全液壓升降機設(shè)計

1、全液壓升降機設(shè)計XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）XX大學本科生畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文）題目：全液壓升降機設(shè)計學生姓名：學號：專 業(yè):機械設(shè)計制造及自動化班級：指導教師：11 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）目錄第一章緒論4工藝參數(shù)和工況分析8第二章第三章升降機機械機構(gòu)的設(shè)計計算99 3.1升降機的機械結(jié)構(gòu)形式和運動機理3.1.1升降機機械結(jié)構(gòu)形式103.1.1升降機運動機理的分析93. 2升降機的機械結(jié)構(gòu)和零件的設(shè)計103. 2.1升降機機械結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定一3. 2. 2零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和校核14第四章液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求，總體規(guī)劃22第五章執(zhí)行

2、元件的速度教荷231. 1執(zhí)行元件類型、數(shù)量、安裝位置-一235. 2速度和載荷計算246. 2.1速度計算及速度變化規(guī)律7. 2. 2執(zhí)行元件的載荷計算及變化規(guī)律-第六章液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定288. 1系統(tǒng)壓力的初步確定296. 2液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù)286. 2. 1液壓缸的作用力286.2.2缸筒活塞桿直徑的確定306. 2.4液壓缸壁厚，最小導向長度，液壓缸長度的確定一一一316. 2. 5液壓缸的流量第七章液壓系統(tǒng)方案的選擇和論證347. 1油路循環(huán)方式的分析和選擇347. 2開式系統(tǒng)油路組合方式的分析選擇35 - 22XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）7.

3、 3調(diào)速方案的選擇7.4液壓系統(tǒng)原理圖的確定36第八章液壓元件的選擇計算及其連接378. 1油泵和電機選擇378.1.1泵的額定流量和額定壓力378. 1. 2 電機功率的確定388. 1. 3連軸器的選用408.2 控制閥的選用418.2.1 2. 1壓力控制閥418.2.2 流量控制閥428.2.3 方向控制閥428.3 管路，過濾器，其他輔助元件的選擇計算438. 3. 1管路438. 3. 2過濾器的選擇448 . 3. 3輔件的選擇468.4. 壓元件的連接458.5. 4.1液壓裝置的總體布置458.6. 2液壓元件的連接46第九章油箱及附件479 . 1油箱的容積4710 1.1

4、按使用情況確定油箱容積4711 1.2按系統(tǒng)發(fā)熱和散熱計算確定油箱容量第十章液壓泵站的選擇-50 10. 1 液壓泵站的組成及分類-50 10.2液壓泵站的選擇50第十一章液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計51 11. 1 缸筒51接形式11. 1.2強度計算52 - 33 一 一XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）11. 1.3缸筒材料及加工要求53 11. 1.4 缸蓋材料及加工要求54 11.2活塞和活塞桿54 U.2.1活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)形式54 11.2.2 活塞、活塞桿材料及加工要求55 11.3活塞桿導向套56 11.4排氣裝置56 n.5進出油口尺寸的確定57 H. 6密封結(jié)

5、構(gòu)的設(shè)計選擇57第十 二章液壓系統(tǒng)性能驗算58總結(jié)60參考文獻6144 XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）摘要本次設(shè)計的題目是全液壓升降機的設(shè)計，它主要包括三個部分的液壓系統(tǒng) 執(zhí) 行元件ABSTRACTThis design topic is the entire plunger elevator design, it mainly includes three partial contents: Host computer design, hydraulic system design, control section design. Makes in this des

6、ign the hydraulic system design for the main content carries on the design, time the host computer design basis shengjiang-tai work main working part carries on the general estimate. The hydraulic system design has mainly included the power supply, checks the part, the functional element, auxiliary

7、part design. The control section design for supplements the part, mainly designs the check circuit diagram.Keywords: Elevator hydraulic system functional element55 XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文） 第一章緒論本次設(shè)計的主要任務是液壓升降臺的設(shè)計，升降機是一種升降性能好，適用范 圍廣的貨物舉升機構(gòu)，可用于生產(chǎn)流水線高度差設(shè)備之間的貨物運送，物料上線，下線， 共件裝配時部件的舉升，大型機庫上料，下料，倉儲裝卸等場

8、所，與義車等車輛配套使用， 以及貨物的快速裝卸等。它采用全液壓系統(tǒng)控制，采用液壓系統(tǒng)有以下特點：(1)在同等的體積下，液壓裝置能比其他裝置產(chǎn)生更多的動力，在同等的功率 下，液壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊，液壓馬達的體積和重量只有 同等功率電機的 12%o(2)液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕，慣性小，反應快，液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動，制動和頻繁的換向。(3)液壓裝置可在大范圍一 66 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)了一些具先進水平的產(chǎn)品。目前，我國的液壓技術(shù)已經(jīng)能夠為冶金、工程機械、機床、化工機械、紡織機 械等部門提供品種比較齊全的產(chǎn)品。但是，我國的

9、液壓技術(shù)在產(chǎn)品品利數(shù)量及技術(shù)水品上，與國際水品以及主機 行業(yè)的要求還有不少差距，每年還需要進口大量的液壓元件。今后，液壓技術(shù)的發(fā)展將向著一下方向：(1)提高元件性能，創(chuàng)制新型元件，體積不斷縮小。(2)高度的組合化，集成化，模塊化。(3)和微電子技術(shù)結(jié)合，走向智能化。總之，液壓工業(yè)在國民經(jīng)濟中的比重是很大的，他和氣動技術(shù)常用來衡量一個 國家的工業(yè)化水平。本次設(shè)計嚴格按照指導要求進行，其間得到老師和同學們的幫助，在此向他們 表示誠摯的謝意。由于本人水平和知識所限，其中錯誤在所難免，懇望老師予以指導修正。 77 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)第二章工藝參數(shù)計工況分析2.1

10、升降級的工藝參數(shù)本設(shè)計升降機為全液壓系統(tǒng)，相關(guān)工藝參數(shù)為：額定載荷:2500kg最低高度：200 mm最大起升高度：1500mm最大高度：1700mm平臺尺寸：4000x2000mm電源：380v, 50Hz2. 2工況分析本升降機是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物舉升機構(gòu)，和用于生產(chǎn)流水線 高度差設(shè)備之間的貨物運送，物料上線、下線。工件裝配時調(diào)節(jié)工件高度，高出給料機運送，大型部件裝配時的部件舉升，大型機庫上料、下料。倉儲，裝卸場所，與義車等裝運車輛配套使用，即貨物的快速裝卸等。該升降臺主要有兩部分組成:機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。機械機構(gòu)主要起傳遞和支 撐作用，液壓系統(tǒng)主要提供動力，他們兩者共同作用

11、實現(xiàn)升降機的功能。 88 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）第三章升降機機械機構(gòu)的設(shè)計和計算3.1 升降機機械結(jié)構(gòu)形式和運動機理3.1.1 機械結(jié)構(gòu)型式根據(jù)升降機的平臺尺寸4000 2000mm,參考國荷液壓缸液壓缸圖3. 1圖3.1所示即為該升降機的基本結(jié)構(gòu)形式，其中1.2. 3. 4.為支架，主要起支撐 作用和運動轉(zhuǎn)化形式的作用，一方面支撐上頂板的載荷，一方面通過其較接將液壓 缸的繩縮運動轉(zhuǎn)化為平臺的升降運動，上頂板與載荷直接接觸，將載荷轉(zhuǎn)化為均布載荷，從而增強局 部承載能力。下底架主要起支撐和教荷傳遞作用，它不僅承擔著整個升降機的重 量，而且能將作用力傳遞到地基上

12、。通過這些機構(gòu)的相互配合，實現(xiàn)升降機的穩(wěn)定 和可靠運行。3.1 . 2升降機的運動機理升降機的基本運動機理如下圖所示：99 XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）圖3. 2兩支架在。點較接，支架1上下端分別固定在上、下板面上，通過活塞桿的伸 縮和較接點。的作用實現(xiàn)貨物的舉升。根據(jù)以上分析，升降機的運動過程可以敘述如下：支架2、3為升降機機構(gòu)中的 固定支架，他們與底板的較接點02, 03做不完整的圓周運動，支架1、4為活動支 架，他們在液壓缸的作用下由最初的幾乎水平狀態(tài)逐漸向后來的傾斜位置運動，在 通過支架之間的絞合點帶動2、3也不斷向傾斜位置運動，以使升降機升降。1100 -

13、XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)2圖3. 3初態(tài)時，上寫底板處于合閉狀態(tài)，支架1、2、3、4可近似看作為水平狀態(tài)，隨著液壓油不斷的輸入到液壓缸中，活塞桿外伸，將支架2頂起，支架2上升 時，由于絞合點。的作用使支架1運動，1與液壓缸相連，從而液壓缸也開始運 動，通過一系列的相互運動和作用，使上頂板上升，當上升到指定高度時，液壓缸 停止運動，我荷便達到指定高度。3.2 升降機的機械結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計3. 2.1升降機結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和確定根據(jù)升降臺的工藝參數(shù)和他的基本運動機理來確定支架1、2、3、4的長度和 截面形狀。0203之間的距離和液壓缸的工作行程。設(shè)0203 x(0 x

14、1m),則1、2、3、4支架的長度可以確定為xh 2, (h 1. 5m), 即支架和地板垂直時的高度應大于1. 5m,這樣才能保證其最2大升降高度達到1.5m,其運動過程中任意兩個位置的示意圖表示如下：一1111 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)N1 MlNMB1B001 C1CA圖3.4設(shè)支架1、2和3、4都在其中點處絞合，液壓缸頂端與支架絞合點距離中點為 t ,根據(jù)其水平位置的幾何位置關(guān)系可得:0 t下面根據(jù)幾何關(guān)系求解上述最佳組合值：初步分析:x值范圍為0 x 1 x,取值偏小，則上頂板02, 03點承力過大，還會 使支架的長度過長，造成受力情況不均勻。X值偏

15、小，則會使液壓缸的行程偏大， 并且會造成整個機構(gòu)受力情況不均勻。在該設(shè)計中，可以選擇幾個特殊值:4,x . 4x=0. 4m, x=0.6m, x=0. 8m,分別根據(jù)數(shù)學關(guān)系計算出h和t。然后分析上下頂板 的受力情況。選取最佳組合值便可以滿足設(shè)計要求。(1) x=0. 4支架長度為h=2x/2=l. 8m02C=h/2=0.9m液壓缸的行程設(shè)為1,升降臺上下頂板合并時，根據(jù)幾何關(guān)系可得到：1122 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)l+t=0. 9升降臺完全升起時，有幾何關(guān)系可得到：1. 82, 0. 9952, 1. 52 (0. 9, t) 2, 0. 9552,

16、 (21) 2cos = 2 1. 8 0. 9952 (0. 9, t) 21聯(lián)合上述方程求得：t=0. 355m1=0. 545m即液壓缸活塞桿與2桿絞合點與2桿中心距為0.355m.活塞行程為0.545m(2) x=0.6支架長度為二2-x/2=1. 7m02C=h/2=0. 85m液壓缸的行程設(shè)為1,升降臺上下頂板合并時，根據(jù)幾何關(guān)系可得到：1+t=0.9升降臺完全升起時，有幾何關(guān)系可得到：1. 72, 0. 82, 1. 52 (0. 85, t) 2, 0, 82, (21) 2cos = 2 1. 7 0. 82 0. 8 (0. 85, t)聯(lián)合上述方程求得：t0. 32m1=

17、0. 53m即液壓缸活塞桿與2桿絞合點與2桿中心距為0.32m.活塞行程為0.53m(3) x=0.8支架長度為=2-x/2=1. 6m02C=h/2=0.8m 1133 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)液壓缸的行程設(shè)為1,升降臺上下頂板合并時，根據(jù)幾何關(guān)系可得到：1+t=0.9升降臺完全升起時，有幾何關(guān)系可得到：1. 62, 0. 5572,1. 52 (0. 8, t) 2, 0. 5572, (21) 2cos = 2 1. 6 0. 5572 (0. 8, t) 0. 557聯(lián)合上述方程求得：t=0. 284m1=0. 516m即液壓缸活塞桿與2桿絞合點與2桿

18、中心距為0.284m.活塞行程為0.516m現(xiàn)在對上述情況分別進行受力分析：(4) x=0. 4m ,受力圖如下所示：(5) x=0. 6m ,受力圖如下所示1144 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)(6) x=0. 8m ,受力圖如下所示圖3. 5比較上述三種情況下的教荷分布狀況，x去小值，則升到頂端時，兩相互絞合 的支架間的間距越大，而此時升降臺的教荷為均布教荷，有材料力學理論可知，此 時兩支架中點出所受到的彎曲應力為最大，可能會發(fā)生彎曲破壞，根據(jù)材料力學中 提高梁的彎曲強度的措施max Mmax w知，合理安排梁的受力情況，可以降低Mmax值，從而改善提高其承載

19、能力。分析上述x=0. 4m. x=0. 6m, x=0. 8m時梁的受力情況和載荷分布情況，可以選擇第二 種情況，即x=0. 6m時的結(jié)構(gòu)作為升降機固定點0203的最終值，由此便可以確定其 他相關(guān)參數(shù)如下：一 1155 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)t=0. 32m. l=0. o3m, h= 1. / m3.2.2升降機支架和下底板結(jié)構(gòu)的確定3. 2. 2. 1上頂板結(jié)構(gòu)和強度校核上頂板和載荷直接接觸，其結(jié)構(gòu)采用由若干根相互交叉垂直的熱軋槽剛通過焊 接形式焊接而成，然后在槽鋼的四個側(cè)面和上頂面上鋪裝4000x2000x3mm的汽車 板，其結(jié)構(gòu)形式大致如下所示：圖

20、3. 7沿平臺的上頂面長度方向布置4根16號熱軋槽剛，沿寬度方向布置6根10號 熱軋槽剛，組成上圖所示的上頂板結(jié)構(gòu)。在最外緣延長度方向加工出安裝上下支架 的滑槽。以便上下支架的安裝?；鄣木唧w尺寸根據(jù)上下支架的具體尺寸和結(jié)構(gòu)而 定。沿長度方向的4根16號熱軋槽剛的結(jié)構(gòu)參數(shù)為h b d t r rl=160 65 8.5 10 10.0 5. 0mm,截面面積為 25. 162cm2,理論重量 為19. 752kg/m,抗彎截面系數(shù)為117cm3。沿寬度方向的6根10號熱軋槽剛的結(jié)構(gòu) 參數(shù)為 h b d t r rlOO 48 5. 3 8.5 8. 5 4. 2mm,截面面積為 1=1166

21、-xxxx畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）12. 784cm2,理論重量為10. 007kg/m,抗彎截面系數(shù)為39. 7cm3。其質(zhì)量分別為：4根16號熱軋槽剛的質(zhì)量為：ml 4 4 19.752 316kg6根10號熱軋槽剛的質(zhì)量為：m2 6 2 10.007 120kg菱形汽車鋼板質(zhì)量為：m3 4 2 25. 6 204. 8kg3. 2. 2. 2強度校核升降臺上頂板的載荷是作用在一平臺上的，可以認為是一均布載荷，由于該平 板上鋪裝汽車鋼板，其所受到的載荷為額定載荷和均布載荷之和，其載荷密度為:q F 1F汽車鋼板和額定載荷重力之和。N1教荷的作用長度。m,沿長度方向為

22、16m,寬度方向為12m.其中F=(ml,m2)g,G額載帶入數(shù)據(jù)得:F=29604N F 129604 1850N帶入數(shù)據(jù)有:q 4 4沿長度方向有:q分析升降機的運動過程，可以發(fā)現(xiàn)在升降機剛要起升時和升降機達到最大高度 時，會出現(xiàn)梁受彎矩最大的情況，故強度校核只需要分析該狀態(tài)時的受力情況即 可，校核如下：其受力簡圖為：1177 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)圖3.8該升降臺有8個支架，共有8個支點，假設(shè)每個支點所受力為工則平很方程 可列為：將 F Y 0 即 8N,F 0 29604X 帶入上式中：N 1850N 2Q2根據(jù)受力圖，其彎矩圖如下所示：AB段：M(

23、x) Nx,x=1850-925x2 (0 x 1. 7m)BC 段：M(x) Nx,N(x, 1.7),x2=3700x-3145-925x2 (1. 7 x 2. 3m)CD段與AB段對稱。q21188 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文) 圖3. 9由彎矩圖可知該過程中的最大彎矩為：max 1850Nm根據(jù)彎曲強度理論： maxmax Mmax s Wn即梁的最大彎曲應力應小于其許用彎曲應力。式中：W抗彎截 面系數(shù)m3沿長度方向為16號熱軋槽鋼W 117 10, 6m3 S鋼的屈服極限s 255MPa n安全系數(shù)n二3代入數(shù)據(jù)：max S1850 15. 8MPa

24、=85MPa 117 10, 6n 由此可知，強度符合要求。升降臺升到最高位置時，分析過程如下：一1199 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)與前述相同:N 1850N 彎矩如下：FA 段：M(x) q2x (0 x 1.7m) 2 =925x2AB 段:M(x) N(x, 0. 9),x2 (0.9 x 1.7m) =1850x, 1665, 925x2BC 段：M(x) N(x, 0. 9),N(x, 1.7),x2 (1. 7 x 2. 3m) =3700x, 4810, 925x2CD段與AB段對稱，AF段和DE段對稱 q2q2 圖,(，由彎矩圖可知該過程中的最

25、大彎矩為：max 1193. 5Nm根據(jù)彎曲強度理論：max Mmax s Wn即梁的最大彎曲應力應小于其許用彎曲應力。2200 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）式中：W抗彎截面系數(shù)m3沿長度方向為16號熱軋槽鋼W 117 10,6m3S鋼的屈服極限s 255MPan安全系數(shù)n二3代入數(shù)據(jù)：max sll93. 25 10. M2Pa =85MPa ,6117 10n由計算可知，沿平臺長度方向上4根16號熱軋槽鋼完全可以保證升降臺的強 度要求。同樣分析沿寬度方向的強度要求：均布載荷強度為：q F 1F汽車板及16號槽鋼與載荷重力1教荷作用長度2x6=12m帶入相關(guān)數(shù)據(jù)

26、，q 2307N/m受力圖和彎矩圖如下所示：M（x） Nx, x （0 x 2m）=1850, 1153. 5x2 q22211 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）圖，（，由彎矩圖知:Mmax 696. 5Nm最大彎曲應力為：max Mmax 17. 6MPa W故寬度方向也滿足強度要求。3. 2. 2. 3支架的結(jié)構(gòu)支架由8根形狀基本相同的截面為矩形的鋼柱組成，在支架的頂端和末端分別 加工出圓柱狀的短軸，以便支架的安裝。支架在升降機結(jié)構(gòu)中的主要功能為載荷支撐和運 動轉(zhuǎn)化，將液壓缸的伸縮運動，通過與其皎合的支點轉(zhuǎn)化為平臺的升降運動，支架的結(jié)構(gòu)除 應滿足安裝要求外，還應保

27、證有足夠的剛度和強度，一時期在升降運動中能夠平穩(wěn)安全運 行。每根支架的上頂端承受的作用力設(shè)為、則有等式：G 8N (ml, m2, m3) g,額教求得:N=3848N分析支架的運動形式和受力情況，發(fā)現(xiàn)支架在運動過程中受力情況比較復雜， 它與另一支架較合點給予底座的固定點的受里均為大小和方向為未知的矢量，故該 問題為超靜定理論問題，已經(jīng)超出XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)高效率的原則，再次宜簡化處理，簡化的原則時去次留主，即將主要的力和重 要的力在計算中保留，而將對梁的變形沒有很大影響的力忽略不計，再不改變其原 有性質(zhì)的情況下可以這樣處理。根據(jù)甘原則，再次對制假所收的力

28、進行分析，可以 看出與液壓缸頂桿聯(lián)結(jié)點的力為之家所受到的最主要的力，它不僅受液壓缸的推 力，而且還將受到上頂班所傳遞的作用力，因此，與液壓缸頂桿相連接的支架所厚道的上頂板的力為它所受到的最主要的力，在此，將其他的力忽略，只計算上頂板 承受的由載荷和自重所傳遞的載荷力。計算簡圖如下所示：圖 3. 11N所產(chǎn)生的彎矩為:M N LN每個支架的支點對上頂板的作用力NL液壓缸與支架較合點距支點之間的距離m代入數(shù)據(jù)：M 3848 0. 53 2039Nm假定改支架為截面為長為a,寬為b的長方形，則其強度應滿足的要求是：maxmax M s Wn式中：M支架上所受到的彎矩Nm2233 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)

29、設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）a2b3m W截面分別為a, b的長方形抗彎截面系數(shù)W 6sn n 1. 5s所選材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235 S 235MPa將數(shù)據(jù)代入有:a2b 9 2035 235求得：a2b 78cm3上式表明：只要街面為a, b的長方形滿足條件a2b 78cm3,則可以滿足強度3要求，取a 5cm, b 3.5cm,則其a2b 87. 5cm 3符合強度要求。78c m這些鋼柱的質(zhì)量為:m4 8abh 8 3. 5 5 10, 4 7. 9 103 1.7 188Kg支架的結(jié)構(gòu)還 應該考慮裝配要求，液壓缸活塞桿頂端與支架采用耳軸結(jié)構(gòu)連接，因此應在兩支架 之間加裝支板

30、，以滿足動力傳遞要求。3. 2. 2. 4升降機底座的設(shè)計和校核升降機底座在整個機構(gòu)中支撐著平臺的全部重量，并將其傳遞到地基上，他的設(shè)計重點是滿足強度要求即可，保證在升降機升降過程中不會被壓潰即可，不會發(fā) 生過大大變形，其具體參數(shù)見裝配圖。第四章升降機系統(tǒng)的設(shè)計要求2244 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）液壓系統(tǒng)的設(shè)計在本升降臺的設(shè)計中主要是液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計，它與主機的 設(shè)計是緊密相關(guān)的，往往要同時進行，所設(shè)計的液壓系統(tǒng)應符合主機的拖動、循環(huán) 要求。還應滿足組成結(jié)構(gòu)簡單，工作安全可靠，操縱維護方便，經(jīng)濟性好等條件。本升降臺對液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求可以總結(jié)如下：升降臺的

31、升降運動采用液壓傳動，可選用遠程或無線控制，升降機的升降運動 由液壓缸的伸縮運動經(jīng)轉(zhuǎn)化而成為平臺的起降，其工作負教變化范圍為 052500Kg,負教平穩(wěn)，工作過程中無沖擊教荷作用，運行速度較低，液壓執(zhí)行元 件有四組液壓缸實現(xiàn)同步運動，要求其工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)合理，安全性優(yōu)良，使用于 各種不同場合，工作精度要求一般.第五章執(zhí)行元件速度和載荷2255 - -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）5.1執(zhí)行元件類型、數(shù)量和安裝位置類型選擇：表5.1執(zhí)行元件類型的選擇根據(jù)上表選擇執(zhí)行元件類型為活塞缸，再根據(jù)其運動要求進一步選擇液壓缸類 型為雙作用單活塞桿無緩沖式液壓缸，其符號為：圖5.

32、1數(shù)量:該升降平臺為雙單義結(jié)構(gòu)，故其采用的液壓缸數(shù)量為4個完全相同的液 壓缸，其運動完全是同步的，但其精度要求不是很高。安裝位置:液壓缸的安裝方式為耳環(huán)型，尾部單耳環(huán)，氣缸體可以在垂直面 2266 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）參考國v執(zhí)行元件的速度m/sL液壓缸的行程mt時間s當t 40s時：vmax當t 50s時：vmin Itltminlt 0. 53=0. 01325m/s 400. 53 0. 010m6s /40液壓缸的速度在整個行程過程中都比較平穩(wěn)，無明顯變化，在起升的初始階段 到運行穩(wěn)定階段，其間有一段加速階段，該加速階段加速度表較小，因此速度變化

33、不明顯，形成終了時;有一個減速階段，減速階段加速度亦比較小，因此可以說升 降機在整個工作過程中無明顯的加減速階段，其運動速度比較平穩(wěn)。5. 2. 2執(zhí)行元件的載荷計算及變化規(guī)律執(zhí)行元件的教荷即為液壓缸的總阻力，油缸要運動必須克服其阻力才能運行， 因此在次計算油缸的總阻力即可，油缸的總阻力包括：阻礙工作運動的切削力F 切，運動部件之間的摩擦阻力F磨，密封裝置的摩擦阻力F密，起動制動或換向過 程中的慣性力F慣，回油腔因被壓作用而產(chǎn)生的阻力F背，即液壓缸的總阻力也就 是它的最大牽引力：F切+磨F, F=密F,慣F,背F(1)切削力。根據(jù)其概念：阻礙工作運動的力，在本設(shè)計中即為額定負載的重力 和支架以

34、及上頂板的重力：其計算式為:F切F額載,F支架,F上頂板2277 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)(2)摩擦力。各運動部件之間的相互摩擦力由于運動部件之間為無潤滑的鋼-鋼之間的接觸摩擦，取0. 15,其具體計算式為:F磨G=(ml+m2+m3+m4) g+ G額載式中各符號意義見第三章。(3)密封裝置的密封阻力。根據(jù)密封裝置的不同，分別采用下式計算：0形密封圈：F密0.03F F一液壓缸的推力Y形密封圈：F密二fp dhlf摩擦系數(shù)，取f 0.01P密封處的工作壓力Pad密封處的直徑mhl密封圈有效高度m密封摩擦力也可以采用經(jīng)驗公式計算，一般取F密(0. 05-01.

35、 )F(4)運動部件的慣性力。其計算式為：F慣ma G vF切v g tg t式中：G運動部件的總重力Ng重力加速度m/2sv啟動或制動時的速度變量m/st起動制動所需要的時間s對于行走機械取v 0. 5, 1.5m/s2,本設(shè)計中取值 為 0. 4m/s2 t(5)背壓力。背壓力在此次計算中忽略，而將其計入液壓系統(tǒng)的效率之中。由 上述說明可以計算出液壓缸的總阻力為：F切+磨F, F=密F,慣F=(ml, m2, m3, m4) g, G 額載，(ml, m2, m3) g, G 額載，F(xiàn) 切 v , 0. 05F 切 g t2288 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)

36、= (204.8+316+120+188+2500)x9. 8+0. 15(204. 8+316+120) x9. 8+(204. 8+316+120+188+2500)x0. 4+(204. 8+316+120+188+2500) 9. 8 0. 05=40KN液壓缸的總負載為40KN,該系統(tǒng)中共有四個液壓缸個液壓缸，故每個液壓缸需 要克服的阻力為lOKNo該升降臺的額定教荷為2500Kg ,其負載變化范圍為02500Kg,在工作過程 中無沖擊負載的作用，負教在工作過程中無變化，也就是該升降臺受恒定負載的作 用。第六章液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定6. 1系統(tǒng)壓力的初步確定液壓缸的有效工作壓力可以根

37、據(jù)下表確定：2299 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)表6.1液壓缸牽引力與工作壓力之間的關(guān)系由于該液壓缸的推力即牽引力為10KN,根據(jù)上表，可以初步確定液壓缸的工作壓力為:p=2MPa o7. 2液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù)6. 2.1液壓缸的作用力液壓缸的作用力及時液壓缸的工作是的推力或拉力，該升降臺工作時液壓缸產(chǎn)生向上的推力，因此計算時只取液壓油進入無桿腔時產(chǎn)生的推力：F二 p4D2 cm式中：p液壓缸的工作壓力Pa取p=(20-3) 105PaD 活塞 m 0. 09mcm液壓缸的效率0. 95代入數(shù)據(jù)：F 二4 (90 10,3)2 (20,3) 105 0.95

38、F = 10. 3KN即液壓缸工作時產(chǎn)生的推力為10. 3KNo表6. 13300 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)系統(tǒng)被壓經(jīng)驗數(shù)據(jù)回路特點進油路調(diào)速進油路調(diào)速回油裝被壓閥回油路調(diào)速背壓值1-2x102-5x106-10x106.2.2缸筒式中：D活塞桿直徑缸筒mF無桿腔推力NP工作壓力MPacm液壓缸機械效率0. 95代入數(shù)據(jù)：D二二0.083m D= 83mm 取圓整值為 D=90mm液壓缸的活塞桿直徑的確定3311 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)(1)活塞桿直徑根據(jù)受力情況和液壓缸的結(jié)構(gòu)形式來確定受拉時：d (0., 3 ) 0. D

39、5)0. D5)0. D7 受壓時：p 5MP a d (0., 3 5 p 7Mpa d (0.,5p 7D MPa d 0. 7該液壓缸的工作壓力為為:p=2Mpa 5MPa,取d 0. 5D, d 45cm。(2)活塞桿的強度計算活塞桿在穩(wěn)定情況下，如果只受推力或拉力，可以近似的用直桿承受拉壓載荷 的簡單強度計算公式進行：F 10,64d2式中：F活塞桿的推力Nd活塞桿直徑m材料的許用應力MPa活塞桿用45號鋼sn, s 34M0Pa, n2. 510 103 10,6 4 代入數(shù)據(jù)：3.14 (45 10, 3)2二6. 3MPa <活塞桿的強度滿足要求。(3)穩(wěn)定性校核

40、該活塞桿不受偏心教荷，按照等截面法，將活塞桿和缸體視為一體，其細長比 為：n 2EJL FK2KL在該設(shè)計及安裝形式中，液壓缸兩端采用較接，其值分別為：n 1, m 85L m, 126m03322 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)K將上述值代入式中得：故校核采用的式子為：d 4L Kn 2EJ FK L2式中：n=l安裝形式系數(shù)E活塞桿材料的彈性模量鋼材取E 2. 1 lOllPaJ活塞桿截面的轉(zhuǎn)動慣量JL計算長度1.06m代入數(shù)據(jù)：FK d464 3. 124 1342. Ill 03. 14 , (4510) 264 1. 06=371KN其穩(wěn)定條件為：F FK

41、 nK式中：nK穩(wěn)定安全系數(shù)，一般取nK=24取nK=3F液壓缸的最大推力N代入數(shù)據(jù)：F371=123KN nK3故活塞桿的穩(wěn)定性滿足要求。6. 2.4液壓缸壁厚，最小導向長度，液壓缸長度的確定6. 2. 4. 1液壓缸壁厚的確定液壓缸壁厚乂結(jié)構(gòu)和工藝要求等確定，一般按照薄壁筒計算，壁厚由下式確定:3333 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)PD 2式中：D液壓缸m缸體壁厚cmPY液壓缸最高工作壓力Pa 一般取PY=(L2-1.3)p缸體材料的許用應力鋼材取100, llOMPa61.3 21 09 0. Ilcm7 代入數(shù)據(jù)：62 10 010考慮到液壓缸的加工要求，

42、將其壁厚適當加厚，取壁厚3mm。6. 2. 4. 2最小導向長度活塞桿全部外伸時，從活塞支撐面重點到導向滑動面中點的距離為活塞的最小 導向長度H,如下圖所示，如果最小導向長度過小，將會使液壓缸的初始撓度增 大，影響其穩(wěn)定性，因此設(shè)計時必須保證有最小導向長度，對于一般的液壓缸，液 壓缸最大行程為L,缸筒直徑為D時，最小導向長度為：圖7. 1H即 H LD, 20253090, 71. 5cm 取為 72cm 202時，<80mm活塞的寬度一般取B (0. 6, 0. 1)D,導向套滑動面長度A,在D3344 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)取A=(0.6-

43、L0)D,在D=80mm時,取A=(0. 6T. 0)d,當導向套長度不夠時，不 宜過分增大A和B,必要時可在導向套和活塞之間加一隔套，隔套的長度由最小導 向長度H確定。6. 2. 5液壓缸的流量液壓缸的流量余缸徑和活塞的運動有關(guān)系，當液壓缸的供油量Q不變時，除去 在形程開始和結(jié)束時有一加速和減速階段外，活塞在行程的中間大多數(shù)時間保持恒 定速度vm,液壓缸的流量可以計算如下：Q vACV式中：A活塞的有效工作面積對于無桿腔A4D2cv活塞的容積效率采用彈形密封圈時cv=1,采用活塞環(huán)時cv=0.98Qmax代入數(shù)據(jù)：23. 1 40. 90. 1325 60 5. lL6/m Qmax inO

44、. 9 8423. 1 40. 90. 106 60 4. lL3/m Qmin inO. 9 84Avmax cv vmax為液壓缸的最大運動速度m/s即液壓缸以其最大速度運動時，所需要的流量為5.16L/min,以其最小運動速度運動時，所需要的流量為4. 13L/min。第七章液壓系統(tǒng)方案的選擇和論證液壓系統(tǒng)方案是根據(jù)主機的工作情況，主機對液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求，液壓系統(tǒng) 的工作條件和環(huán)境條件，以成本，經(jīng)濟性，供貨情況等諸多因素進行全面綜合一 3355 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）的設(shè)計選擇，從而擬訂出一個各方面比較合理的，可實現(xiàn)的液壓系統(tǒng)方案。其 具體包括的表7

45、. 1開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)的比較油液循環(huán)方式散熱條件抗污染性系統(tǒng)效率開式較方便，但油箱較大較差，但可用壓力油箱或其它改善閉式較好，需用輔泵換油冷卻較好，但油液過濾要求高管路壓力損失較小，容積調(diào)速 效率高低用平衡閥進行能耗限速，用制動閥進行能耗制動，可引起油液發(fā)熱量對泵的自吸性能要求較高對主泵的自吸性能要求低限速制動形式其它油路循環(huán)方式的選擇主要取決于液壓系統(tǒng)的調(diào)速方式和散熱條件。比較上述兩種方式的差異，再根據(jù)升降機的性能要求，可以選擇的油路循環(huán)方 式為開式系統(tǒng)，因為該升降機主機和液壓泵要分開安裝，具有較大的空間存放油 箱，而且要求該升降機的結(jié)構(gòu)盡可能簡單，開始系統(tǒng)剛好能滿足上述要求。油源回路的原

46、理圖如下所示：3366 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）187654321壓力表溢流閥液壓泵電動機液位計溫度計過濾器油缸圖7.17. 2開式系統(tǒng)油路組合方式的分析選擇當系統(tǒng)中有多個液壓執(zhí)行元件時，開始系統(tǒng)按照油路的不同連接方式乂可以分 為串聯(lián)，并聯(lián)，獨聯(lián)，以及它們的組合-復聯(lián)等。串聯(lián)方式是除了第一個液壓元件的進油口和最后一個執(zhí)行元件的回油口分別與 液壓泵和油箱相連接外，其余液壓執(zhí)行元件的進，出油口依次相連，這種連接方式 的特點是多個液壓元件同時動作時.，其速度不隨外載荷變化，故輕載時可一3377 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文） 多個液壓執(zhí)行

47、元件同時動作。7.3 調(diào)速方案的選擇調(diào)速方案對主機的性能起決定作用，選擇調(diào)速方案時，應根據(jù)液壓執(zhí)行元件的 負載特性和調(diào)速范圍及經(jīng)濟性等因素選擇。常用的調(diào)速方案有三種:節(jié)流調(diào)速回路，容積調(diào)速回路，容積節(jié)流調(diào)速回路。 本升降機采用節(jié)流調(diào)速回路，原因是該調(diào)速回路有以下特點:承載能力好，成本 低，調(diào)速范圍大，適用于小功率，輕教或中低壓系統(tǒng)，但其速度剛度差，效率 低，發(fā)熱大。7.4 液壓系統(tǒng)原理圖的確定初步擬定液壓系統(tǒng)原理圖如下所示;見下圖：193388 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）笫八章液壓元件的選擇計算及其連接液壓元件主要包括有:油泵，電機，各種控制閥，管路，過濾器等。

48、有液壓元 件的不同連接組合構(gòu)成了功能各異的液壓回路，下面根據(jù)主機的要求進行液壓元件 的選擇計算.8. 1油泵和電機選擇8.1.1 泵的額定流量和額定壓力8. 1. 1. 1泵的額定流量泵的流量應滿足執(zhí)行元件最高速度要求，所以泵的輸出流量應根據(jù)系統(tǒng)所需要 的最大流量和泄漏量來確定：n qp KQmax式中：qp泵的輸出流量L/mi nK系統(tǒng)泄漏系數(shù)一般取K=1. 1-1.3n Qmax液壓缸實際需要的最大流量L/min執(zhí)行元件個數(shù)代入數(shù)據(jù)：5. 16 4 qp 1. 1L22. 7 /對于工作過程中始終用節(jié)流閥調(diào)速的系統(tǒng)，在確定泵的流量時，應再加上溢流 閥的最小溢流量，一般取3L/min：7 3

49、 qp 22.,8 . 1. 1. 2泵的最高工作壓力2L5.7 /m泵的工作壓力應該根據(jù)液壓缸的工作壓力來確定，即Pp Pmax, P式中：Pp泵的工作壓力PaP執(zhí)行元件的最高工作壓力Pa maxP進油路和回油路總的壓力損失。3399 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）初算時，節(jié)流調(diào)速和比較簡單的油路可以取0.2,0.5MPa,對于進油路有調(diào)速閥 和管路比較復雜的系統(tǒng)可以取0.5,1.5MPa。M5P a 代入數(shù)據(jù):Pp 2, 0. 5 2.考慮到液壓系統(tǒng)的動態(tài)壓力及油泵的使用壽命，通常在選擇油泵時，其額定壓 力比工作壓力Pp大25%60% ,即泵的額定壓力為3. 1

50、25MPa4. OMPa,取其額定壓力為4MPa。8.1.2電機功率的確定(1)液壓系統(tǒng)實際需要的輸入功率是選擇電機的主要依據(jù)，由于液壓泵存在容 積損失和機械損失，為滿足液壓泵向系統(tǒng)輸出所需要的的壓力和流量，液壓泵的輸入功 率必須大于它的輸出功率，液壓泵實際需要的輸入功率為：Pi PqtPq 6 10 6 10 m式中：P液壓泵的實際最高工作壓力Pan q液壓泵的實際流量L/miPi液壓泵的輸入功率KWn qt液壓泵向系統(tǒng)輸出的理論流量L/mi液壓泵的總效率見下表m液壓泵的機械效率7 6 10換算系數(shù)8 .5 106 25.7 L64KW 代入數(shù)據(jù)：Pi 6 10 0. 65表& 14

51、400 XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)液壓泵的總效率液壓泵類型齒輪泵總效率0. 6-0. 7葉片泵0. 6-0. 75柱塞泵0. 8-0. 85螺桿泵0. 65-0. 8(2)電機的功率也可以根據(jù)技術(shù)手冊找，根據(jù)機械設(shè)計手冊第三版，第五卷，可以查得電機的驅(qū)動功率為4KW,本設(shè)計以技術(shù)手冊的數(shù)據(jù)為標準，取電機 的功率為4KWo根據(jù)上述計算過程，現(xiàn)在可以進行電機的選取，本液壓系統(tǒng)為一般液壓系統(tǒng)，通常選取三相異步電動機就能夠滿足要求，初步確定電機的功率和相關(guān)參數(shù)如下:型號:Y, 112M, 2額定功率：4KW滿載時轉(zhuǎn)速：2890r/min電流：8. 17A效率：85.5%凈

52、重：45Kg額定轉(zhuǎn)矩：2. 2Nm電機的安裝形式為B5 (VI)型，其參數(shù)為：基座號：H2M極數(shù):4國際標準基座號:28F215液壓泵為三螺桿泵，其參數(shù)如下：6 規(guī)格：De 2L/h 25標定粘度：oE50 10n 2900 轉(zhuǎn)速：r/mi壓力：MPa 44411 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書(畢畢業(yè)業(yè)論論文文)流量：L/mi n 26. 6功率：KW 4吸入口直徑：mm 25排出口直徑：mm 20重量:Kg 11允許吸上真空高度:m(H2O) 5制造廠：北京第二機床廠說明：三螺桿泵的使用、安裝、維護要求。使用要求:一般用于液壓傳動系統(tǒng)中的三螺桿泵多采用20號液壓油或40號液 壓油，

53、其粘度范圍為17, 23mm2/s（ 50o）之間。安裝要求：電機與泵的連接應用彈性連軸器，以保證兩者之間的同軸度要求， （用干分表檢查連軸器的一個端面，其跳動量不得大于0. 03mm,徑向跳動不得大于 0.05mm.）,當每隔90。轉(zhuǎn)動連軸器時，將一個聯(lián)軸節(jié)作徑向移動時應感覺輕快。泵 的進油管道不得過長，彎頭不宜過多，進油口管道應接有過濾器，其濾孔一般可用 40日到60日過濾網(wǎng)，過濾器不允許露出油面，當泵正常運轉(zhuǎn)后，其油面離過濾器 頂面至少有100mm,以免吸入空氣，甭的吸油高度應小于oOOmm.維護要求:為保護泵的安全，必須在泵的壓油管道上裝安全閥（溢流閥）和壓力 表。8. 1.3連軸器的

54、選用連軸器的選擇應根據(jù)負載情況，計算轉(zhuǎn)矩，軸端直徑和_L作轉(zhuǎn)速來選擇。計 算轉(zhuǎn)矩由下式求出：Tc K 9550PW Tn （Nm） n式中：Tn需用轉(zhuǎn)矩，見各連軸器標準NmPW驅(qū)動功率KWn n 1：作轉(zhuǎn)速r/miK工況系數(shù)取為L5代入數(shù)據(jù)：4422 -XXXX畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計說說明明書書（畢畢業(yè)業(yè)論論文文）據(jù)此可以選擇連軸器的型號如下：428901Nm9. 8 3名稱：撓性連軸器(GB, 4323, 84)彈性套柱銷連軸器許用轉(zhuǎn)矩：Tn 31. 5Nm許用轉(zhuǎn)速：4700r/min軸孔直徑:dl, d2, d3 m 16, 18, cl9軸孔長度：Y 型：L=42mm , D=95mm重量：1. 9Kg8.2控制閥的選用液壓系統(tǒng)應盡可能多的由標準液壓控制元件組成，液壓控制元件的主要選擇依 據(jù)是閥所在的油路的最大工作壓力和通過該閥的最大實際流量，下面根據(jù)該原則依次進行 壓力控制閥，流量控制閥和換向閥的選擇。