【正文】 壁厚適當(dāng)加厚，取壁厚 3mm?? 。 速度計(jì)算及速度變化規(guī)律 參考國內(nèi)升降臺(tái)類產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)可知。根據(jù)其概念阻礙工作運(yùn)動(dòng)的力，在本設(shè)計(jì)中即為額定負(fù)載的重力和支架以及上頂板的重力： 其計(jì)算式為： F F FF ? ? ?切 額 載 支 架 上 頂 板 （ 514） （ 2）摩擦力。背壓力在此次計(jì)算中忽略，而將其計(jì)入液壓系統(tǒng)的效率之中。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(jī)的要求進(jìn)行液壓元件的選擇計(jì)算。 代入數(shù)據(jù)： 2 0. 5 2. 5pP M Pa? ? ? 考慮到液壓系統(tǒng)的壓力及油泵的使用壽命，通常在選擇油泵時(shí)，其額定壓力比工作壓力 pP 大 25%60% ，即泵的額定壓力為 ，取其額定壓力為 4MPa 。 （ 3）電 機(jī)的功率也可以根據(jù)技術(shù)手冊找，可以查得電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率為 4KW，本設(shè)計(jì)以技術(shù)手冊的數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，取電機(jī)的功率為 4KW。 根據(jù)上述計(jì)算最終選 取 三螺桿泵： 液壓泵為三螺桿泵，其參數(shù)如下： 規(guī)格： 2/eD L h? ， 256? 標(biāo)定粘度： 50oE ， 10 轉(zhuǎn)速： /minr ， 2900 壓力： MPa ， 4 流量： /minL ， 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( 2HO)， 5 制造廠： 北京第二機(jī)床廠 說明： 三螺桿泵的使用、安裝、維護(hù)要求。 維護(hù)要求：為保護(hù)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。 壓力調(diào)節(jié)范圍：系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力應(yīng)在法的壓力調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)。 此外，還應(yīng)考慮閥的安裝及連接形式，尺寸重量，價(jià)格，使用壽命，維護(hù)方便性，貨源情況等。 該升降機(jī)液壓系統(tǒng)中所使用的流量控制閥有分流閥和單節(jié)分流閥，單節(jié)分流閥的規(guī)格和型號(hào)如下： 型號(hào)： FDLB10H 公稱通徑： 10mm 連接方式 ：管式連接 重量： 4Kg 分流閥的型號(hào)為： FLB10 其余參數(shù)與單節(jié)分流閥相同。 方向控制閥在該系統(tǒng)中主要是指電磁換向閥，通過換向閥處于不同的位置，來實(shí)現(xiàn)油路的通斷。 （ 2）過濾精度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，一般液壓系統(tǒng)的壓力不同，對(duì)過濾精度的要求也不同，系統(tǒng)壓力越高，要求液壓元件的間隙越小，所以過濾精度要求越高，過濾精度與液壓系統(tǒng)壓力的關(guān)系如表 62 所示： 表 62 過濾精度與液壓系統(tǒng)的壓力關(guān)系 系統(tǒng)類型 一般液壓系統(tǒng) 伺服系統(tǒng) 壓力 MPa 7 7 35 過濾精度 2520 25 10 5 （ 3）濾芯應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，過濾器的實(shí)際壓力應(yīng) 小于樣本給出的工作壓力。其選擇如下： 型號(hào)： Y60 測量范圍： 0 4 .MPa? 名稱：一般彈簧管壓力表 生產(chǎn)廠：上海宜川儀表廠 西南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 油箱 油箱在系統(tǒng)中的主要功能為：儲(chǔ)存系統(tǒng)所需要的足夠的油液，散發(fā)系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生的一部分熱量，分離油液中的氣體及沉淀污物。 根據(jù)前圖得到的新 液壓系統(tǒng)圖 如下圖 71。 當(dāng)液壓缸上升到上限位置碰到行程開關(guān)，其常開觸點(diǎn)M2閉合，常閉觸點(diǎn) M1 斷開，電磁鐵 YV YV3 失電，舞臺(tái)保持。 按下按鈕 SB4，線圈失電，常開斷開，常閉閉合，電磁鐵失電從而實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)停止。 系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算 系統(tǒng)壓力損失包括管道內(nèi)沿程損失和局部損失以及法類元件的局部損失之和，計(jì)算時(shí)不同的工作 階段要分開來計(jì)算，回油路上的壓力損失要折算到進(jìn)油路上去，因此某一階段的系統(tǒng)總的壓力損失為由參考文獻(xiàn) [7]可知： 212 1Ap p ( p )A? ? ? ? ?? ? ? （ 81） 式中： 1p?? — 系統(tǒng)進(jìn)油路的壓力總損失 1 1 1 1vp p p p??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? 2p?? — 系統(tǒng)回油路的壓力總損失 現(xiàn)在根據(jù)上式計(jì)算 液壓系統(tǒng)工作過程中2 2 2 2vp p p p??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?壓力損失。結(jié)合實(shí)例說明了 FuidSIM 軟件在液壓與氣壓傳動(dòng)課程多媒體教學(xué)中的應(yīng)用。 FluidSIM 軟件可用于自學(xué)。電氣－液壓（氣壓）回路設(shè)計(jì)。 （ 3）可設(shè)計(jì)和液壓氣動(dòng)回路相配套的電氣控制回路。 FluidSIM 軟件符合 DIN 電氣 —液壓（氣壓）回路圖繪制標(biāo)準(zhǔn)， CAD功能是專門針對(duì)流體而專門設(shè)計(jì)的，最重要的是可對(duì)基于元件物理模型的回路圖進(jìn)行實(shí)際仿真，并有元件的狀態(tài)圖顯示，這樣就使回路圖繪制和相應(yīng)液壓（氣壓）系統(tǒng)仿真相一致，從而能夠在設(shè)計(jì)完回路后，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性，并演示回路的動(dòng)作過程。 摩擦阻力系數(shù)： 75 875400? ?? 管子當(dāng)量長度及總長度： o90 標(biāo)準(zhǔn)彎頭 2 個(gè) 所以： 1L 2 .5 2 0. 4 3. 3 m? ? ? ?? 進(jìn)油路的壓力損失為： 西南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 21 41 102L vp dg? ?? ??? ? ?? 2 61 3 . 3 30 . 1 8 5 7 5 1 0 0 . 0 2 1 30 . 0 1 2 9 . 8p M P a? ??? ? ? ? ? ? ?? 各閥的壓力損失為： 分流閥： 換向閥為： 油路的總壓力損失為： 1 3 M Pa? ? ? ? ? 油箱中油液的溫度一般推薦為 30500C ，最高不超過 650C ，最低不低于150C ，對(duì)于工具機(jī)及其它裝置，工作溫度允許在 40550C 。估算內(nèi)容一般包括：系統(tǒng)壓力損失，系統(tǒng)效率，系統(tǒng)發(fā)熱與溫升，液壓沖擊等。 當(dāng)液壓缸上升到上限位置碰到行程開關(guān)，其常開觸點(diǎn) M2 閉合，常閉觸點(diǎn) M1斷開，電磁鐵 YV YV3 失電，舞臺(tái)保持。由此可設(shè)計(jì)出其液壓電氣控制圖 72。最低液面應(yīng)在進(jìn)口過濾器之上，保證不會(huì)吸入空氣，當(dāng)系統(tǒng)有大量回油而無供油時(shí)或系統(tǒng) 停止運(yùn)轉(zhuǎn)，油液返回油箱時(shí)，油液不致溢出。 根據(jù)上述原則，考慮到螺桿泵的流量，選定過濾器為燒結(jié)式過濾器，其型號(hào)及具體參數(shù)如下所示： 型號(hào)： 2 70 16SU B F?? 流量： 70 /minL 過濾精度： 16m? 接口尺寸： 27 2M ? 工作壓力： 20MPa? 壓力損失： 生產(chǎn)廠：北京粉末冶金二廠 輔件的選擇 溫度計(jì)的選擇 液壓系統(tǒng)常用接觸式溫度計(jì)來顯示油箱內(nèi)工作介質(zhì)的溫度，接觸式溫度計(jì)有膨脹式和壓力式。 本設(shè)計(jì)中只計(jì)算主管路中油管的尺寸。 滑閥機(jī)能：滑閥機(jī)能之換向閥處于中位時(shí)的通路形式。 流量：通過流量控制閥的流量應(yīng)小于該閥的額定流量。 結(jié)構(gòu)類型：根據(jù)結(jié)構(gòu)類性及工作原理，壓力控制閥可以分為直動(dòng)型和先導(dǎo)型兩種，直動(dòng)型壓力控制閥結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，但壓力受流量的變化影響大， 調(diào)壓偏差大，不適用在高壓大流量下工作。 計(jì)算轉(zhuǎn)矩由下式求出由參考文獻(xiàn) [5]可知： ? ?9550 WPT K Tn? ? ?()Nm （ 64） 式中： ??nT — 需用轉(zhuǎn)矩，見各連軸器標(biāo)準(zhǔn)，單位為 Nm WP — 驅(qū)動(dòng)功率，單位為 KW n — 工作轉(zhuǎn)速，單位為 /minr K — 工況系數(shù)，取 K = 代入數(shù)據(jù)： 41 . 5 9 5 5 0 1 9 . 8 32890cT N m? ? ? 據(jù)此可以選擇連軸器的型號(hào)如下： 名稱：撓性連軸器 ( 43 23 84 )GB ??彈性套柱銷連軸器 許用轉(zhuǎn)矩： ? ? Nm? 許用轉(zhuǎn)速： 4700r/min 西南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 軸孔直徑： 1 2 3, , 1 6 ,1 8 ,1 9d d d cm? 軸孔長度： Y 型： L=42mm， D=95mm 重 量： 控制閥的選用 液壓系統(tǒng)應(yīng)盡可能多的由標(biāo)準(zhǔn)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(shí)際流量，下面根據(jù)該原則依次進(jìn)行壓力控制閥，流量控制閥和換向閥的選擇。 安裝要求：電機(jī)與泵的連接應(yīng)用彈性連軸器，以保證兩者之間的同軸度要求，（用千分表檢查連軸器的一個(gè)端面，其跳動(dòng)量不得大于 ，徑向跳動(dòng)不得大于 .） ,當(dāng)每隔 90o 轉(zhuǎn)動(dòng)連軸器時(shí)，將一個(gè)聯(lián)軸節(jié)作徑向移動(dòng)時(shí)應(yīng)感覺輕快。 上面所計(jì)算的最大壓力 pB是系統(tǒng)靜態(tài)壓力，系統(tǒng)工作過程中存在著過渡過程的動(dòng)態(tài)壓力，而動(dòng)態(tài)壓力往往比靜態(tài)壓力高得多，所以泵的額定壓力 pB應(yīng)比系統(tǒng)最高壓力大 25%60%，使液壓泵有一定的壓力儲(chǔ)備。 表 61 液壓泵的總效率 液壓泵的類型 齒輪泵 螺桿泵 葉片泵 柱塞泵 總效率 （ 2）在工作循環(huán)中，泵的壓力和流量有顯著變化時(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，然后求其平均值。為液壓系統(tǒng)提供具有一定壓力和流量的液壓液。 該升降臺(tái)的額定載荷為 2500Kg ，其負(fù)載變化范圍為 02500Kg，在工作過程中無沖擊負(fù)載的作用，負(fù) 載在工作過程中無變化，也就是該升降臺(tái)受恒定負(fù)載的作用。根據(jù)密封裝置的不同，分別采用下式計(jì)算由參考文獻(xiàn) [12]可知： Y形密封圈： 1F =fp dh?密 （ 516） 式中： f— 摩擦系數(shù)，取 f ? p— 密封處的工作壓力，單位為 Pa d— 密封處的直徑，單位為 m 1h — 密封圈有效高度，單位為 m （ 4）運(yùn)動(dòng)部件的慣性力。 由此便可以計(jì)算執(zhí)行元件的速度 v由參考文獻(xiàn) [9]可知 : lv t? （ 512） 式中： v— 執(zhí)行元件的速度，單位為 m/s L— 液壓缸的行程，單位為 m t— 時(shí)間，單位為 s 當(dāng) 40ts? 時(shí)： max min t??= /ms 當(dāng) 50ts? 時(shí)： sm..tlv 0106050530m in ??? 液壓缸的速度在整個(gè)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(yùn)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，因此速度變化不明顯，形成終了時(shí)，有一個(gè)減速階段，減速階段加速度亦比較小，因此可以說升降機(jī)在整個(gè)工作過程中無明顯的加減速階段，其運(yùn)動(dòng)速度比較平穩(wěn)。 速度和載荷計(jì)算 執(zhí)行元件類型、數(shù)量和安裝位置 類型選擇如表 53 所示： 表 53 執(zhí)行元件類型的選擇 運(yùn)動(dòng)形式 往復(fù)直線運(yùn)動(dòng) 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 往復(fù)擺動(dòng) 短行程 長行程 高速 低速 擺動(dòng)液 壓馬達(dá) 執(zhí)行元件 的類型 活塞缸 柱塞缸 液壓馬達(dá)和絲杠螺母機(jī)構(gòu) 高速液壓馬達(dá) 低速液壓馬達(dá) 根據(jù)上表選擇執(zhí)行元件類型為活塞缸，再根據(jù)其運(yùn)動(dòng)要求進(jìn)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(hào)為： 西南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 數(shù)量：該升降平臺(tái)為雙單叉結(jié)構(gòu)，故其采用的液壓缸數(shù)量為 4個(gè)完全相同的液壓缸，其運(yùn)動(dòng)完全是同步的，但其精度要求不是很高。 （ 2）活塞桿的強(qiáng)度計(jì)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(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行由參考文獻(xiàn) [4]可知： 西南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 ? ?62104Fd??????? （ 57） 式中： F— 活塞桿 的推力，單位為 N d— 活塞桿直徑，單位為 m ? — 材料的許用應(yīng)力，單位為 MPa，活塞桿用 45號(hào)鋼 ? ? , 3 4 0 , 2 . 5ss M P a nn????