自卸车举升机构液压系统设计【5张图/14500字】【优秀机械毕业设计论文】

文档包括:
说明书一份。43页，14500字。
开题报告一份。

图纸共5张，如下所示
A0-液压站装配图.dwg
A2-液压原理图.dwg
A2-液压缸.dwg
A3-气动原理图.dwg
A4-自卸车液压原理图.dwg

目 录

中文摘要……………………………………………………………………………Ⅰ
ABSTRACT（英文摘要）……………………………………………………………Ⅱ
第一章 绪论 3
1.1 引言 3
1.2 设计内容及要求 5
1.2.1设计目的 5
1.2.2设计要求 6
1.2.3题目 6
第二章 车厢设计 8
2.1 等刚度车厢设计定性分析 8
2.2防止整车后翻得车厢内部形状设计 9
2.3车厢结构型式按用途不同大概可分为：普通矩形车厢和铲斗车厢 9
第三章 举升机构型式设计 11
3.1直接推动式和连杆组合式 11
3.1.1直推式举升机构 11
3.1.2连杆组合式举升机构 12
3.1.3油缸前推式杠杆平衡式举升机构 12
3.1.4油缸后推式连杆放大式举升机构 13
3.1.5油缸后推杠杆平衡式举升机构 13
3.1.6油缸浮动式举升机构 14
3.2. F式、T式三角架放大举升机构 15
3.3.双缸举升机构 16
3.4.前顶举升机构 17
第四章 举升机构液压系统设计 19
4.1.工况分析 19
4.2.确定系统方案，拟定液压系统图 20
4.2.1.确定执行元件的类型 20
4.2.2. 确定压力控制方式 21
4.2.3.确定顺序动作控制的方式 22
4.2.4. 分流集流阀同步回路 22
4.3拟定液压系统原理图 23
4.3.1举升 23
4.3.2下降 24
4.3.3保持 24
4. 4各个控制阀的作用 24
4.4．1溢流阀的作用 24
4.4.2三位四通换向阀的作用 25
4.4.3单向阀的作用 25
4.4.4单向节流阀的作用 25
4.4.5双向桥式同步回路的作用 26
第五章．液压传动系统设计计算 27
5.1 载荷的组成及其计算 27
5.2 初选系统工作压力 27
5.3 液压缸的设计计算和液压泵的选型 28
5.3.1初选液压缸内径和液压杆外径 28
5.3.2确定液压缸的行程 29
5.3.3校核液压缸杆径 29
5.3.4液压泵的选型 30
5.3.5液压缸的输出速度 31
5.3.6液压缸结构参数计算和材质的确定 32
5.3.7液压缸连接计算 33
5.3.8 确定油缸装配图 37
5.3.9 确定油箱容量 37
5.3.10确定泵站装配图 38
第六章.液压系统控制阀的选型 39
6.1液压阀额定压力的选择 39
6.2.液压阀控制方式的选择 39
6.3确定液压阀的型号 40
致 谢 41
参考文献 42

一、选题的目的、意义
液压传动是机械设备最常用的传动方式，它与机械传统相比，它具有：体积小、质量轻，并且可以实现无及调速。此次设计的液压举升装置主要应用于自卸车方面。随着基础设施投资的不断增长，自卸汽车需求量也越来越大，为了满足运输时常的使用要求，对自卸汽车的需求也将不断增加，以满足工程运输的便利、安全、实惠等要求。
自卸车液压举升装置主要分为：前置式、腹置式两种。与目前普遍使用的腹置液压举升系统相比，前置式多级举升系统具有以下优点：
1、举升能力提高：对于同等直径的油缸，在相同压力的情况下，由于前置油缸例举好，其举升能力一般为腹置式油缸的两倍。
2、降低重心，提高整车稳定性；由于腹置油缸安装在车厢下方，为了布置放大机构和油缸必须加高，加大附车架纵梁与车厢纵梁，而这将显著增加整车的重心高度，影响整车安全性。
3、提高系统安装与维修的方便性：前置举升油缸安装在车厢的前面，具有足够的空间，便于安装及维护；但腹置油缸安装在车厢下面，一旦举升系统发生故障，维修人员必须钻进车下修理，空间受到限制且不安全。
4、提高系统适用性“前顶举升油缸适用于各种吨位级别的自卸车，尤其适用于中重型自卸车及半挂自卸车。
5、对车厢要求与影响小：由于前顶举升油缸安装在车厢前面，只要对厢体适当加强即可，而腹置放大系统安装在厢体下方，油缸对厢体的作用力主要作用在厢体底板上，必须对厢体底板进行加强，因而对厢体的制作工艺、焊接以及钢材消耗量等要求特别高，成品厢体重量更大，成本更高。
因此，本次设计方案内容为“（前置式）自卸车液压举升装置”，包含两个重点：
1、设计出“（前置式）自卸车液压举升装置”的详细原理图，以及各部分组件的3D视图。
2、设计和制作一种用于“（前置式）自卸车液压举升装置”中的重要组成部件：非对称渐开线齿轮泵。
二、本题的基本内容
1、自卸车液压举升装置的原理设计
自卸车液压举升装置是由液压油泵、进油管、液压油缸、回油管、液压油箱、导管构成。液压油泵上装有举升阀，在举升阀上连接有杠杆，杠杆的另一端连接气缸，通过气缸的升降经杠杆传动，控制举升阀运动，使液压油缸升降，如图1所示。 

图1 液压原理图
当换向阀处于中间位置时，电动机带动液压泵旋转，液压泵从油箱内经过过滤器吸油液，经换向阀顺左路流回油箱，此时液压缸处于静止状态，如图2所示。当换向阀右移时，此时换向阀封死，油液通过单向阀，由右路流进液压缸，此时，油液对活塞有压力能，推动活塞向上移动，即“液压举升装置”的举升阶段。

图2 换向阀右移图

图3 换向阀左移图
如图3所示，当换向阀左移时，电动机带动液压泵旋转，液压泵从油箱内经过过滤器吸油液，油液经换向阀从中路流入，从右路流进液压缸，推动活塞向下移动，即“液压举升装置”的下降阶段。
在液压举升装置组成部件中，液压泵是一种能量转换装置，它把驱动它的原动机（一般为电动机）的机械能转换成输送到系统中区的油液的压力能。
在本次设计中，将设计一种高压齿轮泵，具有管式连接方式，其出油口内置单向阀。主要用于前顶、侧翻开式液压举升系统的重型自卸车。其特点抗液压冲击力强、噪声低、使用寿命长。另外该齿轮泵还具有可以和取力器直接连接的特点，减少传动轴的成本。
2．液压泵内部非对称渐开线齿轮的设计与加工
本次设计与加工的液压泵内部的齿轮与普通市场的齿轮不同，为非对称渐开线齿轮。如图4所示。改图为非对称渐开线齿轮的一个齿，与传统的对称渐开线齿轮相比，它的齿形明显的向右凸起，这样在齿轮啮合中，可以有更大的空间供油液流过。在同等体积情况下，可增大排量，降低流量脉动率，同时有利于降低流体噪音。齿轮安装形式拟采用交错齿结构，即同轴上二个齿轮周向错开了半个齿形角，这种结构可降低齿轮泵流量脉动率，大大提高了该齿轮泵的品质。
在设计该齿轮泵中，工艺是一项非常重要的流程，它是保证液压泵平稳和高效运转中的一份不可缺少的部分，在以后的设计中，将会把新型齿轮加工工艺设计出来。

图4 非对称渐开线齿轮单齿结构图

三、完成期限和主要措施
2011.03.08~2011.03.23
研究非对称渐开线齿轮的性能以及液压泵的结构图。
通过autocad软件，设计出非对称渐开线齿轮，通过soliworks软件完成液压泵其余部分的设计。计算非对称渐开线齿轮与普通渐开线齿轮在同样的模数和齿数情况下，两种齿轮的流量比。
2011.04.1~2011.04.16
研究“自卸车液压举升装置”的原理以及结构。
通过soliworks软件，设计出“自卸车液压举升装置”整体结构图，并完善
“自卸车液压举升装置”的液压原理图。
2011.04.16~2011.04.30
研究非对称渐开线齿轮的加工工艺。
通过autocad软件，设计出非对称渐开线齿轮整体加工工艺流程，运用机械加工方法制作出非对称渐开线齿轮，最后完成性能测试。

四、预期达到的目标
设计并获得“自卸车液压举升装置”的整体结构图、非对称渐开线齿轮泵的总装图以及齿轮的零件图，研究出非对称渐开线齿轮的设计与加工制作方法，计算并测试出非对称渐开线齿轮的液压油排量和流量脉动率等性能。

五、主要参考文献
[1] 张天玲. 短平台铰接式汽车维修液压举升装置. 机电工程技术. 2000, 03: 24-25.
[2] 徐福玲. 液压与气压传动.. 2003
[3] 杨培元, 杜吴群, 张岩. 液压系统设计简明手册 . 2001.