本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告論文題目： 液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 院專業(yè)班級學(xué)生姓名學(xué) 號導(dǎo)師姓名開題時(shí)間一．課題的背景及意義液壓傳動元件以其功率大，安裝布置簡便，易于受控，操作方便舒適，故障率低，便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，非常適于結(jié)構(gòu)形態(tài)多變，工作條件惡劣的農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用。幾十年來，液壓技術(shù)不僅在農(nóng)機(jī)，機(jī)床，工程機(jī)械，建筑機(jī)械，航天航空設(shè)備等得到越來越多的應(yīng)用，而且形成了龐大的市場。全世界液壓元件市場銷售額已超過二百億美元，我國液壓行業(yè)產(chǎn)值已近 80 億人民幣。按其重要程度計(jì)算，在國外發(fā)達(dá)國家，農(nóng)機(jī)用液壓元件市場份額始終屬于前 5 名，我國農(nóng)機(jī)用液壓元件需求量在四百萬件以上，在國內(nèi)各行業(yè)中，數(shù)量最多。進(jìn)入二十一世紀(jì)，液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用，呈現(xiàn)出快速發(fā)展的勢頭。 國外發(fā)達(dá)國家在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化裝備上廣泛應(yīng)用電子，液壓，新型材料等高技術(shù)，進(jìn)一步提高了農(nóng)機(jī)的操縱性、舒適性、方便性和智能化水平，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，為精確農(nóng)業(yè)提供新的裝備。 我國在“十五 ”期間，將以實(shí)現(xiàn)水稻、玉米生產(chǎn)全過程機(jī)械化的田間作業(yè)機(jī)械、節(jié)水裝備、農(nóng)用配套動力和關(guān)鍵部件及農(nóng)用運(yùn)輸?shù)葞讉€(gè)領(lǐng)域產(chǎn)品為發(fā)展的重點(diǎn)，進(jìn)行共性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，包括拖拉機(jī)，聯(lián)合收割機(jī)動力換檔及靜液壓驅(qū)動技術(shù)，聯(lián)合收割機(jī)電液自動化作業(yè)監(jiān)測技術(shù)與控制技術(shù)。 我國到 2005 年，60%以上的重要農(nóng)機(jī)產(chǎn)品達(dá)到國際 80 年代末期水平，新開發(fā)的品種 70%以上達(dá)到國際 90 年代水平，拖拉機(jī)，聯(lián)合收割機(jī)等重要產(chǎn)品平均無故障間隔時(shí)間接近國際 80 年代后期及 90 年代初期水平，到 2015 年，農(nóng)機(jī)綜合技術(shù)水平基本接近當(dāng)時(shí)的國際水平，這樣，液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用，得到了契機(jī)。 綜上所述，在新世紀(jì)中，我國液壓機(jī)械行業(yè)將有明顯的進(jìn)步， 液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用將顯出強(qiáng)大的生命力，為提高農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)含量，縮小與國外的差距作出重要貢獻(xiàn)。 液壓傳動技術(shù)不僅用于傳統(tǒng)的機(jī)械操縱、助力裝置，也用于機(jī)械的模擬加工、轉(zhuǎn)速控制、發(fā)動機(jī)燃料進(jìn)給控制，以及車輛動力轉(zhuǎn)向、主動懸掛裝和制動系統(tǒng)，同時(shí)，也擴(kuò)展到航空航天和海洋作業(yè)等領(lǐng)域。而液壓油缸是液壓傳動中將液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動或往復(fù)擺動的執(zhí)行元件，被廣泛應(yīng)用于各種液壓機(jī)械設(shè)備中。液壓油缸的設(shè)計(jì)合理性、制造質(zhì)量，直接影響整個(gè)液壓機(jī)械設(shè)備的的使用狀態(tài)，乃至整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和生產(chǎn)的安全性。所以，液壓油缸的合理化設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1．課題的國內(nèi)外研究動態(tài)、目前的水平及發(fā)展趨勢液壓油缸也是基于以密閉容器中的靜壓力傳遞力和功率這一原理實(shí)現(xiàn)工作目的的。目前以其可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速、體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小，易于實(shí)現(xiàn)自動化、過載保護(hù)以及良好的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化特點(diǎn)廣泛應(yīng)用工程領(lǐng)域。當(dāng)前正繼續(xù)向著以下幾個(gè)方面發(fā)展：（1）節(jié)能近年來，由于世界能源的緊缺，各國都把液壓傳動的節(jié)能問題作為液壓技術(shù)發(fā)展的重要課題。20 世紀(jì) 70 年代后期，德、美等國相繼研制成功負(fù)載敏感泵及低功率電磁鐵等。最近美國威克斯公司又研制成功用于功率匹配系統(tǒng)的 CMX 閥。（2）與微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合20 世紀(jì) 80 年代以來，逐步完善和普及的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和集成傳感技術(shù)為液壓技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合創(chuàng)造了條件。隨著微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種數(shù)字閥和數(shù)字泵，并出現(xiàn)了把單片機(jī)直接裝在液壓組件上的具有位置或力反饋的閉環(huán)控制液壓元件及裝置。（3）運(yùn)行的可靠性由于有限元法在液壓元件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可靠性實(shí)驗(yàn)、研究工作的廣泛開展以及新材料、新工藝的發(fā)展等，使液壓元件的壽命得到提高。由于對飛機(jī)、船舶、冶金等一些重要液壓系統(tǒng)采用多裕度設(shè)計(jì)，并在系統(tǒng)中設(shè)置旁路凈化回路及具有初級智能的自動故障檢測儀表等，加強(qiáng)了油液的污染度控制。上述領(lǐng)域內(nèi)的一些重要成果，使液壓系統(tǒng)的可靠性逐年提高。（4）高度的集成化把疊加閥、集成塊、插裝閥以及各種控制閥集成于液壓泵及液壓執(zhí)行元件上形成組合元件，有些還把單片機(jī)等集成在其控制機(jī)構(gòu)上，達(dá)到了集機(jī)、電、液于一體的高度集成化。（5）高壓、低躁聲、提高密封性能等高壓、高轉(zhuǎn)速、低噪聲組件的研究，高效濾材的研究，環(huán)保型工作介質(zhì)及其相應(yīng)高壓液壓組件的研究等也是值得注意的動向。2．課題研究的目的、意義及工作設(shè)想合理、正確的設(shè)計(jì)液壓油缸是設(shè)計(jì)和制造液壓設(shè)備的基礎(chǔ)和保證，同時(shí)，也是很好的對整個(gè)學(xué)習(xí)期間專業(yè)知識的總結(jié)，提高對專業(yè)知識的綜合利用能力為在實(shí)際的工作崗位上打下堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。3．液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn)一、優(yōu)點(diǎn)(1)傳動平穩(wěn) 在液壓傳動裝置中，由于油液的壓縮量非常小，在通常壓力下可以認(rèn)為不可壓縮，依靠油液的連續(xù)流動進(jìn)行傳動。油液有吸振能力，在油路中還可以設(shè)置液壓緩沖裝置，故不像機(jī)械機(jī)構(gòu)因加工和裝配誤差會引起振動扣撞擊，使傳動十分平穩(wěn)，便于實(shí)現(xiàn)頻繁的換向；因此它廣泛地應(yīng)用在要求傳動平穩(wěn)的機(jī)械上，例如磨床幾乎全都采用了液壓傳動。(2)質(zhì)量輕體積小 液壓傳動與機(jī)械、電力等傳動方式相比，在輸出同樣功率的條件下，體積和質(zhì)量可以減少很多，因此慣性小、動作靈敏；這對液壓仿形、液壓自動控制和要求減輕質(zhì)量的機(jī)器來說，是特別重要的。例如我國生產(chǎn)的 1m3 挖掘機(jī)在采用液壓傳動后，比采用機(jī)械傳動時(shí)的質(zhì)量減輕了 1t。(3)承載能力大 液壓傳動易于獲得很大的力和轉(zhuǎn)矩，因此廣泛用于壓制機(jī)、隧道掘進(jìn)機(jī)、萬噸輪船操舵機(jī)和萬噸水壓機(jī)等。(4)容易實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速 在液壓傳動中，調(diào)節(jié)液體的流量就可實(shí)現(xiàn)無級凋速，并且凋速范圍很大，可達(dá) 2000：1，很容易獲得極低的速度。(5)易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù) 液壓系統(tǒng)中采取了很多安全保護(hù)措施，能夠自動防止過載，避免發(fā)生事故。(6)液壓元件能夠自動潤滑 由于采用液壓油作為工作介質(zhì)，使液壓傳動裝置能自動潤滑，因此元件的使用壽命較長。(7)容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動作 采用液壓傳動能獲得各種復(fù)雜的機(jī)械動作，如仿形車床的液壓仿形刀架、數(shù)控銑床的液壓工作臺，可加工出不規(guī)則形狀的零件．(8)簡化機(jī)構(gòu) 采用液壓傳動可大大地簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)，從而減少了機(jī)械零部件數(shù)目。(9)便于實(shí)現(xiàn)自動化 液壓系統(tǒng)中，液體的壓力、流量和方向是非常容易控制的，再加上電氣裝置的配合，很容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)。目前，液壓傳動在組合機(jī)床和自動線上應(yīng)用得很普遍。(10)便于實(shí)現(xiàn)“三化” 液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列比、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化．也易于設(shè)計(jì)和組織專業(yè)性大批量生產(chǎn)，從而可提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本。二、缺點(diǎn)(1)液壓元件制造精度要求高 由于元件的技術(shù)要求高和裝配比較困難，使用維護(hù)比較嚴(yán)格。(2)實(shí)現(xiàn)定比傳動困難 液壓傳動是以液壓油為工作介質(zhì)，在相對運(yùn)動表面間不可避免的要有泄漏，同時(shí)油液也不是絕對不可壓縮的。因此不宜應(yīng)用在在傳動比要求嚴(yán)格的場合，例如螺紋和齒輪加工機(jī)床的傳動系統(tǒng)。(3)油液受溫度的影響 由于油的粘度隨溫度的改變而改變，故不宜在高溫或低溫的環(huán)境下工作。(4)不適宜遠(yuǎn)距離輸送動力 由于采用油管傳輸壓力油，壓力損失較大，故不宜遠(yuǎn)距離輸送動力。(5)油液中混入空氣易影響工作性能 油液中混入空氣后，容易引起爬行、振動和噪聲，使系統(tǒng)的工作性能受到影響。(6)油液容易污染 油液污染后，會影響系統(tǒng)工作的可靠性。(7)發(fā)生故障不易檢查和排除。二．畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容及任務(wù)1．設(shè)計(jì)思想基于以密閉容器中的靜壓力傳遞力和功率這一原理，結(jié)合實(shí)際工作中的工況條件和要求，在完成了工況分析、負(fù)載計(jì)算以及選定工作壓力的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)。液壓傳動是利用帕斯卡原理，即在密閉容積內(nèi)，施加在靜止液體邊界上的壓力，在液體內(nèi)可以向所有方向等值地傳遞到液體各點(diǎn)。液 壓 傳 動 的 基 本 原 理 ： 液 壓 系 統(tǒng) 利 用 液 壓 泵 將 原 動 機(jī) 的 機(jī) 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(jī) 械 能 ， 從 而驅(qū) 動 工 作 機(jī) 構(gòu) ， 實(shí) 現(xiàn) 直 線 往 復(fù) 運(yùn) 動 和 回 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動 。 其 中 的 液 體 稱 為 工 作 介 質(zhì) ，一 般 為 礦 物 油 ， 它 的 作 用 和 機(jī) 械 傳 動 中 的 皮 帶 、 鏈 條 和 齒 輪 等 傳 動 元 件 相 類似 。在 液 壓 傳 動 中 ， 液 壓 油 缸 就 是 一 個(gè) 最 簡 單 而 又 比 較 完 整 的 液 壓 傳 動 系 統(tǒng) ，分 析 它 的 工 作 過 程 ， 可 以 清 楚 的 了 解 液 壓 傳 動 的 基 本 原 理 。2．設(shè)計(jì)方案（1）整理有關(guān)方面的資料，根據(jù)使用要求確定結(jié)構(gòu)形式和安裝方式。（2）根據(jù)負(fù)載情況、運(yùn)動速度、最大行程和工作壓力等要求計(jì)算出主要結(jié)構(gòu)尺寸。1.結(jié)構(gòu)尺寸的確定原則液壓缸已有系列標(biāo)準(zhǔn)可供選用，但有時(shí)還需自行設(shè)計(jì)一些非標(biāo)準(zhǔn)液壓缸。液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸與主機(jī)的工作機(jī)構(gòu)有直接關(guān)系，其設(shè)計(jì)是在完成了工況分析、負(fù)載計(jì)算以及選定了工作壓力的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。2.缸筒內(nèi)徑的確定對于活塞桿液壓缸，計(jì)算缸筒內(nèi)徑 D 時(shí)，通常有兩種計(jì)算方法，一種是根據(jù)液壓缸需要生產(chǎn)的推力 F 和系統(tǒng)選定的工作壓力 p 來計(jì)算（設(shè)回油壓力為零） ，計(jì)算式為3410mp?????（4—14）另一種方法是根據(jù)運(yùn)動速度 v 和輸入流量 q 來確定剛通內(nèi)徑 D，計(jì)算式為4vD??（4—15）式中 、 —液壓缸的機(jī)械效率及容積效率。m?v按式（4—14）或（4—15）計(jì)算出缸筒內(nèi)徑 D 后，還要根據(jù) GB/T2348—1993 加以圓整。一般設(shè)計(jì)缸筒內(nèi)徑采用前一種方法，后一種方法用來校核所設(shè)計(jì)缸筒內(nèi)徑能否滿足最低工作進(jìn)給的速度要求。3.活塞桿直徑的確定活塞桿直徑 d 的計(jì)算方法，通常是在缸筒內(nèi)徑 D 已確定，在滿足一定速度比 的情況下，來確定活塞桿的直徑 d，其計(jì)算式為?1???（4—16）按式（4—16）計(jì)算出活塞桿的直徑 d 后，再按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整，然后按其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性進(jìn)行校核。4.其他結(jié)構(gòu)尺寸按照使用情況確定液壓缸行程 L 主要根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動要求而定。為了簡化工藝、降低成本、增加產(chǎn)品通用性，應(yīng)盡量采用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)系列值（參看GB/T2349—1980） 。當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支撐面中點(diǎn)到導(dǎo)向滑動面中點(diǎn)的距離 H 稱為液壓缸的最小導(dǎo)向長度，對于一般液壓缸，其最小導(dǎo)向長度由下式確定，即20LDH??（4—17）式中 L—液壓缸的最大行程；D—缸筒內(nèi)徑?；钊膶挾?B 一般取 0.6D~1D；端蓋滑動支撐面長度 l1 根據(jù)內(nèi)徑確定，即當(dāng) D80mm 時(shí)，取 l1=（0.6~1 ）D當(dāng) D80mm 時(shí)，取 l1=（0.6~1 ）d為保證最小導(dǎo)向長度，過分加大 B 及 l1 都是不可取的，必要時(shí)可以在活塞與導(dǎo)向滑動面之間裝隔環(huán)，隔環(huán)寬度 C 由下式確定，即??12Hl???（4—18）（3）對部分零件進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算并進(jìn)行緩沖計(jì)算1.缸筒壁厚強(qiáng)度計(jì)算及校核液壓缸直徑 D 確定后，其壁厚由強(qiáng)度條件來確定，壁厚強(qiáng)度計(jì)算有兩種情況。1）按薄壁筒公式計(jì)算對于低壓系統(tǒng)或當(dāng)缸徑 D 與壁厚 δ 的比值 D/δ≥12.5 時(shí)，一般按薄壁圓筒計(jì)算，即??2yDp???（4—19）式中 py—試驗(yàn)壓力。當(dāng)工作壓力 p≤16MPa 時(shí)，p y=1.5p；當(dāng)壓力 p＞16MPa時(shí)，p y=1.25p；[σ]—缸筒材料的許用應(yīng)力，[σ]= σb/n，σ b 為缸筒材料的抗拉強(qiáng)度，n為安全系數(shù)，一般取 n=5.2）按后壁圓筒公式計(jì)算對于中高壓系統(tǒng)或當(dāng)缸徑 D 與壁厚 δ 的比值 D/δ＜3.2 時(shí)，一般按后壁筒計(jì)算。若缸筒由塑性材料制造，缸筒壁厚應(yīng)按第四強(qiáng)度理論計(jì)算，即??12.73yp??????????（4—20）若缸筒由脆性材料制造，缸筒壁厚應(yīng)按第二強(qiáng)度理論計(jì)算，即??0.4123ypD???????????（4—21）2.活塞桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核活塞桿全部伸出時(shí)，活塞桿頂端至液壓缸支撐點(diǎn)之間的距離稱為計(jì)算長度l，其值與液壓缸的安裝形式有關(guān)。根據(jù)計(jì)算長度 l 與活塞桿直徑 d 的不同比值，應(yīng)對活塞桿進(jìn)行不同項(xiàng)目的校核。當(dāng)計(jì)算長度與活塞桿直徑 d 之比 l/d＜10 時(shí)，屬于短行程液壓缸，主要校核其拉壓強(qiáng)度。當(dāng)活塞桿受壓時(shí)，若計(jì)算長度與活塞桿直徑 d 之比 l/d＞10，容易出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)生縱向彎曲破壞，這時(shí)必須進(jìn)行活塞桿的穩(wěn)定性校核。活塞桿所能承受的符合應(yīng)滿足以下條件，即kFn?（4—22）式中 —安全系數(shù)，一般取 =2~4，沖擊載荷較大時(shí) 還可取大一些；knk kn—液壓缸活塞桿產(chǎn)生縱向彎曲喪失穩(wěn)定時(shí)的臨界負(fù)荷。F當(dāng)細(xì)長比 l/K≥m 時(shí)，臨界負(fù)荷 用歐拉公式計(jì)算，即nkF2knEJl??（4—23）式中 K—活塞桿截面的回轉(zhuǎn)半徑， ；JKAJ—活塞桿截面的轉(zhuǎn)動慣量；A—活塞桿截面積；m—柔性系數(shù)；n—末端系數(shù)；E—活塞桿材料的彈性模量。當(dāng)細(xì)長比 l/K＜m 時(shí)，臨界負(fù)荷 用戈登— 蘭金公式計(jì)算，即nkF21ckfAanK????????（4—24）式中 —材料強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)值，按表 4-2 選取；cfa—實(shí)驗(yàn)常數(shù)。此外還應(yīng)對螺紋聯(lián)接強(qiáng)度、卡環(huán)聯(lián)接強(qiáng)度、焊接聯(lián)接強(qiáng)度和液壓缸的制動和緩沖裝置進(jìn)行計(jì)算，使所設(shè)計(jì)的液壓缸滿足使用要求。（4）結(jié)合注意事項(xiàng)完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中與計(jì)算中應(yīng)注意的問題1）液壓缸結(jié)構(gòu)形式的選擇關(guān)系到液壓缸的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能設(shè)計(jì)，因此必須根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，對不同形式的液壓缸進(jìn)行充分分析和對比，然后參考同類設(shè)備使用情況來確定。2）在保證實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的前提下，應(yīng)使液壓缸外形尺寸盡可能小。3）應(yīng)盡量使活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大負(fù)載，但一般情況活塞桿多在受壓狀態(tài)下工作。因此，為避免產(chǎn)生縱向彎曲，應(yīng)保證液壓缸在受壓狀態(tài)下具有良好的穩(wěn)定性。4）具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要按照推薦的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，結(jié)構(gòu)盡可能簡單，且便于加工、裝配和維修。5）不一定所有液壓缸都要設(shè)置緩沖和排氣裝置，應(yīng)根據(jù)具體情況和要求而定，有時(shí)可在系統(tǒng)中考慮。6）確定液壓缸安裝固定形式時(shí)，必須考慮到缸筒和活塞桿受熱后會伸長的問題。因此，定位銷只能打在液壓缸一端的兩側(cè)；雙桿活塞缸的活塞桿與運(yùn)動部件不能采用剛性連接。（5）整理設(shè)計(jì)說明書，繪制有關(guān)圖紙，整理有關(guān)設(shè)計(jì)資料、材料。3．課題研究擬采用的方法和手段采用單活塞桿式液壓缸的設(shè)計(jì)形式，以液壓傳動的基礎(chǔ)知識為指導(dǎo)，結(jié)合力學(xué)分析、計(jì)算、校核方法，繪圖以CAD完成。1.主要零部件強(qiáng)度校核2.缸筒壁厚強(qiáng)度計(jì)算及校核3.活塞桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核及緩沖計(jì)算設(shè)計(jì)主要尺寸圖紙（1）油缸裝備圖一張 ---------- 0 號圖紙（2）活塞桿零件圖一張-------- 1 號圖紙（3）活塞組件圖一張 ---------- 2 號圖紙（4）零件圖一張 ---------- 1 號圖紙（5）油缸緩沖裝置組件圖一張---------- 1 號圖紙（6）油缸密封壓蓋零件圖一張----------3 號圖 1 張（7）油缸放氣閥組件圖一張----------3 號圖 1 張（8）油缸緩沖裝置針形閥組件圖一張----------3 號圖 1 張4．預(yù)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的最終目標(biāo)及達(dá)到的水平實(shí)現(xiàn)有關(guān)液壓油缸的高品質(zhì)設(shè)計(jì)，要求其使用性能的提高，參數(shù)明確合理，應(yīng)用專業(yè)知識系統(tǒng)，并能提高對液壓油缸的認(rèn)識。三．畢業(yè)設(shè)計(jì)工作計(jì)劃及進(jìn)度安排第 1 周 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，根據(jù)課題要求查閱資料，借參考書；第 2 周 寫開題報(bào)告,查閱相關(guān)外文資料；第 3 周 選擇并確定外文翻譯內(nèi)容，進(jìn)行外文翻譯；第 4 周 資料整理完成開題報(bào)告第 5 周 檢查開題報(bào)告；并繼續(xù)外文翻譯；第 6 周 檢查外文翻譯；第 7 周 熟悉零件結(jié)構(gòu)；第 8 周 熟悉繪圖軟件的使用；第 9 周 上交開題報(bào)告，外文翻譯第 10 周 進(jìn)行整體方案及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 11 周 進(jìn)行整體方案及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算第 12 周 校合尺寸，開始準(zhǔn)備畫圖第 13 周 整體修改整理圖紙；第 14 周 撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書；第 15 周 修改整理設(shè)計(jì)計(jì)算說明書；第 16 周 修改、整理、排版、打印、裝訂；第 17 周 教師評閱，準(zhǔn)備答辯。四．參考文獻(xiàn)[1] 陳立德.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì).北京.高等教育出版社,2006[2] 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué).北京.機(jī)械工業(yè)出版社,2006[3] 吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002[4] 王章忠.機(jī)械工程材料. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001[5] 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社 ,2005[6] 戴亞春.機(jī)械制造工藝實(shí)習(xí)指導(dǎo)書. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社 ,2007[7] 何慶.機(jī)械制造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京:化學(xué)工業(yè)出版社 ,2008[8] 黃如林等.金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì). 北京:化學(xué)工業(yè)出版社 ,2006指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師簽字：年 月 日 專業(yè)核心組意見：專業(yè)核心組組長簽字：年 月 日液壓系統(tǒng)液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是根據(jù) 17 世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，1795 年英國約瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺水壓機(jī)。1905 年將工作介質(zhì)水改為油，又進(jìn)一步得到改善。第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動廣泛應(yīng)用，特別是 1920 年以后，發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初的 20 年間，才開始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925 年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20 世紀(jì)初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)對能量波動傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究;1910 年對液力傳動(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)(1941-1945)期間,在美國機(jī)床中有 30%應(yīng)用了液壓傳動。應(yīng)該指出,日本液壓傳動的發(fā)展較歐美等國家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速發(fā)展液壓傳動,1956 年成立了“液壓工業(yè)會” 。近 20~30 年間，日本液壓傳動發(fā)展之快，居世界領(lǐng)先地位。液壓傳動有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此它的應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等；船舶用的甲板起重機(jī)械（絞車） 、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。 動力元件的作用是將原動機(jī)的機(jī)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(gè)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(jī)械能，驅(qū)動負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動或回轉(zhuǎn)運(yùn)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，液壓閥可分為壓力控制閥、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(jì)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。 液壓系統(tǒng)的作用就是幫助人類做工。主要是由執(zhí)行元件把壓力變成轉(zhuǎn)動或往復(fù)運(yùn)動。 液壓系統(tǒng)由信號控制和液壓動力兩部分組成，信號控制部分用于驅(qū)動液壓動力部分中的控制閥動作。液壓動力部分采用回路圖方式表示，以表明不同功能元件之間的相互關(guān)系。液壓源含有液壓泵、電動機(jī)和液壓輔助元件；液壓控制部分含有各種控制閥，其用于控制工作油液的流量、壓力和方向；執(zhí)行部分含有液壓缸或液壓馬達(dá)，其可按實(shí)際要求來選擇。在分析和設(shè)計(jì)實(shí)際任務(wù)時(shí)，一般采用方框圖顯示設(shè)備中實(shí)際運(yùn)行狀況。 空心箭頭表示信號流，而實(shí)心箭頭則表示能量流。基本液壓回路中的動作順序—控制元件（二位四通換向閥）的換向和彈簧復(fù)位、執(zhí)行元件（雙作用液壓缸）的伸出和回縮以及溢流閥的開啟和關(guān)閉。 對于執(zhí)行元件和控制元件，演示文稿都是基于相應(yīng)回路圖符號，這也為介紹回路圖符號作了準(zhǔn)備。根據(jù)系統(tǒng)工作原理，您可對所有回路依次進(jìn)行編號。如果第一個(gè)執(zhí)行元件編號為 0，則與其相關(guān)的控制元件標(biāo)識符則為 1。如果與執(zhí)行元件伸出相對應(yīng)的元件標(biāo)識符為偶數(shù)，則與執(zhí)行元件回縮相對應(yīng)的元件標(biāo)識符則為奇數(shù)。 不僅應(yīng)對液壓回路進(jìn)行編號，也應(yīng)對實(shí)際設(shè)備進(jìn)行編號，以便發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。DIN ISO1219-2 標(biāo)準(zhǔn)定義了元件的編號組成，其包括下面四個(gè)部分：設(shè)備編號、回路編號、元件標(biāo)識符和元件編號。如果整個(gè)系統(tǒng)僅有一種設(shè)備，則可省略設(shè)備編號。實(shí)際中，另一種編號方式就是對液壓系統(tǒng)中所有元件進(jìn)行連續(xù)編號，此時(shí)，元件編號應(yīng)該與元件列表中編號相一致。 這種方法特別適用于復(fù)雜液壓控制系統(tǒng)，每個(gè)控制回路都與其系統(tǒng)編號相對應(yīng)與機(jī)械傳動、電氣傳動相比，液壓傳動具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、液壓傳動的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來布置。2、重量輕、體積小、運(yùn)動慣性小、反應(yīng)速度快。3、操縱控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速（調(diào)速范圍達(dá) 2000：1） 。4、可自動實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。5、一般采用礦物油作為工作介質(zhì)，相對運(yùn)動面可自行潤滑，使用壽命長；6、很容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動/7、很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實(shí)現(xiàn)更高程度的自動控制過程，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn)：1、由于流體流動的阻力和泄露較大，所以效率較低。如果處理不當(dāng)，泄露不僅污染場地，而且還可能引起火災(zāi)和爆炸事故。2、由于工作性能易受到溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。3、液壓元件的制造精度要求較高，因而價(jià)格較貴。4、由于液體介質(zhì)的泄露及可壓縮性影響，不能得到嚴(yán)格的傳動比。5、液壓傳動出故障時(shí)不易找出原因；使用和維修要求有較高的技術(shù)水平。在液壓系統(tǒng)及其系統(tǒng)中，密封裝置用來防止工作介質(zhì)的泄漏及外界灰塵和異物的侵入。其中起密封作用的元件，即密封件。外漏會造成工作介質(zhì)的浪費(fèi)，污染機(jī)器和環(huán)境，甚至引起機(jī)械操作失靈及設(shè)備人身事故。內(nèi)漏會引起液壓系統(tǒng)容積效率急劇下降，達(dá)不到所需要的工作壓力，甚至不能進(jìn)行工作。侵入系統(tǒng)中的微小灰塵顆粒，會引起或加劇液壓元件摩擦副的磨損，進(jìn)一步導(dǎo)致泄漏。因此，密封件和密封裝置是液壓設(shè)備的一個(gè)重要組成部分。它的工作的可靠性和使用壽命，是衡量液壓系統(tǒng)好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。除間隙密封外，都是利用密封件，使相鄰兩個(gè)偶合表面間的間隙控制在需要密封的液體能通過的最小間隙以下。在接觸式密封中，分為自封式壓緊型密封和自封式自緊型密封（即唇形密封）兩種。液壓系統(tǒng)的三大頑疾1、發(fā)熱 由于傳力介質(zhì)（液壓油）在流動過程中存在各部位流速的不同，導(dǎo)致液體內(nèi)部存在一定的內(nèi)摩擦，同時(shí)液體和管路內(nèi)壁之間也存在摩擦，這些都是導(dǎo)致液壓油溫度升高的原因。溫度升高將導(dǎo)致內(nèi)外泄漏增大，降低其機(jī)械效率。同時(shí)由于較高的溫度，液壓油會發(fā)生膨脹，導(dǎo)致壓縮性增大，使控制動作無法很好的傳遞。解決辦法：發(fā)熱是液壓系統(tǒng)的固有特征，無法根除只能盡量減輕。使用質(zhì)量好的液壓油、液壓管路的布置中應(yīng)盡量避免彎頭的出現(xiàn)、使用高質(zhì)量的管路以及管接頭、液壓閥等。2、振動 液壓系統(tǒng)的振動也是其痼疾之一。由于液壓油在管路中的高速流動而產(chǎn)生的沖擊以及控制閥打開關(guān)閉過程中產(chǎn)生的沖擊都是系統(tǒng)發(fā)生振動的原因。強(qiáng)的振動會導(dǎo)致系統(tǒng)控制動作發(fā)生錯(cuò)誤，也會使系統(tǒng)中一些較為精密的儀器發(fā)生錯(cuò)誤，導(dǎo)致系統(tǒng)故障。解決辦法：液壓管路應(yīng)盡量固定，避免出現(xiàn)急彎。避免頻繁改變液流方向，無法避免時(shí)應(yīng)做好減振措施。整個(gè)液壓系統(tǒng)應(yīng)有良好的減振措施，同時(shí)還要避免外來振源對系統(tǒng)的影響。3、泄漏 液壓系統(tǒng)的泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏。內(nèi)泄漏指泄漏過程發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部，例如液壓缸活塞兩邊的泄漏、控制閥閥芯與閥體之間的泄漏等。內(nèi)泄漏雖然不會產(chǎn)生液壓油的損失，但是由于發(fā)生泄漏，既定的控制動作可能會受到影響，直至引起系統(tǒng)故障。外泄漏是指發(fā)生在系統(tǒng)和外部環(huán)境之間的泄漏。液壓油直接泄漏到環(huán)境中，除了會影響系統(tǒng)的工作環(huán)境外，還會導(dǎo)致系統(tǒng)壓力不夠引發(fā)故障。泄漏到環(huán)境中的液壓油還有發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)。解決辦法：采用質(zhì)量較好的密封件，提高設(shè)備的加工精度。另：對于液壓系統(tǒng)這三大頑疾，有人進(jìn)行了總結(jié)：“發(fā)燒、拉稀帶得瑟”（這位總結(jié)者是東北人） 。液壓系統(tǒng)用于升降機(jī)，挖掘機(jī)，泵站，強(qiáng)夯機(jī)，起重機(jī)，等等大型工業(yè)，建筑，工廠，企業(yè)，還有升降機(jī)，升降平臺，登車橋等等行業(yè)。液壓元件將向高性能、高質(zhì)量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展；向低能耗、低噪聲、振動、無泄漏以及污染控制、應(yīng)用水基介質(zhì)等適應(yīng)環(huán)保要求方向發(fā)展；開發(fā)高集成化高功率密度、智能化、機(jī)電一體化以及輕小型微型液壓元件；積極采用新工藝、新材料和電子、傳感等高新技術(shù)。---- 液力偶合器向高速大功率和集成化的液力傳動裝置發(fā)展，開發(fā)水介質(zhì)調(diào)速型液力偶合器和向汽車應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展，開發(fā)液力減速器，提高產(chǎn)品可靠性和平均無故障工作時(shí)間；液力變矩器要開發(fā)大功率的產(chǎn)品，提高零部件的制造工藝技術(shù)，提高可靠性，推廣計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，開發(fā)液力變矩器與動力換檔變速箱配套使用技術(shù)；液粘調(diào)速離合器應(yīng)提高產(chǎn)品質(zhì)量，形成批量，向大功率和高轉(zhuǎn)速方向發(fā)展。氣動行業(yè)：----產(chǎn)品向體積小、重量輕、功耗低、組合集成化方向發(fā)展，執(zhí)行元件向種類多、結(jié)構(gòu)緊湊、定位精度高方向發(fā)展；氣動元件與電子技術(shù)相結(jié)合，向智能化方向發(fā)展；元件性能向高速、高頻、高響應(yīng)、高壽命、耐高溫、耐高壓方向發(fā)展，普遍采用無油潤滑，應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新材料。（1）采用的液壓元件高壓化，連續(xù)工作壓力達(dá)到 40Mpa，瞬間最高壓力達(dá)到 48Mpa；（2）調(diào)節(jié)和控制方式多樣化；（3）進(jìn)一步改善調(diào)節(jié)性能，提高動力傳動系統(tǒng)的效率；（4）發(fā)展與機(jī)械、液力、電力傳動組合的復(fù)合式調(diào)節(jié)傳動裝置；（5）發(fā)展具有節(jié)能、儲能功能的高效系統(tǒng)；（6）進(jìn)一步降低噪聲；（7）應(yīng)用液壓螺紋插裝閥技術(shù)，緊湊結(jié)構(gòu)、減少漏油?？刂屏?。一個(gè)使飛機(jī)駕駛員升起和落下起落架的液壓系統(tǒng)，當(dāng)飛行員向某方向移動控制閥，壓力油流入液壓缸的某一腔從而降下起落架。飛行員向相反方向移動控制閥，允許油液進(jìn)入液壓缸的另一腔來收回起落架。2.增力 一個(gè)液壓系統(tǒng)（沒有使用笨重的齒輪、滑輪和杠桿）能簡單有效地將不到一盎司的力放大產(chǎn)生幾百噸力的輸出。3.恒力和恒扭矩 只有液壓系統(tǒng)能提供不隨速度變化而變化的恒力或恒扭矩，它可以驅(qū)動對象從每小時(shí)移動幾英寸到每分鐘幾百英寸，從每小時(shí)幾轉(zhuǎn)到每分鐘幾千轉(zhuǎn)。4.簡便、安全、經(jīng)濟(jì) 總的來說，液壓系統(tǒng)比機(jī)械或電氣系統(tǒng)使用更少的運(yùn)動部件，因此，它們運(yùn)行與維護(hù)簡便。這使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安全可靠。例如一種用于車輛上的新型動力轉(zhuǎn)向控制裝置已淘汰其他類型的轉(zhuǎn)向動力裝置，該轉(zhuǎn)向部件中包含有人力操縱方向控制閥和分配器。因?yàn)檗D(zhuǎn)向部件是全液壓的，沒有萬向節(jié)、軸承、減速齒輪等機(jī)械連接，這使得系統(tǒng)簡單緊湊。另外，只需輸入很小的扭矩就能產(chǎn)生滿足極惡劣工作條件所需的控制力，這對于因操作空間限制而需要小方向盤的場合很重要，這也是減輕司機(jī)疲勞度所必需的。液壓系統(tǒng)的其他優(yōu)點(diǎn)包括雙向運(yùn)動、過載保護(hù)和無級變速控制，在已有的任何動力系統(tǒng)中液壓系統(tǒng)亦具有最大的單位質(zhì)量功率比。盡管液壓系統(tǒng)具有如此高性能，但它不是可以解決所有動力傳遞問題的靈丹妙藥。液壓系統(tǒng)也有些缺點(diǎn)，液壓油有污染，并且泄漏不可能完全避免，另外如果油液滲漏發(fā)生在灼熱設(shè)備附近，大多數(shù)液壓油能引起火災(zāi)。二．氣壓系統(tǒng)氣壓系統(tǒng)是用壓力氣體傳遞和控制動力，正如名稱所表明的那樣，氣壓系統(tǒng)通常用空氣（不用其他氣體）作為液體介質(zhì)，因?yàn)榭諝馐前踩⒊杀镜投蛛S處可得的流體，在系統(tǒng)部件中產(chǎn)生電弧有可能點(diǎn)燃泄漏物的場合下（使用空氣作為介質(zhì)）尤為安全。在氣壓系統(tǒng)中，壓縮機(jī)用來壓縮并供應(yīng)所需的空氣。壓縮機(jī)一般有活塞式、葉片式和螺旋式等類型。壓縮機(jī)基本上是根據(jù)理想氣體法則，通過減小氣體體積來增加氣體壓力的。氣壓系統(tǒng)通?？紤]采用大的中央空氣壓縮機(jī)作為一個(gè)無限量的氣源，這類似于電力系統(tǒng)中只要將插頭插入插座便可獲得電能。用這種方法，壓力氣體可以從氣源輸送到整個(gè)工廠的各個(gè)角落，壓力氣體可通過空氣濾清器除去污物，這些污物可能會損壞氣動組件的精密配合部件如閥和氣缸等，隨后輸送到各個(gè)回路中，接著空氣流經(jīng)減壓閥以減小氣壓值適合某一回路使用。因?yàn)榭諝獠皇呛玫臐櫥瑒ò?20%的氧氣） ，氣壓系統(tǒng)需要一個(gè)油霧器將細(xì)小的油霧注射到經(jīng)過減壓閥減壓的空氣中，這有助于減少氣動組件精密配合運(yùn)動件的磨損。由于來自大氣中的空氣含不同數(shù)量的水分，這些水分是有害的，它可以帶走潤滑劑引起過分磨損和腐蝕，因此，在一些使用場合中，要用空氣干燥器來除去這些有害的水分。由于氣壓系統(tǒng)直接向大氣排出，會產(chǎn)生過大噪聲，因此可在氣閥和執(zhí)行組件排氣口安裝消聲器來降低噪聲，以防止操作人員因接觸噪聲及高速空氣粒子有可能引發(fā)的傷害。用氣動系統(tǒng)代替液壓系統(tǒng)有以下幾條理由：液體的慣性遠(yuǎn)比氣體大，因此，在液壓系統(tǒng)中，當(dāng)執(zhí)行組件加速減速和閥突然開啟關(guān)閉時(shí)，油液的質(zhì)量便是一個(gè)潛在的問題，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律（力等于質(zhì)量乘以加速度） ，產(chǎn)生加速運(yùn)動油液所需的力要比加速同等體積空氣所需的力高出許多倍。液體比氣體具有更大的粘性，這會因?yàn)閮?nèi)摩擦而引起更大的壓力和功率損失；另外，由于液壓系統(tǒng)使用的液體要與大氣隔絕，故它們需要特殊的油箱和無泄漏系統(tǒng)設(shè)計(jì)。氣壓系統(tǒng)系統(tǒng)使用可以直接排到周圍環(huán)境中的空氣，一般來說氣壓系統(tǒng)沒有液壓系統(tǒng)昂貴。然而，由于空氣的可壓縮性，使得氣壓系統(tǒng)執(zhí)行組件不可能得到精確的速度控制和位置控制。氣壓系統(tǒng)由于壓縮機(jī)局限，其系統(tǒng)壓力相當(dāng)?shù)停ǖ陀?50psi） ，而液壓力可達(dá) 10000psi 之高，因此液壓系統(tǒng)可以是大功率系統(tǒng)，而氣動系統(tǒng)僅用于小功率系統(tǒng)，典型例子有沖壓、鉆孔、提升、沖孔、夾緊、組裝、鉚接、材料處理和邏輯控制操作等。液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是根據(jù) 17 世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，1795 年英國約瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺水壓機(jī)。1905 年將工作介質(zhì)水改為油，又進(jìn)一步得到改善。第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動廣泛應(yīng)用，特別是 1920 年以后，發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初的 20 年間，才開始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925 年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20 世紀(jì)初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)對能量波動傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究;1910 年對液力傳動(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)(1941-1945)期間,在美國機(jī)床中有 30%應(yīng)用了液壓傳動。應(yīng)該指出,日本液壓傳動的發(fā)展較歐美等國家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速發(fā)展液壓傳動,1956 年成立了“液壓工業(yè)會” 。近 20~30 年間，日本液壓傳動發(fā)展之快，居世界領(lǐng)先地位。液壓傳動有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此它的應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等；船舶用的甲板起重機(jī)械（絞車） 、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。 動力元件的作用是將原動機(jī)的機(jī)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(gè)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(jī)械能，驅(qū)動負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動或回轉(zhuǎn)運(yùn)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，液壓閥可分為壓力控制閥、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(jì)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。 液壓系統(tǒng)的作用就是幫助人類做工。主要是由執(zhí)行元件把壓力變成轉(zhuǎn)動或往復(fù)運(yùn)動。 液壓系統(tǒng)由信號控制和液壓動力兩部分組成，信號控制部分用于驅(qū)動液壓動力部分中的控制閥動作。液壓動力部分采用回路圖方式表示，以表明不同功能元件之間的相互關(guān)系。液壓源含有液壓泵、電動機(jī)和液壓輔助元件；液壓控制部分含有各種控制閥，其用于控制工作油液的流量、壓力和方向；執(zhí)行部分含有液壓缸或液壓馬達(dá)，其可按實(shí)際要求來選擇。在分析和設(shè)計(jì)實(shí)際任務(wù)時(shí)，一般采用方框圖顯示設(shè)備中實(shí)際運(yùn)行狀況。 空心箭頭表示信號流，而實(shí)心箭頭則表示能量流?；疽簤夯芈分械膭幼黜樞颉刂圃ǘ凰耐〒Q向閥）的換向和彈簧復(fù)位、執(zhí)行元件（雙作用液壓缸）的伸出和回縮以及溢流閥的開啟和關(guān)閉。 對于執(zhí)行元件和控制元件，演示文稿都是基于相應(yīng)回路圖符號，這也為介紹回路圖符號作了準(zhǔn)備。根據(jù)系統(tǒng)工作原理，您可對所有回路依次進(jìn)行編號。如果第一個(gè)執(zhí)行元件編號為 0，則與其相關(guān)的控制元件標(biāo)識符則為 1。如果與執(zhí)行元件伸出相對應(yīng)的元件標(biāo)識符為偶數(shù)，則與執(zhí)行元件回縮相對應(yīng)的元件標(biāo)識符則為奇數(shù)。 不僅應(yīng)對液壓回路進(jìn)行編號，也應(yīng)對實(shí)際設(shè)備進(jìn)行編號，以便發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障。DIN ISO1219-2 標(biāo)準(zhǔn)定義了元件的編號組成，其包括下面四個(gè)部分：設(shè)備編號、回路編號、元件標(biāo)識符和元件編號。如果整個(gè)系統(tǒng)僅有一種設(shè)備，則可省略設(shè)備編號。實(shí)際中，另一種編號方式就是對液壓系統(tǒng)中所有元件進(jìn)行連續(xù)編號，此時(shí)，元件編號應(yīng)該與元件列表中編號相一致。 這種方法特別適用于復(fù)雜液壓控制系統(tǒng)，每個(gè)控制回路都與其系統(tǒng)編號相對應(yīng)與機(jī)械傳動、電氣傳動相比，液壓傳動具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、液壓傳動的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來布置。2、重量輕、體積小、運(yùn)動慣性小、反應(yīng)速度快。3、操縱控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速（調(diào)速范圍達(dá) 2000：1） 。4、可自動實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。5、一般采用礦物油作為工作介質(zhì)，相對運(yùn)動面可自行潤滑，使用壽命長；6、很容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動/7、很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實(shí)現(xiàn)更高程度的自動控制過程，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn)：1、由于流體流動的阻力和泄露較大，所以效率較低。如果處理不當(dāng)，泄露不僅污染場地，而且還可能引起火災(zāi)和爆炸事故。2、由于工作性能易受到溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。3、液壓元件的制造精度要求較高，因而價(jià)格較貴。4、由于液體介質(zhì)的泄露及可壓縮性影響，不能得到嚴(yán)格的傳動比。5、液壓傳動出故障時(shí)不易找出原因；使用和維修要求有較高的技術(shù)水平。在液壓系統(tǒng)及其系統(tǒng)中，密封裝置用來防止工作介質(zhì)的泄漏及外界灰塵和異物的侵入。其中起密封作用的元件，即密封件。外漏會造成工作介質(zhì)的浪費(fèi)，污染機(jī)器和環(huán)境，甚至引起機(jī)械操作失靈及設(shè)備人身事故。內(nèi)漏會引起液壓系統(tǒng)容積效率急劇下降，達(dá)不到所需要的工作壓力，甚至不能進(jìn)行工作。侵入系統(tǒng)中的微小灰塵顆粒，會引起或加劇液壓元件摩擦副的磨損，進(jìn)一步導(dǎo)致泄漏。因此，密封件和密封裝置是液壓設(shè)備的一個(gè)重要組成部分。它的工作的可靠性和使用壽命，是衡量液壓系統(tǒng)好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。除間隙密封外，都是利用密封件，使相鄰兩個(gè)偶合表面間的間隙控制在需要密封的液體能通過的最小間隙以下。在接觸式密封中，分為自封式壓緊型密封和自封式自緊型密封（即唇形密封）兩種。液壓系統(tǒng)的三大頑疾1、發(fā)熱 由于傳力介質(zhì)（液壓油）在流動過程中存在各部位流速的不同，導(dǎo)致液體內(nèi)部存在一定的內(nèi)摩擦，同時(shí)液體和管路內(nèi)壁之間也存在摩擦，這些都是導(dǎo)致液壓油溫度升高的原因。溫度升高將導(dǎo)致內(nèi)外泄漏增大，降低其機(jī)械效率。同時(shí)由于較高的溫度，液壓油會發(fā)生膨脹，導(dǎo)致壓縮性增大，使控制動作無法很好的傳遞。解決辦法：發(fā)熱是液壓系統(tǒng)的固有特征，無法根除只能盡量減輕。使用質(zhì)量好的液壓油、液壓管路的布置中應(yīng)盡量避免彎頭的出現(xiàn)、使用高質(zhì)量的管路以及管接頭、液壓閥等。2、振動 液壓系統(tǒng)的振動也是其痼疾之一。由于液壓油在管路中的高速流動而產(chǎn)生的沖擊以及控制閥打開關(guān)閉過程中產(chǎn)生的沖擊都是系統(tǒng)發(fā)生振動的原因。強(qiáng)的振動會導(dǎo)致系統(tǒng)控制動作發(fā)生錯(cuò)誤，也會使系統(tǒng)中一些較為精密的儀器發(fā)生錯(cuò)誤，導(dǎo)致系統(tǒng)故障。解決辦法：液壓管路應(yīng)盡量固定，避免出現(xiàn)急彎。避免頻繁改變液流方向，無法避免時(shí)應(yīng)做好減振措施。整個(gè)液壓系統(tǒng)應(yīng)有良好的減振措施，同時(shí)還要避免外來振源對系統(tǒng)的影響。3、泄漏 液壓系統(tǒng)的泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏。內(nèi)泄漏指泄漏過程發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部，例如液壓缸活塞兩邊的泄漏、控制閥閥芯與閥體之間的泄漏等。內(nèi)泄漏雖然不會產(chǎn)生液壓油的損失，但是由于發(fā)生泄漏，既定的控制動作可能會受到影響，直至引起系統(tǒng)故障。外泄漏是指發(fā)生在系統(tǒng)和外部環(huán)境之間的泄漏。液壓油直接泄漏到環(huán)境中，除了會影響系統(tǒng)的工作環(huán)境外，還會導(dǎo)致系統(tǒng)壓力不夠引發(fā)故障。泄漏到環(huán)境中的液壓油還有發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)。解決辦法：采用質(zhì)量較好的密封件，提高設(shè)備的加工精度。另：對于液壓系統(tǒng)這三大頑疾，有人進(jìn)行了總結(jié)：“發(fā)燒、拉稀帶得瑟”（這位總結(jié)者是東北人） 。液壓系統(tǒng)用于升降機(jī)，挖掘機(jī)，泵站，強(qiáng)夯機(jī)，起重機(jī)，等等大型工業(yè)，建筑，工廠，企業(yè)，還有升降機(jī)，升降平臺，登車橋等等行業(yè)。液壓元件將向高性能、高質(zhì)量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展；向低能耗、低噪聲、振動、無泄漏以及污染控制、應(yīng)用水基介質(zhì)等適應(yīng)環(huán)保要求方向發(fā)展；開發(fā)高集成化高功率密度、智能化、機(jī)電一體化以及輕小型微型液壓元件；積極采用新工藝、新材料和電子、傳感等高新技術(shù)。---- 液力偶合器向高速大功率和集成化的液力傳動裝置發(fā)展，開發(fā)水介質(zhì)調(diào)速型液力偶合器和向汽車應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展，開發(fā)液力減速器，提高產(chǎn)品可靠性和平均無故障工作時(shí)間；液力變矩器要開發(fā)大功率的產(chǎn)品，提高零部件的制造工藝技術(shù)，提高可靠性，推廣計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，開發(fā)液力變矩器與動力換檔變速箱配套使用技術(shù)；液粘調(diào)速離合器應(yīng)提高產(chǎn)品質(zhì)量，形成批量，向大功率和高轉(zhuǎn)速方向發(fā)展。氣動行業(yè)：----產(chǎn)品向體積小、重量輕、功耗低、組合集成化方向發(fā)展，執(zhí)行元件向種類多、結(jié)構(gòu)緊湊、定位精度高方向發(fā)展；氣動元件與電子技術(shù)相結(jié)合，向智能化方向發(fā)展；元件性能向高速、高頻、高響應(yīng)、高壽命、耐高溫、耐高壓方向發(fā)展，普遍采用無油潤滑，應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新材料。（1）采用的液壓元件高壓化，連續(xù)工作壓力達(dá)到 40Mpa，瞬間最高壓力達(dá)到 48Mpa；（2）調(diào)節(jié)和控制方式多樣化；（3）進(jìn)一步改善調(diào)節(jié)性能，提高動力傳動系統(tǒng)的效率；（4）發(fā)展與機(jī)械、液力、電力傳動組合的復(fù)合式調(diào)節(jié)傳動裝置；（5）發(fā)展具有節(jié)能、儲能功能的高效系統(tǒng)；（6）進(jìn)一步降低噪聲；（7）應(yīng)用液壓螺紋插裝閥技術(shù)，緊湊結(jié)構(gòu)、減少漏油。Hydraulic SystemHydraulic presser drive and air pressure drive hydraulic fluid as the transmission is made according to the 17th century, Pascal's principle of hydrostatic pressure to drive the development of an emerging technology, the United Kingdom in 1795 ? Braman Joseph (Joseph Braman ,1749-1814), in London water as a medium to form hydraulic press used in industry, the birth of the world's first hydraulic press. Media work in 1905 will be replaced by oil-water and further improved.After the World War I (1914-1918) ,because of the extensive application of hydraulic transmission, espec- ially after 1920, more rapid development. Hydraulic components in the late 19th century about the early 20th century, 20 years, only started to enter the formal phase of industrial production. 1925 Vickers (F. Vikers) the invention of the pressure balanced vane pump, hydraulic components for the modern industrial or hydraulic transmission of the gradual establishment of the foundation. The early 20th century G ? Constantimscofluct- uations of the energy carried out by passing theoretical and practical research; in 1910 on the hydraulic trans- mission (hydraulic coupling, hydraulic torque converter, etc.) contributions, so that these two areas of develo- pment.The Second World War (1941-1945) period, in the United States 30% of machine tool applications in the hydraulic transmission. It should be noted that the development of hydraulic transmission in Japan than Europe and the United States and other countries for nearly 20 years later. Before and after in 1955, the rapid development of Japan's hydraulic drive, set up in 1956, “Hydraulic Industry.“ Nearly 20 to 30 years, the development of Japan's fast hydraulic transmission, a world leader.Hydraulic transmission There are many outstanding advantages, it is widely used, such as general industr- ial use of plastics processing machinery, the pressure of machinery, machine tools, etc.; operating machinery engineering machinery, construction machinery, agricultural machinery, automobiles, etc.; iron and steel indu- stry metallurgical machinery, lifting equipment, such as roller adjustment device; civil water projects with flo- od control and dam gate devices, bed lifts installations, bridges and other manipulation of institutions; speed turbine power plant installations, nuclear power plants, etc.; ship from the deck heavy machinery (winch), the bow doors, bulkhead valve, stern thruster, etc.; special antenna technology giant with control devices, measu- rement buoys, movements such as rotating stage; military-industrial control devices used in artillery, ship anti- rolling devices, aircraft simulation, aircraft retractable landing gear and rudder control devices and other devi- ces.A complete hydraulic system consists of five parts, namely, power components, the implementation of co- mponents, control components, auxiliary components and hydraulic oil. The role of dynamic components of the original motive fluid into mechanical energy to the pressure that the hydraulic system of pumps, it is to power the entire hydraulic system. The structure of the form of hydra- ulic pump gears are generally pump, vane pump and piston pump. Implementation of components (such as hydraulic cylinders and hydraulic motors) which isthe pressure of the liquid can be converted to mechanical energy to drive the load for a straight line reciprocating movement or rotational movement.Control components (that is, the various hydraulic valves) in the hydraulic system to control and regulate the pressure of liquid, flow rate and direction. According to the different control functions, hydraulic pressure control valve can be divided into valves, flow control valves and directional control valve. Pressure control valves are divided into benefits flow valve (safety valve), pressure relief valve, sequence valve, pressure relays, etc.; flow control valves including throttle, adjusting the valves, flow diversion valve sets, etc.; directional control valve includes a one-way valve , one-way fluid control valve, shuttle valve, valve and so on. Under the control of different ways, can be divided into the hydraulic valve control switch valve, control valve and set the value of the ratio control valve. Auxiliary components, including fuel tanks, oil filters, tubing and pipe joints, seals, pressure gauge, oil level, such as oil dollars. Hydraulic oil in the hydraulic system is the work of the energy transfer medium, there are a variety of mineral oil, emulsion oil hydraulic molding Hop categories.The role of the hydraulic system is to help humanity work. Mainly by the implementation of components to rotate or pressure into a reciprocating motion. Hydraulic system and hydraulic power control signal is composed of two parts, the signal control of some parts of the hydraulic power used to drive the control valve movement. Part of the hydraulic power means that the circuit diagram used to show the different functions of the interrelationship between components. Containing the source of hydraulic pump, hydraulic motor and auxiliary components; hydraulic control part contains a variety of control valves, used to control the flow of oil, pressure and direction; operative or hydraulic cylinder with hydraulic motors, according to the actual requirements of their choice.In the analysis and design of the actual task, the general block diagram shows the actual operation of equi - pment. Hollow arrow indicates the signal flow, while the solid arrows that energy flow. Basic hydraulic circuit of the action sequence - Control components (two four-way valve) and the spring to reset for the implementation of components (double-acting hydraulic cylinder), as well as the extending and retracting the relief valve opened and closed . For the implementation of components and control components, presentations are based on the corresponding circuit diagram symbols, it also introduced ready made circuit diagram symbols.Working principle of the system, you can turn on all circuits to code. If the first implementation of components numbered 0, the control components associated with the identifier is 1. Out with the implementation of components corresponding to the identifier for the even components, then retracting and implementation of components corresponding to the identifier for the odd components. Hydraulic circuit carried out not only to deal with numbers, but also to deal with the actual device ID, in order to detect system failures.DIN ISO1219-2 standard definition of the number of component composition, which includes the following four parts: device ID, circuit ID, component ID and component ID. The entire system if only one device, device number may be omitted. Practice, another way is to code all of the hydraulic system components for numbers at this time, components and component code should be consistent with the list of numbers. This method is particularly applicable to complex hydraulic control system, each control loop are the corresponding number with the systemWith mechanical transmission, electrical transmission compared to the hydraulic drive has the following advantages: 1, a variety of hydraulic components, can easily and flexibly to layout. 2, light weight, small size, small inertia, fast response. 3, to facilitate manipulation of control, enabling a wide range of stepless speed regulation (speed range of 2000:1). 4, to achieve overload protection automatically. 5, the general use of mineral oil as a working medium, the relative motion can be self-lubricating surface, long service life; 6, it is easy to achieve linear motion / 7, it is easy to achieve the automation of machines, when the joint control of the use of electro-hydraulic, not only can achieve a higher degree of process automation, and remote control can be achieved.The shortcomings of the hydraulic system: 1, as a result of the resistance to fluid flow and leakage of the larger, so less efficient. If not handled properly, leakage is not only contaminated sites, but also may cause fire and explosion. 2, vulnerable performance as a result of the impact of temperature change, it would be inappropriate in the high or low temperature conditions. 3, the manufacture of precision hydraulic components require a higher, more expensive and hence the price. 4, due to the leakage of liquid medium and the compressibility and can not be strictly the transmission ratio. 5, hydraulic transmission is not easy to find out the reasons for failure; the use and maintenance requirements for a higher level of technology.In the hydraulic system and its system, the sealing device to prevent leakage of the work of media within and outside the dust and the intrusion of foreign bodies. Seals played the role of components, namely seals. Medium will result in leakage of waste, pollution and environmental machinery and even give rise to malfunctioning machinery and equipment for personal accident. Leakage within the hydraulic system will cause a sharp drop in volumetric efficiency, amounting to less than the required pressure, can not even work. Micro-invasive system of dust particles, can cause or exacerbate friction hydraulic component wear, and further lead to leakage.Therefore, seals and sealing device is an important hydraulic equipment components. The reliability of its work and life, is a measure of the hydraulic system an important indicator of good or bad. In addition to the closed space, are the use of seals, so that two adjacent coupling surface of the gap between the need to control the liquid can be sealed following the smallest gap. In the contact seal, pressed into self-seal-style and self-styled self-tight seal (ie, sealed lips) two.The three hydraulic system diseases 1, as a result of heat transmission medium (hydraulic oil) in the flow velocity in various parts of the existence of different, resulting in the existence of a liquid within the internal friction of liquids and pipelines at the sam- e time there is friction between the inner wall, which are a result of hydraulic the reasons for the oil tempera- ture. Temperature will lead to increased internal and external leakage, reducing its mechanical efficiency. At the same time as a result of high temperature, hydraulic oil expansion will occur, resulting in increased com- pression, so that action can not be very good control of transmission. Solution: heat is the inherent characte -ristics of the hydr