【正文】 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 I 摘 要 在高壓、高速、大功率的制造行業(yè)，機、電、液一體化的設(shè)備在整個機械設(shè)備中所占的比重越來越大。液壓實驗臺作為一種檢測液壓元件的必須設(shè)備，可對 液壓泵 ， 液壓馬達(dá) ， 液壓閥 等各種液壓元件進(jìn)行測量。 本畢業(yè)設(shè)計的 主要任務(wù)是設(shè)計 一簡單試驗臺系統(tǒng)，以對液壓泵和液壓馬達(dá)進(jìn)行性能測試，主要是 容積效率和機械效率等性能指標(biāo)。 本文在詳述國內(nèi)外 液壓試驗臺 研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上， 對 液壓泵和液壓馬達(dá)的性能測試系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計，包括對總的設(shè)計系統(tǒng)原理圖以及電控圖等進(jìn)行了詳盡的設(shè)計、計算以及選型等。 本文對 液壓泵和液壓馬達(dá)性能測試系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計， 具有很大的必要性，液壓泵 和 液壓馬達(dá)作為液壓系統(tǒng)的動力元件和執(zhí)行元件，是整個液壓系統(tǒng)的心臟，其質(zhì)量、性能的好壞直接影響著液壓系統(tǒng)的可靠性，進(jìn)而影響生產(chǎn)設(shè)備的正常運行。因此 ,對液壓 泵和 馬達(dá)進(jìn)行精確的性能測試，是辨別產(chǎn)品優(yōu)劣、改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高工藝水平、保證系統(tǒng)性能和促進(jìn)產(chǎn)品升級的重要手段。 關(guān)鍵詞： 液壓試驗臺 ； 液壓泵；液壓馬達(dá)；性能測試山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II Abstract In the field of the highpressure, highspeed and greatpower manufacturing, the equipment which consists of mechanic, electric and hydraulic is playing more and more important roles in the field. As a necessary device of measuring hydraulic parts, the hydraulic testbed is able to measuring vary of parts such as pumps, motors and task of the graduation is the design of the small hydraulic testbed system,so as to test the performance indicators of hydraulic pumps and hydraulic motors, especially including volumetric efficiency and mechanical efficiency and other performance indicators. In the base of summarizing the study status on the hydraulic testbed inside and outside, the performance indicators system of hydraulic pumps and hydraulic motors is designed, including a detailed design,calculation and selection of the overall design system schematic diagrams and electronic control schematic diagrams. It is with a great need to design the performance test system of the hydraulic pumps and hydraulic motors. The hydraulic pumps and the hydraulic motor are the heart of whole hydraulic system as a part of power and executing, which result in the dependability of hydraulic system。 even in the good working condition of the manufacturing , measuring accurately to the hydraulic pumps and motors is the important way of promotion of construction, process and performance of products. Key words: hydraulic testbed。pump。motor。performance measurement。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 III 目 錄 摘 要 ?? ????????????????????? ? I Abstract ? ???????????? ????????? II 第一章 緒 論 ????? ?????????????? ? 1 本課題的研究意義 ????? ????????? ? ? ? ? 1 國內(nèi)外液壓泵、馬達(dá)性能測試系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 ??? ???? 2 液壓泵、馬達(dá)試驗臺液壓系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 ? ? ???? ? 3 液壓泵、馬達(dá)試驗臺計算機測控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 ???? ? 4 本課題的主要研究內(nèi)容 ????????????????? 7 第二章 液壓泵、馬達(dá)試驗臺的總體方案設(shè)計 ? ????? 8 液壓泵、馬達(dá)性能測試系統(tǒng)原理 ?????????? ? ? 8 液壓泵、馬達(dá)實驗分類 ??????????? ? ?? 8 液壓泵、馬達(dá) 型式試驗、 出廠試驗 ?????? ??? 8 液壓試驗臺系統(tǒng)原理 ??????????????? ?? 10 液壓試驗臺 的設(shè)計 ?????????????????? 11 加載方法的選擇研究 ??????????????? 12 液壓泵實驗常用加載法 ? ???????????? ? 12 液壓馬達(dá)實驗常用加載方法 ???????????? 15 本系統(tǒng)加載方法的確定 ?? ??????????? ? 16 第三章 液壓泵、馬達(dá)試驗臺動力源裝置設(shè)計 ??? ?? ? 18 液壓動力源裝置組成 ????????????????? 18 液壓泵的規(guī)格確定以及與之相匹配的電動機的選定 ? ? ?? 18 電動機以及液壓泵布置方式的選擇 ?????????? ? 24 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 IV 液壓泵布置方式的選擇 ?????????????? 24 液壓泵連接方式的選擇 ?????????????? 27 液壓泵組裝方式的選擇 ?????????????? 28 液壓泵組傳動底座的設(shè)計 ????????????? 30 第四章 液壓元件 以及測量裝置 的選型 ??? ? ?????? 32 液壓馬達(dá)的選型 ?? ???? ????????????? 32 各種控制閥的選型 ?????????????????? 33 換向閥 ??????????? ????????? 33 溢流閥 ????????????????????? 34 單向 閥 ????????????????????? 35 截止 閥 ????????????????????? 36 過濾器 ??????? ??????????????? 37 過濾器的選用以及規(guī)格的確定 ??????????? 37 過濾器在液壓系統(tǒng)中的安裝位置 ???????? ?? 39 冷卻器的設(shè)置 ????????? ??????????? 40 油箱的選擇 ????? ???????????????? 40 各種測量裝置的選擇 ????????????????? 41 流量傳感器的選型 ???????????????? 41 壓力傳感器的選型 ???????????????? 42 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的選型 ?????????????? 43 第五章 液壓試驗臺控制裝置設(shè)計 ?????????? ? 46 液壓控制裝置的分類 ???????????????? 46 ???????? ????? ?? ? ?? ? ? 46 ?? ?? ????? ??????????? 46 液壓集成塊概述 ????????? ??? ????? 47 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 V 塊式集成的原理 ???????????? ?? ? 47 塊式集成的優(yōu)點 ??????? ???????? 48 液壓集成塊的設(shè)計 ????????????????? 49 第六章 液壓實驗臺系統(tǒng)壓力損失估算 ??? ????? ? 52 液壓系統(tǒng)壓力估算方法 ??????? ?? ?????? 52 沿程壓力損失 ?????????????????? 52 局部壓力損失 ???????????????? ?? 52 液壓系統(tǒng)總壓力損失 ??????????????? 53 第七章 液壓泵、馬達(dá)性能試驗 ????????????? 54 液壓泵 （馬達(dá)） 性能試驗項目的確定 ????????? ? 54 排量驗證 試 驗 ????????????????? 54 效率 試 驗 ????? ????????????? ? 54 沖擊試驗 ?????? ????????????? 55 變量特性試驗 ?????? ??????????? 57 其他 試 驗項目 ????????????????? 58 液壓泵、馬達(dá)性能參數(shù)的確定及試驗方法 ??? ???? 59 液壓泵性能表達(dá)式及參數(shù) ???????? ??? 59 液壓馬達(dá)性能表達(dá)式及參數(shù) ???????? ?? 60 第八章 總結(jié) ???????????????????? 62 參考 文獻(xiàn) ???????????????????? 63 致謝 ??????????????????????? 66 附錄 一 ????? ?????? ??????????? 67 附錄二 ?????????????????????? 68 附錄三 英文 文獻(xiàn)及翻譯 翻譯 ???????? ???? 69山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 第一章 緒 論 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展 ,液壓傳動技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各類機械中 , 尤其是在高壓、高速、大功率的制造行業(yè) ,機、電、液一體化的設(shè)備在整個機械設(shè)備中所占的比重越來越大。液壓實驗臺作為一種檢測各種液壓元件的必須設(shè)備，可對 液壓泵 ， 液壓馬達(dá) ， 液壓閥 等各種液壓元件進(jìn)行測量。通常在各類液壓元件制造廠都配備有大型的、多功能的液壓試驗臺，在其他行業(yè)如冶金、礦山、港口、船舶、交通運輸、汽車制造等，使用液壓元件較多、較頻繁的行業(yè)也配備有液壓試驗臺。另外，各相關(guān)專業(yè)的高等院校為了教學(xué)和科研，也會配備液壓實驗臺。 本課題研究的意義 液壓泵和馬達(dá)作為液壓系統(tǒng)的動力元件和執(zhí)行元件，是整個液壓系統(tǒng)的心臟，它們的性能直接影響著整個液壓系統(tǒng)的性能。因此液壓泵、馬達(dá)性能的精確測試有著非常重要的意義。 液壓泵和馬達(dá)的性能測試是辨別產(chǎn)品優(yōu)劣、改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高工藝水 平、保證系統(tǒng)性能和促進(jìn)產(chǎn)品升級的重要手段。但是液壓泵和馬達(dá)性能測試涉及的參數(shù)多、精度要求高，并且有些參數(shù)需要間接處理，另外測試過程中還有很多相關(guān)條件需要保障，傳統(tǒng)的測試方法已經(jīng)很難滿足性能測試越來越高的要求。 但是走向二十一世紀(jì)的液壓技術(shù)本身不可能有驚人的技術(shù)突破，應(yīng)當(dāng)主要靠現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)和擴展來不斷擴大其應(yīng)用的領(lǐng)域，以滿足未來的要求。其發(fā)展方向主要有以下幾個方面：節(jié)能、減少污染、降低泄漏、主動維護(hù)、機電一體化技術(shù)和與計算機技術(shù)結(jié)合的相關(guān)技術(shù) （ 例如液壓 CAD、CAT等 ） 。因此近年來液壓泵、馬達(dá)性能測試逐步淘 汰了傳統(tǒng)的儀表加人工的測試方法，轉(zhuǎn)向液壓技術(shù)結(jié)合最新的虛擬儀器測試技術(shù)、可靠性技術(shù)、山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 最先進(jìn)的計算機技術(shù)，以及數(shù)字信號處理方法和現(xiàn)代控制理論，進(jìn)而形成了新型液壓泵、馬達(dá)計算機輔助測試技術(shù)。 從國內(nèi)外液壓泵、馬達(dá)試驗臺的發(fā)展來看，盡管許多元件制造商和科 研機構(gòu)已經(jīng)研究開發(fā)了許多性能良好的試驗臺。但是這些試驗臺還存在著 諸多的不足之處。 第一，它們大都不是針對液壓泵、馬達(dá)全面性能測試的。只是針對液 壓泵、馬達(dá)的某一類或者某一些特性開發(fā)的。比如只是測效率或者排量。這樣必然造成重復(fù)開發(fā)，浪費大量的人力物力。 第二，這 試驗臺主要是原來試驗臺的升級，沒有采用液壓測試的新技術(shù)新元件。新的技術(shù)層出不窮，只是傳統(tǒng)的改造已經(jīng)不能大幅度提升試驗臺的綜合性能，無法滿足性能測試越來越高的要求。 第三，液壓馬達(dá)試驗臺也多共用液壓泵試驗系統(tǒng)，不能夠反映真實的馬達(dá)工作情況，影響了液壓馬達(dá)性能測試的效果，達(dá)不到實際使用的需求。 隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，液壓計算機輔助測試 （ 以 T）技術(shù)在液壓系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用越來越廣泛。液壓 CAT，所涉及范圍包括液壓、自動控制、微型計算機、測試技術(shù)、數(shù)字信號處理、可靠性等學(xué)科。它具有測試精度高、測試 速度快、性能價格比高、測