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文档简介
1、#2008屈卒设计f泠丈j材 料系、部:机械系学生姓名:指导教师:职 称:专 业:班 级:学 号:2 0 0 8 年 5 月材料清单1、毕业设计(论文)课题任务书2、指导教师评阅表3、答辩及最终成绩评定表4、毕业设计说明书5、附录材料2008届毕业设计g仑文课题任务书系:机械系专业:机械制造与自动化学生姓名指导教师课题名称w613叉车液压系统设计内容及任务拟达到的要求或技术指标一、设计任务w613叉车液压系统设计二、设计内容1液压系统总阁1张(a0);2全液压制动系统原理图1张;3液压缸装配图1张;4叉车外形图1张5设计计算说明书。 液压系统总体方案的分析论证; 液压元件设计计算和液压元器件的
2、选择; 液压缸的设计计算; 叉车液压系统工作原理;三、设计要求1)要求具有较高的行走速度,机动性好。2)满载时最大起升速度高,可在冇振动、冲击、环境较差的条件下工作, 能自由的完成升降、转向和倾斜动作和工作过程中可以随时制动,工 作可靠。3)设计过程中液压元件所选用型号正确、有理有据;整个液压系统设计 科学、规范、合理。起止日期工作内容备注进度安排2. 253. 153. 163. 223. 235. 165. 135. 23毕业设计调研集屮实习毕业设计答辩时间主要参考资料参考资料:1、杨培元、朱福元主编.液压系统设计简明手册.机械工业出版社.2、何存兴、张铁华主编.液压传动与气压传动.华中科
3、技大学出版社.3、沈兴全、吴秀玲主编.液压传动与控制.国防工业出版社.4、薛祖德主编液压传动.中央广播电视大学出版社.5、贾铭新主编.液压传动与控制.国防工业出版社.6、章宏甲、黄谊主编.液压传动.机械工业出版社.7、万贤杞主编.液压传动课程设计指导书.湖南工学院(筹)教研室意见系主管领导意见年 月口湖南工学院2008届毕业设计(论文)指导教师评阅表系:机械系学生姓名学号班级专 业机械制造与自动化指导教师姓名课题名称w613叉车液压系统设计评语:(包拈以下方而,学习态度、工作量完成情况、材料的完整性和规范性;检索和利用文献能力、计算机应用能力;学术水平或设计水平、综合运用知识能力和创新能力;)
4、是否同意参加答辩:是口否口指导教师评定成绩分值:指导教师签字:年 月 tl湖南工学院2008届毕业设计(论文)答辩及最终成绩 评定表系(公章):学生姓名学号 06 班级机制0510答辩 h期课题名称w613叉车液压系统设计异师 指教成绩评定分 评 定小值 教师1 |教师2 |教师3 |教师4 |教师5 i|课题介绍思路清晰,语言 表达准确,概念清 楚,论点正确,实验 方法科学,分析归纳 合理,结论严谨,设 计(论文)有应用价 值。思维敏 捷,回答问题 奋理论根据,基本概念洁楚,主要问题 回答准确大、 深入,知识面 宽。30必答题白由提问4030合计100分值:答辩评分答辩小组长签名:答辩成绩a
5、:x40% =指导教师评分 分值:指导教师评定成绩b:x60% =最终评定成绩:分数:等级:答辩委员会主任签名:年 月 曰#2008届毕业设计说明书w613叉车液压系统设计系、部:机械系学生姓名:指导教师:职称专 业:机械制造与自动化班 级:完成时间:摘要本设计是叉车液压系统设计,液压技术应用范围很广,主要用于工业上。如 民用工业,在机床、工程机械、治金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业 得到了大幅度的应用和发展。随着液压机械自动化程度的不断提高,液压元件应用数 量急剧增加,元件小型化、系统集成化是必然的发展趋势。设计叉车液压系统时,耍考虑它具有较高的行走速度,机动性好。满载时最 大起
6、升速度高,可在有振动、冲击、环境较差的条件下工作,能自由的完成升降、转 向和倾斜动作和工作过程中可以随时制动,工作可靠。设计过程中液压元件所选用型 号正确、有理有据;整个液压系统设计科学、规范、合理。在设计液压系统时,首先应明确以下问题,并将其作为设计依据。1. 主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。2. 主机对液压系统的性能要求,如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换 向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。3. 液压系统的工作环境,如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃 物质存在等情况。以上这些问题,并非孤立存在,而是相互影响的,应综合加以考虑。关
7、键词:执行元件、液压缸、液压泵、液压阀、辅助元件、制动阀结构、液压系统abstractthis design is forklifts hydraulic system design, hydraulic technology covers a wide range of applications, mainly for industry. such as civilian industries, machine tools, engineering machinery, metallurgical machinery, plastics machinery, agriculture, for
8、estry, machinery, automobiles, shipbuilding and other industries have been significantly the use and development. as the hydraulic mechanical continuously improve the degree of automation, hydraulic components sharp increase in the number of applications, the miniaturization of components, systems i
9、ntegration is an inevitable trend of development.forklift hydraulic system design, consider it to have a high operating speed, good mobility. when fully loaded with the biggest rise since the high speed, can be a vibration, shock, the environment of poor working conditions, the completion of the fre
10、e movements, steering and tilt movements and the course of their work can brake, reliable work. the process of designing hydraulic components chosen by the model is correct, justified; entire hydraulic system design scientific, standardized and rational.in the design of the hydraulic system, should
11、first clear the following questions, and as a basis for the design.1. mainframe use, process, the overall layout and the location of hydraulic transmission device size and space requirements.2. host of the hydraulic system of performance requirements, such as the degree of automation, speed of the m
12、ovement smooth, for the positioning accuracy and efficiency of the system, temperature rise and other requirements.3. hydraulic system working environment, such as temperature, humidity, shock and vibration and whether there are corrosive and flammable material existence, and so on.these problems, n
13、ot exist in isolation, but the impact on each other, should be considered comprehensive.keywords: the implementation of components; hydraulic cylinders; hydraulic pumps; hydraulic valve; auxiliary components; zhidong fa structure; hydraulic system1液压系统总体方案的分析论证111.1设计要求111.2工况的分析111.2.1速度分析、速度图111.2
14、.2负载分析、负载图111.3 液压系统主要参数的确定131.3.1执行元件的工作压力选取131.3.2执行元件的最大流量142液压元件的设计计算152.1液压泵规格的选择152.1.1液压泵的选择152.2 液压阀和液压辅助件的选择152.3 确定管道尺162.3.1压油管道尺寸162.3.2回油管道163液压缸的设计计算173.1液压缸的主要尺寸为缸筒的内径、活塞杆直径和缸筒的长等173.2缸筒壁后厚的计算与校核183.3柱塞杆的设计计算193 3 1强度计算193.3.2稳定性验算193.4螺纹强度的校核203.5液压缸的材料及技术条件213.5.1缸筒的材料213 5 2技术条件213
15、.5.3端盖的材料与技术条件223.6柱塞杆的材料与技术223. 6. 1柱塞杆的材料223 6 2技术条件224液压系统的工作原理224.1全液压制动系统的组成及工作原理224.2制动阀的结构及工作原理234.2.1未制动状态(自由状态)244 2. 2制动状态244. 2.3紧急制动状态244. 2.4转向的同时实施制动状态244.3全液压制动系统的特点25收吉26辦嫌27酬28附录291液压系统总体方案的分析论证1.1设计要求w613叉车液压系统要求有较高的行走速度,机动性好,满载时最大速度大, 可在有振动,冲击环境较差的条件下工作,能自由完成升降转向和倾斜动作。工作 过程中可以随时制动
16、,工作可靠。额定起重质量5000kg最大升起高度1000mm货叉最低高度90mm货叉长度600mm满载最大升起速度3.4米/分 1.2工况的分析工况分析就是分析液压元件在工作的过程中速度和负载的变化规律,求出工 作循环中个各动作阶段中负载和速度的大小,并绘制负载阁和速度阁(简单系统可不 绘制,但应找出最大负载和最大速度点)。从这两阁中可以看出最大负载和最大速度 值及二者所在的工况。这是确定系统的性能参数和执行元件的结构参数(结构尺寸) 的主要依据。1.2. 1速度分析、速度图速度分析就是将执行元件在一个完整的工作循环中各工作阶段的速度用阁形 表示出来。一般用速度时间(v-t)或速度位移(v-1
17、)曲线表示,此阁形称为速度阁。1.2.2负载分析负载图负载分析就是将执行元件在一个完整的工作循环中,在各工作阶段所要克服 的负载用阁形表示出来。一般用负载时间(f-t)或负载位移(f-1)曲线表示,此阁形 称为负载阁。1)液压缸的负载分析液压缸在做直线往复运动是,要克服以下负载:工作负载,摩擦阻力,重力, 密封阻力,惯性阻力和背压力(前四种为外负载,后四种为外负载)。在不同的工作阶段,负载的类型和大小不同。下面分别予以讨论。启动阶段这时活塞处于要动而未 动的状态。其负载有以下各项组成f = ff,fg=fs.f”±fg1.1式中一一静摩擦力;fn作用在摩擦面导轨面或支承面上的正压力f
18、s一一摩擦面的摩擦系数,其数值与润滑条件导轨类型和材料有关。在正常润滑条件下的摩擦系数如下表所示fg一一垂直放罝和倾斜放罝的工作部件的重量,活塞或缸筒向上运动时为正负载,向下运动时为负值负载表1-1 导轨摩擦系数导轨类型导轨材料工作状态摩擦系数滑导轨铸铁对铸铁启动0. 160. 2低速运动0. 1 0. 2白润滑尼龙高速运动0. 050. 08金属兼复合材料低速中载0. 12滚动导轨铸铁导+滚珠0. 0420. 15淬火钢导轨+滚珠0. 0030. 006静压导轨铸铁0. 005气浮导轨铸铁钢或大理石0.001加速阶段这是活塞或活塞缸筒从速度为零到恒速(非工作速度一快速)的阶段,这时负 载f由
19、下式计算f = ffd + fm±fg=fdf” + i 与 ± 1.28 az式中_动摩擦力 动摩擦系数惯性阻力,这是由所有运动部件在启动加速过程中的惯性力,其值可 按牛顿第二定律求出;av一一速度的改变量,即恒速度值;a,启动或制动时间,机床一般取2v = 0.010.5s,轻载低速运动部件取最 小值,重载高速取较大值。对行走机械可取5/g_重力加速度恒速阶段该阶段负载有下式决定f = ±flffdfm±fg1.3式中f, 一工作负载,当其方向与液压缸推力相同是,为负值负载相反为正值负载。 对非工作行程ft=0制动阶段f = ±fl+ffd
20、-ffd±fg1-4上述四个阶段在液压缸的直线往复运动中都存在,只是在退路过程中不存在负载在上式中,密封阻力和背压阻力均未考虑,前者是指装有密封装置的零件在 相对运动中产生的密封摩擦力,其值和密封装置的类型液压缸的质量和工作压力有 关。后者指液压缸回油路上的阻力。在系统方案,结构尚未确定以前他是无法计算 的,只能按下表的经验估算,确切的数值待系统确定后再进行验算。另外,若工作部 件水平放置,则式中fc=0表1-2液压系统中背压力的经验数据回路特点背压力p进口调速,回油装背压阀(1 2)xl05出口调速(2 5)xlo5闭式回路,带补油辅助泵(10 15)xl05工作压力超过25mp的
21、高压系统0采用内曲线液压马达(7 12)xl05根据上述各阶段的负载和各负载所经历的时间,便可以绘出液压缸的负载阁, 图上的最大负载值是初选液压缸工作压力和确定液压缸结构的主耍参数时的依据。1.3液压系统主要参数的确定1.3.1执行元件的工作压力选取执行元件的工作压力可以根据最大副负载参照表选取,也可根据设备类型参 照表选取。工作压力的大小关系到所设计的系统是否经济合理。压力选的偏底则结构尺寸大(有效工作面积a或排量q偏大),重量大,则系统所需流量也大;压力选 的偏高,则对元件的制造精度和系统的使用维护要求教高,并是容积效率降低。表1-3各类工作常用的工作压力设备类型机床农业机械 小型工程 机
22、械工 程机械中 的辅助机 构船舶 陀机压力机重型 机械起重运 输机械船 舶起货机 大中型挖掘 机磨床车镗铣组合机床拉床龙门刨床工作压 力mp0.8 22435<1010 1620321.3.2执彳丁兀件的最大流量执行元件的最大流量2max与执行元件的结构参数有关,因此在a或确定后 才能5角定(2max液压缸主要参数是确定液压缸的有效工作面积ai或a2必须满足最大负载力f的要求。因此,当液压缸的作 用方式,类型,作用方式往复行程速比系数人和背压力都己经确定后,a,*a2可以 根据f所在工况的力平衡方程式求得。例如,对于无干腔压力为?,的单杆活塞缸有或1.5pl - p2如果液压缸为差动连接
23、且'=2夾则' =fpy16求出后,由养=初2/4求出相应的缸塞直径,并按国家标准就近圆整成标准数 值,对于差动连接的液压缸,d可由式£> = 7/算出,并同样圆整成标准数值。d, d 初定后,a:、a2 应分别有式奍=;zd2/4 和=;t(£>2-6/2)/4重新求出,则以么亦初步确定液压缸的有效工作面积除满足最大负载外,还应满足流量控制阀的最小稳定流量q、rain的要求。因此需要对有效工作而积a进行验算, 若液压缸的最低速度为vlllin.,则a>1.7式屮弘min可有产&样&中s到液压缸的最大流量的确定1.8若液压缸
24、的最大速度为vmax,则最大流量!2max为2max = avmax2液压元件的设计计算2.1液压泵规格的选择2. 1. 1液压泵的选择a)工作压力的计算液压泵的工作压力必须等于或大于执行元件的最大工作压力p:及同一工 况下进油路上总压力损失之和。即pp = p'21式中门为500(10 = 5104按经验资料估算,一般节流调速和较简单的系统取二0.20.5mp。进油路上有调速阀或管路复杂的系统取 s 厂| :0.5 1.5mpa a/7, = 0.5mpa所以pp =5xl04+0.5xl05 =1.0xl05b)计算液压泵的流量液压缸的最大速度为vmax > 0.057m/5
25、 所以max> avmaxx 0.057=0.0028m32.2所以qf) > 0.0028m3查表,可以选用czb*-250型斜盘式轴向柱塞泵2.2液压阀和液压辅助件的选择液压阀的规格是根据系统的最高工作压力和通过该阀的最大实际流量从产品 的样品中选出的。一般要求所选阀的额定压力和额定流量要大于系统阀的最高压力和 通过该阀的最大实际流量,必要时通过该阀的实际流量可允许其大于该阀的额定流 量,但最多不超过百分之二十,以避免压力损失过大,引起油液发热,噪声和其他性 能恶化。对于流量阀,其最小稳定流量还应满足执行元件最低速度要求。根据系统的最高压力和通过各阀的实际流量,选出各阀的规格如
26、表所示表2-1各阀的规格序号名称型号通径mm最大压pax最大流量1y型三位四通阀102手动换向阀4s-h1031.5m,.40500l/min3溢流阀yf3-10100. 45mp4溢流阀yf3-10100. 45p5手动换向阀wmd031.5m,.60l/min6单向节流阀ldf1014mp确定油箱的容量油箱容量v可按下而推荐数据估取:低压系统:中压系统:中局压系统:屮压以上系统(如工程,建筑机械液压系统)都带有散热装置,其油箱系统 可适当减小。按上式确定的油箱体积,在一般情况下都保证正常工作,但在功率较大 而又连续工作的情况下,需要发热量验算后确定。2.3确定管道尺寸2.3.1压油管道尺寸
27、d = z s=2l 兀(2.5 1.5) =0.00980.0137州=9.813.7州州2.4按已经选定的标准元件的接门尺寸取d=12mm.2.3.2回油管道d = 2.22x10-3/6()兀(1.5 2.5)0.0176 0.0306m = 17.6 30.6mm2.5d =25mm3液压缸的设计计3.1液压缸的主要尺寸为缸筒的内径,活塞杆直径和缸筒的长度等根据己知的液压缸负载、运动速度和预选定的工作压力,先用有关的公式计算出缸筒的内径d和活塞杆直径d,再按国家标准中规定的数列,选出合适的数值.在单干直径活塞中,d可以由d和av求得,为了减少冲击,(即不让往返运动速 度相差过大),一般
28、推荐a、. < 1.61.这里的升降液压缸为柱塞式液压缸,根据3. 1f = ap = 7id2p/4v = 4q/tr123.2根据经验查表,取p = 30mpp所以 6/= icxlo-3 =0.145/72 杳表取 6/ = 0.140/?7cp根据査表得 p = 50a1g 时 d = (0.5 - 0.55)0 取 d=0. 55d则 d=0.263m査系列尺寸表取d =0. 250m即缸筒的内径为d =0. 250m表3-1.活塞杆直径的选取活塞杆受力情况工作压力p/mp活塞杆直径dd=(0. 30.5) d受压及拉k5d=(0. 50. 55) d受压及拉5<p 彡
29、7d= (0.6 0.7) i)受压及拉p>7d=0. 7d液压缸简的长度由最大工作行程及需要确定,通常柱塞缸的长度=活塞最大行程+活塞长度+活塞杆导向长度+其他长度其中活塞长度=(0. 6l)d活塞杆导向长度=(0. 61.5)d其他长度是指一些特殊装置长度,例如液压缸两端的缓冲装置所需长度等.某 些单干活塞缸有吋提出最小导向长度h的问题,要求/> + 3.320 2式屮l_活塞最大行程 在这里,对于柱塞缸的缸筒长度£+ h = l + +3.4° 21 2可以取缸筒的长度= 2m 取柱塞的长度ls = 2.3m 取 h = 0.3m3.2缸筒壁后厚的计算与校
30、核在中低压系统中,液压缸的缸筒壁厚常常由工艺上的要求决定,强度是次耍的, -般不需要验算.在高压系统中,若4可按薄壁公式校核最薄处的壁厚,即s>pyd3.5式中3 缸筒壁厚 d_缸筒内径py_缸筒实验压九当液压缸的额定压力p,一 16mp。时,pv =i.5pn当额定 压力 16a,pv=1.25p;cr|_缸筒材料许用应力.o = c7hln久为材料抗拉长度,n为安全系数,一 般取n =5当壁厚4时,按材料力学中壁厚公式腑校验,即s>crj +0.4/?<r-1.3pv-13.6算出的壁厚一般还耍根据无缝钢标准或有关标准做适当修正.8>32x1.25x0.252x52
31、0/50.048m取心0.5m 校验er + 0.4p2-10.25丁520/5 + 0.4x1.25x32 520/5-1.3x1.25x32-10.065 < 0.25m所以,简壁符合条件.3. 3柱塞杆的设计计算3. 3.1强度计算在柱塞式液压缸中,活塞杆即是活塞,其强度按如下式计算校核d>3.7式中d_柱塞杆直径 f_液压缸负载活塞杆材料许应力,久为材料抗拉强度,n为安全系数.取n 2 1.4因为柱塞杆的强度符合要求3.83. 3. 2.稳定性验算活塞杆所能承受的负载f,应小于使它保持工作稳定的临界负载&,&的值与 柱寒杆材料的性质截面的形状,直径和长度,以
32、及液压缸的安装方式等因素有关,可以 按材料力学中的相关公式进行计算.即3.9f = -nk式屮久_安全系数,一般取久=2、. 当柱塞杆的长细比/ra,/%时fk3. 10fk当柱塞杆的长细比/ra吋,3. 11式中1 _安装长度,其值与安装方式有关.r,_柱塞杆横断而的回转半径,3. 12% 柔性系数,对钢取 =85屮2末端系数,由液压缸支承方式决定;e柱塞杆材料的弹性摸量,对钢取£ = 2.06x10117v/m2j柱塞杆横截面惯性矩a柱塞杆断面面积f由材料决定的一个实验数值,对钢取/-4.9x10s/v/aw2,a系数,对钢取汉=一1一50003. 4螺纹强度的校核缸筒与端盖的连
33、接方法很多,其中螺栓(钉)连接方法最广,验算工作按拉应力 <7和剪切应力合成应力来进行,即(j =4kf3. 13kk'fd 山0.2心14= vcr2 +3r2 - 1.3(73.153. 16ns式屮 f液压缸负载;k_螺纹拧紧系数k=l. 121.5k'螺纹摩擦系数一般取久=0.12ds0_螺纹直径;dsl螺纹内径;对于标准螺纹,取人=<0 -1.224z, t为螺纹矩;z螺栓个数;(js材料屈服极限,对45号钢,取<7、=3xl0>/m2 ns安全系数,取/?、=1.22.5因为此液压缸的缸底采用堆焊连接,所以 焊缝的拉力为:cr = -r,n-
34、 = 1.83452mpm3. 17咖 2-£>22)7><10-6式中 a = 0.350m d2 = 0.27m z/ = 0.7螺纹连接的计算 因为螺纹盖的直径t/y()=0. 25m螺纹内径么=0.245m 所以4ek礼24xl.3x5xl043.14x0.2452= 1379467/wpkkifds(、0.2 心36.63x1 owe3.183. 19(tl= vn-2+3r2 =1.3cr = l 793307m3.5液压缸的材料及技术条件3.5.1缸筒的材料工程机械,锻压机械等工作压力较高的场合,常用20, 35, 45号钢的无缝管. 其中20号钢用的
35、较少,因为其教软,机械强度地,加工粗糟度不易保证.须与端盖.管接 头,耳轴等零件焊接的钢筒用35号钢,并在粗加工后调质.不与其他零件焊接的缸筒, 常用45号调质钢,调质处理的目的是保证强度高,加工性好.一般调质的hb214, 285 一般机床上,压力较低的液压缸都采用铸铁,压力较高的则采用无缝钢管.特殊情况下,可以用合金钢无缝钢管制造缸筒.缸筒也可以用锻压件,铸钢件, 铝合金,铜合金等制造.这里的钢筒采用35号钢,并在粗加工后调质 3.5.2技术条件:1).采用h9配合,内孔表面的粗糙度:当活塞采用橡胶圈密封是,取r. 0. 4rao. 1.当活塞用活塞环密封时,取rj). 40. 2,且均须
36、研磨.比较新的加工方法 是在镗空孔后进行滚压.这样可以降低表面粗糙度,又可以提高表面硬度.2)内孔圆柱度公差为内径d公差之半.3)孔d轴心线的直线度公差在50(hnm长度上为0. 03mm4)端面t对轴心线垂直度公差在10(hnm上为0. 04mm.5)当缸筒与端盖用螺纹连接时,采用6级精度的公制螺纹.6)为了防止缸筒腐蚀和提高其寿命,可以在缸筒内表面镀铬,再进行抛缸筒 外表面涂耐油油漆.3. 5.3端盖的材料与技术条件端盖采用35号或45号钢锻件,或zg35, zg45铸钢及ht25_47, ht30_54, ht35_61灰口铸铁.活塞杆导套可以是缸本身,但最好在内表面堆焊 黄铜,青铜或其
37、他耐磨材料.活塞杆导套也可以另外压入.采用铸铁,青铜,或呢龙.3. 6 柱塞杆的材料与技术3. 6. 1柱塞杆的材料柱塞杆有空心和实心两种,实心的用35号和45号钢,也可以用40cr钢,空心 的用35号,45号无缝钢管,并要求柱塞杆的留出焊接和热处理的通气孔.3. 6. 2技术条件1)粗加工后要求调质处理,硬度hb23(f285,最后要表面高频淬火.2)直径dl (与活塞内孔配合的直径),d(与缸盖或导套配合的直径)的圆柱度 公差之半.3)柱塞杆i:作表面母线的i线度公差在500mm上力0. 03mm.4液压系统的工作原理4.1全液压制动系统的组成及工作原理在一般行走机械中,全液压转向系统往往
38、与工作装置液压系统共用一个泵源, 组成单泵(或双泵)双回路系统。由于具有系统简单、工作可靠的优点,因此在中小 吨位叉车上得到广泛应用。全液压制动系统由液压制动阀、轮边制动器和蓄能器等组成,其中液压制动 阀和蓄能器分别串接和并接在常见的单泵(或双泵)双回路液压系统的转向系统回路 中,共同组成全液压动力转向及制动系统(见阁1)。转向泵出汕经多路换向阀(用 于工作液压系统)中的单稳分流阀稳定输出一恒定流量,分别通往制动阀和蓄能器。 当液压制动阀未动作时(未实施制动,阁示位置),恒定油流进人全液压转向器或供 转向,或无载回油箱。当踏下制动踏板时,制动阀则可向制动轮缸提供油液以实施制 动(同时向蓄能器充
39、压)。困1全液压制动系统原理田该系统还能在转向的同时实施制动,并且具有紧急制动的功能。4.2制动阀的结构及工作原理制动阀是液压制动系统的核心元件,结构如图2所示。该阀共有5个控制油 门(p、n、b,、t、pa),分别接转向泵、转向器、制动轮缸、油箱和蓄能器,主要由推杆13、推杆活塞10、弹簧8、滑阀7、回位弹簧6、反馈活塞5、闭合阀杆3和单向 球阀12等零件组成,有以下四种工作状态。i 12234567«910|134. 2.1未制动状态(自由状态)此时各零件所处位罝为图2状态,p 口与n 口接通而与e腔断开,转向泵 输出的恒定油流经p、n日通往全液压转向器(或供转向,或无载四油箱)
40、,制动轮缸 内油液经br 口、f腔、e腔、滑阀7和推杆活塞10内小孔出t 口回油箱,制动器脱开。 此时pa 口由于球阀12的单向作用与f腔断开。4.2.2制动状态当踏下制动踏板时,推杆13、推动活塞10左移,同时弹簧8推动滑阀7和 反馈活塞5左移,先关闭e腔与t 口之间的通道,之后,打开e腔与p 口之间的通道, 此时虽然p 口通过e腔,f腔与br 口接通,但同时乂与n 口和通,因而p 口基本无压。当滑阀7进一步左移,逐渐关闭pn之间的通道,p 口压力增加,br 口和制动轮缸压力也随之增加,制动开始;此压力同时作用在反馈活塞左侧产生一个向右的 推力,与弹簧8的压缩力平衡,这样,br日制动压力(二
41、次压力)的升高就与推杆13 的行程呈线性比例关系,同时制动压力通过阀内相关零件及杆件传到操作者脚上,使 操作者能感受到制动力的大小。推杆活塞上装有限位螺母11,在制动过程中,当其顶 到阀体挡板时,推杆停止移动,br压力达到最高,也就是说,通过调整螺母位罝,可 限定制动压力最高值。当踏板释放后,滑阀7在反馈活塞压力和四位弹簧力的作用下,返回到初始位罝。4.2.3紧急制动状态当液压泵损坏或发动机熄火时,由于p口无压力,因而无法实施正常制 动,该系统具有紧急制动功能,其原理如下:紧急制动动力源由蓄能器提供。该蓄能器为弹簧式(原理见图1),内装 有安全阀和低压报警压力开关,两外接油口一个接液压泵,一个
42、接制动阎民口。当系 统实施转向或正常制动时,液压泵通过单向阀的蓄能器充压,安全阀的作用是限定最高蓄能压力,低压报警开关的作用是在蓄能器未蓄压时,接通报警蜂鸣器或指示灯, 向操作者报警。此时踩下制动踏板,制动阀内滑阀7、反馈活塞5和闭合阀杆3将连成 一体向左移动,闭合阀杆将顶开单向球阀12,使蓄能器油口 p。与br 口相通,蓄能器 内压力油将直接作用在制动轮缸内实施紧急制动。松开踏板,滑阀7、反馈活塞5和 闭合阀杆3同时向右移动,球阀12落人阀座,断开pa 口与br日通道。之后闭合阀杆 3 口到原始位置,反馈活塞5连同滑阀7进一步右移,打开et之间的通道,制动轮 缸内油液经制动间内br 口,f腔
43、、e腔、t 口回油箱。4. 2.4 转向的同时实施制动状态当转动方向盘(实施转向)而未踩下踏板实施制动时,p口油压虽然上升 (此压力取决于转向负荷),但由于p-e通道闭合,同时et通道接通,br 口无压, 处于非制动状态。若此时踩下制动踏板,由于滑阀7左移,使et通道关闭而pe通道 接通,泵口部分压力油进人制动轮缸,即在转向的同时仍可实施制动。4.3全液压制动系统的特点从上述分析可以看出该系统具有以下几个主要特点:1)转向及制动系统共用一个液压汕源,既可单独操作,必要时还可联合操作, 并且互不干涉。2)与常规全液压制动系统相比,除具有其主耍优点外,组成元件更少(无须 充压阀),系统更简单。3)
44、踏板连接方式与制动总泵兼容,更便于安装布置。综上所述,该系统特别适用于中小型行走机械如叉车、平地机转向及制动系 统的技术更新换代需求。小结近二个月的毕业设计在紧张而乂充实的学习中顺利结束了,这是大学三年中难度 最大、历经时间最长的一次设计。在这次毕业设计中,我们把三年来所学的理论知识 和各种实习中得到的实践经验都运用了起来,比较系统全面的对三年的大学知识进行 了一次系统归纳和总结。为我们参加工作成为一个合格的技术人才打下坚定的基础。首先,通过设计,使我对液压液压传动系统这一门学科有了更深入的认识。液压 传动技术,是机械设备中发展速度最快的技术之一,特别是近年来,随着机电一体化 技术的发展,与微
45、电子、计算机技术相结合,液压传动系统进入了一个新的阶段。再次,通过本次设计,使我在大学期间所学的知识有了一次全面性的、系统性的、 综合性的总结和提高。让我的专业知识在此有一个综合性的应用。更重要的是通过这 次机会,我们还可以在原有的知识基础上发挥自己的聪明才智,使自己的知识水平有 一个大的提高和长进。其次,设计过程中,我也发现自己专业知识方面很多的不足与缺陷。对所学知识 没有一个比较全面的、系统的、深刻的总结和认识。部件的结构设计是我的整个设计 的薄弱环节。通过设计,我很清楚的认识到我在以后工作中的努力方向。团结就是力 量!课题组的每个成员都积极的参与到设计中来,各人都有分工,大家相互之间互相
46、 讨论,这样,在无形中提高了自我的知识水平。最后,我要感谢我的指导老师对我的指导和帮助,二个月来,我学到了很多以前 在课堂上不可能学到的知识和经验,这是我的一笔财富,其对我以后的学习和工作都 将起到不可磨灭的指导作用。参考资料:1、杨培元、朱福元主编.液压系统设计简明手册.机械工业出版社.2、何存兴、张铁华主编.液压传动与气压传动.华中科技大学出版社.3、沈兴全、吴秀玲主编.液压传动与控制.国防工业出版社.4、薛祖徳主编液压传动.中央广播电视大学出版社.5、贾铭新主编.液压传动与控制.国防工业出版社.6、章宏甲、黄谊主编.液压传动.机械工业出版社.7、万贤杞主编.液压传动课程设计指导书.湖南工
47、学院(筹)本文是在徐慧老师的精心指导和悉心关怀下完成的。她以其渊博的知识、严谨的 治学态度、开拓进取精神和高度的责任心,给我的学习、工作、生活以很的影响,使 我终生难忘,并将永远激励我奋发向上。本次设计是对我们三年来所学知识的总结,旨在培养我们综合运用所学的基础知 识、专业知识去分析和解决生产实际问题的能力及培养正确的设计思想,并通过运用 设计标准、规范、手册、阁册和查阅有关资料去进行理论计算,写出相关说明性材料, 为毕业生走向工作岗位打下基础。我们这次设计的题目为:w613型叉车液压系统设计,通过这次系统的液压系统的 设计,我更进一步的了解了液压系统的工作原理。在这次设计的过程中,指导老师徐
48、慧一直都关注着我的每一步进展,她以其渊博 的知识、严谨的治学态度、开拓进取精神和高度的责任心,给我的学习、工作、生活 以很的影响,使我终生难忘,并将永远激励我奋发向上。我之所以能很顺利地完成毕 业设计任务,这与徐老师的指导是分不开的,在此,我对徐老师表示衷心的感谢。感谢给予我帮助的其他老师和同学。学生:刘小明2008年5月附录1毕业实习报告(1) 、实习的主要内容在深圳桑徳股份有限公司实习,主要是学习cad绘阁,其次是参观工厂熟悉工厂 的生产流程。该厂的主要产品是生产钢厂主轴,属重型机械。所以该厂的设备都是大 型设备。不论是车床、铣床还是镗床都是大型的。车间实习的主要目的就是了解生产 工艺流程
49、,了解产品性能结构和工作原理。在办公室实习主耍是学习cad。这里的cad 版本与我们以前学的不同,是清华天河公司开发的天河cad。学习的主要内容是:学 习常用命令的快捷键、学习排阁、学习拆阁、学习打印阁纸、学习阁纸排序、学习用 excel制外购件表。(2) 、实习取得的经验及收获通过车间实习,我了解了数控铣床的工作程序,只要把程序编好就可以完成多道 工序。而且开始我还以为数控铣床的铣刀在做横向和纵向运动,后来冰明白是夹具在 移动。通过对轴加工的观察我了解了主轴的结构和工作原理。原来用来转钢板的轴是 涨缩轴。该轴有三种状态一一涨大状态,缩小状态和事故状态。涨大状态是在转钢板 时用;缩小状态是在把
50、钢锭推出时用;事故状态是在钢锭被卡住时用,该状态时轴的 直径是最小的。通过办公室实习,对天河cad的学习真是让我大开眼界。该版本的cad命令很多 都是用拼音表示的,比如倒角命令是dj,文字输入命令是wz。最方便的就是该版本有 很丰富的阁库。像粗糙度,形位公差,基准,螺孔,螺钉等都可以从阁厍里直接调用, 而且还是按国标设计的。熟悉了常用命令后,我又学习了怎样拆阁。在公司绘阁与学 校最大的不同时讲究快。最常用的就是偏移命令和镜像命令,这样大大提高了绘阁速 度。在学校绘阁是我们画的圆不圆是一般就当是显示问题不管,其实可用viewers命 令将显示比例放大就可以了。还有排阁,这都是在学校学不到的。所谓
51、排阁就是把所 有耍打印的阁纸紧密的排在一起,排成宽度1100mm长度可达10000mm的阁纸一起打印 出来。我觉得天河的明细表也设置的很好,标完所有序号后就可以直接将明细表导出, 不用像以前一样再一格格的画。通过学习我还学会了用excel制外购件表。像外购件 这样的名词我还是第一次听说。在实习期间我还从师傅那里学到一些绘阁经验,如当 阁像填充找不到边界时,可以用线条把耍填充的对象分成若干块逐个填充,然后再将 线条删除。还有两个摩擦面接触时,所选的材料不能像同。如果一面选钢,另外一面 就要选铜;如果两面都用钢那么两面的硬度要不同,一面要硬另一面要软。总的说来,在金阳的实习让我学到了很多课堂以外的
52、东四,也改变了我的思维方 式,发现了自己的不足。我觉得自己真的是受益匪浅,这对以后去工作很有帮助。(3) 、存在的不足。通过实习我本人感觉到还有很多不足的地方:1. 我们学习了三年的理论知识,初步了解了机械行业的基础知识,但在实际生 产中这些还是不够的,“书到用时方恨少”真实的说明了这个道理。2. 感觉自己的动手能力还有待加强,专业知识方面也需耍提高,在与老师傅交流 时,要懂得尊重他。现在自己还是一个刚毕业的学生,很多方面还不及车间里的一个 学徒,所以自己要学的东西还有很多。在工作态度方面,也应该做到戒骄戒躁,静下 心来,好好地学。以一种低姿态,低调面对周围的一些事情;以后也要做到多向同事,
53、多向师傅请教。2、毕业实习日记2008年3月16闩今天我来到了深圳燊德股份有限公司,这是我第一天来实习,所以今天的主要任 务就是到各个车间参观一下,先熟悉一下车间的工作环境,看看各个工种的工作流程。 该厂的主要产品是生产钢厂主轴,属重型机械,所以该厂的设备都是大型设备,不论 是车床、铣床还是镗床都是大型的。对于学数控专业的我来说,这是个很好的实习基 地。2008年3月17闩熟悉了车间的具体环境之后,今天就开始自己亲自去学点东四了。今天倍安排 到制阁室进行cad制阁。在学校的时候我们学习过cad和pr0/e的制阁,自己也练习了不 少,不过在厂里制阁要求更严格,有的时候还是有一些错误和不知道的地方
54、,总的来 说感觉在制阁方面还是有进步的。2008年3月18闩今天的工作还是制阁,画零件的装配阁,画这些阁基本上没什么困难,不过有 的地方还是会有些东四忘记了,看来学的东四确实要经常多用用冰会更熟练。那里的 同事都还好,每遇到问题在他们那里都可以找到答案,这样就又多学到了点东四了。2008年3月19闩机械阁画好后一般都要打印出来给操作人员参考,所以打印阁纸也是制阁中很 重要的一部分。排阁、拆阁、打印阁纸,这些都是在课堂上没有学的,感觉很陌生, 什么都不会做。不过这里的师傅们的水平都还是不错的,经过一番观看,再自己动手 做之后,对这些东四也就越来越了解了。2008年3月20闩画了天的阁了,今天倍安排到车间去向机床操作人员学习如何操作数控铣床, 这可是和我的专业很相关的。今天主要是看师傅们怎样装刀,定位工件,如何编程并将程序输入刀机床电脑中,怎样调试程序平时老师在课堂上讲的在这里都看到了,使我对所学的东西理解更深刻。2008年3月21闩看师傅们做了一天之后,今天就在师傅的指导下,自己进行具体的操作。首先 是将工件装刀夹具上,然后是对好刀,再把编好的程序输入到电脑中,然后机床就自 动加工好零件了。开始做的时候,零件加工的不是很好,不过多加工了几件之后就好 多了。2008年3月22闩今天是在金阳实习的最后一
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