, 而定量叶片泵,无论是单泵还是双联泵,都可以有立式和卧式两种安装方式。齿轮泵与柱塞泵一般为卧式安装。卧式安装的液压泵,其位置又可分为上置式与非上置式两种。上置式指液压泵装置安装在油箱上,立式安装的液压泵皆为上置式。 安装液压泵应注意的问题: 为了防止振动与保证液压泵的使用寿命 ,液压泵必须牢固地紧固在箱盖或基础上,注意经常检查连接螺钉是否松动。 调整好液压泵与电机的联轴器,使二者同心,用手拨动联轴器时不能有松紧不一致的现象。 在有条件的情况下,尽量将液压泵(齿轮泵、定量叶片泵、螺杆泵)安装在油 液内。 液压泵吸油管路的安装必须注意密封可靠及油管插入油液有足够的深度,以防止空气被吸入液压泵。 安装液压泵时,应注意各类液压泵的吸油高度,正确确定液压泵 与油液液面的距离。各类液压泵的吸油高度见表 3 南昌航空工业学院毕业论文 - 表 3类油泵吸油高度 油泵类型 齿轮泵 叶片泵 柱塞泵 螺杆泵 吸油高度( 300400 不大于 500 不大于 500 5001000 压泵与电机的联接 液压泵与电机之间的联轴器,一般用简单型弹性圈柱销联轴器或弹性圈柱销联轴器,其二者的共同特点是传递扭矩范围较大,转速较高,弹性好,能缓冲扭矩急剧变化引起的振动,能补偿轴位移。但在使用中应定期检查弹性圈,发现其损坏后及时更换。上述两种联轴器中,简单型弹性圈柱销联轴器的结构简 单,装卸方便,使用寿命较长,帮比弹性圈柱销联轴器用得多些。应用上述二种联轴器时,一定要注意弹性圈材料必须用耐油橡胶。 安装联轴器的技术要求是: 半联轴器 半联轴器与电动机轴配合时采用67其他轴端则采用低于67则应验算轮毂强度。 最大同轴度偏差不大于 海机床厂经验数据 ),轴线倾斜角 不大于 40。 电动机功率的确定 注射机在整个动作循环中,系统的压力和流量都是变化的,所需功率变化较大,为满足整个工作循环的需要,按较大功率段来确定电动机功率。 由前面的计算已知泵的供油压力应为 5泵的总效率 P = 的总驱动功率为 Q ( 3 34610650 1036105 . 昌航空工业学院毕业论文 - 验算其他工况时,液压泵的驱动功率均小于此值。查产品样本,选用 电动机。 液压管件的确定 管内径确定 由于本系统并未对油管内油液的流速作出规定,因此在整个系统中只需保证各处的流量满足要求即可。初定泵吸油管处流速为 1m/s, 则由式 计算得 d = 8于油管的管径不宜选得过大,以免使液压装置的结构庞大;但也不能选得过小,以免使管内液体 流速加大,系统压力损失增加或产生振动和噪声,影响正常工作。在强度保证的情况下,管壁可尽量选得薄些。薄壁易于弯曲,规格较多,装接较易,采用它可减少管系接头数目,有助于解决系统泄漏问题。考虑到与各液压阀的连接,也为了尽量减少管路中油压的损失,故统一取油管内径为 10 接头 管接头是油管与油管、油管与液压件之间的可拆式连接件,它必须具有装拆方便、连接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、压降小、工艺性好等各项条件。 液压系统中的泄漏问题大部分都出现在它管系中的接头上,为此对管材的选用,接头形式 的确定(包括接头设计、垫圈、密封、箍套、防漏涂料的选用等),管系的设计(包括弯管设计、管道支承点和支承形式的选取等)以及管道的安装(包括正确的运输、储存、清洗、组装等)都要慎审从事,以免影响整个液压系统的使用质量。 滤油器的选择 油器的作用及过滤精度 滤油器在液压系统中,滤除外部混入或者系统运转中内部产生的液压油中的固体杂质,使液压油保持清洁,延长液压元件使用寿命,保证液压系统的工作可靠性。一般认为 75%以上液压系统故障是由于液压油的污染所造成的。因此滤油器对液压系统来说,是不可少 的重要组成部分。 滤油器的过滤精度用从液压油中过滤掉的杂质的颗粒大小表示,一般可分为粗滤油器、普通滤油器、精密滤油器和特精滤油器四种,它们分别能滤去大于 100m、南昌航空工业学院毕业论文 - 10100m、 510m 和 15m 大小的杂质。液压系统压力越高,要求液压元件的滑动间隙越小,因些系统压力越高,要求的过滤精度也越高
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本文标题:25KN单柱液压机液压系统设计【11张图/15700字】【优秀机械毕业设计论文】
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