龍門雙柱式液壓舉升機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
32頁(yè) 14000字?jǐn)?shù)+論文說明書+任務(wù)書+3張CAD圖紙【詳情如下】
任務(wù)書.doc
油壓缸工作原理圖.doc
液壓舉升機(jī)舉升裝置裝配圖.dwg
液壓原理圖.dwg
龍門雙柱式液壓舉升機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文.doc
龍門雙柱式液壓舉升機(jī)裝配圖.dwg
目 錄
摘要……………………………………………………………1
第1章 總體設(shè)計(jì)……………………………………………2
1 升舉機(jī)的概述…………………………………………………2
2 技術(shù)特點(diǎn)………………………………………………………2
第2章 液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)計(jì)算………………………………3
1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求 ……………………………3
2 載荷的組成和計(jì)算 ……………………………………………4
3 初選系統(tǒng)工作壓力 ……………………………………………6
4 計(jì)算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 …………………………………6
5 繪制液壓系統(tǒng)工況圖 …………………………………………9
第3章 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖…………………11
1 制定基本方案 ………………………………………………11
2 繪制液壓系統(tǒng)圖 ………………………………………………11
第4章 液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì) …………………14
1 液壓泵的選擇 ………………………………………………14
2 液壓閥的選擇 ………………………………………………15
3 管道尺寸的確定 ………………………………………………15
4 液壓缸主要零件的結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 ………………15
5 液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算 ………………………………………18
6 液壓缸的連接計(jì)算 ……………………………………………19
7 活塞桿穩(wěn)定性驗(yàn)算及強(qiáng)度校核………………………………21
第5章 UP液壓動(dòng)力包與液壓油的選擇 …………………22
1 UP液壓動(dòng)力包 ………………………………………………23
2 液壓油的選擇 ………………………………………………27
第6章 鋼絲繩的選擇計(jì)算 ………………………………28
1 鋼絲繩的計(jì)算 ………………………………………………28
2 鋼絲繩的選擇 ………………………………………………28
第7章 總 結(jié) ……………………………………………31
謝 辭 ………………………………………………………32
參考文獻(xiàn)………………………………………………………33
摘要
雙柱式舉升機(jī)是一種汽車修理和保養(yǎng)單位常用的舉升設(shè)備,廣泛用于轎車等小型車的維修和保養(yǎng)。它是一種把整車裝備重量不大于3噸的各種轎車、面包車、工具車等舉升到一定高度內(nèi)供汽車維修和安全檢查作業(yè)的保修設(shè)備。
本課題探討的是適用于社區(qū)汽車維修服務(wù)的一種新型汽車維修平臺(tái)。這種汽車維修平臺(tái)是適用四輪汽車維修使用的一種現(xiàn)代液壓技術(shù)專用產(chǎn)品. 雙柱型汽車維修液壓同步升降平臺(tái)作為一種液壓技術(shù)新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)研究 ,是利用現(xiàn)代液壓技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)來改善日益興旺發(fā)達(dá)的汽車維修產(chǎn)業(yè)界勞動(dòng)者的工作條件,降低勞動(dòng)強(qiáng)度和維修成本, 提高汽車維修保養(yǎng)整體服務(wù)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞 升舉機(jī) 液壓執(zhí)行元件 起重鏈 槽輪 鋼絲繩
第1章 總體設(shè)計(jì)
1.1 舉升機(jī)的概述
舉升機(jī)是一種汽車修理和保養(yǎng)單位常用的舉升設(shè)備,廣泛用于轎車等小型車的維修和保養(yǎng)。它是一種把各種轎車、面包車、工具車等舉升到一定高度內(nèi)供汽車維修和安全檢查作業(yè)的保修設(shè)備。過去汽車維修,大多采用地溝作業(yè),工作空間狹小,積油積水后排出困難,溝內(nèi)陰暗,需人工采光,通風(fēng)不良,工作起來極其不便。
目前市場(chǎng)上的舉升機(jī)有如下兩種類型:雙柱式舉升機(jī)和四柱式舉升機(jī)。雙柱式舉升機(jī)用于不大于5噸的中小型車輛的舉升;四柱式舉升機(jī)大多用于大型車輛的舉升。
在我國(guó)汽車的需求量日益增加、對(duì)汽車修理、保養(yǎng)要求越來越高,因此,根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要,設(shè)計(jì)并應(yīng)用雙柱型汽車保修液壓多級(jí)同步定位舉升機(jī)在汽車保修、保養(yǎng)工作中邁出重要一步。對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)分析液壓傳動(dòng)在雙柱型舉升機(jī)上的應(yīng)用,主要是利用密閉工作容積內(nèi)液壓能的變化來傳遞動(dòng)力。
轎車維修用雙柱液壓升舉機(jī),使用的是雙液壓缸同步設(shè)計(jì),通過雙液壓缸驅(qū)動(dòng);動(dòng)力強(qiáng)勁平穩(wěn);鋼絲繩輔助平衡;液壓、機(jī)械多重保險(xiǎn)裝置;安全可靠,美觀整潔,操作簡(jiǎn)便,電壓:220V-380V;頂車重量:3000KG;托舉高度:2m。
1.2 技術(shù)特點(diǎn)
1.2.1 舉升機(jī)液壓系統(tǒng)采用定量液壓泵油源,有利于減少能耗和系統(tǒng)發(fā)熱。
1.2.2 同步液壓缸采用分流集流閥控制同步,基本滿足液壓缸的同步要求;
兩極液壓控制單向閥實(shí)現(xiàn)液壓缸舉升后的鎖定,舉升停位安全可靠。
經(jīng)過調(diào)研了解到,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于維修用升舉機(jī)的需求量比較大,考慮到國(guó)內(nèi)的特點(diǎn),從實(shí)用角度出發(fā),確定如下方案:
1. 考慮到大多數(shù)維修是屋內(nèi)作業(yè),野外作業(yè)有,但是少,故采用兩立柱升舉,盡量在滿足升舉條件的情況下,節(jié)省空間。
2. 為了減少噪音及其達(dá)到升降的平穩(wěn)性采用液壓動(dòng)力升舉裝置。
3. 由于升舉的同時(shí),兩個(gè)同步液壓缸的設(shè)計(jì)不可能完全一樣,將導(dǎo)致升舉的同時(shí)車會(huì)發(fā)生傾斜,故采用鋼絲繩平穩(wěn)系統(tǒng),以消除該影響。
4. 鏈傳動(dòng)可以在兩軸中心距較遠(yuǎn)的情況下傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。能在低速,重載和高溫條件下及塵土大的情況下工作。能夠保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比,傳遞功率較大,并且作用在軸上的力 較小。傳動(dòng)效率高。
5. 在滿足上述要求的同時(shí),盡量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,適用于整體或解體搬運(yùn)盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化,通用化,系列化。
第7章 總結(jié)
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們從學(xué)生走向工作崗位重要的一步。從最初的選題,開題到計(jì)算、繪圖直到完成設(shè)計(jì)。期間,查找資料,老師指導(dǎo),與同學(xué)交流,反復(fù)修改圖紙,每一個(gè)過程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。
通過這次實(shí)踐,我了解了舉升機(jī)的用途及工作原理,熟悉了舉升機(jī)的設(shè)計(jì)步驟,鍛煉了設(shè)計(jì)實(shí)踐能力,培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我專業(yè)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固,同時(shí)也是走向工作崗位前的一次熱身?! ?/p>
畢業(yè)設(shè)計(jì)收獲很多,比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),分析數(shù)據(jù),提高了自己的繪圖能力,懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。同時(shí),仍有很多課題需要后輩去努力去完善。
但是畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力,對(duì)材料的不了解,等等?!?/p>
這次實(shí)踐是對(duì)自己所學(xué)知識(shí)的一次大檢閱,使我明白自己知識(shí)還很淺薄,雖然馬上要畢業(yè)了,但是自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng),以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí),努力使自己 成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人,為中國(guó)的機(jī)械行業(yè)添上自己的微薄之力。
謝辭
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的圓滿完成,我要首先感謝我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的導(dǎo)師,他在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給與了我無私的幫助和指導(dǎo),讓我少走了很多彎路,學(xué)到了很多寶貴的知識(shí)。
同時(shí)我也要感謝教研室其他所有的老師,三年時(shí)光轉(zhuǎn)瞬即逝,是你們把我從一個(gè)對(duì)設(shè)計(jì)幾乎一無所知的新生培養(yǎng)成為一個(gè)具有一定的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)能力的工業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)生,我能完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì),得益于所有老師這三年來對(duì)我的辛勤教育,我將在以后的學(xué)習(xí)生活中,時(shí)刻嚴(yán)格要求自己,更加的刻苦努力,決不辜負(fù)老師們的教育培養(yǎng)。
我還要感謝我的所有同學(xué)們,無論是三年的學(xué)習(xí)生活還是在最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,他們都給了我很多無私的幫助,讓我幸??鞓返淖哌^了大學(xué)土土三年、完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。祝愿我們都能在機(jī)械行業(yè)的天空下創(chuàng)造出自己的新天地。
屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)前期工作材料理工類題 目 : 龍門雙柱式液壓舉升機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 :機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) :機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名 :學(xué) 號(hào):指 導(dǎo) 教 師 :張賢(講師) 材 料 目 錄序 號(hào) 名 稱 數(shù) 量 備 注1 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 選題、審題表 12 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 任務(wù)書 13 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 開題報(bào)告〔含文獻(xiàn)綜述〕 14 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 中期檢查表 15 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 外文資料翻譯〔含原文〕 1學(xué)院意見:學(xué)院(公章 )年 月 日年 月畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)選題、審題表申報(bào)課題名稱 龍門雙柱式液壓舉升機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師 專業(yè)技術(shù)職 務(wù)A B C D E A B C D課題性質(zhì)√ 課題來源 √大 適中 小 難 一般 易課題預(yù)計(jì)工作量 √課題預(yù)計(jì)難易程度 √課題簡(jiǎn)介汽車舉升機(jī)在汽車維修行業(yè)是最重要,最基本的工具之一,是將汽車從一個(gè)高度提升至另一高度進(jìn)行維修的設(shè)備,液壓舉升機(jī)主要工作任務(wù)把汽車從一樓舉升至二樓,舉升位置自動(dòng)控制,可以多地控制,開啟時(shí)舉升動(dòng)作位置自動(dòng)控制。課題的設(shè)計(jì)需要完成汽車舉升機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),包括集成塊設(shè)計(jì)和液壓泵站設(shè)計(jì)。課題的完成能夠使學(xué)生在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面得到鍛煉。設(shè)計(jì) (論文)要 求(包括應(yīng)具備的條件)1、該課題的完成需要學(xué)生了解舉升機(jī)的功能和工作原理;2、具備一定的機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。能夠根據(jù)舉升機(jī)的功能設(shè)計(jì)出相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng);3、所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)應(yīng)該具有實(shí)用性,在實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的基礎(chǔ)上,運(yùn)行安全可靠;4、本課題設(shè)計(jì)所要求的場(chǎng)地、相關(guān)技術(shù)資料已基本具備,可以滿足課題設(shè)計(jì)的要求。系審定意見:系主任(簽名): 年 月 日注:1. 該表作為畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題申報(bào)時(shí)專用,由選題教師填寫,經(jīng)系有關(guān)人員討論,負(fù)責(zé)人簽名后生效。2. 有關(guān)內(nèi)容的填寫見填表說明,并在表中相應(yīng)欄內(nèi)打“ √”。3. 課題一旦被學(xué)生選定,此表須放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)資料袋”中存檔。4. 填表說明:(1)該表的填寫只針對(duì) 1 名學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)時(shí)選擇使用,如同一課題由 2 名及 2 名以上同學(xué)選擇,應(yīng)在申報(bào)課題的名稱上加以區(qū)別(加副標(biāo)題) ,并且在“設(shè)計(jì)(論文)要求”一欄中加以體現(xiàn);(2) “課題性質(zhì)”一欄, A.工程設(shè)計(jì),B.理論研究,C.實(shí)驗(yàn)研究,D.計(jì)算機(jī)軟件,E.綜合論文;(3) “課題來源”一欄:A.指導(dǎo)教師的科研課題,B. 指導(dǎo)教師收集的科研和生產(chǎn)實(shí)際中的課題,C.學(xué)生在科學(xué)活動(dòng)和工程實(shí)踐中自立的課題, D.自擬課題;(4) “課題簡(jiǎn)介”一欄:主要指研究設(shè)計(jì)該課題的背景介紹及目的、意義。5. “設(shè)計(jì)(論文)要求(包括應(yīng)具備的條件) ”一欄:主要指本課題技術(shù)方面的要求,而“條件”指從事該課題必須應(yīng)具備的基本條件(如儀器設(shè)備、場(chǎng)地、文獻(xiàn)資料等) 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書題 目 龍門雙柱式液壓舉升機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào): 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)達(dá)到的目的畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)的最后一個(gè)綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過設(shè)計(jì)要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論、專業(yè)知識(shí),對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行分析、研究,并完成相應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。(1)掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般步驟和常用方法;(2)調(diào)查研究、中外文獻(xiàn)資料的查閱及綜合分析的能力;(3)鍛煉學(xué)生綜合所學(xué)知識(shí)和技能,獨(dú)立分析問題和解決問題的能力;(4)訓(xùn)練學(xué)生正確運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)語言闡述理論和技術(shù)問題,撰寫科技論文和技術(shù)報(bào)告的能力;(5)通過計(jì)算機(jī)繪圖撰寫論文等工作,提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力;(6)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和促進(jìn)創(chuàng)新能力的提高。2.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的內(nèi)容和要求〔包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等〕汽車舉升機(jī)是將汽車從一個(gè)高度提升至另一高度進(jìn)行維修的設(shè)備,液壓舉升機(jī)主要工作任務(wù)把汽車從一樓舉升至二樓,舉升位置自動(dòng)控制,可以多地控制,開啟時(shí)舉升動(dòng)作位置自動(dòng)控制。課題的設(shè)計(jì)需要完成汽車舉升機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),包括集成塊設(shè)計(jì)和液壓泵站設(shè)計(jì)。液壓舉升機(jī)主要工作任務(wù)把汽車從一樓舉升至二樓,舉升位置自動(dòng)控制,可以多地控制,開啟時(shí)舉升動(dòng)作位置自動(dòng)控制。主要技術(shù)參數(shù)如下:舉升高度3.8m ;上升時(shí)速度0.06m/s ;下降時(shí)速度0.04m/s;最大舉升質(zhì)量3噸。1、認(rèn)識(shí)齒輪淬火機(jī)床能實(shí)現(xiàn)的功能和工作原理;2、設(shè)計(jì)相應(yīng)的液壓系統(tǒng)原理圖,選擇液壓元件;3、設(shè)計(jì)集成塊零件圖、油箱的設(shè)計(jì)計(jì)算;4、設(shè)計(jì)液壓泵站裝配圖;5、完成零件圖的計(jì)算機(jī)繪制;6、設(shè)計(jì)說明書一份?;春9W(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書3.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的成果要求〔包括圖表、實(shí)物等硬件要求〕液壓系統(tǒng)原理圖一張,并選擇液壓元件; 液壓集成塊零件圖二張;液壓泵站裝配圖一張;外文資料翻譯一篇。至少閱讀三篇以上專業(yè)外文資料,并完成 10000 印刷符號(hào)(或譯出 3000 漢字)以上的譯文;設(shè)計(jì)說明書一份;;說明書不少于 30 頁(yè),并附有 300 漢字左右的中文摘要及對(duì)應(yīng)的外文摘要。有關(guān)撰寫的格式及標(biāo)準(zhǔn)按照《本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)撰寫規(guī)范》執(zhí)行。4.主要參考文獻(xiàn)[1]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(3 版).第 4 卷.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1999[2]王中發(fā).實(shí)用機(jī)械手冊(cè).北京:北京理工大學(xué)出版社,1998[3]楊培元,朱福元. 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006[4]王之櫟,王大康. 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991[5]許福玲.液壓與氣壓傳動(dòng).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002[6]周恩濤.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)元器件選型手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.8[7]蔡春源.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng).東北:冶金工業(yè)出版社,1979[8]張世偉,朱福元.液壓系統(tǒng)的計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).寧夏:人民出版社,1986.7[9]張利平.液壓氣動(dòng)系衛(wèi)江設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997.6[10]大連理工大學(xué)工程畫教研室.機(jī)械制圖(第五版).北京:高等教育出版社,2003.8 [11]衛(wèi)江.龍門雙柱式液壓舉升機(jī)的液壓系統(tǒng)建模仿真與控制研究[D]. 中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù),2008, (12)淮海工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書5.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作進(jìn)度計(jì)劃序號(hào) 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容1 熟悉課題內(nèi)容,搜集文獻(xiàn)資料。2 完成開題報(bào)告、外文資料翻譯工作。 3 設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)原理圖。4 繪制總裝圖和零件圖。5 設(shè)計(jì)液壓集成塊圖。確定液壓元件的主要參數(shù),并選擇液壓元件和電器元件。6 編寫整理設(shè)計(jì)說明書。7 教師批閱,圖紙、說明書修改,整理資料。8 答辯準(zhǔn)備及答辯。指導(dǎo)教師 日 期: 年 月 日系審查意見:系主任(簽名): 年 月 日學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中期檢查表題 目 (楷體四號(hào)下同)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 工作材料學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào):有 有畢業(yè)(設(shè)計(jì))論文任務(wù)書 無 開題報(bào)告 無符 合規(guī)范化的要求 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 優(yōu) 良 中 差工作進(jìn)度 快 按計(jì)劃進(jìn)行 慢中期工作匯報(bào)及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差中期成績(jī)畢 業(yè)(設(shè)計(jì))論 文調(diào) 整情 況指導(dǎo)教師(簽名) 年 月 日系意見 系主任(簽名) 年 月 日油壓缸工作原理圖 - 1 - 目 錄 摘要…………………………………………………………… 1 第 1 章 總體設(shè)計(jì)…………………………………………… 2 1 升舉機(jī)的概述………………………………………………… 2 2 技術(shù)特點(diǎn)……………………………………………………… 2 第 2 章 液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)計(jì)算……………………………… 3 1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求 …………………………… 3 2 載荷的組成和計(jì)算 …………………………………………… 4 3 初選系統(tǒng)工作壓力 …………………………………………… 6 4 計(jì)算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 ………………………………… 6 5 繪制液壓系統(tǒng)工況圖 ………………………………………… 9 第 3 章 制定 基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖………………… 11 1 制定基本方案 ……………………………………………… 11 2 繪制液壓系統(tǒng)圖 ……………… ……………………………… 11 第 4 章 液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì) … … … … … … … 14 1 液壓泵的選擇 ………………………………………… …… 14 2 液壓閥的選擇 ……………………………………………… 15 3 管道尺寸的確定 ……………………………………………… 15 4 液壓缸主要零件的結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 ……………… 15 5 液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算 ……………………………………… 18 6 液壓缸的連接計(jì)算 …………………………………………… 19 7 活塞桿穩(wěn)定性驗(yàn)算及強(qiáng)度校核 ……………………………… 21 第 5 章 壓動(dòng)力包與液壓油的選擇 … … … … … … … 22 - 2 - 1 壓動(dòng)力包 ……………………………………………… 23 2 液壓油的選擇 ……………………………………………… 27 第 6 章 鋼絲繩的選擇計(jì)算 ……………………………… 28 1 鋼絲繩的計(jì)算 ……………………………………………… 28 2 鋼絲繩的選擇 ……………………………………………… 28 第 7 章 總 結(jié) …………………………………………… 31 謝 辭 ……………………………………………………… 32 參考文獻(xiàn)……………………………………………………… 33 - 3 - 摘要 雙柱式舉升機(jī)是一種汽車修理和保養(yǎng)單位常用的舉升設(shè)備 ,廣泛用于轎車等小型車的維修和保養(yǎng)。它是一種把整車裝備重量不大于 3噸的各種轎車、面包車、工具車等舉升到一定高度內(nèi)供汽車維修和安全檢查作業(yè)的保修設(shè)備。 本課題探討的是適用于社區(qū)汽車維修服務(wù)的一種新型汽車維修平臺(tái)。這種汽車維修平臺(tái)是適用四輪汽車維修使用的一種現(xiàn)代液壓技術(shù)專用產(chǎn)品 . 雙柱型汽 車維修液壓同步升降平臺(tái)作為一種液壓技術(shù)新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)研究 ,是利用現(xiàn)代液壓技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)來改善日益興旺發(fā)達(dá)的汽車維修產(chǎn)業(yè)界勞動(dòng)者的工作條件 ,降低勞動(dòng)強(qiáng)度和維修成本 , 提高汽車維修保養(yǎng)整體服務(wù)質(zhì)量。 關(guān)鍵詞 升舉機(jī) 液壓執(zhí)行元件 起重鏈 槽輪 鋼絲繩 - 4 - 第 1 章 總體設(shè)計(jì) 升機(jī)的概述 舉升機(jī)是一種汽車修理和保養(yǎng)單位常用的舉升設(shè)備 ,廣泛用于轎車等小型車的維修和保養(yǎng)。它是一種把各種轎車、面包車、工具車等舉升到一定高度內(nèi)供汽車維修和安全檢查作業(yè)的保修設(shè)備。過去汽車 維修,大多采用地溝作業(yè),工作空間狹小,積油積水后排出困難,溝內(nèi)陰暗,需人工采光,通風(fēng)不良,工作起來極其不便。 目前市場(chǎng)上的舉升機(jī)有如下兩種類型:雙柱式舉升機(jī)和四柱式舉升機(jī)。雙柱式舉升機(jī)用于不大于 5噸的中小型車輛的舉升;四柱式舉升機(jī)大多用于大型車輛的舉升。 在我國(guó)汽車的需求量日益增加、對(duì)汽車修理、保養(yǎng)要求越來越高 ,因此 ,根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要 ,設(shè)計(jì)并應(yīng)用雙柱型汽車保修液壓多級(jí)同步定位舉升機(jī)在汽車保修、保養(yǎng)工作中邁出重要一步。對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)分析液壓傳動(dòng)在雙柱型舉升機(jī)上的應(yīng)用 ,主要是利用密閉工作容積內(nèi)液壓能的變化來傳 遞動(dòng)力。 轎車維修用雙柱液壓升舉機(jī) ,使用的是雙液壓缸同步設(shè)計(jì),通過雙液壓缸驅(qū)動(dòng);動(dòng)力強(qiáng)勁平穩(wěn);鋼絲繩輔助平衡;液壓、機(jī)械多重保險(xiǎn)裝置;安全可靠,美觀整潔,操作簡(jiǎn)便,電壓: 220車重量: 3000舉高度: 2m。 技術(shù)特點(diǎn) 升機(jī)液壓系統(tǒng)采用定量液壓泵油源,有利于減少能耗和系統(tǒng)發(fā)熱。 步液壓缸采用分流集流閥控制同步,基本滿足液壓缸的同步要求; 兩極液壓控制單向閥實(shí)現(xiàn)液壓缸舉升后的鎖定,舉升停位安全可靠。 經(jīng)過調(diào)研了解到,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于維修用升舉機(jī)的需求量比 較大,考慮到國(guó)內(nèi)的特點(diǎn),從實(shí)用角度出發(fā),確定如下方案: 1. 考慮到大多數(shù)維修是屋內(nèi)作業(yè),野外作業(yè)有,但是少,故采用兩立柱升舉,盡量在滿足升舉條件的情況下,節(jié)省空間。 2. 為了減少噪音及其達(dá)到升降的平穩(wěn)性采用液壓動(dòng)力升舉裝置。 - 5 - 3. 由于升舉的同時(shí),兩個(gè)同步液壓缸的設(shè)計(jì)不可能完全一樣,將導(dǎo)致升舉的同時(shí)車會(huì)發(fā)生傾斜,故采用鋼絲繩平穩(wěn)系統(tǒng),以消除該影響。 4. 鏈傳動(dòng)可以在兩軸中心距較遠(yuǎn)的情況下傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。能在低速,重載和高溫條件下及塵土大的情況下工作。能夠保證準(zhǔn)確的傳動(dòng)比,傳遞功率較大,并且作用在軸上的力 較小。傳動(dòng)效率高。 5. 在滿足上述要求的同時(shí),盡量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,適用于整體或解體搬運(yùn)盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化,通用化,系列化。 第 2 章 液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)計(jì)算 壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是液壓機(jī)械的一個(gè)組成部分,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要同主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。著手設(shè)計(jì)時(shí),必須從實(shí)際情況出發(fā),有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式,充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn),力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 計(jì)步驟 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無嚴(yán)格的順序,各步驟間往往要相互 穿插進(jìn)行。一般來說,在明確設(shè)計(jì)要求之后,大致按如下步驟進(jìn)行。 1. 確定液壓執(zhí)行元件的形式; 2. 進(jìn)行工況分析,確定系統(tǒng)的主要參數(shù); 3. 制定基本方案,擬定液壓系統(tǒng)原理圖; 4. 選擇液壓元件; 5. 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算; 6. 繪制工作圖,編制技術(shù)文件。 計(jì)要求 - 6 - 設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。在制定基本方案并進(jìn)一步著手液壓系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)之前,必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚。 1. 主機(jī)的概況:用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等; 2. 液壓 系統(tǒng)要完成哪些動(dòng)作,動(dòng)作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何; 3. 液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式,運(yùn)動(dòng)速度; 4. 各動(dòng)作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì); 5. 對(duì)調(diào)速范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求; 6. 自動(dòng)化程序、操作控制方式的要求; 7. 對(duì)防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求; 8. 對(duì)效率、成本等方面的要求。 荷的組成和計(jì)算 通過工況分析,可以看出液壓執(zhí)行元件在工作過程中速度和載荷變化情況,為確定系統(tǒng)及各執(zhí)行元件的參數(shù)提供依據(jù)。 液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力和流量, 它們是設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng),選擇液壓元件的主要依據(jù)。壓力決定于外載荷。流量取決于液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度和結(jié)構(gòu)尺寸。 壓缸的載荷組成與計(jì)算 圖 2示一個(gè)以液壓缸為執(zhí)行元件的液壓系統(tǒng)計(jì)算簡(jiǎn)圖。各有關(guān)參數(shù)標(biāo)注圖上,其中 右 圖 2壓系統(tǒng)計(jì)算簡(jiǎn)圖 - 7 - 作用在活塞桿上的外部載荷包括工作載荷 軌的摩擦力 a。 ( 1)工作載荷 見的工作載荷有作用于活塞桿 軸線上的重力、切削力、擠壓力等。這些作用力的方向如與活塞運(yùn)動(dòng)方向相同為負(fù),相反為正。 ( 2)導(dǎo)軌摩擦載荷 于平導(dǎo)軌 ( 1) 對(duì)于 ( 2) 式中 G—— 運(yùn)動(dòng)部件所受的重力( N); 外載荷作用于導(dǎo)軌上的正壓力( N); μ —— 摩擦系數(shù),見表 1; α —— 般為 90° 。 ( 3)慣性載荷 2擦系數(shù) μ 導(dǎo)軌類型 導(dǎo)軌材料 運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 摩擦系數(shù) 滑動(dòng)導(dǎo)軌 鑄鐵對(duì)鑄鐵 起動(dòng)時(shí) 速( υ < s) 速( υ > s) 動(dòng)導(dǎo)軌 鑄鐵對(duì)滾柱(珠) 火鋼導(dǎo)軌對(duì)滾柱 壓導(dǎo)軌 鑄鐵 中 g—— 重力加速度; g= △ υ —— 速度變化量( m/s); - 8 - △ t—— 起動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間( s)。一般機(jī)械 △ t=輕載低速運(yùn)動(dòng)部件取小值,對(duì)重載高速部件取大值。行走機(jī)械一般取 =1.5 m/ 以上三種載荷之和稱為液壓缸的外載荷 起 動(dòng) 加 速 時(shí) g+a ( 4) 穩(wěn) 態(tài) 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) g+ ( 5) 減 速 制 動(dòng) 時(shí) g+ ( 6) 工作載荷 該階段沒有工作,則 。 除外載荷 用于活塞上的載荷 處的摩擦阻力 于各種缸的密封材質(zhì)和密封形成不同,密封阻力難以精確計(jì)算,一般估算為 ( 7) 式中 η m—— 液壓缸的機(jī)械效率,一般取 ( 8) 壓馬達(dá)載荷力矩的組成與計(jì)算 ( 1)工作載荷力矩 見的載荷力矩有被驅(qū)動(dòng)輪的阻力矩、液壓卷筒的阻力矩等。 ( 2)軸頸摩擦力矩 f=μ ( 9) 式中 G—— 旋轉(zhuǎn)部件施加于軸勁上的徑向力( N); μ —— 摩擦系數(shù), 參考表 1選用; r—— 旋轉(zhuǎn)軸的半徑( m)。 ( 3)慣性力矩 9 - ( 10) 式中 ε —— 角加速度( △ω —— 角速度變化量( s); △t —— 起動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間( s); J—— 回轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量( kg·m 2)。 起動(dòng)加速時(shí) ( 11) 穩(wěn)定運(yùn)行時(shí) ( 12) 減速制動(dòng)時(shí) ( 13) 計(jì)算液壓馬達(dá)載荷轉(zhuǎn)矩 m( η m= ( 14) 根據(jù)液壓缸或液壓馬達(dá)各階段的載荷,繪制出執(zhí)行元件的載荷循環(huán)圖,以便進(jìn)一步選擇系統(tǒng)工作壓力和確定其他有關(guān)參數(shù)。 初選系統(tǒng)工 作壓力 壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等的限制。在載荷一定的情況下,工作壓力低,勢(shì)必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸,對(duì)某些設(shè)備來說,尺寸要受到限制,從材料消耗角度看出不經(jīng)濟(jì);反之,壓力選得太高,對(duì)泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高,必然要提高設(shè)備成本。一般來說,對(duì)于固定的尺寸不太受限的設(shè)備,壓力可以選低一些,行走機(jī)械重載設(shè)備壓力要選得高一些。具體選擇可參考表 2和表 3。 - 10 - 算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 液壓缸有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)見圖 2。圖 活塞桿受壓時(shí) ( 15) 活塞桿受壓時(shí) ( 16) 式中 —— 無桿腔活塞有效作用面積( —— 有桿腔活塞有效作用面積( 液壓缸工作腔壓力( 液壓缸回油腔壓力( 即背壓力。其值根據(jù)回路的具體情況而定,初算時(shí)可參照表2動(dòng)連接時(shí)要另行考慮; D—— 活塞直徑( m); d—— 活塞桿直徑( m)。 右 圖 2壓缸主要設(shè)計(jì)參數(shù) 表 2載荷選擇工作壓力 載荷 / 5 5~ 10 10~ 20 20~ 30 30~ 50 > 50 - 11 - 工作壓力 / 1 2 3 3~ 4 4~ 5 ≥5 表 2種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力 機(jī)械類型 機(jī)床 家業(yè)機(jī)械 小型工程機(jī)械 建筑機(jī)械 液壓鑿巖機(jī) 液壓機(jī) 大中型挖掘機(jī) 重型機(jī)械 起重運(yùn)輸機(jī)械 磨床 組合機(jī)床 龍門創(chuàng)床 拉床 工作壓力/2 3~ 5 2~ 8 8~ 10 10~ 18 20~ 32 表 4 執(zhí)行元件背壓力 系統(tǒng)類型 背壓力 /單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) 油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng) 油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng) 補(bǔ)油泵的閉式回路 油路較復(fù)雜的工程機(jī)械 3 回油路較短,且直接回油箱 可忽略不計(jì) 一般,液壓缸在受壓狀態(tài)下工作,其活塞面積為 ( 17) 運(yùn)用式( 17)須事先確 定 2的關(guān)系,或是活塞桿徑 的關(guān)系,令桿徑比 φ=d/D ,其比值可按表 5和表 6選取。 ( 18) 采用差動(dòng)連接時(shí), υ 1/υ 2=( 。如果求往返速度相同時(shí),應(yīng)取 d= 對(duì)行程與活塞桿直徑比 l/d> 10的受壓柱塞或活塞桿, 還要做壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算。 當(dāng)工作速度很低時(shí),還須按最低速度要求驗(yàn)算液壓缸尺寸 - 12 - 式中 A—— 液壓缸有效工作面積( 系統(tǒng)最小穩(wěn)定流量( m3/s),在節(jié)流調(diào)速中取決于回路中所設(shè)調(diào)速閥或節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量。容積調(diào)速中決定于變量泵的最小穩(wěn)定流量。 υ 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)要求的最小工作速度( m/s)。 如果液壓缸的有效工作面積 應(yīng)按最低穩(wěn)定速度確定液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸。 另外,如果執(zhí)行元件安裝尺寸受到限制,液壓缸的缸徑及活塞桿的直徑須事先確定時(shí),可按載荷的要求和液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸來確定系統(tǒng)的工作壓力。 液壓缸直徑 D 和活塞桿直徑 與標(biāo)準(zhǔn)液壓缸參數(shù)相近,最好選用國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)液壓缸,免于自行設(shè)計(jì)加工。常用液壓缸內(nèi)徑及活塞桿直徑見表 7和表 8。 表 2工作壓力選取 d/D 工作壓力 /d/D 2速比要求確定 d/D υ 2/υ 1 d/D : υ 1— 無桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度; υ 2— 有桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度。 表 2用液壓缸內(nèi)徑 D( 40 50 63 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 表 2塞桿直徑 d( 速比 缸徑 40 50 63 80 90 100 110 - 13 - 2 28 35 45 50 55 63 3 45 50 60 70 80 速比 缸徑 125 140 160 180 200 220 250 0 80 90 100 110 125 140 2 90 100 110 125 140 制液壓系統(tǒng)工況圖 工況圖包括壓力循環(huán)圖、流量循環(huán)圖和功率循環(huán)圖。它們是調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)、選擇液壓泵、閥等元件的依據(jù)。 1)壓力循環(huán)圖 —— ( 通過最后確定的液壓執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸,再根據(jù)實(shí)際載荷的大小,倒求出液壓執(zhí)行元件在其動(dòng)作循環(huán)各階段的工作壓力,然后把它們繪制成( 。 2)流量循環(huán)圖 —— ( 根據(jù)已確定的液壓缸有效工作面積或液壓馬達(dá)的排量,結(jié)合其運(yùn)動(dòng)速度算出它在工作循環(huán)中每一階段的實(shí)際流量,把它繪制成( 。若系統(tǒng)中有多個(gè)液壓執(zhí)行元件同時(shí)工作,要把各自的流量圖疊加起來繪出總的流量循環(huán)圖。 3)功率循環(huán)圖 —— ( 繪出壓力循環(huán)圖和總流量循環(huán)圖后,根據(jù) P=可繪出系 統(tǒng)的功率循環(huán)圖。 - 14 - 第 3 章 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 制定基本方案 定調(diào)速方案 液壓執(zhí)行元件確定之后,其運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度的控制是擬定液壓回路的核心問題。 方向控制用換向閥或邏輯控制單元來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一般中小流量的液壓系統(tǒng),大多通過換向閥的有機(jī)組合實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。對(duì)高壓大流量的液壓系統(tǒng),現(xiàn)多采用插裝閥與先導(dǎo)控制閥的邏輯組合來實(shí)現(xiàn)。 速度控制通過改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)的調(diào)整方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào) 速以及二者的結(jié)合 —— 容積節(jié)流調(diào)速。 節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油,用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度。此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,由于這種系統(tǒng)必須用閃流閥,故效率低,發(fā)熱量大,多用于功率不大的場(chǎng)合。 容積調(diào)速是靠改變液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來達(dá)到調(diào)速的目的。其優(yōu)點(diǎn)是沒有溢流損失和節(jié)流損失,效率較高。但為了散熱和補(bǔ)充泄漏,需要有輔助泵。此種調(diào)速方式適用于功率大、運(yùn)動(dòng)速度高的液壓系統(tǒng)。 容積節(jié)流調(diào)速一般是用變量泵供油,用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量,并使其供油量與需油量相適應(yīng)。此種調(diào)速回路效率也較高,速度穩(wěn)定性較好,但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 節(jié)流調(diào)速又分別有進(jìn)油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。進(jìn)油節(jié)流起動(dòng)沖擊較小,回油節(jié)流常用于有負(fù)載荷的場(chǎng)合,旁路節(jié)流多用于高速。 調(diào)速回路一經(jīng)確定,回路的循環(huán)形式也就隨之確定了。 節(jié)流調(diào)速一般采用開式循環(huán)形式。在開式系統(tǒng)中,液壓泵從油箱吸油,壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后,再排回油箱。開式回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,散熱性好,但油箱體 積大,容易混入空氣。 容積調(diào)速大多采用閉式循環(huán)形式。閉式系統(tǒng)中,液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通,形成一個(gè)封閉的循環(huán)回路。其結(jié)構(gòu)緊湊,但散熱條件差。 - 15 - 定壓力控制方案 液壓執(zhí)行元件工作時(shí),要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內(nèi)工作,也有的需要多級(jí)或無級(jí)連續(xù)地調(diào)節(jié)壓力,一般在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中,通常由定量泵供油,用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力,并保持恒定。在容積調(diào)速系統(tǒng)中,用變量泵供油,用安全閥起安全保護(hù)作用。 在有些液壓系統(tǒng)中,有時(shí)需要流量不大的高壓油,這時(shí)可考慮用增壓回路 得到高壓,而不用單設(shè)高壓泵。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中,某段時(shí)間不需要供油,而又不便停泵的情況下,需考慮選擇卸荷回路。 在系統(tǒng)的某個(gè)局部,工作壓力需低于主油源壓力時(shí),要考慮采用減壓回路來獲得所需的工作壓力。 定順序動(dòng)作方案 主機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作,根據(jù)設(shè)備類型不同,有的按固定程序運(yùn)行,有的則是隨機(jī)的或人為的。工程機(jī)械的操縱機(jī)構(gòu)多為手動(dòng),一般用手動(dòng)的多路換向閥控制。加工機(jī)械的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作多采用行程控制,當(dāng)工作部件移動(dòng)到一定位置時(shí),通過電氣行程開關(guān)發(fā)出電信號(hào)給電磁鐵推動(dòng)電磁閥 或直接壓下行程閥來控制接續(xù)的動(dòng)作。行程開關(guān)安裝比較方便,而用行程閥需連接相應(yīng)的油路,因此只適用于管路聯(lián)接比較方便的場(chǎng)合。 另外還有時(shí)間控制、壓力控制等。例如液壓泵無載啟動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間,當(dāng)泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)后,延時(shí)繼電器發(fā)出電信號(hào)使卸荷閥關(guān)閉,建立起正常的工作壓力。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機(jī)床、擠壓機(jī)壓力機(jī)等場(chǎng)合。當(dāng)某一執(zhí)行元件完成預(yù)定動(dòng)作時(shí),回路中的壓力達(dá)到一定的數(shù)值,通過壓力繼電器發(fā)出電信號(hào)或打開順序閥使壓力油通過,來啟動(dòng)下一個(gè)動(dòng)作。 擇液壓動(dòng)力源 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源 來提供,液壓源的核心是液壓泵。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油,在無其他輔助油源的情況下,液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量,多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱,溢流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油,用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。 為節(jié)省能源提高效率,液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。對(duì)在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況,一般采用多泵供油或變量泵供油。對(duì)長(zhǎng)時(shí)間所需流量較小的情況,可增設(shè)蓄能器做輔助油源。 - 16 - 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。一般泵的入口要裝有 粗過濾器,進(jìn)入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護(hù)元件的要求,通過相應(yīng)的精過濾器再次過濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱,可在回油路上設(shè)置磁性過濾器或其他型式的過濾器。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對(duì)溫升的要求,還要考慮加熱、冷卻等措施。 制液壓系統(tǒng)圖 整機(jī)的液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互組合時(shí)要去掉重復(fù)多余的元件,力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系,避免誤動(dòng)作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)的工作效率。 為便于液壓系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)測(cè),在系統(tǒng)中的主要路段要裝設(shè)必要的檢測(cè)元件( 如壓力表、溫度計(jì)等)。 大型設(shè)備的關(guān)鍵部位,要附設(shè)備用件,以便意外事件發(fā)生時(shí)能迅速更換,保證主要連續(xù)工作。 各液壓元件盡量采用國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件,在圖中要按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓元件職能符號(hào)的常態(tài)位置繪制。對(duì)于自行設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)元件可用結(jié)構(gòu)原理圖繪制。 系統(tǒng)圖中應(yīng)注明各液壓執(zhí)行元件的名稱和動(dòng)作,注明各液壓元件的序號(hào)以及各電磁鐵的代號(hào),并附有電磁鐵、行程閥及其他控制元件的動(dòng)作表。 - 17 - 第 4 章 液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì) 液壓泵的選擇 首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求和系統(tǒng)工況確定泵的類型,然后 根據(jù)液壓泵的最大供油量和系統(tǒng)工作壓力來選擇液壓泵的規(guī)格。 1. 液壓泵的最高供油壓力 ??? lp ( 1) 式中: p — 執(zhí)行元件的最高工作壓力; — 進(jìn)油路上總的壓力損失。 如系統(tǒng)在執(zhí)行元件停止運(yùn)動(dòng)時(shí)才出現(xiàn)最高工作壓力,則 0?? ;否則,須計(jì)算出油液流過進(jìn)油路上的控制、調(diào)節(jié)元件和管道的各項(xiàng)壓力損失,初算時(shí)可憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估計(jì), 復(fù)雜系統(tǒng)取 2. 確定液壓泵的最大供油量 液壓泵的最大供油量為 p ?? ( 2) 式中: k— 系統(tǒng)的泄漏修正系數(shù) (一般取k=流量取小值,小流量取大值; — 同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值。 如果液壓泵的供油量是按工進(jìn)工況選取時(shí),其供油量應(yīng)考慮溢流閥的最小流量。 3. 選擇液壓泵的規(guī)格型號(hào) 液壓泵的規(guī)格型號(hào)按計(jì)算值在產(chǎn)品樣本選取,為了使液壓泵工作安全可靠,液壓泵應(yīng)有一定的壓力儲(chǔ)備量,通常泵的額定壓力可比工作壓力高 25%— 60%。泵的額定流量則宜與 當(dāng),不要超過太多,以免造成過大的功率損失。 4. 選擇驅(qū)動(dòng)液壓泵的電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)液壓泵的電動(dòng)機(jī)根據(jù)驅(qū)動(dòng)功率和泵的轉(zhuǎn)速來選擇。 在整個(gè) 工作循環(huán)中,泵的壓力和流量在較多時(shí)間內(nèi)皆達(dá)到最大工作值時(shí),驅(qū)動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)功率 ( - 18 - ?( 3) 式中: p? — 液壓泵的總效率,數(shù)值可見產(chǎn)品樣本。 限壓式變量葉片泵的驅(qū)動(dòng)功率,可按泵的實(shí)際壓力流量特性曲線拐點(diǎn)處的功率來計(jì)算。 在工作循環(huán)中,泵的壓力和流量變化較大時(shí),可分別計(jì)算出工作循環(huán)中各個(gè)階段所需的驅(qū)動(dòng)功率,然后求其均方根值即可。 在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí),應(yīng)將求得的功率值與各工作階段的最大功率值比較,若最大功率符合電動(dòng)機(jī)短時(shí)超載 25%的范圍,則按平均功率選擇電動(dòng)機(jī);否則應(yīng)按最大功率選擇電動(dòng)機(jī)。 壓閥的選擇 1. 閥的規(guī)格,根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過該閥的最大流量,選擇有定型產(chǎn)品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量選??;選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí),要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。 控制閥的流量一般要選得比實(shí)際通過的流量大一些,必要時(shí)也允許有 20%以內(nèi)的短時(shí)間過流量。 2. 閥的型式,按安裝和操作方式選擇。 道尺寸的確定 1. 管道內(nèi)徑計(jì)算 ( 4) 式中 Q—— 通過管道內(nèi)的流量( m3/s); υ —— 管內(nèi)允許流速( m/s) ,見表 10。 計(jì)算出內(nèi)徑 d 后,按標(biāo)準(zhǔn)系列選取相應(yīng)的管子。 2. 管道壁厚 δ 的計(jì)算 ( 5) 表 4許流速推薦值 - 19 - 管道 推薦流速 /( m/s) 液壓泵吸油管道 般常取 1以下 液壓系統(tǒng)壓油管道 3~ 6,壓力高,管道短,粘度小取大值 液壓系統(tǒng)回油管道 中 p—— 管道內(nèi)最高工作壓力( d—— 管道內(nèi)徑( m); [σ] —— 管道材料的許用應(yīng)力( [σ]= ; σ b—— 管道材料的抗拉強(qiáng)度( n—— 安全系數(shù),對(duì)鋼管來說, p< 7 n=8; p< ,取 n=6; p> n=4。 壓缸主要零件的結(jié)構(gòu)及 幾何尺寸 液壓缸主要的結(jié)構(gòu) 1、典型液壓缸的結(jié)構(gòu)空心活塞式液壓缸如 上 圖所示。它由缸筒 10,活塞 8,活塞桿 1、 15,缸蓋 18、 24,密封圈 4、 7、 17,導(dǎo)向套 6、 19,壓板 11、 20等主要零件組成。這種液壓缸活塞桿固定,缸筒帶動(dòng)工作臺(tái)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)?;钊缅F銷 9、 22與空心活塞桿連接,并用堵頭 2堵死活塞桿的一頭。缸筒- 20 - 兩端外圓上套有鋼絲環(huán) 12、 21,用于阻止壓板 11、 20向外移動(dòng),從而通過螺栓將缸蓋 18、 24與壓板相連(圖中沒有畫出),并把缸蓋壓緊在缸筒的兩端。為了減少泄漏,在液壓缸中可能發(fā)生泄漏的結(jié)合面安放了密封圈和紙墊。空心活塞桿和其上的油口 a、 油口。當(dāng)缸筒移動(dòng)到左、右終端時(shí),油口 a、 成回油阻力逐漸增大,對(duì)運(yùn)動(dòng)部件起到制動(dòng)緩沖作用。在缸蓋上設(shè)有與排氣閥(圖中沒有畫出)相連的排氣孔 5、 14,可以排出液壓缸中的空氣,使運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)。 從上面所述的液壓缸典型結(jié)構(gòu)中可以看到,液壓缸的結(jié)構(gòu)基本上可以分為缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置和排氣裝置五個(gè)部分,分述如下。 (1)缸筒和缸蓋。 一般來說,缸筒和缸蓋的結(jié)構(gòu)形式和其使用的材料有關(guān)。工作壓力 p< 10用鑄鐵; p< 20,使用無縫鋼管; p> 20,使用鑄鋼或鍛鋼。缸筒和 缸蓋的常見結(jié)構(gòu)形式有 (a)法蘭連接式 (b)半環(huán)連接式 (c)螺紋連接式 (d)拉桿連接式 (e)焊接連接式 (2)活塞與活塞桿。 可以把短行程的液壓缸的活塞桿與活塞做成一體,這是最簡(jiǎn)單的形式。但當(dāng)行程較長(zhǎng)時(shí),這種整體式活塞組件的加工較費(fèi)事,所以常把活塞與活塞桿分開制造,然后再連接成一體。 下面是幾種常見的活塞與活塞桿的連接形式。 (a)活塞與活塞桿之間采用螺母連接,它適用負(fù)載較小,受力無沖擊的液壓缸中。螺紋連接雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝方便可靠,但在活塞桿上車螺紋將削弱其強(qiáng)度。 (b)卡環(huán)式連接方式。活塞桿上開有一個(gè)環(huán)形 槽,槽內(nèi)裝有兩個(gè)半圓環(huán)以?shī)A緊活塞,半環(huán)由軸套套住,而軸套的軸向位置用 (c)徑向銷式連接結(jié)構(gòu), 用錐銷把 活塞固連在活塞桿上。這種連接方式特別 適用于雙出桿式 活塞。 (3)密封裝置。 液壓缸中常見的密封裝置有 (a)間隙密封,它依靠運(yùn)動(dòng)間的微小間隙來防止泄漏。為了提高這種裝置的密封能力,常在活塞的表面上制出幾條細(xì)小的環(huán)形槽,以增大油液通過間隙時(shí)的阻力。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,摩擦阻力小,可耐高溫,但泄漏大,加工要求高,磨損后無法恢復(fù)原有能力,只有在尺寸較小、壓力較低、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高的缸筒和活塞間使用。 (b)為摩 擦環(huán)密封,它依靠套在活塞上的摩擦環(huán) (尼龍或其他高分子材料制成 )在 O 形密封圈彈力作用 下貼緊缸壁 而防止泄漏。這種材料效果較好,摩擦阻力較小且穩(wěn)定,可耐高溫,磨損后有自動(dòng)補(bǔ)償能力,但加工要求高,裝拆較不便,適用于缸筒和活塞之間的密封。 (c)密封圈 (O 形圈、 V 形圈等 )密封,它利用橡膠或塑料的彈性使各種截面的環(huán)形圈貼緊在靜、動(dòng)配合面之間來防止泄漏。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,磨損后有自動(dòng)補(bǔ)償能力,性能可靠,在缸筒和活塞之間、缸蓋和活塞桿之間、活塞和活塞桿之間、缸筒和缸蓋之間都能使用。 - 21 - 對(duì)于活塞桿外伸部分來說,由于它很容易 把 臟物 帶入液壓缸,使油液受污染,使密封件磨損,因此常需在活塞桿密封處增添防塵圈,并放在向著活塞桿外伸的一端。 (4)緩沖裝置。 液壓缸一般都設(shè)置緩沖裝置,特別是對(duì)大型、高速或要求高的液壓缸,為了防止活塞在行程終點(diǎn)時(shí)和缸蓋相互撞擊,引起噪聲、沖擊,則必須設(shè)置緩沖裝置。 緩沖裝置的工作原理是利用活塞或缸筒在其走向行程終端時(shí)封住活塞和缸蓋之間的部分油液,強(qiáng)迫它從小孔或細(xì)縫中擠出,以產(chǎn)生很大的阻力,使工作部件受到制動(dòng),逐漸減慢運(yùn)動(dòng)速度,達(dá)到避免活塞和缸蓋相互撞擊的目的。 當(dāng)緩沖柱塞進(jìn)入與其相配的缸蓋上的內(nèi)孔時(shí), 孔中的液壓油只能通過間隙排出,使活塞速度降低。由于配合間隙不變,故隨著活塞運(yùn)動(dòng)速度的降低,起緩沖作用。當(dāng)緩沖柱塞進(jìn)入配合孔之后,油腔中的油只能經(jīng)節(jié)流閥排出,由于節(jié)流閥是可調(diào)的,因此緩沖作用也可調(diào)節(jié),但仍不能解決速度減低后緩沖作用減弱的缺點(diǎn)。在緩沖柱塞上開有三角槽,隨著柱塞逐漸進(jìn)入配合孔中,其節(jié)流面積越來越小,解決了在行程最后階段緩沖作用過弱的問題。 (5)放氣裝置。 液壓缸在安裝過程中或長(zhǎng)時(shí)間停放重新工作時(shí),液壓缸里和管道系統(tǒng)中會(huì)滲入空氣,為了防止執(zhí)行元件出現(xiàn)爬行,噪聲和發(fā)熱等不正?,F(xiàn)象,需把 缸 中和系統(tǒng)中 的空氣排出。一般可在液壓缸的最高處設(shè)置進(jìn)出油口把氣帶走,也可在最高處設(shè)置放氣孔或?qū)iT的放氣閥 . 壓缸主要的幾何尺寸 1. 液壓缸內(nèi)徑 ΦF=04N,活塞桿在受壓狀態(tài),由公式: 式中 F=04N 作腔壓力 42 液壓缸回油腔壓力 ,因?yàn)榛赜椭苯舆M(jìn)入油箱 ,壓力較低 ,可視其為零。 Φ=d/D d— 活塞桿直徑 D— 活塞直徑 整并取標(biāo)準(zhǔn)系列值得 Φ00=100— 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五冊(cè) . 活塞桿 直徑 Φ據(jù)速度比的要求條件來確定活塞桿直徑,由公式 Φ=1 - 22 - 活塞桿伸出速度 活塞桿縮入速度 ∵ Φ[∴ 穩(wěn)定 性 好,安全。 第 5 章 壓動(dòng)力包與液壓油的選擇 壓動(dòng)力包 - 29 - 壓油的選擇 擇液壓油的品種 各種液壓油都有其特性,選用液壓油主要是依據(jù)液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境、工況條件及液壓油的特性,選擇合適的液壓油品種和粘度。 壓力范圍 下 使用溫度 50℃ 以下 50℃ 以下 50~ 80℃ 80~ 100℃ 室內(nèi)固定液壓設(shè)備 M M 露天、寒冷和嚴(yán)寒區(qū) S S S 地下、水上 M M 溫?zé)嵩椿蛎骰鸶浇? - 30 - 一般而言,齒輪泵對(duì)液壓油的抗磨要求比葉片泵、柱塞泵低,因此齒輪泵可選用 葉片泵、柱塞泵一般則選用 。 含鋅油在鋼-鋼磨擦體上性能很好,但由于含有硫( P- S)對(duì)銅、銀敏感,因此在含有銅、銀材質(zhì)部 件的系統(tǒng)不能用,水易侵入的系統(tǒng)也盡量少用。 無灰抗磨油( S- P- N)系具有優(yōu)良的水解安定性、破乳化性或可濾性,使用范圍較廣,因含有硫,對(duì)銅、銀材質(zhì)部件系統(tǒng)不適應(yīng)。 僅含磷的液壓油是具有中負(fù)荷水平的抗磨液壓油,其水解安定性、破乳化性、可濾性也不錯(cuò),由于不含硫所以對(duì)銀系統(tǒng)無傷害。 液壓系統(tǒng)中有鋁元件,則不能選用堿性液壓油。 壓油粘度的選擇 在選擇完品種后,需要確定其使用粘度級(jí)別。粘度選擇太大,液壓傳動(dòng)損失大,系統(tǒng)效率低,油泵吸油困難。粘度太小,油泵內(nèi)滲漏量大,容積損失增加,同樣會(huì) 使系統(tǒng)效率降低。因此必須針對(duì)系統(tǒng)、環(huán)境選擇一個(gè)適宜的粘度,使系統(tǒng)在容積效率和機(jī)械效率間求得最佳的平衡。 液壓油的粘度選擇主要取決于啟動(dòng)、系統(tǒng)工作溫度和所用泵的類型。一般中、低壓室內(nèi)固定液壓系統(tǒng)的工作溫度比環(huán)境溫度高 30~ 40℃ 。在此溫度下,液壓油應(yīng)具有較好的粘度,粘度過低會(huì)加大磨損。一般要求粘度指數(shù)在 90 以上。而在戶外高壓機(jī)械的液壓系統(tǒng)中(大于 20作溫度要比環(huán)境溫度高 50~ 60℃ ,為減少滲漏,工作粘度最好在 25s。同時(shí),考慮到戶外溫差變化大,因此要求液壓油有較好的粘溫性能,粘度指數(shù)一般應(yīng) 在 130以上。為防止泵的磨損,還需要限制最低粘度。 第 6 章 鋼絲繩的選擇計(jì)算 鋼絲繩的選擇 及計(jì)算 : 經(jīng)常性作業(yè)中,以提升礦石作業(yè)載荷最重,故以此條件選擇鋼絲繩。根據(jù)箕斗型號(hào),決定選用四繩摩擦提升機(jī), n=4;采用兩根尾繩, n=屬非金屬礦山安全規(guī)程》,鋼絲繩安全系數(shù)。 ( 1)鋼絲繩最大終端荷載 ( 2)鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度 - 31 - 式中, 鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度, m; 井架高度,預(yù)選井架高度為 40m; 裝載高度,取 20m; 井深,為 822m; 尾繩環(huán)高度, m; g+過卷高度。當(dāng)提升速度大于 10m/s 時(shí), 小于 10m,取 0m,0+ ( 3)每根首繩每米重量 首繩選用 4V×39 類鋼絲繩(合成纖維芯),鋼絲繩主要參數(shù): 鋼絲繩公稱直徑: 24絲繩參考重量: m 鋼絲繩最小破斷拉力: 388 4)首繩安全系數(shù) 鋼絲繩安全系數(shù)符合要求。 ( 5)尾繩 選用 3V×37(b)類鋼絲繩(合成纖維芯) 鋼絲繩主要參數(shù): 直徑 34尾繩每米重量差 △ =4×m 尾繩安全系數(shù)符合要求。 ( 5)提升機(jī)的選擇 1)主導(dǎo)輪直徑 2)鋼絲繩最大凈張力 - 32 - 3)鋼絲繩最大凈張力差計(jì)算 第 7 章 總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們從學(xué)生走向工作崗位重要的一步。從最初的選題,開題到計(jì)算、繪圖直到完成設(shè)計(jì)。期間,查找資料,老師指導(dǎo),與同學(xué)交流,反復(fù)修改圖紙,每一個(gè)過程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。 通過這次實(shí)踐,我了解了舉升機(jī)的用途及工作原理,熟悉了舉升機(jī)的設(shè)計(jì)步驟,鍛煉了設(shè)計(jì)實(shí)踐能力,培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我專業(yè)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)一次實(shí) 際檢驗(yàn)和鞏固,同時(shí)也是走向工作崗位前的一次熱身。 畢業(yè)設(shè)計(jì)收獲很多,比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),分析數(shù)據(jù),提高了自己的繪圖能力,懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。同時(shí),仍有很多課題需要后輩去努力去完善。 但是畢業(yè)設(shè)計(jì)也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力,對(duì)材料的不了解,等等。 這次實(shí)踐是對(duì)自己所學(xué)知識(shí)的一次大檢閱,使我明白自己知識(shí)還很淺薄,雖然馬上要畢業(yè)了,但是自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng),以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí),努力使自己 成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人,為中國(guó) 的機(jī)械行業(yè)添上自己的微薄之力。 謝辭 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的圓滿完成,我要首先感謝我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的導(dǎo)師,他在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給與了我無私的幫助和指導(dǎo),讓我少走了很多彎路,學(xué)到了很多寶貴的知識(shí)。 同時(shí)我也要感謝教研室其他所有的老師, 三 年時(shí)光轉(zhuǎn)瞬即逝,是你們把我從一個(gè)對(duì)設(shè)計(jì)幾乎一無所知的新生培養(yǎng)成為一個(gè)具有一定的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)能力的工業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)生,我能完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì),得益于所有老師這 三 年來對(duì)我的辛勤教育,我將在以后的學(xué)習(xí)生活中,時(shí)刻嚴(yán)格要求自己,更加的刻苦努力,決不辜負(fù)老師們的教育培養(yǎng)。 我還要感謝我的所有同學(xué)們,無 論是 三 年的 學(xué)習(xí) 生活還是在最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)中,他們都給了我很多無私的幫助,讓我幸福快樂的走過了大學(xué) 土土三 年、 完成 了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 祝愿我們都能在 機(jī)械行業(yè) 的天空下創(chuàng)造出自己的新天地 。