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沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院
文 獻(xiàn) 綜 述
題 目： 100T液壓機(jī)液壓缸系統(tǒng)設(shè)計(jì)
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)： 機(jī)制1101
學(xué)生姓名： 趙立斌
指導(dǎo)教師： 于玲
前言
液壓機(jī)是利用液壓傳動(dòng)技術(shù)進(jìn)行壓力加工的設(shè)備，可以用來完成各種鍛壓及加壓成形加工。例如鋼材的鍛壓，金屬結(jié)構(gòu)件的成型，塑料制品和橡膠制品的壓制等。液壓機(jī)是最早應(yīng)用液壓傳動(dòng)的機(jī)械之一，目前液壓傳動(dòng)已成為壓力加工機(jī)械的主要傳動(dòng)形式。在重型機(jī)械制造業(yè)、航空工業(yè)、塑料及有色金屬加工工業(yè)等之中，液壓機(jī)已成為重要設(shè)備。所以該課題是具有相當(dāng)大的實(shí)用價(jià)值的，對(duì)液壓校直機(jī)有一定了解可以幫助我更好的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。
正文
一 液壓機(jī)
1 用途
液壓機(jī)是一種以液體為工作介質(zhì)，用來傳遞能量以實(shí)現(xiàn)各種工藝的機(jī)器?？捎糜诔C正、壓裝、打包、壓塊和壓板等。液壓機(jī)包括水壓機(jī)和油壓機(jī)。
2 特點(diǎn)
易于得到較大的總壓力及較大的工作空間。這是液壓機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)。易于得到較大的工作行程，便于壓制大尺寸工件，并可在行程的任何位置上產(chǎn)生額定的最大壓力，可以進(jìn)行長時(shí)間保壓。工作平穩(wěn)，沖擊和振動(dòng)很小，噪聲小，這對(duì)工人健康、廠房地基、周圍環(huán)境及設(shè)備本身都具有很大好處。調(diào)壓、調(diào)速方便。液壓機(jī)利用工作液體的壓力傳遞能量，可以利用調(diào)節(jié)各種壓力控制閥的方法進(jìn)行調(diào)壓和限壓，并可以可靠地防止過載，有利于保護(hù)模具和設(shè)備。本體結(jié)構(gòu)比較簡單，操作方便，制造容易。標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度較高。
3 分類
單注液壓機(jī)；小型液壓機(jī)；四柱液壓機(jī)；臥型液壓機(jī)。
4 現(xiàn)狀
液壓機(jī)是制品成型生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的設(shè)備之一。自19世紀(jì)問世以來發(fā)展很快，已成為工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的設(shè)備之一。由于液壓機(jī)在工作中的廣泛適應(yīng)性，使其在國民經(jīng)濟(jì)各部門獲得了廣泛的應(yīng)用。如板材成型；管、線、型材擠壓；粉末冶金、塑料及橡膠制品成型；膠合板壓制、打包；人造金剛石、耐火磚壓制和炭極壓制成型；輪軸壓裝、校直等等。各種類型液壓機(jī)的迅速發(fā)展，有力地促進(jìn)了各種工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。八十年代以來，隨著微電子技術(shù)、液壓技術(shù)等的發(fā)展和普及應(yīng)用，液壓機(jī)有了更進(jìn)一步的發(fā)展。目前，液壓機(jī)的最大標(biāo)稱壓力已達(dá)750MN［1］，用于金屬的模鍛成型。眾多機(jī)型已采用CNC或工業(yè)PC機(jī)來進(jìn)行控制，使產(chǎn)品的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率有了極大的提高。
隨著人們生活水平的提高，金屬壓制和拉伸制品的需求逐年提高，同時(shí)，對(duì)產(chǎn)品品種的需求也越來越多，另一方面產(chǎn)品的生產(chǎn)批量日益縮小。為與中、小批量生產(chǎn)相適應(yīng)，需要能夠快速調(diào)整的加工設(shè)備，這使液壓機(jī)成為理想的成型工藝設(shè)備。特別是當(dāng)液壓機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)具有對(duì)壓力、行程速度單獨(dú)調(diào)整功能后，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)雜工件以及不對(duì)稱工件的加工，而且，實(shí)現(xiàn)了極低的廢品率。這種加工方式還適合于長行程、難成型以及高強(qiáng)度的材料。可變的動(dòng)力組合、短的加工時(shí)間、根據(jù)工件長度的簡易的壓力行程調(diào)整，這與機(jī)械加工系統(tǒng)相比，有其優(yōu)越性。
二 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況和應(yīng)用
1 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況
由于液壓技術(shù)廣泛應(yīng)用了高科技成果，如：自控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、可靠性及新工藝新材料等，使傳統(tǒng)技術(shù)有了新的發(fā)展，也使產(chǎn)品的質(zhì)量、水平有一定的提高。盡管如此，走向21世紀(jì)的液壓技術(shù)不可能有驚人的技術(shù)突破，應(yīng)當(dāng)主要靠現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)和擴(kuò)展，不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域以滿足未來的要求。其主要的發(fā)展趨勢(shì)將集中在以下幾個(gè)方面。液壓技術(shù)在將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能及反轉(zhuǎn)換過程中，總存在能量損耗。為減少能量的損失，必須解決下面幾個(gè)問題：減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，以減少功率損失；減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，盡量減少非安全需要的溢流量；采用靜壓技術(shù)和新型密封材料，減少摩擦損失；改善液壓系統(tǒng)性能，采用負(fù)荷傳感系統(tǒng)、二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。
2液壓傳動(dòng)特單機(jī)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用
A 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：
（1）單位功率的重量輕，記載相同功率輸出的條件下，體積小、重量輕、慣性小、結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)態(tài)特性好。
（2）可實(shí)現(xiàn)較大范圍的無級(jí)調(diào)速。
（3）工作平穩(wěn),沖擊小,能快速的啟動(dòng)，制動(dòng)和頻繁換向。
（4）獲得很大的力和轉(zhuǎn)矩容易。
（5）操作方便，調(diào)節(jié)簡單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
（6）易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，安全性好。
（7）液壓元件以實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，系列化和通用化，便于液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，制造和使用。
B 液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)
（1）使用液壓傳動(dòng)對(duì)維護(hù)的要求高，工作油要始終保持清潔；
（2）對(duì)液壓元件制造精度要求高，工藝復(fù)雜，成本較高；
（3）液壓元件維修較復(fù)雜，且需要有較高的技術(shù)水平。
3液壓傳動(dòng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
液壓傳動(dòng)中所需要的元件主要有動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件等。其中液壓動(dòng)力元件是為液壓系統(tǒng)產(chǎn)生動(dòng)力的部件，主要包括各種液壓泵。液壓泵依靠容積變化原理來工作，所以一般也稱為容積液壓泵。齒輪泵是最常見的一種液壓泵，它通過兩個(gè)嚙合的齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使得液體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。其他的液壓泵還有葉片泵、柱塞泵，在選擇液壓泵的時(shí)候主要需要注意的問題包括消耗的能量、效率、降低噪音。
液壓執(zhí)行元件是用來執(zhí)行將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的裝置，主要包括液壓缸和液壓馬達(dá)。液壓馬達(dá)是與液壓泵做相反的工作的裝置，也就是把液壓的能量轉(zhuǎn)換稱為機(jī)械能，從而對(duì)外做功。
液壓控制元件用來控制液體流動(dòng)的方向、壓力的高低以及對(duì)流量的大小進(jìn)行預(yù)期的控制，以滿足特定的工作要求。正是因?yàn)橐簤嚎刂圃骷撵`活性，使得液壓控制系統(tǒng)能夠完成不同的活動(dòng)。液壓控制元件按照用途可以分成壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥。按照操作方式可以分成人力操縱閥、機(jī)械操縱法、電動(dòng)操縱閥等。
除了上述的元件以外，液壓控制系統(tǒng)還需要液壓輔助元件。這些元件包括管路和管接頭、油箱、過濾器、蓄能器和密封裝置。通過以上的各個(gè)器件，我們就能夠建設(shè)出一個(gè)液壓回路。所謂液壓回路就是通過各種液壓器件構(gòu)成的相應(yīng)的控制回路。根據(jù)不同的控制目標(biāo)，我們能夠設(shè)計(jì)不同的回路，比如壓力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。
結(jié)論
根據(jù)液壓傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，在液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，首先要進(jìn)行系統(tǒng)分析，然后擬定系統(tǒng)的原理圖，其中這個(gè)原理圖是用液壓機(jī)械符號(hào)來表示的。之后通過計(jì)算選擇液壓器件，進(jìn)而再完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試。這個(gè)過程中，原理圖的繪制是最關(guān)鍵的。它決定了一個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的優(yōu)劣。液壓介質(zhì)通過管道經(jīng)節(jié)流閥和換向閥進(jìn)入液壓缸左腔，推動(dòng)活塞帶動(dòng)工作臺(tái)右移，液壓缸右腔排出的液壓介質(zhì)經(jīng)換向閥流回油箱。換向閥換向之后液壓介質(zhì)進(jìn)入液壓缸右腔，使活塞左移，推動(dòng)工作臺(tái)反向移動(dòng)。改變節(jié)流閥的開口可調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度。液壓系統(tǒng)的壓力可通過溢流閥調(diào)節(jié)。在繪制液壓系統(tǒng)圖時(shí)，為了簡化起見都采用規(guī)定的符號(hào)代表液壓元件，這種符號(hào)稱為職能符號(hào)。任何一個(gè)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)都是由幾個(gè)基本回路組成的，每一基本回路都具有一定的控制功能。幾個(gè)基本回路組合在一起，可按一定要求對(duì)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向、工作壓力和運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行控制。根據(jù)控制功能不同，基本回路分為壓力控制回路、速度控制回路和方向控制回路。
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