开题报告液压升降车架结构设计

中 北 大 学 信 息 商 务 学 院毕业设计开题报告学 生 姓 名：宋磊磊学 号：1301034328系 名： 机械工程系专 业： 车辆工程设 计 题 目：液压升降车架结构设计指导教师: 吕彩琴 2017年3月3日 毕 业 设 计 开 题 报 告 文献综述 1.1液压传动升降概述液压传动能在运动过程中实现无级调速、调速方便。液压传动简化了机器结构，减少了零件的数目。由于系统充满了油液，对各液压件有润滑和冷却的作用，使之不易磨损，又由于容易实现过载保护，因而寿命长。液压传动易于实现标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和推广1 。液压升降平台由于升降平稳、安全可靠、操作简单，经济实用，被广泛应用于生产流水线和仓库、造纸、医药等行业，主要用于生产流水线高度差之间货物运送；物料上线、下线；工件装配时调节工件高度；高处给料机送料；大型设备装配时部件举升；大型机床上料、下料；仓储装卸场所与叉车等搬运车辆配套进行货物快速装卸等2 。因此，对于液压升降平台的设计与研究具有重要意义。 我国液压、气动和密封工业虽取得了很大的进步，但与主机发展需求，以及和世界先进水平相比，还存在不少差距，主要反映在产品品种、性能和可靠性等方面。以液压产品为例，产品品种只有国外的1/3，寿命为国外的1/23。为了满足重点主机、进口主机以及重大技术装备的需要，每年都有大量的液压、气动和密封产品进口。据海关统计及有关资料分析，1998年液压、气动和密封件产品的进口额约2亿美元，其中液压约1.4亿美元，气动近0.3亿美元，密封约0.3亿美元，比1997年稍有下降。按金额计，目前进口产品的国内市场占有率约为30%。1998年国内市场液压件需求总量约600万件，销售总额近40亿元；气动件需求总量约500万件，销售总额7亿多元；密封件需求总量约11亿件，销售总额约13亿元4 社会需求永远是推动技术发展的动力，降低能耗，提高效率，适应环保需求，机电一体化，高可靠性等是液压气动技术继续努力的永恒目标，也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。为了适应这些目标和满足用户的需要，现代液压气动产品发展呈如下主要趋势。(1) 减少能耗,充分利用能量 液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失，必须解决下面几个问题： 减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。 减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。 采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。 发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。 改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回路。 日本小松、日立、川崎、德国Rexroth，Linde，美国Eiton-Vickers，Parker都采用负荷传感系统，可节省功率20-30%。 为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失5。(2) 主动维护液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展6。 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究，当前，凭有经验的维修技术人员的感宫和经验，通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展，必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研究，要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识，用推理机中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。另外，还应开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障发生之前，进市补偿，这是液压行业努力的方向7。(3) 机电一体化电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传协与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性，实现液压系统柔性化、智能化，改变液压系统效率低，漏油、维修性差等缺点，充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下： 电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。 发展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀，以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)等。 液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断,由于计算机的价格降低,监控系统,包括集中监控和自动调节系统将得到发展。 计算机仿真标准化，特别对高精度、“高级”系统更有此要求。 由电子直接控制元件将得到广泛采用，如电子直接控制液压泵，采用通用化控制机构也是今后需要探讨的问题，液压产品机电一体化现状及发展。 液压元件由于制造精度高，因而造价相对于机械零件要求，为了做到经济实惠，在选择液压元件时，尽量以国内同类产品代替国外产品。比如电磁换向阀，我选择了沈阳液压件厂的产品，并且有直流电源和交流电源两种，我选择了交流电源。因为，虽然用直流电源，电磁换向阀如果卡位，电磁块不至于被烧坏。但配置一套直流电源的价格远比一个电磁块的价格高，况且电磁阀被卡住的情况也是偶而的。权衡了一下还是选择了交流电池。同理，在一些产品性能不相上下时，我尽量选用了沈阳液压件厂的产品。可以省去运费和避免一些其它问题，这都降低了成本8。自卸车种类结构特点 液压传动能在运动过程中实现无级调速、调速方便。液压传动简化了机器结构，减少了零件的数目。由于系统充满了油液，对各液压件有润滑和冷却的作用，使之不易磨损，又由于容易实现过载保护，因而寿命长。液压传动易于实现标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和推广9 。液压传动利用液体的压力能传递能量一种液体运动10 。 基于原理图，设计并计算出食物的尺寸和液压缸运行参数，泵的运行参数，液压阀操作参数，液压油罐有效容积，管道尺寸，选择合适的液压元件，并检查系统压力损失和温升11。1.2自卸车种类 （1）按底盘承载能力可分为轻卡系列自卸，中吨系列自卸和大吨位系列自卸；位按驱动形式可分单桥自卸、双桥自卸、前四后八自卸、前四后十等不同系列车型。按卸载液压举升机构不同可分为单顶自卸和双顶自卸；按照用途：农用自卸车、矿山自卸车、垃圾自卸车、煤炭运输自卸车、工程机械自卸车、污泥自卸车。 （2）按照国产品牌分类：东风、解放、欧曼、重汽斯太尔、红岩等自卸车；按照外形分类：单桥车、双桥、平头、尖头、前四后八自卸车、双桥半挂自卸车、三桥半挂等自卸车；按照品种分类：小霸王、多利卡、1208自卸车、小金刚自卸车、大金刚等自卸。 （3）根据驱动模式的不同还分为64、94以卸及半挂自卸车。根据用途的不同还分为矿用煤炭，沙石；环卫绿化自卸车，用于运输垃圾等。根据车厢翻动的方向还有前举式和侧翻式自卸车，主要用于建筑工程 12。 （4）按照卸货方式分类：后倾式；侧倾式；中分式。后倾式和侧倾式是国内自卸车应用得卸货方式，但是路面不平时，都存在容易翻车的缺陷。中分式自卸车能避免这种危险，这种卸货方式的特点是，卸货后车辆两侧都有货物。 （5）按照运输货物的种类分类：可分为比重大于1和比重小于1的货物。按照比重不同，对货箱要求也不同。比重大的货物对上架结构强度要求高。铁粉、铝粉等金属矿粉，由于具有磁性，黏性，因此长时间可能导致物质结块，所以对上架有特别的要求，比如增加卸料槽结构，来辅助卸料，城市欧诺个的自卸车，上架需要带盖以防止掉渣；而出口到俄罗斯等严寒地区的自卸车，冬天则须安装加热装置 13 。 （6）按照使用工况的不同分类：功能作业型的自卸车。此类自卸车用于工地，用书距离短，一般运输不会超过10公里，装卸频繁，货厢相对小。对底盘要求是轴距短，扭矩大。 运输型自卸车，运输距离不超过300公里，对装、卸货的时间要求低。为了提高效率、往往货箱比较大，所以要求轴距长，动力性好。还有功能作业与运输兼用型14。1.3自卸车的结构特点 自卸车主要由液压倾卸机构、车厢、车架及其附件构成。其中液压倾卸机构和车厢结构各个改装厂家不尽相同，以下按车厢和举升机构的型式两个方面说明自卸车的结构1。 由于装载车厢能自动倾翻一定角度卸料,大大节省卸料时间和劳动力,缩短运输周期,提高生产效，降低运输成本，时常用的运输转运车辆15。 自卸车的发动机、底盘及驾驶室的构造和一般载重汽车相同。自卸车的车厢分后向倾翻和侧向倾翻两种，通过操纵系统控制活塞杆运动，后向倾翻较普遍，推动活塞杆使车厢倾翻，少数双向倾翻。高压油经分配阀、油管进入举升液压缸，车厢前端有驾驶室安全防护板。发动机通过变速器、取力装置驱动液压泵，车厢液压倾翻机构由油箱、液压泵、分配阀、举升液压缸、控制阀和油管等组成。车厢液压倾翻机构由油箱、液压泵、分配阀、举升液压缸、控制阀和油管等组成。发动机通过变速器、取力装置驱动液压泵，高压油经分配阀、油管进入举升液压缸，推动活塞杆使车厢倾翻。以后向倾翻较普遍，通过操纵系统控制活塞杆运动，可使车厢停止在任何需要的倾斜位置上。车厢利用自身重力和液压控制复位16。 应用于提高设计性能，缩短开发周期，降低生产成本，设计了叉车液压系统，通过对叉车的倾斜和升降过程的分析。液压系统原理图，根据原理图，设计计算了液压缸的尺寸、工作参数、泵的工作参数、液压阀的运行参数，结果表明液压系统满足要求17。 参考文献：1左键民.液压与气压传动.北京：机械工业出版社，20082章宏甲.液压与气压传动.北京：械工业出版社，20023徐灏.机械设计手册.北京：机械工业出版社，19954 T. Morita, Y. Sakawa, Modeling and control of power shovel, Transactions of SICE 22 1 1986 6975.5孙恒等.机械原理.北京：高等教育出版社，20066濮良贵等.机械设计.北京：高等教育出版社，20067刘新德.袖珍液压气动手册.北京：机械工业出版社，20048叶玉驹等.机械制图手册.北京：机械工业出版社，20089左键民.液压与气压传动.北京：机械工业出版社，200810贺利乐.液压与液力传动.北京：国防工业出版社，2011.1 11欧阳周.理工类学生专业论文导写.长沙：中南工业大学出版社，2000 12孙波.机械专业毕业设计宝典.西安：西安电子科技大学出版社，200813李壮云.中国机械设计大典5.南昌:江西科学技术出版社，200214何庆主编.机械制造专业毕业设计指导与范例.北京：化学工业出版社，200815王昆等.机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，200416周元康等.机械设计课程设计.重庆：重庆大学出版社，200117Hydraulic System Design;Forklift；Check；Applied Mechanics and Materials Trans Tech,2013 毕 业 设 计 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：2.1本设计要研究的内容根据任务要求我们设计额定载重量500kg，升降台最大升高高度在950毫米到1050毫米之间，通过脚踩脚踏式液压泵提起货物，要求后轮固定，设置过载安全阀，确保操作者安全，刹车安全可靠。可在升程内任意位置停止升降。 首先对液压升降技术参数进行分析研究，结合具体实例，对机构中两种液压缸布置方式分析比较，并根据要求对液压传动系统个部分进行设计计算最终确定液压执行元件-液压缸，并对其三维建模，通过对叉杆的各项受力分析确定台板与叉杆的载荷要求，最终完成滚轮式脚踏式液压升降台的设计要求。2.2设计方法和手段 2.2.1对零部件进行三维建模仿真分析2.2.2对升降台尺寸进行初步分析计算2.2.3对升降台受力及力矩进行分析2.2.4对液压系统进行分析，对液压缸