生產(chǎn)線提升機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、本科課程設(shè)計(jì)論文 螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì) 二 級(jí) 學(xué) 院 機(jī)械與電子工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 職 稱 完 成 時(shí) 間 年 月 日獨(dú) 創(chuàng) 性 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是本人在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下取得的研究成果。除了文中特別加以注釋和致謝的地方外，論文（設(shè)計(jì)）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的研究成果。與本研究成果相關(guān)的所有人所做出的任何貢獻(xiàn)均已在論文（設(shè)計(jì)）中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。簽名： 年月日授權(quán)聲明本人完全理解賀州學(xué)院有關(guān)保留、使用本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，即：學(xué)院有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

2、的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱。本人授權(quán)賀州學(xué)院可以將畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編論文（設(shè)計(jì)）。本人論文（設(shè)計(jì)）中有原創(chuàng)性數(shù)據(jù)需要保密的部分為：無(wú)。簽 名： 年月日指導(dǎo)教師簽名： 年月日賀州學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì)論文目 錄目 錄1摘 要2引 言31 系統(tǒng)設(shè)計(jì)31.1 功能要求31.2 設(shè)計(jì)參數(shù)32 擬定液壓系統(tǒng)原理圖102.1 液壓執(zhí)行元件的類(lèi)型102.2 液壓回路的選擇112.3 液壓回路的綜合163 液壓元件的計(jì)算和選擇163.1 液壓泵的選擇163.2 電動(dòng)機(jī)的選擇183.3 閥類(lèi)元件的選擇193.4

3、液壓輔助元件的選擇194 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算224.1 液壓系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算224.2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升的驗(yàn)算235 繪制原理圖255.1 液壓系統(tǒng)原理圖255.2 液壓元件型號(hào)及規(guī)格256 總結(jié)26參考文獻(xiàn)28Abstract:29致 謝30生產(chǎn)線提升機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)作 者 指導(dǎo)教師 摘 要：針對(duì)現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)要求，本液壓系統(tǒng)采用高效節(jié)能的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，滿足市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求量，提高企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)性。通過(guò)計(jì)算和查閱相關(guān)液壓技術(shù)手冊(cè)，選擇液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，動(dòng)力元件，閥類(lèi)零件以及輔助元件，實(shí)現(xiàn)液壓元件集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。在對(duì)各個(gè)液壓回路進(jìn)行綜合優(yōu)化和分析液壓執(zhí)行元件的工作情況后

4、，利用繪制液壓系統(tǒng)原理圖，執(zhí)行元件工況圖以及動(dòng)力元件裝配圖和零件圖。經(jīng)過(guò)對(duì)液壓系統(tǒng)壓力損失和發(fā)熱溫升的驗(yàn)算，保障液壓系統(tǒng)可調(diào)速升降的性能。該液壓系統(tǒng)響應(yīng)快速，具有良好的節(jié)能性，實(shí)用性和高效性。關(guān)鍵詞：，液壓系統(tǒng)，液壓元件，變速升降引 言在現(xiàn)代科技快速發(fā)展的形勢(shì)下，傳統(tǒng)生產(chǎn)線提升機(jī)構(gòu)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)要求，而新型生產(chǎn)線液壓系統(tǒng)提升機(jī)構(gòu)越來(lái)越向著機(jī)械自動(dòng)化、高效化的方向發(fā)展，與此同時(shí)這也是未來(lái)企業(yè)生產(chǎn)線發(fā)展的主要趨勢(shì)。生產(chǎn)線液壓系統(tǒng)提升機(jī)構(gòu)的升降性能好，適用于廣泛的貨物舉升，主要應(yīng)用于生產(chǎn)流水線高度差設(shè)備之間的貨物運(yùn)送，物料的上線和下線，工件裝配部件時(shí)的提升，大型機(jī)庫(kù)上料以及下料，貨物倉(cāng)庫(kù)

5、裝卸等場(chǎng)所，實(shí)現(xiàn)物料的快速裝卸。尤其是在當(dāng)今新型生產(chǎn)線提升機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)尤為重要。利用其設(shè)備結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)緊湊、操作簡(jiǎn)便、載荷可調(diào)、安裝快捷、同步精度高的特點(diǎn)，從而減輕繁重的體力勞動(dòng)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的機(jī)械化、自動(dòng)化，提高企業(yè)在當(dāng)代市場(chǎng)環(huán)境中的競(jìng)爭(zhēng)性。特別是近些年來(lái)，人們對(duì)產(chǎn)品需求量不斷的提升，生產(chǎn)線提升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)更是得到了廣泛的使用。并且將來(lái)的生產(chǎn)線提升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)必定會(huì)朝著高速化，高效化，低能耗；機(jī)電液一體化；自動(dòng)化、智能化以及液壓元件集成化，標(biāo)準(zhǔn)化的趨勢(shì)發(fā)展。起到提高液壓機(jī)構(gòu)的工作效率，降低生產(chǎn)成本的效果。經(jīng)過(guò)充分合理的利用機(jī)械和電子方面的先進(jìn)技術(shù)，達(dá)到促進(jìn)整個(gè)液壓系統(tǒng)完

6、善的目的。1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1 功能要求（1）實(shí)現(xiàn)提升機(jī)構(gòu)可調(diào)速升降功能（2）實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)， 控制精度高，節(jié)能功能（3）實(shí)現(xiàn)液壓元件集成化、標(biāo)準(zhǔn)化1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。表1 設(shè)計(jì)參數(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)滑臺(tái)自重（N）800工作自重（N）4500快速上升速度（mm/s)40快速上升行程（mm)350慢速上升速度（mm/s)10慢速上升行程（mm)100快速下降速度（mm/s)45快速下降行程（mm)4001.3 工況分析工況分析主要指對(duì)液壓執(zhí)行元件的工作情況的分析，分析的目的是了解在工作過(guò)程中執(zhí)行元件的速度、負(fù)載變化的規(guī)律，并將此規(guī)律用曲線表示出來(lái)，作為擬定液壓系統(tǒng)方案確定系統(tǒng)主要參

7、數(shù)（壓力和流量）的依據(jù)。1.3.1 運(yùn)動(dòng)分析把所研究的執(zhí)行元件在完成一個(gè)工作循環(huán)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律用圖表示出來(lái)，如下圖1所示：圖1 工作循環(huán)圖1.3.2 負(fù)載分析把執(zhí)行元件在各階段的負(fù)載用曲線表示出來(lái)，由此圖可直觀地看出在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中何時(shí)受力最大，何時(shí)受力最小等各種情況，以此作為以后的設(shè)計(jì)依據(jù)。 （1）工作負(fù)載工作負(fù)載就是與運(yùn)動(dòng)件的方向同軸的切削力的分量，也是所移動(dòng)的物體的重量。根據(jù)上述的表1-2設(shè)計(jì)參數(shù)表可知 =800+4500=5300 （2）摩擦阻力負(fù)載摩擦阻力是指運(yùn)動(dòng)部件與支承面間的摩擦力，它與支承面的形狀、放置情況、潤(rùn)滑條件以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。,已知垂直于導(dǎo)軌的壓緊力為=60，采用=V型導(dǎo)軌，

8、為摩擦系數(shù)，分為靜摩擦系數(shù)（，取0.3）和動(dòng)摩擦系數(shù)（，取0.05），則靜摩擦負(fù)載：=25.46動(dòng)摩擦負(fù)載：=4.24（3）慣性負(fù)載 慣性負(fù)載是運(yùn)動(dòng)部件的速度變化時(shí)，由其慣性而產(chǎn)生的負(fù)載，可用牛頓第二定律計(jì)算：。式中，為運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量（）；為運(yùn)動(dòng)部件的加速度（）；為運(yùn)動(dòng)部件的重力（）；為重力加速度（）；為速度的變化量（）；為速度變化所需的時(shí)間（）。加速上升：減速上升：制動(dòng)：反向加速：反向制動(dòng)：液壓缸各階段負(fù)載如下表2所示表2 液壓缸各階段負(fù)載工況計(jì)算公式總負(fù)載F/N缸推力F/N啟動(dòng)4846.175325.46加速4866.195347.46快上4826.865304.24減速4797.3652

9、71.82慢上4826.865304.24制動(dòng)4817.025293.43反向加速48.1052.86快下3.864.24制動(dòng)-40.39-44.381.3.3 液壓缸的參數(shù)確定（1）初選液壓缸的工作壓力當(dāng)負(fù)載確定后，工作壓力就決定了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和合理性。若工作壓力低，則執(zhí)行元件的尺寸就大，重量也大，完成給定速度所需的流量也大；若壓力過(guò)高，則密封要求越高，元件的制造精度也就更高，容積效率也就會(huì)降低。所以根據(jù)下表3負(fù)載與壓力選取適當(dāng)?shù)墓ぷ鲏毫Α１? 負(fù)載與壓力負(fù)載F/KN<5510102020303050>50工作壓力P/MPa<0.81.01.52.02.53.03.04.0

10、4.05.0>5.07.0根據(jù)此設(shè)備的負(fù)載分析，初選液壓缸的工作壓力為。（2）計(jì)算液壓缸的尺寸，其中為液壓缸工作的有效面積，為液壓缸上的外負(fù)載，為液壓缸的有效工作壓。，按照標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2348-93),如下表4所示表4 （GB/T2348-93)810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）注：括號(hào)內(nèi)尺寸為非優(yōu)先選用者。所以應(yīng)取?；钊麠U直徑計(jì)算，式中為快上和快下的速度比。計(jì)算后，也應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2348-93）進(jìn)行圓整，見(jiàn)下表5。表5 （GB/T2348-93)456810141618202225283236404

11、5505663708090100110125140160180200220所以取。則液壓缸的有效作用面積為：無(wú)桿腔面積 有桿腔面積 （3）活塞桿穩(wěn)定性校核已知活塞桿總行程為，而活塞桿直徑為，需要進(jìn)行穩(wěn)定性校核，活塞桿穩(wěn)定性按下式進(jìn)行校核。 式中 為安全系數(shù)，一般取。當(dāng)活塞桿的細(xì)長(zhǎng)比時(shí)，當(dāng)活塞桿的細(xì)長(zhǎng)比，且時(shí)，則 ，式中安裝長(zhǎng)度，其值與安裝方式有關(guān)；活塞桿橫截面最小回轉(zhuǎn)半徑，；,柔性系數(shù)見(jiàn)下表6；由液壓缸的支承方式?jīng)Q定的末端系數(shù)，見(jiàn)下表7；活塞桿材料的彈性模量，對(duì)剛可取表6 柔性系數(shù)材料f/MPa1鑄鐵5601/160080鍛鋼2501/9000110低碳鋼3401/750090中碳鋼4901/

12、500085表7 末端系數(shù)支承說(shuō)明末端系數(shù)2一端自由，一端固定0.25兩端鉸接1一端鉸接，一端固定2兩端固定4活塞桿材料選用45號(hào)中碳鋼，塑性跟強(qiáng)度適中，用于機(jī)械傳動(dòng)，齒輪等。即，柔性系數(shù)。根據(jù)該液壓剛采取兩端都固定的支承方式，。即為穩(wěn)定性安全系數(shù)，一般為，取將數(shù)據(jù)帶入,所以，滿足穩(wěn)定性條件。（4）液壓缸的最大流量 1.3.4 繪制液壓執(zhí)行元件的工況圖從工況圖上可以直觀地、方便地找出最大工作壓力、最大流量和最大功率，根據(jù)這些參數(shù)即可選擇液壓泵及其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)；同時(shí)對(duì)系統(tǒng)中所有液壓元件的選擇也具有指導(dǎo)意義，通過(guò)分析工況圖，有助于選擇合理的基本回路。液壓缸的最大壓力為：液壓缸的最大功率為： 根據(jù)上述

13、數(shù)據(jù)，可繪制出液壓缸各工作階段的液壓缸壓力、流量和功率表，如下表8所示表8 液壓缸壓力、流量和功率表工況壓力p/MPa流量q/(L/min)功率P/W快上0.9612.1192.92慢上0.963.0148.2快下0.0008611.090.17由表8可繪制出液壓缸的工況圖，如下圖2所示圖2 液壓缸工況圖2 擬定液壓系統(tǒng)原理圖2.1 液壓執(zhí)行元件的類(lèi)型液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件包括液壓缸與液壓馬達(dá)，它們的職能是將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。按作用方式不同液壓缸可分為單作用式和雙作用式兩大類(lèi)：按照不同的壓力，又可分為中低壓，中高壓和高壓液壓缸；按照結(jié)構(gòu)形式的不同，液壓缸還可分為活塞式，柱塞式，擺動(dòng)式等形式。單活

14、塞式雙作用液壓缸，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。用它來(lái)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可免去減速裝置，并沒(méi)有傳動(dòng)間隙，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛地運(yùn)用。因此選用單活塞桿式雙作用液壓缸作為此液壓系統(tǒng)的液壓缸，如下圖3所示。圖3 單活塞桿式雙作用液壓缸2.2 液壓回路的選擇2.2.1 調(diào)速回路（1）節(jié)流調(diào)速回路（請(qǐng)簡(jiǎn)單做一些文字方面的敘述）如下圖4所示圖4 節(jié)流調(diào)速回路（2）容積調(diào)速回路 （請(qǐng)簡(jiǎn)單做一些文字方面的敘述） 如下圖5所示 圖5 容積調(diào)速回路（圖太大，按上面我?guī)湍阏{(diào)的大小調(diào)節(jié)）（3）方案選擇方案1圖5中節(jié)流調(diào)速回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，成本低，使用維修方便，在機(jī)床液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，而且用調(diào)速閥的節(jié)

15、流調(diào)速回路提高了回路速度的穩(wěn)定性；方案2圖6中容積調(diào)速回路效率低，發(fā)熱大。綜合考慮選擇方案1節(jié)流調(diào)速回路。2.2.2 速度換接回路（1）快進(jìn)和工進(jìn)換接回路 （請(qǐng)簡(jiǎn)單做一些文字方面的敘述） 如下圖6所示 圖6 快進(jìn)和工進(jìn)換接回路（圖太大，按上面我?guī)湍阏{(diào)的大小調(diào)節(jié)）（2）兩種工進(jìn)速度的換接回路（請(qǐng)簡(jiǎn)單做一些文字方面的敘述）如下圖7所示圖7 兩種工進(jìn)速度的換接回路（3）方案選擇方案一圖6所示是用行程閥與節(jié)流閥并聯(lián)的快慢速換接回路，這種回路能實(shí)現(xiàn)快進(jìn)工進(jìn)快退停止的工作循環(huán)，能達(dá)到快速換切環(huán)路的目的，換接也比較平穩(wěn)；方案二圖7所示兩個(gè)調(diào)速閥并聯(lián)的兩工進(jìn)回路，其速度可以單獨(dú)調(diào)節(jié)，但是容易前沖現(xiàn)象。所以選擇

16、方案1快進(jìn)和工進(jìn)換接回路。2.2.3平衡及鎖緊回路（1） 液控單向閥組成的平衡回路（請(qǐng)簡(jiǎn)單做一些文字方面的敘述）如下圖8所示圖8 液控單向閥組成的平衡回路（2）省去液控?fù)Q向閥的液壓平衡回路（請(qǐng)簡(jiǎn)單做一些文字方面的敘述）如下圖9所示圖9 省去液控?fù)Q向閥的液壓平衡回路（3）方案選擇方案一圖8中使用的液控單向閥是錐面密封，泄漏量很小，由其組成的平衡回路鎖定性好，工作可靠，該平衡回路應(yīng)用廣泛；方案二圖9中用換向閥的中位機(jī)能代替液控單向閥的鎖定作用，用于鎖定要求不高，功率不大或功率雖然較大但工作不頻繁的定量泵油路中，如裝載機(jī)的升降，電梯和升降平臺(tái)的升降等液壓系統(tǒng)中。綜合考慮選擇方案二圖9中的省去液控?fù)Q向

17、閥液壓平衡回路最為合適。2.3 液壓回路的綜合通過(guò)前面的分析，對(duì)比選出了節(jié)流調(diào)速回路，快進(jìn)和工進(jìn)換接回路，省去液控?fù)Q向閥的液壓平衡回路。為了提高回路的速度平穩(wěn)性，用調(diào)速閥代替節(jié)流閥作為此液壓系統(tǒng)的進(jìn)油路調(diào)速回路。通過(guò)把回路進(jìn)行優(yōu)化，有機(jī)的組合，初步得出了液壓系統(tǒng)原理草圖，如下圖10所示。圖10 液壓系統(tǒng)原理草圖3 液壓元件的計(jì)算和選擇3.1 液壓泵的選擇液壓泵是液壓系統(tǒng)中的動(dòng)力元件，它將驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能，為系統(tǒng)提供壓力油液。液壓泵的最高工作壓力就是系統(tǒng)正常工作時(shí)泵所能提供的最高工作壓力，液壓泵的最高工作壓力是選擇液壓泵型號(hào)的最重要依據(jù)。根據(jù)公式，其中為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的最大壓力；

18、為液壓泵的出口至執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)口之間的總的壓力損失，有調(diào)速閥和管路較復(fù)雜的系統(tǒng)取。液壓泵的最大供油量按執(zhí)行元件工況圖上的最大工作流量及回路系統(tǒng)中的泄漏量來(lái)確定，即，其中為修正系數(shù)，一般??；為液壓缸流量之和的最大值。已知，根據(jù)查表如下表9所示表9 泵的參數(shù)表泵的類(lèi)型壓力(MPa)額定流量(L/min)最大常用最大常用外嚙合齒輪泵301104003100內(nèi)嚙合齒輪泵354030450200定量葉片泵17/512/52005150變量葉片泵12/57/5*100150螺桿泵17/536750031000變量軸向柱塞泵730351000*斜軸泵702530800*徑向柱塞泵10030402000*因此，選

19、擇外嚙合齒輪泵作為此液壓系統(tǒng)的液壓泵最為合適。由下表10可以確定此外嚙合齒輪泵的型號(hào)。表10 外嚙合齒輪泵的型號(hào)類(lèi)型型號(hào)排量/(mL/r)轉(zhuǎn)速/(r/min)壓力/MPa容積效率（）額定最高額定最高外嚙合齒輪泵G202387-230036001423-8790G3058161-220030001423-90GPC4208023003300-1825-80綜合考慮選擇型號(hào)為的外嚙合齒輪泵作為此液壓系統(tǒng)的液壓泵。3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇驅(qū)動(dòng)液壓泵的電動(dòng)機(jī)功率可由公式：計(jì)算得出，式中已知液壓泵的最高供油壓力，液壓泵的實(shí)際輸出流量。液壓泵的總效率可查詢下表11可知，表11 液壓泵的總效率性能參數(shù)表/類(lèi)型齒

20、輪泵外嚙合內(nèi)嚙合楔塊式擺線轉(zhuǎn)子式總效率（）6387906580外嚙合齒輪泵的總效率為，可取。將已知的數(shù)據(jù)帶入公式計(jì)算可得到電動(dòng)機(jī)的功率：，而電動(dòng)機(jī)的選擇必須要兼顧功率與轉(zhuǎn)速，如下表12所示，表12 電動(dòng)機(jī)的參數(shù)型號(hào)功率KW轉(zhuǎn)速r/min電流A重量kgY132S1-25.5290011.164Y160M1-211293021.8117Y160L-218.5293035.5147Y180M-222294042.2180Y200L1-230295056.9240經(jīng)過(guò)前面的計(jì)算知道電動(dòng)機(jī)的功率，又知道型號(hào)的外嚙合齒輪液壓泵的額定轉(zhuǎn)速為，因此選擇功率為，轉(zhuǎn)速為，型號(hào)為的液壓電動(dòng)機(jī)最為合適。3.3 閥類(lèi)元

21、件的選擇如下表13所示表13 閥類(lèi)元件的選擇類(lèi)別型號(hào)壓力范圍/MPa額定流量/(L/min)額定通徑/mm溢流閥D系列直動(dòng)式溢流閥0.72516-調(diào)速閥FCG-03型調(diào)速閥213810610（3 8）行程閥WM型行程換向閥32401006 10單向節(jié)流閥MK型單向節(jié)流閥31.515400630兩位四通電磁換向閥WMM型電磁換向閥32401006 10 16三位四通換向閥DG4V-5型電磁換向閥31.5120103.4 液壓輔助元件的選擇3.4.1 管路和接頭選擇液壓系統(tǒng)油管參照如下表14所示油泵流量與推薦油管通徑進(jìn)行選擇。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中：吸油管路的推薦流速為：；回油管路的推薦流速為：；壓力油管路中

22、的推薦流速為： ； ； ； ； 表14 油泵流量與推薦油管通徑流量L/min吸油管1.21.3m/s回油管1.72.5m/s25bar2.53m/s50bar3.54m/s100bar4.55m/s59.49.07.96.56.56.05.55.24.84.61013.312.811.29.29.28.47.87.36.96.51516.315.613.711.311.310.39.58.98.48.02018.818.115.813.013.011.911.010.39.79.23023.022.119.416.016.014.613.512.311.911.3綜合考慮，此液壓系統(tǒng)回路中的油

23、管選擇流量為，吸油管流速為，通徑為；回油管流速為，通徑為；壓力油管路，流速為，通徑為最為合適。利用卡套變形卡住管道并進(jìn)行密封，結(jié)構(gòu)先進(jìn)，性能良好，重量輕，體積小使用方便，廣泛應(yīng)用于液壓系統(tǒng)中，因此選擇卡套式管接頭作為此液壓系統(tǒng)的油管接頭。管接頭螺紋由下表15所示可知表15 管接頭螺紋管接頭連接螺紋/mm公稱壓力pn/MPa推薦管道通過(guò)流量2.58162531.5cm3/sL/min管道壁厚/mm11111.410.50.631111.41.441.72.5M10×11111.61.61056.3M14×1.5111.62241725M18×1.511.61.622

24、.566840M22×1.51.61.622.53105063M27×21.622.53.541670100M33×22234.552670160M42×222.54564170250M48×22.534.55.576680400M60×233.556.58.510500630綜合考慮應(yīng)選擇管接頭螺紋為。3.4.2 油箱的選擇（1）油箱選擇要點(diǎn)油箱必須有足夠大的容積，一方面盡可能地滿足散熱要求，另一方面在液壓系統(tǒng)停止工作時(shí)應(yīng)能容納系統(tǒng)中的所有工作介質(zhì)，而工作時(shí)又能保持適當(dāng)?shù)囊何弧Ｈ缦卤?6油箱容量所示表16 油箱容量4L6L10L25

25、L40L63L100L160L250L315L400L500L630L800L1000L1250L1600L2000L3150L4000L5000L6300L-油箱的容量與系統(tǒng)的流量有關(guān)，一般容量可取最大流量的倍。開(kāi)式油箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)方便，液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。因此，選擇油箱容量為的開(kāi)式油箱作為此液壓系統(tǒng)的油箱最為合適。另外，吸油管及回油管應(yīng)插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產(chǎn)生氣泡。并且吸油管及回油管之間的距離要盡可能的遠(yuǎn)一些，之間應(yīng)設(shè)置隔熱板，以加大液流循環(huán)的途徑，這樣能提高散熱，分離空氣及沉淀雜志的效果。隔板高度為液面高度的。油箱的底部應(yīng)距地面以上，以便于搬運(yùn)，放油和散熱。

26、在油箱的適當(dāng)位置要設(shè)吊耳，以便吊運(yùn)，還要設(shè)置液位計(jì)，以監(jiān)視液位。還要對(duì)油箱內(nèi)表面進(jìn)行防腐處理。3.4.3 過(guò)濾器的選擇由于開(kāi)式油箱直接與大氣相通，為了在油箱液面上升與下降形成油箱呼吸的時(shí)候，不致使大氣中的灰塵等吸入油箱，必須安裝空氣過(guò)濾器，保持油液的清潔。QLS-1-10型號(hào)的吸濕空氣過(guò)濾器，具有透明殼體，使得吸濕劑狀態(tài)變化引起色彩變化一目了然；另外，封閉式的結(jié)構(gòu)，不經(jīng)吸濕器而直接將空氣排出大氣，延長(zhǎng)吸濕劑使用壽命；它的成本低廉，并且吸濕劑可經(jīng)干燥后重復(fù)使用而降低維護(hù)費(fèi)用。3.4.4 蓄能器的選擇蓄能器在液壓系統(tǒng)中是用來(lái)儲(chǔ)存，釋放能量的裝置，也可作為輔助液壓源在短時(shí)間里提供一定數(shù)量的壓力油，滿

27、足系統(tǒng)對(duì)速度，壓力的要求。在封閉的回路中，因?yàn)橛蜏厣邥?huì)使得使液體膨脹，產(chǎn)生高壓。使用蓄能器可以對(duì)其吸收，當(dāng)容積變化時(shí)，也可以起到補(bǔ)償?shù)淖饔?。因此，選用型的氣囊式蓄能器，響應(yīng)良好，無(wú)噪聲，既可以蓄能和吸收脈動(dòng)沖擊，又可以傳遞異性液體，作為此液壓系統(tǒng)的蓄能器最為理想。4 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算4.1 液壓系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算4.1.1 管道內(nèi)的沿程損失，其中為管路的沿程壓力損失，為沿程阻力系數(shù)，為管的內(nèi)徑，為液體平均速度，為液壓油密度。由下表17沿程阻力系數(shù)表所示表17 沿程阻力系數(shù)管子內(nèi)徑mm1015204570951251500.04550.04180.0380.03520.03320.03160.

28、03040.0293管子內(nèi)徑mm1752102352602853103353600.02840.02760.0270.02630.02580.0250.02410.0234已知管子內(nèi)徑，因此選擇。設(shè)計(jì)此液壓系統(tǒng)的油管長(zhǎng)度，采用液壓油，密度，液壓油液流平均流速。因此，油管中沿程壓力損失為：4.1.2 管路和閥類(lèi)元件的局部壓力損失油管中的壓力損失可以根據(jù)安裝的具體結(jié)構(gòu)情況，一般取油管中沿程壓力損失的，即。因?yàn)楸疽簤合到y(tǒng)回路中所有閥類(lèi)零件的額定流量比系統(tǒng)的最大流量大很多，系統(tǒng)的壓力也比較小，因此，閥類(lèi)元件的局部壓力損失。4.1.3 液壓系統(tǒng)壓力損失液壓系統(tǒng)壓力總的損失包括油管中沿程壓力的損失以及管路

29、的局部壓力損失和各個(gè)閥類(lèi)元件的局部壓力損失 ，即 4.2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升的驗(yàn)算液壓系統(tǒng)工作時(shí)，除執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)負(fù)載做有效工外，能量的損失轉(zhuǎn)化為了熱量，使系統(tǒng)的工作溫度升高，導(dǎo)致一些不利情況的發(fā)生。液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率計(jì)算公式為：，公式中為液壓泵的輸入功率，為液壓泵的總效率，為液壓回路的效率，為液壓缸的總效率。液壓泵的輸入功率可根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算：，為輸出壓力，為輸出流量，為液壓泵的總效率由前面查表得知。由上面的計(jì)算可知，。把以上數(shù)據(jù)帶入公式可求出液壓泵的輸入功率：液壓回路中的效率可以根據(jù)公式來(lái)計(jì)算，式子中為同時(shí)動(dòng)作的液壓執(zhí)行元件的工作壓力與輸入流量乘積的總和，在此液壓系統(tǒng)中可近似選擇液壓缸在快

30、上時(shí)所產(chǎn)生的最大壓力與乘積代替，即。同理，在上面液壓泵的計(jì)算選擇中可知，液壓泵最大工作壓力為，最大輸出流量為。因此，。把計(jì)算的數(shù)據(jù)代入公式可求出液壓回路中的效率：。液壓缸的總效率可查閱手冊(cè)如下表18所示可得，。表18 液壓缸的總效率活塞密封圈形式Pmin/MPamO,L,U,X,Y0.30.96V0.50.94活塞環(huán)密封0.10.985通過(guò)上述的數(shù)據(jù)查詢與計(jì)算，可得出液壓系統(tǒng)發(fā)熱的總功率：4.2.1 液壓系統(tǒng)的散熱功率液壓系統(tǒng)當(dāng)中所產(chǎn)生的總熱量，其中一些熱量使工作介質(zhì)溫度上升，另一部分的熱量散發(fā)到外界的空氣當(dāng)中。又因?yàn)橐簤河吐樊?dāng)中的發(fā)熱量跟管道的散熱量基本保持平衡，因此，可以近似認(rèn)為液壓系統(tǒng)產(chǎn)

31、生的熱量都由油箱的表面散發(fā)出去?？梢愿鶕?jù)下面的公式進(jìn)行計(jì)算：,為油箱的散熱系數(shù)，()；為油箱的散熱面積；為系統(tǒng)中工作介質(zhì)的溫度（）；為環(huán)境溫度（）。油箱的散熱系數(shù)可由下表19查找可知，表19 油箱的散熱系數(shù)散熱條件散熱系數(shù)散熱條件散熱系數(shù)通風(fēng)很差89風(fēng)扇條件23通風(fēng)良好1517.5循環(huán)水冷卻110175由前面的油箱選擇可知，此液壓系統(tǒng)油箱選擇的是容積為的開(kāi)式油箱，通風(fēng)比較良好，因此可取()。容積為油箱，可把三邊邊長(zhǎng)設(shè)置為：，油位高度為油箱的，散熱面積可按公式：計(jì)算得出，又已知油箱的體積,因此。系統(tǒng)的溫升計(jì)算公式為：,由前面的計(jì)算可知系統(tǒng)的發(fā)熱功率,所以。經(jīng)過(guò)上述數(shù)據(jù)的查詢和計(jì)算，系統(tǒng)的散熱功率

32、。5 繪制原理圖5.1 液壓系統(tǒng)原理圖（請(qǐng)對(duì)原理進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明，此圖作為附錄橫版放置一份，以便評(píng)閱老師看得更清晰）如下圖11所示圖11 液壓系統(tǒng)原理圖5.2 液壓元件型號(hào)及規(guī)格（請(qǐng)進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明）如下表20所示表20 液壓元件型號(hào)及規(guī)格序號(hào)名稱型號(hào)及規(guī)格額定流量/(L/min)1液壓泵GPC4型外嚙合齒輪泵31002溢流閥DG-02163濾油器XLX-06-8011.474調(diào)速閥FCG-03型調(diào)速閥381065三位四通換向閥DG4V-5型電磁換向閥1206單向節(jié)流閥MK型單向節(jié)流閥154007兩位四通電磁換向閥WMM型電磁換向閥401008液壓缸HSGF型單活塞桿式雙作用液壓缸9蓄能器NXQl-L

33、0.25/*-H10行程閥WM型行程換向閥4010011節(jié)流閥SR(C)T-0333012單向閥AF3-Ea10B4.8756 總結(jié)液壓系統(tǒng)由能源裝置，執(zhí)行裝置，控制調(diào)節(jié)裝置，輔助裝置，工作介質(zhì)組成。本次設(shè)計(jì)對(duì)液壓系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)兼顧企業(yè)生產(chǎn)線以及市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。在研究設(shè)計(jì)的過(guò)程中查閱了參考了大量資料，進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算與檢驗(yàn)，對(duì)液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)的方法做出了比較深入的了解，深刻的體會(huì)到科學(xué)合理的對(duì)液壓系統(tǒng)各個(gè)回路與元件設(shè)計(jì)選擇的重要性。系統(tǒng)基本上滿足了快速上升-慢速上升（可調(diào)速）-快速下降-下位停止的半自動(dòng)循環(huán)要求，為企業(yè)生產(chǎn)線提供一個(gè)實(shí)用高效的液壓控制系統(tǒng)

34、，減少了人工的勞動(dòng)量，節(jié)省了工作時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)的成本，增加了企業(yè)的生產(chǎn)效益。但是，不可避免的存在一些不足，尤其是在處理一些小功率信號(hào)的誤差檢測(cè)，補(bǔ)償?shù)裙δ軙r(shí)，液壓裝置不如電子和機(jī)電設(shè)備那樣快速，精確和便捷。放眼液壓系統(tǒng)控制將來(lái)的發(fā)展，隨著當(dāng)今社會(huì)電子，網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域技術(shù)的迅猛發(fā)展，與液壓結(jié)合發(fā)揮兩者的優(yōu)勢(shì)是必然趨勢(shì)。特別是液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)，逐漸朝著綠色環(huán)保的方向發(fā)展，采用水為工作介質(zhì)，取代油液，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，高效，生產(chǎn)成本更低。此外，對(duì)液壓元件的材料，傳動(dòng)方面以及故障的自動(dòng)檢測(cè)方面領(lǐng)域展開(kāi)了新的研究。為解決系統(tǒng)的泄漏問(wèn)題，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和密封性提出了更高的要求。相信液壓控制

35、系統(tǒng)的弊端一定可以得到有效的彌補(bǔ)和改善，在未來(lái)應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域，不斷地促進(jìn)液壓系統(tǒng)控制技術(shù)的發(fā)展與完善。參考文獻(xiàn)1左健民.液壓與氣壓傳動(dòng)（第四版）M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20052手嶋力.液壓機(jī)構(gòu)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20103方昌林,凌智勇.液壓氣動(dòng)與控制技術(shù)問(wèn)題對(duì)策M(jìn).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20104李松晶,向東,張瑋.液壓氣動(dòng)系統(tǒng)原理圖M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20135張利平.現(xiàn)代液壓技術(shù)應(yīng)用M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20096張利平.液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與使用M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20137岑崗.計(jì)算機(jī)繪圖基礎(chǔ):AutoCAD2007M.浙江:科學(xué)技術(shù)出版社,20078劉延俊.液壓回路與系統(tǒng)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20099張應(yīng)龍.液壓識(shí)圖M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,201210臧克江.液壓缸M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,201011張忠遠(yuǎn),王鋒.液壓節(jié)能技術(shù)M.北京:清華大學(xué)工業(yè)出版社,201212宋錦春.液壓技術(shù)實(shí)用手冊(cè)M.北京:中國(guó)電力出版社,201113胡家富,王慶勝.液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)M.北京:中國(guó)電力出版社,201114劉延俊.液壓元件及系統(tǒng)的原理、使用與維修M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,201015楊務(wù)滋,王昌平,黃亞光.液