毕业论文终稿-经编织物包装用压缩机的设计（送全套CAD图纸 答辩通过）

下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763买文档送全套图纸扣扣414951605第1章绪论11课题背景经编织物是有弹性的物品，为了生产运输方便，需要压缩包装，由于每一种产品规格及种类多样性，要求在传统织物包装用压缩机结构的基础上，设计一套带有可遍程控制器的包装压缩机，并具有以下功能1）压缩吨位可调（通过压头下降到某个位置控制或其他方法）。2）在规定压缩吨位下，压缩时间可调（35分钟）。3）压头自动恢复至原位，为下次工作准备。12PLC可编程序控制一PLC的用途PLC的初期由于其价格高于继电器控制装置,使其应用受到限制。但近年来由于微处理器芯片及有关元件价格大大下降,使PLC的成本下降,同时又由于PLC的功能大大增强,使PLC的应用越来越广泛,广泛应用于钢铁、水泥、石油、化工、采矿、电力、机械制造、汽车、造纸、纺织、环保等行业。PLC的应用通常可分为五种类型（1）顺序控制这是PLC应用最广泛的领域，用以取代传统的继电器顺序控制。PLC可应用于单机控制、多机群控、生产自动线控制等。如注塑机、印刷机械、订书机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配生产线、电镀流水线及电梯控制等。（2）运动控制PLC制造商目前已提供了拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模版。在多数情况下，PLC把扫描目标位置的数据送给模版块，其输出移动一轴或数轴到目标位置。每个轴移动时，位置控制模块保持适当的速度和加速度，确保运动平滑。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763相对来说，位置控制模块比计算机数值控制（CNC）装置体积更小，价格更低，速度更快，操作方便。（3）闭环过程控制PLC能控制大量的物理参数，如温度、压力、速度和流量等。PID（PROPORTIONALINTERGRALDERIVATIVE）模块的提供使PLC具有闭环控制功能,即一个具有PID控制能力的PLC可用于过程控制。当过程控制中某一个变量出现偏差时,PID控制算法会计算出正确的输出,把变量保持在设定值上。（4）数据处理在机械加工中，出现了把支持顺序控制的PLC和计算机数值控制（CNC）设备紧密结合的趋向。著名的日本FANUC公司推出的SYSTEN10、11、12系列，已将CNC控制功能作为PLC的一部分。为了实现PLC和CNC设备之间内部数据自由传递，该公司采用了窗口软件。通过窗口软件，用户可以独自编程，由PLC送至CNC设备使用。美国GE公司的CNC设备新机种也同样使用了具有数据处理的PLC。预计今后几年CNC系统将变成以PLC为主体的控制和管理系统。（5）通信和联网为了适应国外近几年来兴起的工厂自动化（FA）系统、柔性制造系统（FMS）及集散控制系统（DCS）等发展的需要，必须发展PLC之间，PLC和上级计算机之间的通信功能。作为实时控制系统，不仅PLC数据通信速率要求高，而且要考虑出现停电故障时的对策。二PLC的特点（1）抗干扰能力强，可靠性高继电接触器控制系统虽具有较好的抗干扰能力，但使用了大量的机械触头，使设备连线复杂，由于器件的老化、脱焊、触头的抖动及触头在开闭时受电弧的损害大大降低了系统的可靠性。传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障，PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763接线可减少互继电器控制系统的1/101/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。而PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点的电子存储器件来完成，大部分继电器和复杂的连线被软件程序所取代，故寿命长，可靠性大大提高。微机虽然具有很强的功能，但抗干扰能力差，工业现场的电磁波干扰，电源波动，机械振动，温度和湿度的变化，都可能使一般通用微机不能正常工作。而PLC在电子线路、机械结构以及软件结构上都吸收了生产控制经验，主要模块均采用了大规模集成电路，I/O系统设计有完善的通道保护与信号调理电路；在结构上对耐热、防潮、抗震等都有精确的考虑；在硬件上采用隔离、屏蔽、滤波、接地等抗干扰能力，目前个生产厂家生产的PLC，平均无故障时间都大大超过了IEC规定的10万小时，有的甚至达到了几十万小时。（2）控制系统结构简单、通用性强、应用灵活PLC产品均成系列化生产，品种齐全，外围模块品种也多，可有各种组件灵活组合成各种大小和不同要求的控制系统。在PLC构成的控制系统中，只需在PLC的端子上接入相应的输入、输出信号线即可，不需要诸如继电器之类的物理电子器件和大量而有繁杂的硬件接线线路。当控制要求改变，需要变更控制系统功能时，可以用编程器在线或离线修改程序，修改接线量很小。同一个PLC装置有、用于不同的控制对象，只是输入、输出组件和应用软件不同而已。（3）编程方便，易于使用PLC是面向用户的设备，PLC的设计者充分考虑到现场工程技术人员的技能和习惯，PLC程序的编制，采用梯形图或面向工业控制的简单指令形式。梯形图与继电器原理图相类似，直观易懂，容易掌握，不需要专门的计算机知识和语言，深受现场电气技术人员的欢迎，近年来又发展了面向对象的顺序控制流程图下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763语言，也称功能图，使编程更加简单方便。（4）功能完善，扩展能力强PLC中含有数量巨大的用于开关量处理的继电器类软件，可轻松地实现大规模的开关量逻辑控制，这是一般的继电器控制所不能实现的。PLC内部具有许多控制功能，能方便地实现D/A、A/D转换及PID运算，实现过程控制、数字控制等功能。PLC具有通信联网功能，他不仅可以控制一台单机，一条生产线，还可以控制一个机群，许多生产线。他不但可以进行现场控制，还可以用于远程控制。（5）PLC控制系统设计、安装、调试方便PLC中相当于继电器系统中的中间继电器、时间继电器、计数器等“软元件”数量巨大，硬件齐全，且为模块化积木式结构，并已商品化，故可按性能、容量（输入、输出点、内存大小）等选用组装。又由于用软件编程取代了硬接线实现控制功能，使安装接线量大大减小，设计人员只要一台PLC就可进行控制系统的设计可在实验室进行模拟调试。而继电接触器系统需要在现场调试，工作量很大且繁难。（6）维修方便，维修工作量小PLC具有完善的自诊断，履历情况存储及监视功能。对于内部工作状态、通信状态、异常状态和I/O点的状态均有显示。工作人员通过他可查出故障原因，便于迅速处理，及时排除。（7）结构紧凑体积小、重量轻，易于实现机电一体化。由于以上特点，使得PLC获得极为广泛的应用。13液压传动液压传动开始应用于十八世纪末，但在工业上被广泛应用的时间比较短。有大幅度的发展也就在近50年。因此，与其它传动方式比还是一项年轻的技术。当今液压技术广泛应用于工程机械、起重运输、下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763冶金工业、农用机械，轻工业和机床工业。随着液压技术的不断发展，液压技术也广泛应用在高科技高精度的行业，如机床行业。它能代替人们一部分频繁而笨重的劳动，能在条件恶劣的环境中工作。特别在数控机床这类要求精度较高的领域有着不可代替的作用，出现了液压传动的自动化机床，组合机床和自动生产线等。在国防工业中，如飞机，坦克、火炮等都普遍采用了液压传动装置和液压控制装置。当今研究的主要内容是高压粘性流体在密闭容器中流动规律和系统中承受高压的粘性流体的运动规律。液压系统有着独特的优势。其有着体积小，重量轻，可实现无级变速，运动平稳，结构简单，操作方便，工作寿命长，液压元件易于通用化、标准化、系列化的特点。基于以上优点，处于新兴技术的液压系统在近些年得到了大幅度的发展，还有着广泛的发展空间。它正向高压化、高速花、集成化、大流量、大功率、高效率、长寿命、低噪音的方向发展。液压传动可以用很小的功率控制速度、方向。使用适当的节流技术可使执行元件的精度达到最高。其布局安装有很大的灵活性，同体积重量比却比其他机械小的多。因此能构成其他方法难以组成的复杂系统。液压传动能实现低速大吨位运动。采用适当的节流技术可使运动机构的速度十分平稳。第2章方案论证21传动方案的论证目前冲压设备的传动方式主要有液压式、气压式、电动式和机械传动方式等。传动装置的选择正确与否，直接决定着冲压机的好坏。1气压传动的结构简单，成本低，易于实现无级变速；气体粘性小阻力损失小，流速快，防火防爆。但是空气易于压缩，负载对传动下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763特性的影响大，不易在低温环境下工作。空气不易被密封，传动功率小。2电气传动的优点是传动方便，信号传递迅速，标准化程度高，易于实现自动化，缺点是平稳性差，易受到外界负载影响。惯性大，换向慢，电气设备和元件要耗用大量的有色金属。成本高，受温度、湿度、震动、腐蚀等环境的影响大。3机械传动准确可靠，操作简单，负载对传动特性几乎没有影响。传动效率高，制造容易和维护简单。但是，机械传动一般不能进行无级调速，远距离操作困难，结构也比较复杂等。4液压传动与以上几种传动方式比较有以下优点获得力和力矩很大，体积小，重量轻，能在大范围内实现无级调速，运动平稳，设计简单，操作方便，工作寿命长，易于通用化、标准化、系列化。它有很广阔的发展空间。从各方面考虑，液压传动系列基本符合设计要求，能达到预期的标准。所以，此次设计将采用液压传动，传动原理如下图1传动原理图下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605缩包装机基座2压缩包装机压头3活塞4液压缸5电动机6油箱7滤油器8柱塞变量泵9调压阀10溢流阀11换向阀12支撑阀13压力表流量原理图说明电动机5带动柱塞变量泵8向主油路供油，可以通过溢流阀5和调压阀4对液压系统进行调压，使压力表13的值到系统需要的压力，利用换向阀11进行换向。如果处于中间位置，系统处于保压状态；如果左端通电，液压缸将下降运动，完成下压运动；如果右端通电，液压缸将上升动作，完成工艺中的快退。22控制元件的分析液压传动中主要有以下几种控制元件实现压头的下压、保压和返回的过程。1手动换向阀用人工操作控制阀芯的运动。手动换向阀又分为手动和脚动两种。优点是操作简单、灵活、容易控制。2电磁换向阀通过电磁铁产生的电磁力来使阀芯运动，达到油路的转换，易于实现自动化控制，但由于受电磁铁吸引力的限制，电磁换向阀流量不能过大而且需要在回路中增加减速装置。3插装阀是一种新型的开关式阀体，结构以锥阀为基础单位，配以不同的先导阀可实现对液流的方向、压力和流量大小的控制。其结下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763构简单，动作反应快，适合高压大流量的场合。从设计课题上考虑，电磁换向阀比较符合设计要求，完全可以满足性能要求。第3章液压缸的设计及参数选择设计本台液压式压缩包装机，其工作循环可分为快速下行，减速下压，快速退回。由设计题目按如下参数设计压力10吨1010009809810NFW5生产率1次/210秒（其中保压时间180秒）工作行程800MM08M最大压厚度20MM002M压头及顶柱的重量1010NG4快速下降所用的时间为11S，运行的距离为058M。工进所用的时间为11S，运行的距离为022M。快退返回的时间为8S，其运行的距离为050M。得到各个工艺路线的速度参数如下快速下行行程580MM速度53MM/S减速下压行程220MM速度20MM/S快退行程800MM速度100MM/S单次循环的总时间是1111830S液压缸采用Y型密封圈。其机械效率一般为09095之间，本液压缸的效率取095。M第4章工况分析下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或130413976341动力（负载）分析及负载循环图动力分析就是一部机器在工作过程中执行机构的受力情况。由于工作机构作直线往复运动时，液压缸必须克服的外负载为（4FEFFI1）式中工作负载E摩擦负载FF惯性负载I411摩擦负载摩擦负载就是液压缸驱动工作时所需要克服的机械摩擦阻力。由于详细计算比较烦琐，一般将它算入液压缸的机械效率中CM考虑。在这里不用考虑摩擦负载。412惯性负载惯性负载即运动部件在启动和制动过程中的惯性力。计算公式为（N）（4FIMAGGTV2）式中运动部件的质量（KG）运动部件的加速度（M/S）A2运动部件的重量（N）G重力加速度（M/S）G2速度变化值（M/S）V下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763启动或制动时间，由经验可得05STT压头启动和制动的加速或减速都在05秒内完成。则启动时FIMAGGTV（1010/98）（0053/05）4108（N）制动时FIAGTV（1010/98）（01/05）4204（N）413工作负载压力机冲头上负载分为两个阶段第一阶段负载力缓慢的线增加，在达到最大冲压力5左右。第二阶段负载力急剧上升到最大冲压力。因此工作负载为初压阶段上升到59810504910NF1W44终压阶段上升到压力09810N25414负载循环图下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图41压缩包装机的负载循环图42运动分析及运动循环图运动分析，就是研究一台机器按工艺要求以怎样的运动规律完成一个工作循环。421位移循环图根据已知条件，快速下行时，行程为058M，速度0053M/S，时间11S。慢速下降时行程022M，速度002M/S，时间11S。快退是行程为08M，速度01M/S，时间8S。422速度循环图下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图42压缩包装机的速度循环图第章确定液压系统主要参数51确定液压缸几何尺寸在单活塞杆的液压缸中活塞工进（受压）时，/（51）FP1A2FWM09810/0955103210（N）下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763P12V1V2DD图51活塞快退（受拉）时，（52）FP1A21MG1010/0954105310（N）P12V2DD1图52下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763式中液压缸的工作腔压力（MPA）P1液压缸的回油腔压力（MPA）2/4液压缸无杆腔有效面积（M）A1D2（）/4有杆腔的有效面积（M）22D2活塞直径（M）活塞杆直径（M）D液压缸的工作效率根据资料文献查得，工作压力1032MP。参考同类机械的P1设计和加工的经验，这里工作压力取16MPA。背压力0515MP。参考同类机械的设计和加工的经验，这P2里背压力取1MPA。（53）I12V100/5319活塞杆在快进和快退中受力几乎为零或是自重的大小。只在冲压工件时受到的作用力较大，即液压缸的有关设计参数在该工步中去计算。由参考文献2中查得下表表51液压缸常用往返速比I111213314616120DD03040505506207由相近原理07D下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763一般，液压缸在工进状态下工作，其活塞面积为（）/（54）A1FP2A1/4（5D5）（）/4（56）A22D由公式（54）（55）（56）得1/210389FDPM根据参考文献1表43626和表43627对D和D进行调整得100MM01M70MM007MD所以001MA1200051M252计算液压缸所需流量液压缸的最大流量（M/S）（5QMAXAVAX37）式中液压缸的有效面积（M2）液压缸的流速（M/S）V快进所需流量0010053000053M/S1AV13318L/MIN下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763工进所需流量00100200002M/S2A1V2312L/MIN快退所需流量0005101000051M/SQ3233306L/MIN53计算系统所需的压力1当系统快进时，所需压力为（58）P1AF02式子中工作中的负载（N）F0活塞的横截面积（M）A2背压力（MPA）P2该工艺中分匀速运动和制动两部分构成。当工艺处于启动的时候108/0011011600108110108MPA当工艺处于匀速的时候0/001101P161MPA2当系统处于工进时，所需的压力为/2（59）P1F0A式子中工作中的负载（N）F0活塞的横截面积（M2）A下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763背压力（MPA）P2103210/00110051561032051082MPA3当系统处于快退时，所需的压力为/2（5P1F0AP10）式子中工作中的负载（N）F0活塞的横截面积（M2）A背压力（MPA）P2该工艺中分为匀速运动和制动两部分构成。当工艺处于匀速运动的时候1010/00110214601221MPA当工艺处在制动的时候204/001102P1600204220204MPA54绘制压缩机主缸工况图液压缸的工况图是指液压缸压力循环图、流量循环图和功率循环图。它是调整系统参数、选择液压泵和阀的依据。1压力循环图通过最后确定的液压元件的结构尺寸，再根据实际下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763载荷的大小求出液压执行元件在其动作循环各阶段的工作压力，然后把他们绘制成PT图。2流量循环图根据已定的液压缸有效面积或液压马达的排量，结合其运动速度算出他在工作循环中每一阶段的实际流量，把它绘制成QT图。若系统中有多个液压执行元件同时工作，要把各自的流量图叠加起来绘制出总的流量循环图。3功率循环图绘制压力循环图和总流量循环图后，即可绘制出系统的功率循环图。由前面所设计的压力，流量，可得出如下一个表格，以便绘制和分析工况图。表52负载压力流量明细表工作负载（N）工作压力（MPA）流量（M/S）3快启动进匀速工进快匀速退制动108010321051010420410108110822212020400005300002000051有前面所得的数据，可绘制出压力循环图（PT）和流量循环图（QT）如下下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图51压力循环图（PT）下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图52流量循环图（QT）通过对压力循环图和流量循环图分析得知最大流量值318L/MIN000053M/SMAX3最大压力值1082MPAP55液压缸主要零件的结构材料及技术要求551液压缸的基本参数由以上设计得到液压缸内径尺寸01M，活塞杆直径007M。DD液压缸活塞的最大行程系数，根据参考文献1查得08M。S552液压缸的类型和安装方式液压缸是液压系统中的执行元件，能够实现直线往复运动。本液压缸活塞两端面积差较大，使活塞往复运动时输出速度及差值较大。所以本液压缸采用双作用无缓冲式。553液压缸的主要零件及技术要求1缸体液压缸缸体的常用材料一般为20、35、45号无缝钢管，一般情况下均采用45号钢，并调质到241285HB。铸铁可采用HT200HT350间的几个牌号或球墨铸铁。由于球墨铸铁具有较高的抗拉强度和弯曲疲劳强度，也具有良好的塑性和韧性，其屈服度比钢高。因此，球墨铸铁制造承受静载荷的构件比铸钢节省材料，重量也轻。所以本设计的液压缸采用QT45010。铸件需进行正火消除内应力处理。由参考文献1得缸体的技术要求（1）缸体的内径因为须与活塞配合，防止漏油，所以要尽量减少下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763表面粗糙度，可采用H8、H9配合。当活塞采用橡胶密封圈时，RA为0104M，当活塞用活塞环密封时，RA为0204M，且均需珩磨。（2）缸体内径的圆度公差值可按9、10、11级精度选取，圆柱D度公差应按8级精度选取。（3）缸体端面的垂直度公差可按7级精度选取。（4）缸体与缸头采用螺纹连接时，螺纹应用6级精度的米制螺纹。（5）当缸体带有耳环或轴销时，孔径或轴径的中心线对缸体DD内孔轴线垂直公差值按9级精度选取。2缸盖本液压缸采用在缸盖中压入导向套，缸盖选用HT200铸铁，导向套选用铸铁HT200，以使导向套更加耐用。3活塞液压缸活塞常用的材料为耐磨铸铁，灰铸铁，钢及铝合金等。本设计冶压缸活塞材料选用45号钢，需要经过调质处理。由参考文献1得活塞的技术要求（1）活塞外径D对内孔D的径向跳动公差值，按7、8级精度选取。（2）端面T对内径D轴线的垂直度公差值，应按7级精度选取。（3）外径D的圆柱度公差值，按9、10、11级精度选取。（4）活塞与缸体的密封结构由前可以选用Y型密封圈。56液压缸结构参数的计算液压缸的结构参数的计算包括缸管厚度，油口直径，缸底厚度等等。561计算液压缸的厚度首先利用薄壁筒公式计算液压缸的壁厚/2/（2/）（511）PYDYBN下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763式中液压缸壁厚度（M）实验压力（MPA）。当16MPA时，15；PYPPY当16MPA时，125P；所以在此Y125125108213525MPAY液压缸的内径（M）D材料的许用应力（MPA）材料的抗拉强度，在此取600（MPA）B安全系数，在此取5NN由公式（511）得/2/（2/）PYDYBN13525100/（2600/5）56MM因为当/16时，薄壁公式才成立，D而在此/100/56178616。所以液压缸是薄壁，取壁厚为125MM。缸体的外径21002125125MM0125M1562液压缸油口的计算液压缸油口的直径计算应根据活塞最高的速度V和油口最高液流速度而定。当油口是进油口时013（/）（513）D0DV02/1式中液压缸油口直径（M）0下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763液压缸内径（M）D液压缸最大输出速度（M/S）V油口的液流速度（M/S）0根据文献5，液压缸的进油液流速度2M/S；V0由公式（513）得013100（36/2）D02/11744MM取一整数20MM002M。0当油口是出油口时根据文献5，液压缸的进油液流速度5M/S；V0由公式（514）得013100（36/5）D02/11103MM取一整数15MM0015M。0563缸底厚度的计算本设计采用缸底无油孔，所以采用公式0433（/）（514）HDPY2/1式中液压缸内径（M）实验压力（MPA）PY缸底厚度（M）H缸底材料的许用应力（M/S）下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763由公式（514）得043301（1082/120）H2/10013M参考同类液压缸的制造经验取002MH57液压缸的校合571液压缸中背压力的校合背压力是用来平衡在液压系统不工作时活塞杆自重的。P2由牛顿第一定律（52AG15）式中系统需要的最少背压力（MPA）P2活塞杆截面积（M2）A滑块重量（N）G如果1MP，即背压力满足要求。P2由公式（515）得/1010/00051196MPA2A24042MPA202MPAP所以，该液压系统的背压力满足要求。572活塞杆的校合校合活塞杆可用公式（4/）。（516）DF2/1式中活塞杆的作用力（N）下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763活塞杆材料的许用应力（MPA）由公式（517）得（409810/（120）D52/13225MM70MMD所以活塞杆直径满足要求。第6章液压元件和液压油的选择61液压泵的选择液压泵是将原动机的机械能转换为液压能的能量转换元件。在设计液压传动中，液压泵作为动力元件向液压系统提供液压能。液压泵工作的基础条件是1必须具备一个密封油腔，而且密闭油腔的容积在运转过程中应不断变化。2泵的吸油是靠弹簧克服摩擦力的阻力、推力推动活塞下移而实现的，这样的泵具有自吸能力。611确定泵的最大工作压力P液压泵的最大工作压力，由下式确定（71）P1式中液压缸或液压马达最大工作压力（MPA）1由液压泵出口到液压缸或液压马达进口之间的管路沿程阻力损失和局部阻力损失之和。这些阻力损失只有在液压元件选定后，并绘出管路布置图才能计算。在初算时按经验数据选取管路简单，流速不大的取02P下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或130413976305MPA；管路复杂，流速较大的取051MPA。该系统取05MPAPP由公式（511）得1082051132MPA；612确定液压泵的流量和排量；QPQP当多液压缸（或马达）同时动作时，液压泵的流量要大于同时动作的几个液压缸（或马达）所需的最大流量。并应考虑到系统的漏损和液压泵磨损后容积效率的下降。即有下式计算液压泵的流量公式（）（M/S）（72）QPKAX3式中系统泄漏系数。一般取1113。大流量取小值，小流量取大值。该系统取11K（）同时动作的液压缸（或马达）的最大流量MAX（M/S）；可以从QT图上查得。对于工3作过程始终用节流调速的系统，在确定流量时，尚需加上溢流阀的最小流量，一般取00510M/S3由QT图得到液压缸所需最大流量318L/MIN；MAX由公式（72）得113183498L/MIN；P此液压系统采用液压变转速为1500R/MIN；排量公式/1500（73）QP由公式（73）得下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或13041397633498/1500002332L/R2332ML/R；QP613选择液压泵的规格按已算出的最大工作压力和流量，得出液压泵的额定压力PP（125）1415MPA。查阅文献9，选则液压泵的型号为JPW200/3045；排量32ML/R；转速1500R；额定压力21MP；额定流量得321500/100045L/MIN，这里选45L/MIN；614确定驱动液压缸的功率由于本机器采用闭合式液压系统，压力损失很小，可以忽略不记。这一点可以在后边的系统验算中得到准确的验证。所以液压泵的输出功率用下式计算（74）NPQ式中液压泵的输出功率（KW）液压缸压力（MPA）P液压泵的流量（M/S）3一、液压缸处于启动时由JPW200/3045型号液压泵的压力、流量曲线图可得000053M3/S,Q所以由公式（74），得（）NAG/（1010/001）000053530（W）4二、液压缸压力达到最大值时（即到达系统最高压力时）下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763由JPW200/3045型号液压泵的压力、流量曲线图可得00002M3/S,Q所以由公式（74），得10821000002102164KWN63三、液压缸处于快退时由JPW200/3045型号液压泵的压力、流量曲线图可得000051M3/S,Q所以由公式（74），得221000005110112KWN63因此，选出液压泵的最大输出功率2164KW。N62电动机的选择电动机分交流电动机和直流电动机两种，如无特殊说明时，一般选择交流。选择电动机的类型和结构形成应根据电源种类（交流或直流），工作条件（环境、温度、空间、位置等，载荷的大小和性质的变化，过载情况等），启动性能和启动、制动正反转的频率程度等条件来选择。Y系列三相笼式异步电动机是一般用途的的全封闭式鼠笼三相异步电动机。由于结构简单，工作可靠，价格低廉，因此本设计选用此电动机。根据所求得到的液压泵的功率，对电动机进行选择，根据参考文献4本设计可选电动机Y100L24，其额定功率为3KW，转速为1430R/MIN。63控制阀的选择选择控制阀应按额定压力、最大流量、动作方式、安装固定方式、压力损失数值、工作性能参数和工作寿命来选择。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605尽量选择标准定型产品，一般不使用自行设计专用的控制阀。2一般选择控制阀的额定流量应比系统管路实际通过的流量大一些。必要时允许通过阀的最大流量超过其额定流量的20。3应注意差动液压缸由于面积差形成不同回油量对控制阀正常工作的影响。方向控制阀主要有手动换向阀，机动换向阀，电磁换向阀等几种形式。由前面所分析，本课题设计的机器所用的换向阀为电磁换向阀。由于本液压系统中要的是三个位置的换向阀，在这里简单介绍下三位四通换向阀的功能。1三位四通换向阀处于中位，各油口封闭，该液压泵处于卸荷状态。2三位四通换向阀处于左端，油口P与B之间相连，A与O之间相连，液压缸下降动作，完成快进和工进两种动作。3三位四通换向阀处于右端，油口P与A之间相连，B与O之间相连，液压缸上升动作，完成快退工艺。图71三位四通手动换向阀参考同类机械的选择，查阅参考文献9，选择换向阀的型号为4SH。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或130413976364管道（导管）的选择选择管道的主要内容是根据压力损失，发热量和液压冲击，合理确定管道内径、壁厚和材料。在液压传动中常用的管子有钢管、铁管、胶管、尼龙管和塑料管等，该设计管道选择45号无缝钢管。641管道内径的确定由流体力学可知，当通过管道的油液流量Q一定时，管道内径决定管道截面的油液平均流速V；即1130（75）DV式中液体最大流量M/SQ3管道内液流平均流速M/S；惯用流速对吸油管V12M/S（一般取1M/S以下）；对于压油管36M/S；对于回流管1525M/SV当对吸油管道时，吸油管平均流速在此取15M/S；由公式（75）得D11302083MM051根据文献4表14212取25MM；D当对压油管道时，吸油管平均流速在此取4M/S；V由公式（75）得11301275MMD0514根据文献4表14212取20MM；D当对回油管道时，吸油管平均流速在此取2M/S；V下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763油管平均流量在此取/2；MAX由公式（75）得11301805MMD0512根据文献4表14212取20MM；D642管道壁厚的计算B管壁厚度计算公式/2（76）PD/N2BPD式中管道壁厚（M）B管道承受的最高工作压力（MPA）管道内径（M）D管道材料的抗拉许用应力（MPA）材料的抗拉强度（MPA），在此取600MPAB安全系数，它需要考虑管道径向尺寸的误差与形变，N管道内径的压力脉动，液压冲击，管道的材料质量及工作压力的周期变化等不安全因素。故一般规定48。液压震动，压力冲击大取大值；液压震动，N压力冲击小取小值。本设计取4。N/（7BN7）600/4150MPA；当对吸油管时由公式（76）得下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763（2125）（2150）175MM计算出值应符合标准系列值，查文献4表14212得5MM。BB外径管252535MMD查阅文献4得管35MM当对压油管时由公式（76）得（2120）（2150）B14MM计算出的值应符合标准系列值，查文献4表14212得5MM。B外径管202530MMD查阅文献4得管30MM当对回油管时由公式（76）得（20520）（2150）B136MM计算出的值应符合标准系列值，查文献4表14212得5MM。B外径管202530MMD查阅文献4得管30MM65确定油箱的容量油箱在液压系统中除了储油外，还起着散热分离油液中的气泡，沉淀杂质等作用。油箱中安装有很多辅件，如冷却器、加热器、空气过滤器及液位计等。油箱的设计要点1油箱必须有足够大的容积。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605油管及回油管应插入最低液面下，以防止吸空和回油飞溅产生气泡。3吸油管和回油管之间的距离要尽可能远些。4为保持清洁，油箱应有周边密封的盖板，盖板上有空气过滤器。5油箱底部应距地面150MM以上，以便于搬运，散热，放油等。6对油箱内表面要做好防腐处理。本设计初选油箱体积为03M。其散热情况将在性能演算中讨论。3651液压油的选择液压油应具有适当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，腐蚀作用少，对涂料、密封材料等有良好的适应性。同时液压油还应具有一定的消泡能力。液压系统能否可靠运行，很大程度取决于系统所选的液压油。选择液压油，首先是介质种类的选择；然后考虑合适的粘度；最后还要考虑使用条件等因素。本设计选用抗磨液压油，可选用型号YBN32。密度为900KG/M，比热容188KJ/KGC；40C时运动粘30度值为32MM/S；2652过滤器的选择过滤器的功能是清除液压系统工作介质中的固体污染物，使工作介质保持干净，延长元器件的使用寿命。它是液压系统里不可缺少的重要辅件。所选的过滤器，应具有足够大的通油能力，并且压力损失要小，过滤精度应满足液压系统或元件所需清洁要求。有足够的强度，滤芯要便于更换和清洗。根据参考文献1表43818，可选择过滤器的型号WU16080；其最大流量为160L/MIN，过滤精度为80M。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或130413976366联轴器的设计联轴器所连接的两轴，由于制造及安装误差，承载后的变形以及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采用各种不同的措施，使之具有一定的相对位移的性能。弹性联轴器利用弹簧元件的弹性变形来补偿两轴之间的相对位移，而可动元件之间的间隙小，特别是那些需要经常启动和逆转的传动。于是电动机出来后直接相连的就是液压泵，它们之间就必须是弹性联结，使用一个有弹性元件的联轴器。根据参考文献8表41529，选用弹性柱销联轴器，型号为HL5型。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第7章液压系统的性能验算液压系统在初步设计时，各种参数都是靠经验估计出来的，当回路形式，液压元件及连接等完全确定后，针对实际情况，对所设计的系统进行各项性能分析，对于一般液压传动系统来说，主要是进一步确切的计算液压回路的各段压力损失、压力冲击和发热升温等方面。以便使系统设计更加完善与可靠。71管路系统压力损失当系统元件，辅件规格，系统管路尺寸确定后，即可进行系统压力损失计算。它包括管路的沿程压力损失P，局部压力损失P及1L2L阀类元件的局部损失P。V即（81）P1L2LPV式中/2（82）1LLDV/2（83）2L2（/）（84）PVNQN2式中管道长度（M）L管道内径（M）D液流的平均速度（M/S）V液压油的密度（KG/M）3沿程阻力系数下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763局部阻力系数阀的额定流量（M/S）QN3通过阀的实际流量（M/S）阀的额定压力损失（MPA）PN711沿程压力损失的计算在整个系统中有两段沿程压力损失一段发生在液压泵到液压缸这个沿程上，沿程为17M，管道内径为002M，第三段发生在液L1压缸到油箱这个沿程上，L23M，管道内径为002M。2由于系统在快进的时候得到最大值306L/MIN000051M/S；QMAX3本设计选择的液压油运动粘度为32MM/S，密度为900KG/M；23当是回油管时，管道里的流量为最大值的一半即0000255M3/S实际流速为4/0812M/S2VQD2240531/8122300RE2D60813式中液压油运动粘度所以油路在管路中是呈层流状态，其沿程阻力系数75/75/81200922RE当是压油管时，管道里的流量为000053M3/S实际流速为4/1688M/S1VQD2240531/10552300E68式中液压油运动粘度（MM/S）2所以油路在管路中是呈层流状态，其沿程阻力系数下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或130413976375/75/1105500711RE由公式（82）得/2/2；P1LL1DV2L2DV2（007117）/002（9000812）/2（0009223）/002（9000812）/2217906313918219PA712管路内的局部压力损失管道内的局部压力损失是通过管路中折管和管接头等处的管路局部压力损失，以及通过控制阀的局部压力损失之和。由于本系统设计中的管路没有多少折管和管接头。这一部分的压力损失很小，几乎为零。713阀类元件的局部压力损失由于该液压系统比较简单，控制阀中有压力损失的就只有手动换向阀。因此在这里计算手动换向阀导致的局部压力损失，该系统选择的电磁换向阀的几个参数。0001A0002MPAPN由流体力学知识得实际流量的计算公式（85）QCDA0/2NP式中小孔流量系数，参考文献10，一般取C061DD换向阀的额定压力损失（MPA）。从换向阀的技术PN参数里面查得002MPAPN下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763液压油的密度（KG/M）3由公式（85）得0610001Q90/12600041M3/S由公式（84）得00210（00041/00042）PV620019MPA所以系统总的压力损失由公式（513）得1L2LPV7502190000026502MPA可见本系统压力损失很小。即液压泵的出口压力为108200182108421MPAP由计算出来的结果可以知道，液压泵打出来的压力低于其额定压力，所以泵的选择是合理的。72液压冲击的计算在液压系统中，当迅速的换向或关闭油路突然使流速改变时，系统内就会产生压力的剧烈变化，这就是液压冲击现象，液压冲击大的系统要安装液压缓冲装置。通过分析本液压系统，该液压系统的最大冲击发生在液压系统突出关闭的时候，当液压系统瞬时关闭液流时，管道内最大的液压冲击按下式计算（8PVE/0ED/106）下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763式中液流发生变化前的流速（M/S）V液压油的密度（KG/M）3油的容积的弹性系数16710MPA；E0E03管道内材料的弹性系数2110MPA；管道内径（M）D管道的壁厚（M）当是吸油管时，由公式（86）得P933167010525051MPA当是压油管时，由公式（86）得P93316701025037MPA当是回油管时，由公式（86）得P93316701025037MPA液压冲击在本系统中不是很明显，因此可以不安装液压缓冲装置。73液压系统热分析及其计算下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763液压系统的压力，容积和机械三方面的损失构成总的能量损失。这些能量损失将转化成热能，使液压系统油温升高，系统油温过高会产生下列不良影响1使液压油的粘度大大降低，泄露增大，溶剂效率下降，并使油液节流元件的节流特性变化，造成速度不稳。2引起热膨胀，使运动副之间间隙发生变化，变小的时候可能造成元件的“卡死”，失去工作能力，变大的时候会造成泄露增大。3密封软管和过滤器等辅助元件，有一定的温度限制。如果温度超过这个限制，他们就不能正常工作。4引起机器构件的热变形，而破坏其应有的精度。731液压泵功率损失产生的热流量（热量）由计算公式（1）（87）H1N式中液压泵的输入功率（KW）液压泵的效率，08由公式（87）得96（108）H1192KW液压油通过阀（孔）时产生的热量（88）2P