轎車換胎頂升裝置設(shè)計含SW三維及4張CAD圖-頂升載荷w=4305N頂升高度H=315mm液壓缸的壓力p=3.83Mpa

轎車換胎頂升裝置設(shè)計含SW三維及4張CAD圖-頂升載荷w=4305N頂升高度H=315mm液壓缸的壓力p=3.83Mpa,轎車,換胎頂升,裝置,設(shè)計,sw,三維,cad,載荷,升高,mm,妹妹,液壓缸,壓力,mpa 轎車換胎液壓頂升裝置設(shè)計 摘 要：換胎頂升裝置具有載重量大，結(jié)構(gòu)堅固，升降平穩(wěn)，操作簡單，維護(hù)方便等特點。適用于轎車的換胎。這篇文章介紹了換胎頂升裝置的液壓系統(tǒng)和工作特性。具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝維護(hù)方便、利于實現(xiàn)典型液壓系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點。 關(guān)鍵詞：換胎頂升裝置 液壓系統(tǒng)? 維護(hù)方便 課程設(shè)計任務(wù)書 題目：轎車換胎頂升裝置設(shè)計 一、設(shè)計參數(shù) 1.頂升載荷w:每個學(xué)生學(xué)號的后三位數(shù)x41[N](如:某個學(xué)生的學(xué)號的后三位數(shù)為112，則W=112x41=4592[N]) 2.頂升高度H:每個學(xué)生學(xué)號的后三位數(shù)x3[mm](如:某個學(xué)生的學(xué)號的后三位數(shù)為112，則H=112x3=336[mm]) 3.液壓缸的壓力p:每個學(xué)生學(xué)號的后三位數(shù)x5/137[MPa](如;某個學(xué)生的學(xué)號的后三位數(shù)為112，則p=112x5/137=4.08[MPa])4.液壓缸的速比φ=1.25 5.桿長度:?AC=DG，AB=BG=?=4BC，CE=DE=BC;?各桿重量不計6.頂升到高度H時的角度:?a=γ=25° 1. 頂升載荷w=105×41=4305N 2.頂升高度H=105×3=315mm 3.液壓缸的壓力p=105*5/137=3.83Mpa 二、設(shè)計內(nèi)容 1.各桿的受力分析與長度計算，液壓系統(tǒng)原理圖擬定 2. 計算液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)，選擇液壓缸產(chǎn)品 3.液壓泵、液壓附件(閥、油管、油箱等)的選型計算. 3、 設(shè)計要求 1完成設(shè)計說明書(1?份) 2繪制液壓頂升裝置CAD圖(裝配圖1張、零件圖若干張) 引言 換胎頂升裝置在轎車換胎過程中實用性很廣，它的整個工藝流程是建立在液壓系統(tǒng)，電器控制，杠桿的基礎(chǔ)上的，通過液壓系統(tǒng)的的動力裝置，結(jié)合杠桿抬升的過程控制，實現(xiàn)轎車升降的簡單操作，整個的一個系統(tǒng)實用，簡單，方便，易于操作。在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，可以結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)的其他設(shè)備發(fā)揮更大的作用，其在現(xiàn)代轎車維修中占有舉足輕重的作用。 1. 頂升裝置設(shè)計及受力分析 根據(jù)余弦定理計算出各桿的長度 Cos25°×L+0.25L×Cos25°+0.25L×Cos25=315 L=233mm AC=DG=233+0.25×233=291.3mm AB=BG=233? BC=56.675mm CE=DE=BC=56.675mm 力和力矩的分析 連桿上端鉸支受力 先忽略平臺自重，則由上圖 因為， 所以 而 （令，且有，為軸承滾輪與平臺導(dǎo)軌槽間的摩擦系數(shù)） ，則至此能計算出 、 、 、 整體受力分析計算 對平臺，重物及兩連桿組成的整體進(jìn)行受力分析： =0 =0 ......① =0 ......② 內(nèi)、外連桿單獨受力分析 對L1單獨進(jìn)行受力平衡分析： =0 =0 ......③ =0 =0 ......④ 由③、④得 ......⑤ 由②、④得 ......⑥ 對L2單獨進(jìn)行受力平衡分析： =0 =0 ......⑦ =0 =0 ......⑧ 力矩平衡分析 若規(guī)定逆時針為正，順時針為負(fù)，則對L1的c點的轉(zhuǎn)矩平衡得： =0 =0 （a） 對L2有： （1），d點的轉(zhuǎn)矩平衡得： =0 =0 ......（b） （2），o點的轉(zhuǎn)矩平衡得： =0 =0 =0 ......（c） 又因為 ......（d） 液壓泵 1.主液壓泵 （1）流量： 式中 —液壓泵最大輸出流量 —液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速 —1QJM61-8型液壓馬達(dá)排量 —液壓馬達(dá)容積效率 液壓馬達(dá)容積效率取，代入上式： 根據(jù)需要，液壓泵的最大輸出流量應(yīng)大于49L/min，選用一臺力士樂伺服變量泵。 表3.3.2 力士樂A4VG250伺服變量泵技術(shù)參數(shù) 型號 最大排量 （mL/r） 最大流量 （L/min） 系統(tǒng)工作壓力（MPa） 轉(zhuǎn)速范圍 （r/min） A4VG250 250 550 24 800~2200 2.輔助液壓泵 輔助液壓泵選用CBGF1040/1018型雙聯(lián)齒輪泵。 表3.3.3 CBGF1040/1018型齒輪泵技術(shù)參數(shù) 型號 排量 mL/r 壓力（MPa） 轉(zhuǎn)速（r/min） 容積效率大于 總效率大于 驅(qū)動功率(kW) 額定 最高 額定 最高 CBGF1040/1018 58 14 17.5 2000 2500 91% 82% 33.8 液壓閥的選擇 根據(jù)液壓系統(tǒng)壓力、流量選擇液壓元件，各元件型號如下表： 表3.3.4 液壓元件選型表 名稱 型號 數(shù)量 高壓溢流閥 DBDS10P10/20 2 熱交換閥 3WH6R-60/0F/B10 1 單向閥 S10P5·0 2 溢流閥 DBDS20P10/10 1 溢流閥 DBDS20P10/5 1 電磁換向閥 3WE5B-6.0/0AG24NZ5L 粗過濾器 XU-J160x100 1 高壓過濾器 ZU-H160x5DL 1 回油過濾器 RFA-40x10 2 冷卻器 GLC1-1.3 2  液壓站的設(shè)計 液壓站的組成及類型 液壓站的組成 液壓站通常由液壓泵組、油箱組件、溫控組件、過濾器組建和蓄能器租價那五個相對獨立的部分組成，見表4.1.1.盡管五個部分相對獨立，但在液壓泵站的設(shè)計和使用中，出了根據(jù)機器設(shè)備的工礦特點和使用的具體要求合理進(jìn)行取舍外，經(jīng)常需要將它們進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，合理組成一個部件。例如，油箱上常需要將溫控組件中的溫度計、過濾器組建作為油箱附件而組合在一起構(gòu)成液壓油箱等等。 表4.1.1 液壓站的組成 組成部分 包含元器件 作用 液壓 泵組 液壓泵 將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能 原動機 驅(qū)動液壓泵 聯(lián)軸器 連接原動機和液壓泵 傳動底座 安裝和固定液壓泵及原動機 油箱 組件 油箱 存儲油液、安裝元件 液位計 顯示和觀察液面高度 通氣過濾器 注油、過濾空氣 放油塞 放油 控溫 組件 溫度計 顯示觀察油液溫度 溫度傳感器 檢測并控制油溫 加熱器 油液加熱 冷卻器 油液冷卻 過濾組件 各類過濾器 分離油液中的固體顆粒 蓄能器 組件 蓄能器 蓄能、吸收液壓脈動和沖擊 支撐臺架 安裝蓄能器 液壓站的類型 1.按液壓泵組布置方式分類 （1） 上置式液壓站 （2） 非上置式液壓站 （3） 柜式和便攜式液壓站 2.按液壓泵組的驅(qū)動方式分類 （1） 電動型 （2） 機動型 （3） 手動型 3.按液壓泵組輸出壓力高低和流量特性分類 按液壓泵組輸出壓力高低可將液壓泵站分為低壓、中亞、高壓和超高壓等類型；按液壓泵組輸出流量特性可將液壓站分為定量式和變量式兩種。 液壓油箱及其附件 油箱的功能 液壓油箱簡稱油箱，他往往是一個功能組件，在液壓站中的主要功能是存儲液壓油、散發(fā)油液熱量、逸出空氣及消除泡沫和安裝元件等，其詳細(xì)說明如表4.2.1所列。 表4.2.1 油箱在液壓系統(tǒng)中的主要功能 序號 作用 說明 1 存儲液壓油液 油箱必須能夠存放液壓系統(tǒng)中的工作循環(huán)所需要的油量。 2 散發(fā)油液熱量 液壓系統(tǒng)工作工程中的容積損失和機械損失導(dǎo)致油液溫度升高。油液從系統(tǒng)中帶回來的任梁有很大一部分考油箱散發(fā)到周圍空氣中。 3 逸出空氣及消除泡沫 液壓系統(tǒng)低壓區(qū)壓力低于飽和蒸汽壓、吸油管漏氣或也為過低時由漩渦作用引起泵吸入空氣、回油的攪動作用等都是形成氣泡的原因。 4 安裝元件 在中小型設(shè)備的液壓系統(tǒng)中，往往吧液壓泵組和一些閥或整個液壓控制裝置直接安裝在油箱頂板上。 油箱的設(shè)計 1.油箱的容量 因為此課題中400KN液壓絞車液壓系統(tǒng)采用筆閉式回路，油箱容量應(yīng)大于主回路中液壓油每分鐘流量的體積。 本液壓系統(tǒng)主回路液壓泵提供的最大流量，所以油箱體積應(yīng)大于550L。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)油箱容量選擇油箱的容量。630L標(biāo)準(zhǔn)油箱的外形尺寸如表4.2.2所示。 表4.2.2 630L標(biāo)準(zhǔn)油箱外形尺寸 單位：mm 公稱油箱容量 近似油液深度 固定孔 最小壁厚（不含箱頂） 630L 945 845 1514 1274 520 450 22 5 圖4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)油箱的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié) 2.隔板 （1）作用 增長液壓油流動循環(huán)時間，出去沉淀的雜質(zhì)，分離、清除水和空氣，調(diào)整溫度，吸收液壓油壓力的波動及防止液面波動。 （2）安裝形式 隔板的安裝形式有多種，可以設(shè)計成高出液面，是液壓油從隔板側(cè)面流過；還可以吧隔板設(shè)計成低于液壓油面，其高度為最低右面的2/3，使液壓油從隔板上方流過。 （3）過濾網(wǎng)的配置 過濾網(wǎng)可以設(shè)計成將液壓油箱內(nèi)部一分為二，使吸油管與回油管隔離開，這樣液壓油可以經(jīng)過一次過濾。過濾網(wǎng)一般使用50~100目左右的金屬網(wǎng)。 3.吸油管與回油管 （1）回油管出口 回油管出口有直口、斜口、彎管直口、帶擴散器的出口等幾種形式，斜口應(yīng)用的較多，一般為45°斜口。為了防止液面波動，可以在回油管出口裝擴散器。會有關(guān)必須安置在液面下方，一般距離液壓油面你的距離大于300mm，回油管出口絕對不允許放在液面以上。 （2）回油集管 單獨設(shè)置回油集管當(dāng)然是理想的，但不得已時則應(yīng)使用回油集管。對溢流閥、順序閥等應(yīng)注意合理設(shè)計回油集管，不要人為地施以背壓。 （3）泄露油管的配置 管子直徑和長度要適當(dāng)，管口應(yīng)在液面之上，以避免產(chǎn)生背壓。泄露油管以單獨配管為好，盡量避免回油集流配管的方法。 （4）吸油管 吸油管前一般應(yīng)設(shè)置濾油器，其精度為100~200目的網(wǎng)式或線隙式濾油器。濾油器要有足夠的容量，避免阻力太大。濾油器與箱底間的距離應(yīng)不小于20mm。吸油管應(yīng)插入液壓油面一下，仿制吸油時卷入空氣或氣泡。 （5）吸油管與回油管的方向 為了使油液流動具有方向性，要綜合考慮隔板、吸油管和回油管的配置，盡量吧吸油管和回油管用隔板隔開。為了不使回油管的壓力波動波及吸油管，吸油管及回油管的斜口方向應(yīng)一致，而不是相對著。 4.防止雜質(zhì)入侵 為了防止液壓油被污染，液壓油箱應(yīng)做成完全密封的。在結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意一下幾點： （1）不要將配管簡單的插入液壓油箱，這樣空氣、雜質(zhì)、和水分等便會從其周圍的間隙侵入。同時應(yīng)盡量避免液壓泵及馬達(dá)直接裝在液壓油箱頂蓋上。 （2）在結(jié)合面上需襯入密封填料、液壓密封膠，以保證可靠的氣密性。例如，液壓油箱的上蓋可以直接焊上，可以加密封墊（厚度1.5mm以上的耐油密封墊）進(jìn)行密封。 （3）為了保證液壓油箱通大氣并凈化抽吸空氣，需配備空氣濾清器。空氣濾清器常設(shè)計成既能過濾空氣又能加油的結(jié)構(gòu)。 5.頂蓋和清洗孔 （1）頂蓋 在液壓油箱頂蓋上裝設(shè)泵、馬達(dá)、閥組?？諝鉃V清器時，必須十分牢固。液壓油箱同他們的結(jié)合面要平整光滑，將密封填料、耐油橡膠密封墊圈uiji液壓密封膠襯入其中，以防止雜質(zhì)、水和空氣侵入，并防止漏油。同時，不允許由閥和管道泄露在箱蓋上的液壓油流回油箱內(nèi)。 液壓泵及液壓馬達(dá)的底座要與上蓋分開，另行制作。 （2）清洗孔 液壓油箱上的清洗孔，應(yīng)最大限度的易于清掃液壓油箱內(nèi)的各個角落和去除油箱內(nèi)的元器件。 （3）雜質(zhì)和污油的排放 為了便于排放污油，液壓油箱底部應(yīng)做成傾斜式箱底，并將放油塞安放在最低處。 6.液面指示 為觀察油箱內(nèi)的液面情況，應(yīng)在油箱的側(cè)面安裝液面指示計，只是最高、最低油位。液面指示計可選用帶溫度計的。 7.液壓油箱的起吊 對于液壓裝置而言從工廠裝配開始，到最終送到用戶，要經(jīng)過反復(fù)裝卸，所以在液壓油箱整體上或發(fā)快上應(yīng)裝設(shè)吊鉤、吊環(huán)螺釘或者吊環(huán)。 8.液壓油箱的防銹 為了防止液壓油箱內(nèi)部生銹，應(yīng)在油箱內(nèi)壁涂抹耐油防銹材料。 9.液壓油箱的加熱與制冷 為了提高液壓系統(tǒng)工作穩(wěn)定性，應(yīng)使系統(tǒng)在適宜的溫度下工作。液壓油溫度一般希望保持在30°~50°范圍內(nèi)，最高不超過60°，最低不低于15°。 油箱附件的選擇 1.冷卻器 在選擇冷卻器時應(yīng)首先要求冷卻器安全可靠、有足夠的散熱面積、壓力損失小、散熱效率高、體積小、重量輕等。根據(jù)要求選擇水冷式冷卻器。 水冷式冷卻器的冷卻面積計算： 式中 —冷卻器的冷卻面積（） —液壓系統(tǒng)發(fā)熱量（） —液壓系統(tǒng)散熱量（） —散熱系數(shù) —平均溫差（） 式中 、—進(jìn)口和出口油溫 、—進(jìn)口和出口水溫 系統(tǒng)發(fā)熱量和散熱量估算： 式中 —輸入泵的功率 —系統(tǒng)的總效率。合理高效的系統(tǒng)為70%~80%，一般系統(tǒng)僅達(dá)到50%~60%。 式中 —油箱散熱系數(shù)（），這里取 —油箱散熱面積（） —油溫與環(huán)境溫度之差（） 取平均溫差為20，則有 選用兩個GLC3-9型列管式冷卻器。 液壓站結(jié)構(gòu)總成 液壓油的選擇 1.選擇工程機械用液油的依據(jù) (1)液壓件 不同的液壓元件對所用液壓油都有一個最低的配置要求，因此選擇液壓油時，應(yīng)注意液壓件種類及其使用的材質(zhì)、密封件和涂料或油漆等與液壓油的相容性，保證各運動副潤滑良好，使元件達(dá)到設(shè)計壽命，滿足使用性能的要求。 液壓泵是對液壓油的黏度和黏溫性能最敏感的元件之一，因此，常將系統(tǒng)中泵對液壓油的要求作為選擇液壓油的重要依據(jù)(有伺服閥的系統(tǒng)除外)。 (2)系統(tǒng)工況。如果對執(zhí)行機構(gòu)速度、系統(tǒng)壓力和機構(gòu)動作精確度的要求越高，則對液壓油的耐磨和承載能力等的要求也越高。 根據(jù)系統(tǒng)可能的工作溫度，連續(xù)運轉(zhuǎn)時間和工作環(huán)境的衛(wèi)生情況等，選油時須注意油的黏度、高溫性能和熱穩(wěn)定性，以減少油泥等的形成和沉積。 (3)油箱大小。油箱越小對油的抗氧化安定性、極壓抗磨性、空氣釋放性和過濾性等要求就越高。 (4)環(huán)境溫度。針對工程機械在地下、水上、室內(nèi)、室外、寒區(qū)、或是處于溫度變化的嚴(yán)寒區(qū)，以及附近有無高溫?zé)嵩椿蛎骰鸬拳h(huán)境溫度特點，合理選用液壓油。若附近無明火，工作溫度在60℃以下，承載較輕時，可選用普通液壓油，如果設(shè)備須在很低的溫度下啟動時，須選用低凝液壓油。 綜上所述，若液壓油的質(zhì)量合格，系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)運動速度很高時，油液的流速也高，液壓損失隨之增大，而泄漏相對減少，故宜選擇黏度較低的油；反之，當(dāng)油的流速低時，泄漏量相對增大，將對工作機構(gòu)運動速度產(chǎn)生影響，這是宜選擇黏度較高的油。通常，當(dāng)工作壓力高時，宜選用黏度高的液壓油，因為解決高壓時的泄漏問題比克服其黏阻更應(yīng)優(yōu)先；當(dāng)工作壓力較低時，宜選用低黏度的油。環(huán)境溫度高時，應(yīng)采用黏度較高的油，反之，應(yīng)采用黏度較低的油。 (5)液壓油的最后確定。液壓油初步選定后，還須注意核查其貨源、黏度、質(zhì)量、使用特點、適用范圍，以及對系統(tǒng)和元件材料的相容性，看各項指標(biāo)是否能完全滿足使用要求。 (6)經(jīng)濟性。要綜合考慮液壓油的價格、使用壽命、以及液壓系統(tǒng)和維護(hù)、安全運行周期等情況，著眼于經(jīng)濟效益好的品牌。 2.選擇液壓油的經(jīng)濟性分析 選擇液壓油時，不能只注意油價，而忽視了品種、質(zhì)量、維護(hù)與再生等情況，如，在高溫?zé)嵩春兔骰鸶浇母邷?、高壓和精密液壓系統(tǒng)，要選用磷酸酯液抗燃液壓油，不能因價貴而用價廉的含水抗燃液代替，這樣會使液壓泵過早的磨損，降低系統(tǒng)精度；又如，在高壓液壓系統(tǒng)中，應(yīng)選用抗磨液壓油，若選用便宜的機械油或防銹、抗氧液壓油，則液壓泵壽命會縮短。以ISO黏度為等級為VG46的品種L-HH和L-HM油為例，分別用于相同的YB-D25型葉片泵(壓力為12.5MPa,溫度為65℃，轉(zhuǎn)速為1500r/min)，連續(xù)運行250h后測其磨損量，用L-HH油時泵的磨損量為用L-HM油時的63倍。因此，在中高壓系統(tǒng)中，不該使用L-HH或L-HL油，而要選用L-HM抗磨液壓油。 對于寒區(qū)和嚴(yán)寒區(qū)室作作業(yè)工程機械的高壓系統(tǒng)，則于氣溫低，環(huán)境溫度變化大，應(yīng)該選用高黏度指數(shù)的低溫液壓油，以使系統(tǒng)低溫油液流動性好，冷啟動容易，還會使系統(tǒng)在冬夏季用油一致，不致更換頻繁。 高質(zhì)量的抗磨液壓油，熱安定性高，水解安定性好，破乳化能力強，空氣釋放時間短，使用壽命長，可改善系統(tǒng)的運行狀況，因此，高性能的液壓系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)用高質(zhì)量的液壓油。 選用高質(zhì)量的液壓油，雖然油價較貴，但油品的使用壽命長，液壓元件磨損少，系統(tǒng)維護(hù)容易，生產(chǎn)效率高，因此，總的經(jīng)濟效益還是合算的。 油箱內(nèi)壁的加工 油箱內(nèi)壁的加工目的是清楚焊接加工后產(chǎn)生的鱗片，即熔渣、鐵銹，在內(nèi)壁上油漆之前采用以下方法處理： 1. 噴丸 使用噴丸是為了排除油箱內(nèi)壁焊接時飛濺的熔渣、鐵銹。 2. 噴沙 噴沙就是用沙代替鐵丸，噴沙處理后必須徹底清除沙子。 3. 酸洗法 噴沙處理不能徹底處理飛濺的熔渣時，容易生銹，所以使用酸洗法。 4. 表面處理法 表面處理在基體材料表面上人工形成一層與基體的機械、物理和化學(xué)性能不同的表層的工藝方法。表面處理的目的是滿足產(chǎn)品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。 對于金屬鑄件，我們比較常用的表面處理方法是，機械打磨，化學(xué)處理，表面熱處理，噴涂表面，表面處理就是對工件表面進(jìn)行清潔、清掃、去毛刺、去油污、去氧化皮等。 濾油器的選擇 為了保證液壓系統(tǒng)能夠正常工作，因為必須隊友也進(jìn)行過濾，選擇濾油器的原則是： 1. 過濾精度能滿足液壓系統(tǒng)要求； 2. 過濾能力應(yīng)能滿足液壓系統(tǒng)要求； 3. 應(yīng)有一定的機械強度，不致因液壓力的作用而算壞； 4. 有良好的抗腐蝕性； 5. 濾芯要立于清洗和更換，便于拆卸和維護(hù)。 分別選用XU-J160x10和ZU-H160x5DL型過濾器作為粗、精過濾器。 油管和管接頭的選擇 油管的選擇 系統(tǒng)所選用的油管分鋼管和軟管。 鋼管能承受較高的壓力，價格低廉，但彎制比較困難，彎曲半徑不能太小，多用于壓力較高，裝配位置比較方便的地方，一般采用無縫鋼管。當(dāng)工作壓力小于1.6MPa時，也可用焊縫鋼管。 紫銅管能承受的壓力較低，經(jīng)加熱冷卻處理后，紫銅管軟化，裝配時可按需要進(jìn)行彎曲，但價格較貴且抗振能力較弱。 膠管分高、低壓兩種。高壓軟管是鋼絲編織體為骨架或鋼絲繩繞體為骨架的膠管，可用于壓力較高的油路中。低壓管事麻線或棉線編制體為骨架的軟管，多用于壓力較低的油路中。 系統(tǒng)選用的鋼管，液壓站和機構(gòu)連接使用的是軟管。 管接頭的選擇 管接頭是連接管道的元件，被稱為液壓系統(tǒng)的動脈，其選擇原則及注意事項為： 1.根據(jù)用戶使用要求的不同，可選用快換接頭、金屬接頭等形式，具體接口與閥和缸接口螺紋一致； 2.快換接頭只需將接觀察到底就能連接牢固，拔管時用力將釋放套向里推即可； 3.安裝配管前應(yīng)吹凈管道及接頭內(nèi)灰塵等雜質(zhì)； 4.管子切斷時，應(yīng)保證切口垂直且不變形； 5.接頭擰到液壓元件上時，擰緊力矩不要過大，以免損壞螺紋； 6.管道彎曲處不得壓扁。 液壓集成塊設(shè)計 結(jié)構(gòu)特征 塊式集成是液壓系統(tǒng)目前應(yīng)用最為普遍的一種集成方式。他是將液壓閥安裝在六面體集成塊上，集成塊一方面起安裝底板作用，另一方面起內(nèi)部右路通道作用，故集成塊又稱為油路塊或通道塊。集成塊通常是按典型液壓系統(tǒng)的各種及泵回路，做成通用化的正方體或長方體，其四周除一面安裝通向液壓執(zhí)行器的管接頭外，其余三面安裝標(biāo)準(zhǔn)的板式液壓閥及少量疊加閥或插裝閥，這些液壓閥之間的油路聯(lián)系由油路塊內(nèi)部的通道孔實現(xiàn)，塊的上下兩面為塊間疊積結(jié)合面，布有由下向上貫穿通道體的功用壓力油孔P、回油孔O（T）、泄油孔L及塊間連接螺栓孔，多個回路塊疊積在一起通過四只長螺栓緊固后，各塊之間的油路聯(lián)系通過公用油孔來實現(xiàn)。 1.塊式集成的優(yōu)點 （1）可以簡化設(shè)計； （2）設(shè)計靈活、更改方便； （3）易于加工、專業(yè)化程度高； （4）結(jié)構(gòu)緊湊、裝配維護(hù)方便； （5）系統(tǒng)運行效率較高。 2.快式集成的缺點 （1）集成塊的孔系設(shè)計和加工容易出錯，需要一定的設(shè)計和制造經(jīng)驗； （2）系統(tǒng)運行是，出現(xiàn)故障診斷較為困難。 通油孔道直徑的確定 1.與閥的油孔相通孔道的直徑，應(yīng)與液壓閥油口的直徑相同； 2.與管接頭相連接的孔道，其直徑一般應(yīng)按通過流量和允許流蘇，用式 來計算確定，但孔口須按管接頭螺紋小徑鉆孔并攻螺紋； 3.工藝孔應(yīng)用螺塞或球脹堵死； 4.公用孔道中壓力油孔和回油孔的直徑可以類比同壓力等級的系列集成塊中的孔道直徑確定，也可以通過式 計算得到；泄油孔的直徑一般由經(jīng)驗確定。 集成塊的材料和主要技術(shù)要求 1.制造集成塊的材料因液壓系統(tǒng)壓力高低和主機類型不同而異，可以參照表4.6.1選取。 表4.6.1 油路塊的常用材料 種類 工作壓力（MPa） 厚度（mm） 工藝性 焊接性 相對成本 熱軋鋼板 ~35 <160 一般 一般 100 碳鋼鍛件 ~35 >160 一般 一般 150 灰口鑄鐵 ~14 — 好 不可 200 球墨鑄鐵 ~35 — 一般 不可 210 鋁合金鍛件 ~21 — 好 不可 1000 2.集成塊的毛坯不得有砂眼、氣孔、縮松和夾層等缺陷，必要時需要對其進(jìn)行探傷檢查。毛坯在切屑加工前應(yīng)進(jìn)行時效處理或退火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。 3.集成塊各部位的粗糙度和公差要求不同，見表4.6.2。 表4.6.2 集成塊各部位的粗糙度和公差要求 項目 部位 數(shù)值（） 粗糙度 各表面和安裝嵌入式液壓閥的孔 <0.8 末端管接頭的密封面 <3.2 O型圈溝槽 <3.2 備注 一般通道油孔 <12.5 1. 塊間結(jié)合面不得有明顯劃痕； 2. 為了美觀，機械加工后的鑄鐵和鋼質(zhì)集成塊表面可鍍鋅 項目 部位 數(shù)值 公差 定位銷的孔 H12 安裝面的表面平面度 每100mm距離上0.01mm 塊間結(jié)合面的平行度 0.03 四個側(cè)面與結(jié)合面的垂直度 0.1m 液壓系統(tǒng)的概述 液壓系統(tǒng)的簡介 一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、無件和液壓油。 動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。 執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達(dá))的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動負(fù)載作直線往復(fù)運動或回轉(zhuǎn)運動。 控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。 輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計等。 液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。 液壓傳動 液壓傳動是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進(jìn)行控制的傳動方式。液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件(缸或馬達(dá))把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，從而驅(qū)動工作機構(gòu)，實現(xiàn)直線往復(fù)運動和回轉(zhuǎn)運動。 (1)液壓傳動原理圖? 由代表各種液壓元件、輔件及連接形式的圖形符號組成，用以表示一個液壓系統(tǒng)工作原理的簡圖，稱為液壓傳動原理圖。圖形符號有兩種表達(dá)方式：一種用結(jié)構(gòu)示意圖，這樣的圖形比較直觀，元件的結(jié)構(gòu)特點清楚明了．但圖形太繁鎖，繪圖麻煩；另一種是圖形符號圖，即把各類液壓元件用其圖形符號表示。 (2)元件? 由數(shù)個不同零件組成的，用以完成特定功能的組件，稱為元件，如液壓缸、液壓馬達(dá)、液壓泵、閥、油箱、過濾器、蓄能器、冷卻器和管街頭等；這些元件有的是通用的、標(biāo)準(zhǔn)化的。 (3)回路? 液壓回路是完成某種特定功能、由元件構(gòu)成的典型環(huán)節(jié)。 (4)系統(tǒng)? 液壓系統(tǒng)是由回路組成的、用以控制驅(qū)動液壓機械完成所需工作的整個傳動系統(tǒng)。 液壓油 液壓油就是利用液體壓力能的液壓系統(tǒng)使用的液壓介質(zhì)，在液壓系統(tǒng)中起著能量傳遞、系統(tǒng)潤滑、防腐、防銹、冷卻等作用。對于液壓油來說，首先應(yīng)滿足液壓裝置在工作溫度下與啟動溫度下對液體粘度的要求，由于油的粘度變化直接與液壓動作、傳遞效率和傳遞精度有關(guān)，還要求油的粘溫性能和剪切安定性應(yīng)滿足不同用途所提出的各種需求。另外，液壓油要對液壓系統(tǒng)金屬和密封材料有良好的配伍性，良好的過濾性；具有抗腐蝕能力和抗磨損能力以及抗空氣夾帶和起泡傾向；熱穩(wěn)定性及氧化安定性要好；具用破乳化必性；對于某些特殊用途，還應(yīng)具有耐燃性和對環(huán)境不造成污染(如易于生物降解和無毒性)。液壓油根據(jù)用途和特性一般分為礦油型液壓油、合成烴液壓油、抗燃液壓油、清凈液壓油、可生物降解液壓油等類型。以下是各類液壓油的基本情況：礦油/合成烴液壓油?--?產(chǎn)品符號?組成和特性?我國標(biāo)準(zhǔn)?參照標(biāo)準(zhǔn)?---?HH?精制礦物油，不含添加劑?DIN51517-79?BS4475-75?---HL?精制礦物油，并改善其防銹性和抗氧化性?VICKERS?I-286-S?HM?HL油，并改善其抗磨性?Milacron?p-68/69/70?HG?HM油，并具有粘滑性?GB11118。1-94?DIN51524(Ⅱ)—1985?HV?HM油，并改善其粘溫性，聚烯烴合成油為基礎(chǔ)油?NFE48-603-1983?HS?無特定難燃性的合成液，聚烯烴合成油為基礎(chǔ)油?--?抗燃液壓油主要用于冶金、采礦、電廠、機加工等行業(yè)的接近或臨近火源、熱源的液壓系統(tǒng)，分為水基液壓油(HFAE、HFB、HFC)、磷酸脂型(HFDR)和其它合成型(HFDS、HFDU)三種。?清凈液壓油用于含有電液四氟閥及其它精密元件的液壓系統(tǒng)。生物降解液壓油是為了適應(yīng)環(huán)保要求，控制環(huán)境污染而開發(fā)的。 液壓系統(tǒng)對液壓油的基本要求 (1)合適的粘度,良好的粘溫特性。一般的液壓油的粘度通常在15到68mm2/s之間(2)質(zhì)地純凈,雜質(zhì)少,有良好 的潤滑性能。 (3)對金屬和密封件有良好的相容性,抗泡沫,抗乳化,防腐性,防銹性好。 (4)對熱,氧化,水解和剪切有良好的穩(wěn)定性。 (5)體積膨脹系數(shù)小,比熱容大。 (6)液壓油流動點和凝固點低,閃點和燃點高。 (7)對人體無傷害,成本低。 液壓系統(tǒng)的分類 從不同的角度出發(fā)，可以把液壓系統(tǒng)分成不同的形式。 (1)按油液的循環(huán)方式 液壓系統(tǒng)可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)是指液壓泵從油箱吸油，油經(jīng)各種控制閥后，驅(qū)動液壓執(zhí)行元件，回油再經(jīng)過換向閥回油箱。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單，可以發(fā)揮油箱的散熱、沉淀雜質(zhì)作用，但因油液常與空氣接觸，使空氣易于滲入系統(tǒng)，導(dǎo)致機構(gòu)運動不平穩(wěn)等后果。開式系統(tǒng)油箱大，油泵自吸性能好。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的進(jìn)油管直接與執(zhí)行元件的回油管相連，工作液體在系統(tǒng)的管路中進(jìn)行封閉循環(huán)。其結(jié)構(gòu)緊湊，與空氣接觸機會少，空氣不易滲入系統(tǒng)，故傳動較平穩(wěn)。工作機構(gòu)的變速和換向靠調(diào)節(jié)泵或馬達(dá)的變量機構(gòu)實現(xiàn)，避免了開式系統(tǒng)換向過程中所出現(xiàn)的液壓沖擊和能量損失。但閉式系統(tǒng)較開式系統(tǒng)復(fù)雜，因無油箱，油液的散熱和過濾條件較差。為補償系統(tǒng)中的泄漏，通常需要一個小流量的補油泵和油箱。由于單桿雙作用油缸大小腔流量不等，在工作過程中會使功率利用下降，所以閉式系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般為液壓馬達(dá)。 (2)按系統(tǒng)中液壓泵的數(shù)目 可分為單泵系統(tǒng)，雙泵系統(tǒng)和多泵系統(tǒng)。 (3)按所用液壓泵形式的不同 可分為定量泵系統(tǒng)和變量泵系統(tǒng)。變量泵的優(yōu)點是在調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)，可以充分利用發(fā)動機的功率，但其結(jié)構(gòu)和制造工藝復(fù)雜，成本高，可分為手動變量、盡可能控變量、伺服變量、壓力補償變量、恒壓變量、液壓變量等多種方式。 (4)按向執(zhí)行元件供油方式的不同 可分為串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)。串聯(lián)系統(tǒng)中，上一個執(zhí)行元件的回油即為下一個執(zhí)行元件的進(jìn)油，每通過一個執(zhí)行元件壓力就要降低一次。在串聯(lián)系統(tǒng)中，當(dāng)主泵向多路閥控制的各執(zhí)行元件供油時，只要液壓泵的出口壓力足夠，便可以實現(xiàn)各執(zhí)行元件的運動的復(fù)合。但由于執(zhí)行元件的壓力是疊加的，所以克服外載能力將隨執(zhí)行元件數(shù)量的增加而降低。并聯(lián)系統(tǒng)中當(dāng)一臺液壓泵向一組執(zhí)行元件供油時，進(jìn)入各執(zhí)行元件的流量只是液壓泵輸出流量的一部分。流量的分配隨各件上外載荷的不同而變化，首先進(jìn)入外載荷較小的執(zhí)行元件，只有當(dāng)各執(zhí)行元件上外載荷相等時，才能實現(xiàn)同時動作。全液壓傳動機械性能的優(yōu)劣，主要取決于液壓系統(tǒng)性能的好壞，包括所用元件質(zhì)量優(yōu)劣，基本回路是否恰當(dāng)?shù)?。系統(tǒng)性能的好壞，除滿足使用功能要求外，應(yīng)從液壓系統(tǒng)的效率、功率利用、調(diào)速范圍和微調(diào)特性、振動和噪聲以及系統(tǒng)安裝和調(diào)試是否方便可靠等方面進(jìn)行。 ?現(xiàn)代工程機械幾乎都采用了液壓系統(tǒng)，并且與電子系統(tǒng)、計算機控制技術(shù)結(jié)合，成為現(xiàn)代工程機械的重要組成部分。 參考文獻(xiàn) [1]《液壓工程手冊》.雷天覺.北京：機械工業(yè)出版社 [2]《UG NX5.0基礎(chǔ)教程》.江洪, 康瑛石，吳冬俊等.北京：機械工業(yè)出版社 [3]《機電控制工程基礎(chǔ)》.左健民等.北京：機械工業(yè)出版社 [4]《液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊》.楊培元等.北京：機械工業(yè)出版社 [5]《液壓控制系統(tǒng)及設(shè)計》.張利平編著.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.4 [6]《液壓系統(tǒng)設(shè)計元器件選型手冊》.周恩濤.北京：機械工業(yè)出版社 [7]《起重機設(shè)計與實例》.胡宗武等.北京：機械工業(yè)出版社，2009.6 [8]《機械設(shè)計手冊.單行本.彈簧.起重機運輸件.五金件》.成大先主編