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汽车用四轮定位举升机液压控制系统设计说明书.doc
汽车用四轮定位举升机液压系统控制设计【机械类课题含10张CAD图+说明书1万字37页，带三维图】
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机械类
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!【包含文件如下】【机械设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc[10000字，37页]【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat
SW三维图
全部图纸.DWG
大剪平台.dwg
子提升机.dwg
导向板.dwg
底座.dwg
滚筒.dwg
装配图.dwg
连接杆.dwg
连杆.dwg
销轴.dwg
设计说明书.doc[10000字，37页]
摘要
本篇设计是汽车用四轮定位举升机液压控制系统设计,主要是通过液压缸来驱动连接杆，而连接杆是说主连杆固接，这样就等于说控制了连杆在升降，而主连杆是一端通过滚轮支撑主大剪台一端是通过销轴固定在大剪台下面，这样就同时带动了大剪台的升降，而大剪台的升降行程与液压缸的行程有直接关系。文章主要介绍了汽车用四轮定位举升机液压控制系统的类型以及结构和液压缸的选型计算等等。车用四轮定位举升机液压控制系统作为液压控制系统的一个重要组成的部分，随时时代的发展和工业的进步，液压工业对其提出了新的要求。车用四轮定位举升机液压控制系统在汽车的维修方面起着重要的作用，它直接影响着汽车维修的工作效率和成本，因此车用四轮定位举升机液压控制系统的设计是当今机械工业发展的必然趋势，在以后的若干年里，也会起到越来越重要的作用。
本次设计是关于车用四轮定位举升机液压控制系统的设计，通过对新式的车用四轮定位举升机液压控制系统的结构和液压方面进行创新设计，使得此种类型的车用四轮定位举升机液压控制系统的使用范围更广泛，在汽车维修领域也会起到越来越重要的作用。
关键词：设计；汽车用四轮定位举升机；液压缸；作用
目 录
摘要 I
Abstract II
1引言 1
1.1本课题研究的内容 1
1.2定位举升机的分类 4
1.3液压技术在举升机方面的发展 6
2汽车用四轮定位举升机总体结构的设计 7
2.1汽车用四轮定位举升机的总体方案图 9
2.2汽车用四轮定位举升机的工作原理 10
3四连杆机构的辅助设计 10
3.1四连杆机构图 11
3.2四连杆机构运动学分析 12
3.3受力分析 12
3.4液压系统的数学模型 14
3.5分析高度，工作载荷，流量与时间的关系 16
4液压系统的设计 18
4.1确定系统方案 19
4.2拟定液压系统图 21
5液压缸的设计计算 22
5.1液压缸的类型及结构形式 23
5.2液压缸的工作压力 24
5.3计算液压缸的尺寸 26
5.4液压缸各工作阶段的压力、流量和功率计算 27
5.5液压缸工况图 28
5.6液压缸推力的计算 30
5.7液压系统的压力损失计算 31
5.8缸筒的设计与计算 32
5.9缸筒壁厚的验算 33
结论 34
致谢 35
参考文献 36
- 内容简介：
-
本科毕业设计（论文） 题 目 ： 汽车用四轮定位举升机液压控制系统设计 _ 英文题目： of 院： _ 专 业： _ 姓 名： _ 学 号： _ 指导教师 ： _ 2015年 12月 7日 毕业设计（论文）独创性声明 该毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其他机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均 已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。 作者签名： 日期： 年 月 日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解青岛滨海学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，即：学校有权保留送交毕业设计（论文）的复印件，允许被查阅和借阅；学校可以公布全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该毕业设计（论文）。保密的毕业设计（论文）在解密后遵守此规定。 作者签名： 导师签名： 日 期： 年 月 日 I 摘要 本篇设计是汽车用四轮定位举升机液压控制系统设计 ,主要是通过液压缸来驱动连接杆，而连接杆是说主连杆固接，这样就等于说控制了连杆在升降，而主连杆是一端通过滚轮支撑主大剪台一端是通过销轴固定在大剪台下面，这样就同时带动了大剪台的升降，而大剪台的升降行程与液压缸的行程有直接关系。文章主要介绍了汽车用四轮定位举升机液压控制系统的类型以及结构和液压缸的选型计算等等。车用四轮定位举升机液压控制系统作为液压控制系统的一个重要组成的部分，随时时代的发展和工业的进步，液压工 业对其提出了新的要求。车用四轮定位举升机液压控制系统在汽车的维修方面起着重要的作用，它直接影响着汽车维修的工作效率和成本，因此车用四轮定位举升机液压控制系统的设计是当今机械工业发展的必然趋势，在以后的若干年里，也会起到越来越重要的作用。 本次设计是关于车用四轮定位举升机液压控制系统 的 设计，通过对新式的车用四轮定位举升机液压控制系统的结构和液压方面进行创新设计，使得此种类型的车用四轮定位举升机液压控制系统的使用范围更广泛，在汽车维修领域也会起到越来越重要的作用。 关键词： 设计 ；汽车用四轮定位举升机； 液压缸；作用 or a of is or we to as as of to s a of to of is a of an to a of it is of is a is by of it of is is do 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 录 摘要 . I . 引言 . 1 课题研究的内容 . 1 位举升机的分类 . 4 压技术在举升机方面的发展 . 6 2 汽车用四轮定位举升机 总体结构的设计 . 7 车用四轮定位举升机 的总体方案图 . 9 车用四轮定位举升机 的工作原理 . 10 3 四连杆机构的辅助设计 . 10 连杆机构图 . 11 连杆机构运动学分析 . 12 力分析 . 12 压系统的数学模型 . 14 析高度，工作载荷，流量与时间的关系 . 16 4 液压系统的设计 . 18 定系统方案 . 19 定液压系统图 . 21 5 液压缸的设计计算 . 22 压缸的类型及结构形式 . 23 压缸的工作压力 . 24 算液压缸的尺寸 . 26 压缸各工作阶段的压力、流量和功率计算 . 27 压缸工况图 . 28 压缸推力的计算 . 30 压系统的压力损失计算 . 31 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 筒的设计与计算 . 32 筒壁厚的验算 . 33 结论 . 34 致谢 . 35 参考文献 . 36 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 1 1 绪论 课题研究的主要内容 由于我国汽车维修检测设备行业起步晚、起点低，整体上仍然相当落后。举升机制造企业生产规模小、经济技术力量薄弱、各自为政、缺乏专业分工和广泛合作；技术吸收、运用、开发、创新能力不强；抄袭、伪造现象和短期行为严重；折叠双四连杆液压举升机在现代维修中占有越来越重要的地位，市场需求也大。本设计是 汽车用四轮定位举升机液压控制系统设计 ，首先对题目进行分析，分析液压力，流量与时间的关系。再结合现有的车用四轮定位举升机液压控制系统的结构和液压系统 ，加上对车用四轮定位举升机液压控制系统的深入研究。然后对其中的方案进行拟定选择，并且对其中的重要零部件进行设计校核，并且画出装配图及零件图，从而将 汽车用四轮定位举升机液压控制系统设计 完成。 从国内外目前发展状况来看，液压式举升机可以分为二柱普通薄底板举升机（双缸）、二柱单缸液压举升机、二柱龙门式液压举升机、四柱普通式举升机、四柱举升机（配四轮定位），手动或气动二次举升系列、四柱举升机（配四轮定位），电动液压二次举升系列、小剪举升机、大剪（子母双层）液压举升机系列（配四轮定位仪）、 巴士移动式举升机这几大类型。因为本次毕业设计举升能力只有 升高度为 升时间 1 分 20 秒 1 分 30 秒 ,所以是小功率场合。因此采用折叠双四连杆式举升机，主要是它占用的空间小、设备运行比较平稳、安全可靠。 液压技术的优点： a）在相同的体积下，液压装置能比其他装置产生更多的动力，在相同的功率下，液压装置的体积小，重量轻，结构紧凑，功率密度大，液压式马达的体积和重量只有相同功率电机的 12%。 b）液压装置工作相对平稳，而由于重量较轻，惯性小，反应快， 液压装置 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 2 容易实现快速启动，制动和频繁的换向。 c）液压装置可在大范围内实现无级调速，（调速范围可达到 2000），并且可以在运行的过程中实现调速。 d）液压传动容易实现自动化，它对液体压力，流量和流动方向容易进行调解或控制。 e）液压装置容易实现过载保护。 f）液压元件已经实现了标准化，通用化，系列化，压也系统的设计制造和使用都比较方便。 当然液压技术还存在不少缺点，比如，液压在传动过程中会有较多的能量损失，液压传动容易泄露，不仅会污染工作场地，限制其应用范围，还有可能引起失火事故，并且影响执行部分的运动平稳 性以及正确性。它对油温的变化比较敏感，液压元件制造精度的要求较高，造价昂贵，如果出现故障不容易找到原因，但是在实际的应用中，却可以通过有效的措施来减小不利因素带来的影响。 由于液压式传动有其突出的优点，所以目前在国内外机械工程上已经获得了广泛的应用。而工程机械采用液压传动后，普遍比原来同规格机械传动产品减小了外型尺寸，减轻了重量，提高了产品的性能，并且使操纵大大简化、轻巧、灵便。比如起重机采用了液压伸缩臂后增加了运输状态的机动性和作业时的灵活以及作业环境的适应性；挖掘机工作装置采用液压式传动，使得铲斗可以 转动，即增加了作业的自由度，也提高了作业质量；装载机采用液压传动后使铰接车架的结构形式从而得到广泛应用。 液压技术的采用大大促进工程机械的发展，这既表现在产品结构上的改进、性能上的提高，而且也表现在产品的规格、品种和数量的增加，即工程机械效率的发展速度上。而要发展一种新的工程机械品种，一般来说，采用液压式传动比机械传动所需要用的研制过程要短得多，原因是液压元件容易实现“三化”，元件在整机上的布置容易，并且使整机的结构简单，所以说，工程机械的发展，液压技术起到了非常重要的作用。 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 3 2 汽车用四轮定位举升机总体结构的设计 车用四轮定位举升机的总体方案图 汽车用四轮定位举升机一般常见于汽车维修场所，当待修理的汽车开到检修台架上面后，呈两组对称分布的液压缸开始动作，在连杆机构的作用下，带动汽车缓缓上升，同时上面装有小型的剪式平台，可以把汽车托起更高，从而可以方便维修工人对汽车车轮的维修和更换。当汽车检修好后，液压缸缓缓缩回行程，这样汽车就被慢慢地放回底面。其总体方案图如下图 2示：2车用四轮定位举升机总体方案图 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 4 车用四轮定位举升机的工作原理 当待修理的汽车开到检修台架上面后，呈两组对称分布的液压缸开始动作，在连杆机构的作用下，带动汽车缓缓上升，同时上面装有小型的剪式平台，可以把汽车托起更高，从而可以方便维修工人对汽车车轮的维修和更换。 3 四连杆机构的辅助设计 连杆机构简图 这种折叠式液压举升机其实是平面 的 四连杆机构的变态形式。平面四连杆机构是若干个刚性构件用平面低副（转动副或转动副和移动副）连接而成，各构件均在相互平行的平面内运动的机构 3 。由 于平面连杆机构能实现多种运动轨迹曲线和运动规律，且低副不易磨损，而又易于加工及能由本身几何形状保证接触等优点，因此广泛应用于机械领域。 连杆机构设计通常包括选型、运动设计、承载能力计算、结构设计和绘制机构装配图与零件工作图等内容。其中运动设计又是重中之重，它是确定机构运动简图的参数，包括各运动副之间的相对位置尺寸以及描绘连杆曲线的点的位置尺寸等等。 四连杆机构运动学分析 杆 D 点可以作水平方向的滑动， 点的水平运动。 该折叠双四连杆机构由液压缸驱动作升降运动，此液压缸一端固定于地面或者铰接在杆一端铰接与杆 对系统建模，分析各杆的受力状况和杆上各点的运动学方程和动力学方程。根据得出的方程计算出液压力的大小以及液压缸的长度。 点距 a ( ) c o sx l a ( 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 5 s l a (轨迹方程为 22221( ) ( )a l a（ 举升高度为 122 ( s i n s i n ) （ 液压杆长度 L 1）另一端固定于杆上 固定点距离 b 2 2 2 2( ) c o s ( ) s i nL l a b l a b （ 2）另一端固定于地面 固定点距离 b 2 2 2 ( ) c o s ( ) s i nL l a b l a （ 受力分析 对系统进行受力分析，可以利用虚位移原理计算出液压力 F C 体受力图 可以看出系统所受的外力只有液压力 做功，可得： 液 （ 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 6 2222c o s s i n2 s i nG l l a b l a l b （ 液压系统的数学模型 由于举升机各构件均属于刚性元件，因此系统的整体刚度 K 近似的可以被忽略，而只考虑等效总粘性阻尼系数 B。 建立液压系统的数学模型如下： m 压系统数学模型 这个系统在液压缸流量发和负载发生变化时，活塞运动速度产生变化的过程根据液压缸工作腔的流量连续方程为 pl v k （ 式中： A 活塞有效工作面积 v 活塞移动速度 液压缸工作 腔的泄漏系数 p 液压缸工作腔压力 V 液压缸工作腔和进油管内油液体积 以上式子中等好右边 活塞移动所需流量，第二项三项 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 7 活塞上的动力平衡方程为 p m B v （ 式中： m 液压缸所驱动的工作部件（包括活塞、活塞杆等移动部件质量） B 粘性阻尼系数。 上式中 液压缸产生的推力，等号右边第一项 二项 三项 将式（ （ 拉氏变换后得到 ( ) ( ) ( ) ( )l Vq s A v s k s p （ ( ) ( ) ( ) ( )LA p s m s B v s F s （ 根据以上两式可作出该液压缸系统的方框图如图 综合成下式： 22( ) ( ) ( )()( ) ( )q s k s F s k m B s A k =222( ) ( ) ( )11q s k s F k B s （ 其中的n和 分别代表液压缸系统的无阻尼固有频率和阻尼比，其值为： 2()k B ，22 nl lK k m V k B （ 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 8 ()s B()压缸系统方框图 由总体部分得知在举升机举升动作过程中外负载是恒定的即 ()，液压缸系统的闭环传递函数为 2 2( ) 1()() ( ) 2 1s s A k B s （ 分析高度，工作载荷，流量与时间的关系 由总体设计知道，杆长 l =a =b=始角度0= 6o ，最高角度 =26o ，重量 G=5 ， 1 设计上升的速度 v 与时间 t:举升机上升高度 0速度a=m /25v=s 匀速运动。 高度 t=0 220 t=25 5( 液压杆长： 22222s co s)( s c o ss ( 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 9 前 0s 2 t )1 0 4 0 1 2 r c s 2 t 22 ) 代入式子（ : 2222 )i i i i (后 25s 5(1 0 4 t)07 r c s t2) 代入式子（ : 222 )i i i i （ 由此可得到液压缸流量公式 02222) 0 12 0 0 0 12 i o ss i （ 25 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 10 2222) 0 12 0 0 0 12 i o ss i （ 式中 A 液压缸工作面积 2m D 直径 m 由 下面 液压设计部分得到数据直径 20 . 1 2 5 , 0 . 0 1 2 3D m A m 工作载荷与时间 t 的函数 关系：代入（ 得 S 0 0 0 (0 S 0 0 0 t 25 S 0 0 0 0 7 0 4 t利用编程计算求出在相应时间所需要的工作载荷和流量，如下表： )()(V（ m/s） 43 10)/( 1 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 11 6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 12 29 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 23 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 13 52 3 54 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 14 75 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 上面表格用 成示意图 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 15 由上图可知流量 Q，工作载荷 化曲线图。 由上述曲线可知，工作载荷 间 流量 间 大。 3 液压系统的设计 定系统方案 a) 执行机构的确定 液压执行元件大体分为液压缸和液压马达，前者实现直线运动，后者完成回转运动。本系统选择双作用单活塞杆液压缸。 b) 执行机构的运动控制回路 液压执行元件确定后，其运动方向和速度的控制是拟定液压回路的核心问题。由于本系统工作在小流量场合， 因此 采用适合此流量的方向控制回路，即通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。速度控制的相应调速方式有节流调速、容积调速 以及二者结合的容积节流调速。节流调速一般定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度，这种调速方式结构简单， 适用于功率不大的场合，本系统就 是 采用这种方式。缺点是效率低，发热量 交 大，但 是 对于不是频繁工作的系统来说，只要按发热功率计算出合适的油箱即可解 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 16 决。正 是 因为其发热量大， 所以 节流调速一般用开式循环。在开式系统中，液压泵从油箱吸油，压力油经系统释放能量后，再排回油箱。开式回路，结构简单，散热性好，但 就是 油箱体积大。 c) 其它回路 因为 为 了 保证整个系统的可靠性和安全性， 所以 必须设置安全锁 止机构。这需要锁紧即保压回路。锁紧回路的 主要 功用是使液压缸能在任意位置上停留，且不因外力作用而移动位置，本系统采用液控单向阀的锁紧回路。压力油经左边液控单向阀进入液压缸左腔，同时通过控制口打开右边液控单向阀，使液压缸右腔的回路可经右边液控单向阀及换向阀流回油箱，活塞向上运动。反之，活塞 则 向下运动。到了需要停留的位置，只要使换向阀处于中位，因阀的中位为 以两个液控单向阀均关闭，使活塞双向锁紧。回路中由于液控单向阀的密封性好，泄漏极少，锁紧的精度主要取决于液压缸的泄漏。为加强安全系数，还用到了平衡回路 ，功用是机构不工作时，不致因受负载重力作用而使执行机构自行下落。本系统采用液控单向阀串连单向节流阀的平衡回路，这种回路锁定性好，工作可靠。卸荷回路采用 换时液压冲击小。 定液压系统图 液压执行元件及各基本回路确定之后，把它们有机地组合在一起，去掉重复多余的元件即可。具体的液压系统图如下（图 3 1）： 图 3 1 液压系统图 本液压系统主要实现举重机的上升，下降和锁止这几个动作，它的液压油流向不一样。 要实现液 压缸的上升动作，首先要把三位四通换向阀打到左位液压油从油箱 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 17 通过过滤器过滤被液压泵吸收。经过换向阀左位运行到节流阀和单向阀的交接处，因为单向阀只允许液压油从上往下流动，所以液压油经过节流阀，同时节流阀可以通过调节流量来调节举升机举升的速度。液压油流到双控液压阀 左边液控单向阀 经过单向阀 进入液压缸左腔，同时通过控制口打开右边液控单向阀，使液压缸右腔的回路可经右边液控单向阀及换向阀流回油箱，活塞向 右 运动 ，实现举升机举升的动作。 要实现液压缸的下降动作，则要把三位四通换向阀打到右位液压油从油箱通过过滤器过滤被 液压泵吸收。经过换向阀右位流到双控液压阀 右 边液控单向阀进入液压缸 右 ，同时通过控制口打开右边液控单向阀， 使液压缸左腔的回路经过节流阀，液控单向阀，单向阀及换向阀流回油箱，活塞向左运动，实现举升机下降的动作。液压缸和液控单向阀之间的节流阀可以改变举升机下降的速度。 要实现锁止的动作，举升机动作时 到了需要停留的位置，只要使换向阀处于中位，因阀的中位为 以两个液控单向阀均关闭，使活塞双向锁紧。回路中由于液控单向阀的密封性好，泄漏极少，锁紧的精度主要取决于液压缸的泄漏 。 对于此液压系统一般都是把换向阀至于中 位，打开液压泵，由于换向阀中位卸荷能力，所以液压泵打开之后液压油也会流到油箱。而如果先开液压泵，换向阀没有调整，则可能会引起事故，如果换向阀左位举升机就会举升，如果在右位举升机就会下降。所以液压泵的开启要等换向阀调到中位才可以。 5 液压缸的设计计算 压缸的类型及结构形式 液压缸 有多种类型。按作用方式可分为单作用式和双作用式两种；按结构形式可分为活塞式、柱塞式、组合式和摆动式四大类。 其中，单作用 液压缸 分为：单活塞杆 液压缸 、双活塞杆 液压缸 、柱塞式 液压缸 、差动 液压缸 和伸缩 液压缸 。 但是，差动式 液压缸 和柱塞式 液压缸 只能单作用而不能双作用。组合 液压缸 包括：弹簧复位式、齿条式、串联式和增压式四种。摆动 液压缸 又分为：单叶片式和双叶片式两种。下面以一种典型 液压缸 为例，说明 液压缸 的基本组成。 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 18 空心活塞式 液压缸 如上图所示。它由缸筒，活塞，活塞杆，缸盖，密封圈，导向套，压板等主要零件成。 这种 液压缸 活塞杆固定，缸筒带动工作台作往复运动。活塞用锥销与空心活塞杆连接，并用堵头堵死活塞杆的一头。缸筒两端外圆上套有钢丝环，用于阻止压板向外移动，从而通过螺栓将缸盖与压板相连（图中没有画出），并把缸盖压紧在缸筒的两端。为了减少泄漏，在 液压缸 中可能发生泄漏的结合面安放了密封圈和纸垫。空心活塞杆和其上的油口 a、 c 提供了 液压缸 的进、出油口。当缸筒移动到左、右终端时，油口 a、 c 的开度逐渐减小，造成回油阻力逐渐增大，对运动部件起到制动缓冲作用。在缸盖上设有与排气阀（图中没有画出）相连的排气孔，可以排出 液压缸 中的空 气，使运动更加平稳。 表 2类型和特点 类型 速度 作用力 特点 单 作 用 双活塞杆 液压缸 U=q/=塞的两侧都装有活塞杆，只能向活塞一侧供给压力油，由外力使活塞反向运动 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 19 液 压 缸 单活塞杆 液压缸 U=q/1=塞仅单向运动，返回行程利用自重或负荷将活塞推回 柱塞式液压缸 U=q/1=塞仅单向运动，由外力使柱塞反向运动 差动 液压缸 U3=q/3=使速度加快，但作用力相应减小 伸缩 液压缸 短缸获得长行程；缸由大到小逐节推出，靠外力由小到大逐节缩回 双 作用液压缸 双活塞杆 液压缸 U1=q/2=q/1=（ 2=（ 边有杆，双向液压驱动，双向推力和速度均相等 单活塞杆 液压缸 U1=q/2=q/1=（ 2=（ 边有杆，双向液压驱动， V 缩 液压缸 向液压驱动，由大到小逐节推出，由小到大逐节缩回 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 20 组 合 液 压 缸 弹簧复位 液压缸 向由液压驱动，回程弹簧复位 串联 液压缸 U1=q/（ 2） U2=1=21=22） 用于缸的直径受限制，而长度不受限制处，可获得在的推力 增 压 缸 活塞缸和柱塞缸组合而成，低压油送入 B 腔输出高压油 齿条 液压缸 塞的移动通过传动机构变成齿轮的往复回转运动 摆动液压缸 单叶片液压缸 W =8q/（ b（ T=p（ D2）b/8 把液压能变为回转的机械能，输出轴摆动角 300度 双叶片液压缸 W =4q/（ b（ T=p（ D2）b/4 把液压能变为回转的机械能，输出轴摆动角 150度 注： b 叶片宽度； D 叶片的底端 、顶端直径； w 叶片轴的角速度；论转矩 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 21 压缸的工作压力 根据负载并查表，初选工作压力 算液压缸的尺寸 鉴于 磨头 要求快进、快退速度相等，可选用单杆式 轻负载型油缸 。无杆腔工作面积 杆 腔工作面积 且 活塞杆直径 呈 d= 回油路上背压 路压力损失 1=F/()=4182 10)= /)14( A =d= 2348直径元整成就进标准值 D=50mm d=35油缸 两腔的实际有效面积为： =102= (4=10据上述 D与 估算 油缸 在各个工作阶段中的压力 。 压缸各工作阶段的压力、流量和功率计算 工况 推力 F/N 回油腔压力油腔压力入流量/ L/ 输入功率/P 计算公式 快进 启动 1289 0 - 2112F A 1 2 1 A 1P p Q加速 1193 1p p p P= - 恒速 645 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 22 工进 4182 211F p 12Q P p Q快退 启动 1289 0 - 2112F p 2Q P p Q加速 1193 - 恒速 645 压缸工况图 压缸推力的计算 根据系统工况，可知油压范围介于 14间，故根据油缸推力计算公式可知： F= 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 23 压系统的 压力损失计算 1）、快进 滑台快进时， 油缸 差动连接，进油路上通过单向阀 3 的流量是 6L/过电液换向阀 4， 油缸 有杆腔的回油与进油路汇合，以 并进入无杆腔。因此进油路上的总压降为 (6/63)2+(6/80)2+(3)2 =(力阀不会被打开，油泵的流量全部进入 油缸 。回油路上， 油缸 有杆腔中的油液通过电液换向阀 4和单向阀 9的流量都是 后 与液压泵的供油合并，经行程阀 5流入无杆腔。由此可算出快进时有杆腔压力 p=(0)2+(3)2+(3)2 =(值小于原估计值 以是安全的。 2）、工进 工进时，油液在进油路上通过电液换向阀 4 的流量为 调速阀 7处得压力损失为 液在回油路上通过换向阀 4的流量是 背压阀 10 处得压力损失为 过顺序阀 11 的流量为（ 6+此这时 油缸 回油腔的压力 (0)2+3)2 =(值小于原估计值 重新计算工进时 油缸 进油腔压力 p1 F+(4182+106 10106 10数值与 近。 3）、快退 快退时，油液在进油路上通过换向阀 4 的流量为 6L/液在回油路上通过单向阀 7、换向阀 4 和单向阀 13 的流量都是 此进油路上总 青岛滨海学院 机械设计制造及其自动化 专业毕业设计（论文） 24 压降为 (6/63)2+(6/80)2=(值较小，所以液压泵驱动电动机的功率是足够的。回油路上总压降为 (3)2+(0)2+ 3） 2
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