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塑料挤出机液压传动系统设计【8张CAD图纸+毕业说明书论文】

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关键词：: 塑料挤出机液压传动系统设计全套 cad 图纸毕业说明书仿单论文

资源描述：

摘要

20世纪50年代我过的液压工业才开始，液压元件初用于锻压和机床设备上。六十年代有了进一步的发展，渗透到了各个工业部门，在工程机械、冶金、机床、汽车等工业中得到了广泛的应用。如今液压系统技术向着高压、高速、高效率、高集成等方向发展。同时，新元件的应计算机的仿真和优化等工作，也取得了卓越的成效。

机械工程主要配套件有动力元传动元件、液压元件及电器元件等。内燃式柴油发动机是目前工程机械动力元件其本上都采用的：传动分为机械传动、液力机械传动等。液力机械传动是现在最普遍使用的。液压液压元件主要有泵、缸、密封件和液压附件。

当前。我过液压件也已从低压到高压形成系列。我过机械工业引进并吸收新技术的基础上进行好好研究，活的可符合国际标准的液压产品。并进一步的优化自己的产业结构，得到性能更好符合国家标准的产品。国外的工程机械配套件的体电视成产悠久、技术成熟、生产集中度高、品牌效应突出。主机和配套件事相互影响、相互促进的。当下，国外工程机械配套件的发展形势较好。

最近这些年国外的工程机械有一种趋势，就是主机的制造企业逐步向组装企业方向发展，配套件由供应商提供。没过的凯斯、卡特彼勒，瑞典的沃尔沃登时世界上实力最强的主机制造企业，气配套件的配套能力也非常强，数量上也是逐年大幅的增长，配套件主要有零部件制造企业来提供。

在科技大爆炸的今天，计算机技师、网络技术、通信技术等现在信息技术对人类的生产生活长生了前所未有的影响。这也是今后制造业的发展，设计方法和制造方法模式的改变指明了方向，为数字化的设计资源与制造资源的远程共享，提高产品效率奠定了基础。目前，在液压领域中，特别是中小企业在就你想液压传动系统的设计时，存在零部件种类繁多、系统集成复杂、参考文献缺乏等一系列困难，而远程设计服务可以解决这些问题。

关键词：工程机械；机床；机械传动；冶金

Abstract

The 1950 s I a hydraulic industrial began, hydraulic components and machine tool equipment used for forging early on. 60 s have a further development, steals the various industrial department's, engineering machinery, metallurgy, machine tools, automotive industry etc have been widely used. Now to high pressure hydraulic system technology, high speed, high efficiency, high integration development direction. Meanwhile, new components of the computer simulation and optimization should work, also got outstanding achievements.

Mechanical engineering major fittings to have power transmission components, $hydraulic components and electrical components, etc. Internal combustion engine is the type diesel power engineering machinery components of its this used to: drive into the mechanical transmission, and hydraulic transmission machinery, etc. Hydraulic mechanical transmission is now the most commonly used. Hydraulic pump and hydraulic elements are mainly cylinder, seal and hydraulic accessories.

Current. I have also set up hydraulic parts from the low pressure to high pressure formation series. I machinery industry and introduction to absorb new technology is conducted on the basis of good research, live with the international standard of hydraulic products. And further optimize their industrial structure, get better performance products meet the national standards. Foreign engineering machinery fittings of the body in the production of a television, mature technology, production concentration is high, the brand effect is prominent. The host and fittings things influence each other and promote each other. At the moment, the foreign engineering machinery accessories development situation is better.

Recent years foreign engineering machinery is a trend, and is host of manufacturing enterprises gradually to the assembly enterprises development direction, fittings by the supplier. The case didn't, caterpillar, Sweden's Volvo world connection the strongest of host manufacturing enterprise, gas fittings are very strong ability of form a complete set, on the amount is year after year sharp growth, fittings mainly parts manufacturing enterprise to provide.

In science and technology of the big bang today, computer technician, network technology, the communication technology and information technology on human now production and life of the influence of the unprecedented longevity. This is also the development of the manufacturing industry in future, the design methods and manufacturing methods model of change pointed out the direction for the design of the digital resources and manufacturing resource remote Shared, and improve the efficiency of the products to lay the foundation. At present, in the hydraulic field, especially small and medium-sized enterprises in it you want to hydraulic transmission system design, auto parts various kinds and system integration complex, lack of reference, a series of difficulties, and remote design services can solve these problems.

Key words: engineering machinery ;machine tool;mechanical drive;metallurgy

第一章液压传动技术 1

1.1液压传动技术的发展 1

1.2液压传动技术的基本原理及应用 1

1.3液压传动系统的组成 2

1.4液压传动的优缺点 2

1.4.1 液压传动的优点 2

1.4.2 液压传动的缺点 3

第二章挤出机液压系统设计 4

2.1 基本结构 4

2.2 控制系统分析 4

2.2.2 上下机头开合系统 6

2.2.3 口型盒上下夹持 7

2.2.4 楔形边锁紧缸 8

第三章液压缸的设计 10

3.1液压缸设计介绍 10

3.1.1液压缸的组成 10

3.1.2 液压缸的静态特征 10

3.1.3液压缸的设计依据及注意事项 10

3.1.4设计步骤 11

3.2液压缸主要尺寸的确定 11

3.2.1 液压缸工作压力的确定 11

3.2.2 液压缸内径D和活塞杆直径d的确定 11

3.2.3 液压缸壁厚和外径计算 12

3.2.4 液压缸工作行程的确定 13

3.2.5 最小导向长度的确定 13

3.2.6 缸体长度的确定 13

3.3液压缸的结构设计 13

3.3.1缸体与缸盖的连接形式 13

3.3.2 活塞杆与活塞的连接结构 14

3.3.3 活塞杆导向部分的结构 14

3.3.4活塞及活塞杆处密封圈的选用 14

3.3.5 液压缸的缓冲装置 14

3.3.6 液压缸的排气装置 14

3.3.7液压缸的安装连接结构 14

3.3.8 液压缸主要零件的材料 14

第四章集成油路的设计 16

4.1液压元件安装连接形式的确定 16

4.1.1 按系统的结构形式确定 16

4.1.2 按阀类元件的配置形式确定 16

4.2 液压油路板的结构 17

4.3 液压油路板的设计 17

4.3.1 分析液压系统，确定液压油路板数目 17

4.3.2制做液压元件样板 18

4.3.3 液压元件的布局 18

4.3.4 确定油孔的位置和尺寸 18

4.3.5 绘制液压油路板零件图 19

4.4 液压油箱的设计 19

4.4.1液压油箱有效容积的确定 19

4.4.2液压油箱的外形设计 20

4.4.3 液压油箱的结构设计 20

第五章液压系统的维护与保养 23

5.1 液压系统的污染控制 23

5.1.1 油液污染的危害 23

5.1.2污染物的种类 23

5.1.3 污染物的来源 24

5.2 液压系统的维护 24

结论 27

参考文献 28

致谢 29

第一章液压传动技术

液压传动也称为流体传动，是主要利用液体压力能的液体传动。它是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，液压传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。

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内容简介：: 沈阳化工大学科亚学院本科毕业论文题目：塑料挤出机液压传动系统设计专业：机械设计制造及其自动化班级：机制 1102 学生姓名：徐欣阳指导教师：侯志敏论文提交日期：年月日论文答辩日期：年月日毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表专业机械设计制造及其自动化班级机制 1102 姓名徐欣阳题目塑料挤出机液压传动系统设计评阅人评语徐欣阳同学： 1完成图纸折合图 2 张，毕业设计计算说明书 27页，完成了规定毕业设计的工作量。 2设计计算书参数选取及计算基本正确，应用基础理论知识尚可。文中插图较合理。 3结构设计基本合理，没有原则性错误。视图表达较为清晰，计算机绘图能力较好。 4 具有一定的专业知识，能够结合题目进行分析运算，基础概念清楚。 5 小型涡轮的夹具设计与论证无原则性错误，元件及参数的选择合理，图纸基本正确，较好地应用基础理论知识，论文语言较通顺，书写较认真。 6. 能够结合题目查阅技术文献，参考文献较多。建议予以答辩。签字： 2015 年 5 月 25 日毕业设计 (论文 )答辩记录专业班级 : 机制 1102 学号： 311102336 姓名 :徐欣阳答辩内容记录 : 记录人：沈阳化工大学科亚学院本科生毕业设计成绩考核评价表答辩小组：年月日毕业设计名称塑料挤出机液压传动系统设计专业机械设计制造及其自动化班级机制 1102 姓名徐欣阳评价人权重评价点得分指导教师 10 图纸完备、整洁，设计说明书的撰写质量 5 分析、计算、论证的综合能力 5 能综合运用所学知识和专业知识，独立工作能力强 5 毕业实习表现、进度表书写情况评阅人 10 设计的有重大改进或独特见解，有一定应用价值 5 设计的难度和工作量，结合本专业情况 5 计算、图纸、公式、符号、单位是否符合工程设计规范 5 说明书的条理性、语言、书写、图表水平答辩小组 10 设计规格符合要求及答辩规范程度 10 答辩挂图准备情况 10 答辩中思维敏捷，知识面宽厚程度 10 回答问题的正确性，有无错误 10 是否有创新意识，设计是否有新意教师、评阅人和答辩小组按以上各条的相应评价点给出得分，合计总分数。在总成绩分数中， 90为优秀， 80为良好， 70中等， 60及格，不足 60 分为不及格，列入本表右侧成绩栏中。注意：有严重抄袭现象的学生成绩应定为不及格，有抄袭现象但不严重的学生成绩应降档处理。指导教师、评阅人及答辩小组对此应切实注意，如有不可解决的分歧，可交于院系答辩委员会裁定。合计分数成绩沈阳化工大学科亚学院毕业设计（论文）答辩成绩评定沈阳化工大学科亚学院毕业设计（论文）答辩委员会于 2015 年 06 月 05 日审查了机械设计制造及其自动化专业徐欣阳的毕业设计（论文）。设计（论文）题目：塑料挤出机液压传动系统设计设计（论文）专题部分：设计（论文）共 31 页，设计图纸 3 张指导教师：评阅人：毕业设计（论文）答辩委员会意见：成绩：学院答辩委员会主任委员（签章）年月日毕业设计（论文）任务书机械设计制造及其自动化专业 1102班学生：徐欣阳毕业设计（论文）题目：塑料挤出机液压传动系统设计毕业设计（论文）内容：合张 (含总图 )； 4纸，标准格式。正文不少于 20页（含中英文摘要）； 000字以上；毕业设计（论文）专题部分：液压传动系统设计起止时间： 2015年 3月 6日至 2015年 6月 5日指导教师：签字 2015年 3 月 6 日 1 班级科机械 0804 学号 98840413 文献综述题目塑料挤出机液压传动系统设计学院沈阳化工大学科亚学院专业机械设计制造及其自动化学生姓名徐欣阳导师姓名侯志敏 2 前言近年来，中国常规挤出机及生产线，以优异的性价比逐渐走俏国际巿场。同时，中国在先进挤出技术领域不断创新，开拓出了多种新型挤出产品。精密挤出技术适应高精加工需要，液压传动和气体传动称为流体传动。是据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。当今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。正文一挤出机 1 用途是用于基础法生产带式摩擦片火鼓式制动器摩擦衬片烦人摩擦材料生产工艺。 2 特点挤出机使用混成料，通过螺旋送料至挤出口，用液压柱塞（或螺旋）将物料从圆形挤出口挤出，被挤出物料成连续圆柱状，通过轴压成型，将挤出的连续圆柱形物料整形为所需连续带状物料。 3 分类挤出机按作用类型可分为连续挤出和非连续挤出。塑料挤出机也是塑料机械的一种。挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角，将机头分成斜角机头（夹角 120o）和直角机头。机头的外壳是用螺栓固定在机身上，机头内的模具有模芯坐，并用螺帽固定在机头进线端口，模芯座的前面装有模芯，模芯及模芯座的中心有孔，用于通过芯线。塑料挤出机分为双螺杆挤出机和单螺杆挤出机以及不常看见的多螺杆挤出机和无螺杆挤出机两种挤出机的区别：单螺杆的机器和双螺杆的机器 :一个是一根螺杆 ,一个是两根螺杆功率因螺杆不同而不同双的功率约为 205 的约为 50 锥双的产量约为 100,65 锥双约为200 挤出机按其螺杆数量可以分为单螺杆、双螺杆和多螺杆挤出机。目前以单螺杆挤出机应用最为广泛，适宜于一般材料的挤出加工。双螺杆挤出机由于具有由摩擦产生的热量较少、物料所受到的剪切比较均匀、螺杆的输送能力较大、挤出量比较稳定、物料在机筒内停留长 ,混合均匀。列锥形双螺杆挤出机具有强制挤出、高质量、适应性广、寿命长、剪切速率小、物料不易分解、混炼塑化性能好、粉料直接成型等特点，温度自控，真空排气等装置。适用于管、板、异形材等制品的生产。单螺杆挤出机无论作为塑化造粒机械还是成型加工机械都占有重要地位，近几年来，单螺杆挤出机有了很大的发展。目前德国生产的大型造粒用单螺杆挤出机，螺杆直径达700量为 36t/h。 4 现状单螺杆挤出机发展的主要标志在于其关键零件螺杆的发展。近几年以来，人们对螺杆进行了大量的理论和实验研究，至今已有近百种螺杆，常见的有分离型、剪切型、屏 3 障型、分流型与波状型等。从单螺杆发展来看，尽管近年来单螺杆挤出机已较为完善，但随着高分子材料和塑料制品不断的发展，还会涌现出更有特点的新型螺杆和特殊单螺杆挤出机。从总体而言，单螺杆挤出机向着高速、高效、专用化方向发展。双螺杆挤出机喂料特性好，适用于粉料加工，且比单螺杆挤出机有更好的混炼、排气、反应和自洁功能，特点是加工热稳定性差的塑料和共混料时更显示出其优越性。近些年来国外双螺杆挤出机已经有很大的发展，各种形式的双螺杆挤出机已系列化和商品化，生产的厂商也较多。二液压传动的发展概况和应用 1 液压传动的发展概况 20 世纪 50 年代我过的液压工业才开始，液压元件初用于锻压和机床设备上。六十年代有了进一步的发展，森偷到了各个工业部门，在工程机械、冶金、机床、汽车等工业中得到了广泛的应用。如今液压系统技术向着高压、高速、高效率、高集成等方向发展。同时，新元件的应计算机的仿真和优化等工作，也取得了卓越的成效。机械工程主要配套件有动力元传动元件、液压元件及电器元件等。内燃式柴油发动机是目前工程机械动力元件其本上都采用的：传动分为机械传动、液力机械传动等。液力机械传动是现在最普遍使用的。液压液压元件主要有泵、缸、密封件和液压附件。当前。我过液压件也已从低压到高压形成系列。我过机械工业引进并吸收新技术的基础上进行好好研究，活的可符合国际标准的液压产品。并进一步的优化自己的产业结构，得到性能更好符合国家标准的产品。国外的工程机械配套件的体电视成产悠久、技术成熟、生产集中度高、品牌效应突出。主机和配套件事相互影响、相互促进的。当下，国外工程机械配套件的发展形势较好。最近这些年国外的工程机械有一种趋势，就是主机的制造企业逐步向组装企业方向发展，配套件由供应商提供。没过的凯斯、卡特彼勒，瑞典的沃尔沃登时世界上实力最强的主机制造企业，气配套件的配套能力也非常强，数量上也是逐年大幅的增长，配套件主要有零部件制造企业来提供。在科技大爆炸的今天，计算机技师、网络技术、通信技术等现在信息技术对人类的生产生活长生了前所未有的影响。这也是今后制造业的发展，设计方法和制造方法模式的改变指明了方向，为数字化的设计资源与制造资源的远程共享，提高产品效率奠定了基础。目前，在液压领域中，特别是中小企业在就你想液压传动系统的设计时，存在零部件种类繁多、系统集成复杂、参考文献缺乏等一系列困难，而远程设计服务可以解决这些问题。 2 液压传动特单机在机械行业中的应用 A 液压传动的优点：（ 1）单位功率的重量轻，记载相同功率输出的条件下，体积小、重量轻、惯性小、结构紧凑、动态特性好。（ 2）可实现较大范围的无级调速。 4 （ 3）工作平稳 ,冲击小 ,能快速的启动，制动和频繁换向。（ 4）获得很大的力和转矩容易。（ 5）操作方便，调节简单，易于实现自动化。（ 6）易于实现过载保护，安全性好。（ 7）液压元件以实现了标准化，系列化和通用化，便于液压系统的设计，制造和使用。 B 液压传动的缺点（ 1）使用液压传动对维护的要求高，工作油要始终保持清洁；（ 2）对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成本较高；（ 3）液压元件维修较复杂，且需要有较高的技术水平。 3 液压传动结构特点液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件，主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作，所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵，它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵，在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置，主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置，也就是把液压的能量转换称为机械能，从而对外做功。液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制，以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性，使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。除了上述的元件以外，液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件，我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标，我们能够设计不同的回路，比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等结论根据液压传动的结构及其特点，在液压系统的设计中，首先要进行系统分析，然后拟定系统的原理图，其中这个原理图是用液压机械符号来表示的。之后通过计算选择液压器件，进而再完成系统的设计和调试。这个过程中，原理图的绘制是最关键的。它决定了一个设计系统的优劣。液压传动的应用性是很强的，比如装卸堆码机液压系统，它作为一种仓储机械，在现代化的仓库里利用它实现纺织品包、油桶、木桶等货物的装卸机械化工作。也可以应用在万能外圆磨床液压系统等生产实践中。这些系统的特点是功率比较大，生产的效率比较高，平稳性比较好。液压作为一个广泛应用的技术，在未来更是有广阔的前景。随着计算机的深入发展，液压控制系统可以和智能控制的技术、 5 计算机控制的技术等技术结合起来，这样就能够在更多的场合中发挥作用，可以更加精巧的、更加灵活地完成预期的控制任 . 参考文献（ 1）许福玲，陈光明 . 液压与气压传动 . 北京：机械工业出版社， 1999 （ 2）何存兴液压与气压传动 . 武汉：华中科技大学出版社， 2000 （ 3）左建民液压与气压传动 . 机械工业出版社 ,1999 （ 4）李寿刚液压传动北京：北京理工大学出版社 ,1994 年（ 5）薛祖德液压传动北京：中央广播电视大学出版社（ 6）袁承训液压与气压传动北京：机械工业出版社（ 7）姜继海液压传动哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社（ 8）赵应越常用液压阀与其修理南京：东南大学出版社（ 9）李幕洁液压传动与气压传动北京：机械工业出版社（ 10）章宏甲机床液压传动北京：机械工业出版社（ 11）林建亚液压元件北京：机械工业出版社沈阳化工大学科亚学院本科毕业论文题目：塑料挤出机液压传动系统设计专业：机械设计制造及其自动化班级：机制 1102 学生姓名：徐欣阳指导教师：侯志敏论文提交日期： 2015 年 6 月 1 日论文答辩日期： 2015 年 6 月 4 日摘要 20 世纪 50 年代我过的液压工业才开始，液压元件初用于锻压和机床设备上。六十年代有了进一步的发展，渗透到了各个工业部门，在工程机械、冶金、机床、汽车等工业中得到了广泛的应用。如今液压系统技术向着高压、高速、高效率、高集成等方向发展。同时，新元件的应计算机的仿真和优化等工作，也取得了卓越的成效。机械工程主要配套件有动力元传动元件、液压元件及电器元件等。内燃式柴油发动机是目前工程机械动力元件其本上都采用的：传动分为机械传动、液力机械传动等。液力机械传动是现在最普遍使用的。液压液压元件主要有泵、缸、密封件和液压附件。当前。我过液压件也已从低压到高压形成系列。我过机械工业引进并吸收新技术的基础上进行好好研究，活的可符合国际标准的液压产品。并进一步的优化自己的产业结构，得到性能更好符合国家标准的产品。国外的工程机械配套件的体电视成产悠久、技术成熟、生产集中度高、品牌效应突出。主机和配套件事相互影响、相互促进的。当下，国外工程机械配套件的发展形势较好。最近这些年国外的工程机械有一种趋势，就是主机的制造企业逐步向组装企业方向发展，配套件由供应商提供。没过的凯斯、卡特彼勒，瑞典的沃尔沃登时世界上实力最强的主机制造企业，气配套件的配套能力也非常强，数量上也是逐年大幅的增长，配套件主要有零部件制造企业来提供。在科技大爆炸的今天，计算机技师、网络技术、通信技术等现在信息技术对人类的生产生活长生了前所未有的影响。这也是今后制造业的发展，设计方法和制造方法模式的改变指明了方向，为数字化的设计资源与制造资源的远程共享，提高产品效率奠定了基础。目前，在液压领域中，特别是中小企业在就你想液压传动系统的设计时，存在零部件种类繁多、系统集成复杂、参考文献缺乏等一系列困难，而远程设计服务可以解决这些问题。关键词：工程机械；机床；机械传动；冶金 950 s I a 60 s a s, to of to $is of is I up to I to is on of of of in of a is is At is is a is to by t, s of of a on is to In of on of of is of in of of of to At in in it to of a of 目录第一章液压传动技术 . 1 压传动技术的发展 . 1 压传动技术的基本原理及应用 . 1 压传动系统的组成 . 2 压传动的优缺点 . 2 压传动的优点 . 2 压传动的缺点 . 3 第二章挤出机液压系统设计 . 4 本结构 . 4 制系统分析 . 4 下机头开合系统 . 6 型盒上下夹持 . 7 形边锁紧缸 . 8 第三章液压缸的设计 . 10 压缸设计介绍 . 10 压缸的组成 . 10 压缸的静态特征 . 10 压缸的设计依据及注意事项 . 10 计步骤 . 11 压缸主要尺寸的确定 . 11 压缸工作压力的确定 . 11 压缸内径 D 和活塞杆直径 d 的确定 . 11 压缸壁厚和外径计算 . 12 压缸工作行程的确定 . 13 小导向长度的确定 . 13 体长度的确定 . 13 压缸的结构设计 . 13 体与缸盖的连接形式 . 13 塞杆与活塞的连接结构 . 14 塞杆导向部分的结构 . 14 塞及活塞杆处密封圈的选用 . 14 压缸的缓冲装置 . 14 压缸的排气装置 . 14 压缸的安装连接结构 . 14 压缸主要零件的材料 . 14 第四章集成油路的设计 . 16 压元件安装连接形式的确定 . 16 系统的结构形式确定 . 16 阀类元件的配置形式确定 . 16 压油路板的结构 . 17 压油路板的设计 . 17 析液压系统，确定液压油路板数目 . 17 做液压元件样板 . 18 压元件的布局 . 18 定油孔的位置和尺寸 . 18 制液压油路板零件图 . 19 压油箱的设计 . 19 压油箱有效容积的确定 . 19 压油箱的外形设计 . 20 压油箱的结构设计 . 20 第五章液压系统的维护与保养 . 23 压系统的污染控制 . 23 液污染的危害 . 23 染物的种类 . 23 染物的来源 . 24 压系统的维护 . 24 结论 . 27 参考文献 . 28 致谢 . 29 沈阳化工大学毕业科亚学院学士学位论文第一章液压传动技术 1 第一章液压传动技术液压传动也称为流体传动，是主要利用液体压力能的液体传动。它是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，液压传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。压传动技术的发展 1795年英国约瑟夫布拉曼 (749在伦敦用水作为工作介质 ,以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。 1905年将工作介质水改为油，又进一步得到改善。第一次世界大战 (1914液压传动广泛应用，特别是 1920 年以后，发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的 20 年间才开始进入正规的工业生产阶段。 1925 年维克斯 (明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。 20 世纪初康斯坦丁尼斯克(G对能量波动传递所进行的理论及实际研究， 1910 年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等 )方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战 (1941间，在美国机床中有 30%应用了液压传动。应该指出，日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后，日本迅速发展液压传动， 1956 年成立了 “ 液压工业会 ” 。近 20 30 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。压传动技术的基本原理及应用液压传动的基本原理是在密闭的容器内，利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转换和传递动力的。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。在液压传动中，液压油缸就是一个最沈阳化工大学毕业科亚学院学士学位论文第一章液压传动技术 2 简单而又比较完整的液压传动系统，分析它的工作过程，可以清楚的了解液压传动的基本原理。液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。压传动系统的组成液压传动系统主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。 1、动力元件（油泵）它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能；是液压传动中的动力部分。 2、执行元件（油缸、液压马达）它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。 3、控制元件包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。 4、辅助元件除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件及油箱等，它们同样十分重要。 5、工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。压传动的优缺点压传动的优点液压传动的主要优点有：（ 1）体积小、重量轻，例如同功率液压马达的重量只有电动机的 10 20%。因此惯性力较小，当突然过载或停车时，不会发生大的冲击。沈阳化工大学毕业科亚学院学士学位论文第一章液压传动技术 3 （ 2）能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无极调速，且调速范围最大可达 1： 2000(一般为 1： 100）。（ 3）换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下，可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换。（ 4）液压泵和液压马达之间用油管连接，在空间布置上彼此不受严格限制。（ 5）由于采用油液为工作介质，元件相对运动表面间能自行润滑，磨损小，使用寿命长。（ 6）操纵控制简便，自动化程度高。（ 7）容易实现过载保护。（ 8)液压元件实现了标准化、系列化、通用化、便于设计、制造和使用。压传动的缺点液压传动的主要缺点有：（ 1）使用液压传动对维护的要求高，工作油要始终保持清洁；（ 2）对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成本较高；（ 3）液压元件维修较复杂，且需有较高的技术水平；（ 4）液压传动对油温变化较敏感，这会影响它的工作稳定性。因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作，一般工作温度在 60 范围内较合适。（ 5）液压传动在能量转化的过程中，特别是在节流调速系统中，其压力大，流量损失大，故系统效率较低。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章挤出机液压系统设计 4 第二章挤出机液压系统设计液压系统是液压机械的一个组成部分 ,液压系统的设计要与主机的总体设计同时进行。着手设计时 ,必须从实际出发 ,有机地结合各种传动形式 ,充分发挥液压传动的优点 ,力求设计出结构简单 ,工作可靠 ,成本低 ,效率高 ,操作简单 ,维修方便的液压传动系统。主要参数 : 工作压力 16量 10L/机转速 1450r/机功率 4电源 0制电源 50本结构系统由动力系统（低，高压供油系统）、执行机构（各种液压缸）、控制系统（控制阀）组成，工作介质为液压油。高、低压供油系统由双联叶片泵供油。高低压供油系统及其他系统主控元件都安装在油箱上面，实现了与执行系统的分离，既便于故障原因分析，又利于挤出机的检修。制系统分析本次设计中主要对合模、起模两个过程详细分析。合模过程：机头合上上，下口型锁紧缸锁紧楔形边夹紧开始工作启模过程：楔形边松开上，下口型锁紧缸松开机头张开检修清理如图，表沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章挤出机液压系统设计 5 图挤出机液压原理图表 2电磁铁通电顺序表 101口型锁紧缸开锁 + 下口型锁紧缸关锁 + + 上口型锁紧缸开锁 + 上口型锁紧缸关锁机头张合开 + 机头张合关 + 楔形边夹紧锁开锁 + 楔形边夹紧锁关锁 + 电磁铁工况沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章挤出机液压系统设计 6 图机头开合系统原理图下机头开合系统机头开合液压系统见上图。机头开合上下单独动作，液压原理完全相同。分析如下：系统中换向阀 6电，压力油经过换向阀的右油路，液压锁的右侧单向阀，单向节流阀的右侧阀进入油缸的无杆腔，完成机头的关闭动作。当机头到位接近开关检测，油路内压力到达 16确定机头关闭到位。系统中换向阀 7力油经过换向阀的左油路，液压锁的左侧单向阀，单向节流阀的左侧阀进入油缸的有杆腔，完成机头的打开动作。当机头到位接近开关检测，油路内压力到达 16确定机头打开到位。单向节流阀和双控平衡阀共同确保压力油缓慢平稳流动，液压缸平稳卸压，使机头开合动作平稳，避免打开或关闭机头时速度过快而发生意外。液压锁和压锁的 2个单向阀立即同时关闭，油缸活塞立刻停止动作，使机头在任意位置停留，不至于发生安全事故。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章挤出机液压系统设计 7 图型盒上下夹持上图为上口型锁紧系统，口型盒夹持油缸分为 2组，分别由独立的液压系统进行控制，两者的不同之处在于下组油缸的液压系统没有平衡阀。系统在得到夹持或松开口型盒信号后上下液压系统同时启动，油缸同步动作，完成口型盒夹持或松开要求。系统中换向阀 2电，压力油经过换向阀右油口进入油缸的无杆腔，活塞杆伸出完成夹持动作。由于此系统中油缸较多，为了减少动作时间，油缸排出的压力油经单向阀进入供油管路补给油源，减少压力油循环造成浪费。系统中的平衡阀确保回油管路压力，使上组油缸活塞杆缓慢伸出，避免冲顶口型盒；而下组油缸活塞杆是自下而上伸出，自身阻力可以确保活塞杆伸出平稳，因此下组油缸液压系统中没有平衡阀。活塞杆收回时，系统中 3力油经换向阀的左油口，单向阀，平衡阀进入油缸小腔，此时回油经进油打开的夜空单向阀直接回流油箱，完成松开动作。上下口型夹持动作只有当油路内压力达到 16且口型的上下两组油缸动作全部夹持到位，才确定口型夹持动作完成。夹持动作完成后，若油路压力低于 16学科亚学院学士学位论文第二章挤出机液压系统设计 8 时，低压泵启动开始补压。图楔形边夹紧原理图形边锁紧缸楔形边夹紧锁机构和机头张合系统相似，所不同的是两组液压缸同时进行动作。系统中换向阀 9电，压力油经过换向阀的右油路，液压锁的右侧单向阀，单向节流阀的右阀进入油缸的无杆腔，完成机头的关闭动作。当机头到位经检测开关检测，油路内压力达到 16确定楔形边夹紧到位。单向节流阀的作用是保证压力油缓慢平稳流动，液压缸平稳卸压，使机头开合动作平稳，避免打开或关闭机头时速度过快而发生意外。液压锁和 Y 型换向阀能够共同确保在系统突然失电时，换向阀的阀芯处于中位且其两油口同时接通油箱卸油，液压锁的两个单向阀立即同时关闭，油缸活塞即刻停止动作，使机头在任意位置停留，不沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第二章挤出机液压系统设计 9 至于发生安全事故。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章液压缸的设计 10 第三章液压缸的设计压缸设计介绍 1 缸体组件螺栓联接、螺钉联接、半环联接、焊接、钢丝挡圈联接、拉杆联接活塞组件螺母开口销、焊接、半环套环、半环、卡簧、双螺母 3 密封装置 (1) 间隙密封 (2)活塞环密封 (3)橡胶圈密封 4 缓冲装置 (1)间隙缓冲（ 2）可变节流缓冲（ 3）可调节流缓冲 5 排气装置 (1)排气塞（ 2）排气阀压缸的静态特征实际推力和速度由于摩擦损失和油液泄漏损失的影响，要比计算值小些。械效率和总效率容积效率等于实际流量与理论流量的比值。机械效率等于理论转矩与实际输入转矩的比值。总效率等于输出功率与输入功率的比值。 1. 设计依据： (1)设备的用途工件条件。 (2)工作机构的结构特点、负载情况、速度要求、行程大小和动作要求。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章液压缸的设计 11 (3)液压系统所选定的工作压力。 (4)材料、配件和加工工艺的现状。 (5)有关国家标准和技术规范等。注意事项： (1)在保证设计要求的前提下，尽量使结构简单、紧凑、尺寸小，采用标准形式和标准件，使设计、制造容易，装配、调整、维护方便。 (2)应尽量使活塞杆在多拉状态下承受最大负载，在多压状态下具有良好的纵向稳定性。 (3)在确定与设备的固定形式时，必须考虑缸体受热后的伸长问题，为此，缸体只应在一端固定，而让另一端能自由伸缩。（ 1）选择液压缸的类型和各部分的结构形式。（ 2）确定基本参数： P、 D、 d。（ 3）结构计算与验算：包括缸筒壁厚、外径、端盖的强度计算，活塞杆强度和稳定性验算，以及各部分连接结构的强度计算。（ 4）导向、密封、缓冲、排气及防尘装置设计。（ 5）整理设计计算书，绘制装配图和零件图。压缸主要尺寸的确定压缸工作压力的确定液压缸工作压力可根据负载的大小及机器的类型来确定，本次设计中取液压缸工作压力为 16 压缸内径 D 和活塞杆直径 d 的确定 2211411 （式中沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章液压缸的设计 12 d/ 的外负载； 3264 2 0 0 1 0163 . 1 4 1 6 1 0 0 . 9 5 1 1 0 . 71D =d = D和 D=160d=110选定的液压缸内径 D，必须进行最小稳定速度验算。要保证液压缸节流腔的有效面积 A，必须大于保证最小稳定速度的最小有效面积 Av（式中 2 2 2 2 2( ) ( 1 6 1 1 ) 1 0 5 . 9 644A D d c m 2m i nm i / m i n 4 . 1 70 . 4 /q LA c mv m s A 合要求。压缸壁厚和外径计算 2 (式中 m） D m）般取最大工作压力的（（ 1 . 3 1 6 0 . 1 6 0 . 0 1 52 1 1 0 m 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章液压缸的设计 13 = 1 5 整后取压缸工作行程的确定液压缸工作行程长度，可根据执行机构实际工作的最大行程来确定，取 L=400 小导向长度的确定如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度（间隙引起的挠度）增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一定的最小的导向长度。对一般的液压缸，最小导向长度 20 2 (式中 4 0 0 1 6 0 1002 0 2H m m ( 塞的宽度 B, B= （ d = 0 . 6 1 1 0 = 6 6 11, ( 0 . 6 1 . 0 ) 0 . 6 1 1 0 6 6L d m m 缸盖滑动支撑面的长度 L 111, = ( ) 1 0 0 ( 1 1 2 6 6 ) 1 122C C H L B m m 隔套的长度体长度的确定液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞宽度之和，缸体的外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。 L1=400+112=512压缸的结构设计缸体端部与缸盖的连接形式与工作压力 ,缸体材料以及工作条件有关。本次设计中选择法兰连接。法兰连接具有以下优点 :(1)结构简单 ,成本低； (2)容易加工 ,便于装拆； (3)强度较大 ,能承受高压。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章液压缸的设计 14 塞杆与活塞的连接结构活塞杆与活塞的连接方式分为整体式结构和组合式结构。本次设计采用组合式结构中的螺纹连接。塞杆导向部分的结构活塞杆导向部分的结构 ,包括活塞杆与端盖 ,导向套的结构 ,以及密封 ,防尘和锁紧装置等。导向套的结构为了磨损后便于更换制造成与端盖分开的结构。为了有利于导向套的润滑导向套安装在密封圈的内侧。本次设计中选择料为压缸的缓冲装置液压缸带动工作部件运动时，因运动件的质量较大，运动速度较高，则在到达行程终点时，会产生液压冲击，甚至使活塞与缸桶端盖之间产生机械碰撞。为了防止这种现象发生，在行程末端设置环节间歇式节流缓冲装置。压缸的排气装置为了满足运动速度稳定性的要求在液压缸的顶端设置排气阀。（ 1）液压缸的安装形式本次设计采用耳环安装。（ 2）液压缸进，出油口形式及大小的确定液压缸进，出油口布置在端盖或缸体上。进出油口的形式一般选用螺孔或法兰连接。（ 3）液压缸用耳环安装结构本次设计中选用球铰耳环结构。压缸主要零件的材料液压缸主要材料的选择见表表 3压缸的主要材料的选择沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第三章液压缸的设计 15 零件名称材料零件名称材料缸体 35 活塞 45 活塞杆 45 缸盖 45 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第四章集成油路的设计 16 第四章集成油路的设计压元件安装连接形式的确定液压元件的安装形式与液压系统的结构形式和元件的配置形式有关，现分别加以讨论。系统的结构形式确定液压系统的结构形式分为集中式和分散式两种。集中式结构是将液压系统的动力装置、控制调节装置和油箱等放在主机之外，单独设置一个液压站。这中形式的优点是安装连接方便，液压源的振动、发热都不会影响主机的工作性能。缺点就是设置液压站，增加了占地面积和管路长度。分散式结构是将液压元件分散放置在主机的某些部位，与主机合为一体，其优点是结构紧凑、占地少、管路短。缺点是安装连接（包括维修）复杂液压源的振动和发热都会影响主机的工作性能和精度。为此，对于一般的液压系统，为了使结构紧凑，可采用分散式安装连接的方式，而对于组合机床、自动线和精密设备的液压系统为了减少油箱的发热、液压源振动的影响，保持主机的工作精度，多采用集中式的配置形式确定。阀类元件的配置形式确定液压元件的配置形式分为管式、板式和集成式配置三种形式。配置形式不同，液压系统的压力损失和元件的连接方式也就不同。目前，阀类元件的配置形式广泛采用集成式。通常使用的液压元件有板式和管式两种结构。管式元件通过油管来实现相互之间的连接，液压元件的数量越多，连接的管件越多，结构越复杂，系统压力损失越大，占用的空间就越大，维修、保养和拆装越困难。因此，管式元件一般用于结构简单的系统。板式元件固定在板件上，分为液压油路连接、集成块连接和叠加阀连接。把一个液压回路中个元件合理地布置在一块液压油路板上，这与管式连接比较，除了进出液压油液通过管道外，各液压元件用螺钉规则地固定在一块液压阀块上，元件之间由液沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第四章集成油路的设计 17 压油路板上的孔道勾通。板式元件的液压系统安装、调试和维修方便，压力损失小，外形美观。但是，其结构标准化程度差，互换性不好，结构不够紧凑，制造加工困难，使用受到限制。此外，还可以把液压元件分别固定在几块集成块上，再把各集成块按设计规律装配成一个液压集成回路，这种方式与油路板比较，标准化、系列化程度高，互换性能好，维修、拆装方便，元件互换容易，集成块可进行专业化生产，起质量好、性能可靠而且设计生产周期短。使用近年来在液压油路板和集成块基础上发展起来的新型液压元件叠加阀组合成回路也有其独特的优点，他不需要另外的连接件，由叠加阀直接叠加而成。其结构更为紧凑，体积更小，重量更轻，无管件连接，从而消除了因油管、接头引起的泄漏、振动和噪音。压油路板的结构液压油路板一般采用灰铸铁来制造，要求材料致密，无缩孔疏松等缺陷。液压油路板的结构，正面用螺钉固定液压元件，表面粗糙度值为面连接压力油管（ P）、回油管（ T）、泄漏油管（ L）和工作油管（ A、 B）等。油管与液压油路板通过管接头用米制细牙或英制管螺纹连接。液压元件之间通过液压油路板内部的孔道连接。除了正面外，其他加工面和孔道的表面粗糙度值为此外液压油路板的安装固定也很重要的，油路板一般采用框架固定，要求安装、维修和检测方便。它可以安装固定在机床上或机床附属设备上，但比较方便的是安装在液压站上。压油路板的设计析液压系统，确定液压油路板数目简单的液压系统元件不多，要求液压油路板上的元件布局紧凑，尽量把元件都装在一块板上，但液压系统复杂时，由于液压元件较多，应避免液压油路板上孔道过长，给加工制造带来困难，所以板的外形尺寸一般不大于 400上安装的阀一般不多于 10 12 个，这也可以避免孔道过于复杂，难于设计和制造。若一个液压系统需多个块液压油路板布局，则应对该系统进行适当分解，但应注意：（ 1）同一个液压回路的液压元件应布置在同一块液压油路板上，尽量减少连接管道。（ 2）组合机床加工自动线或多工位机床液压系统，结构相同的部分应设计成可沈阳化工大学科亚学院学士学位论文第四章集成油路的设计 18 互换的通用板，不同结构的部分设计成专用板。初次设计液压油路时，要制做液压元件样板。根据产品样本，对照事物绘制液压元件顶视轮廓尺寸，虚线绘出液压元件底面各油口位置尺寸，依照轮廓线剪下来，便是液压元件样板。若产品样本与实物有出入，则以实物为准。若产品样本中的液压元件配有底板，则样板可按底板所提供的尺寸

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