【正文】 在系統(tǒng)圖中注明了各液壓執(zhí)行元件的名稱和動(dòng)作、各液壓元件的序號以及各電磁鐵的代號，并附有相關(guān)說明。 繪制液壓系統(tǒng)原理圖 整機(jī)的液壓系統(tǒng)圖油各自擬訂好的控制回路及液壓源組合而成。 2. 活塞桿的密封與防塵 這里仍采用 O 型密封圈，材料選擇薄鋼片組合防塵圈，防塵圈與活塞桿的配合可按 H9/f9選取。 ⑹活塞桿上的螺紋，一般應(yīng)按 6 級精度加工（如載荷較小，機(jī)械振動(dòng)也較小時(shí)，允許按7 級或 8 級精度制造）。本設(shè)計(jì)采用實(shí)心活塞桿，選用 45 號鋼。 ⑵端面 T 對內(nèi)孔 1D 軸線的垂直度公差值，應(yīng)按 7 級精度選取。 ⑷當(dāng)缸體與缸頭采用螺紋聯(lián)接時(shí)，螺紋應(yīng)取為 6 級精度的公制螺紋。 缸體毛坯可采用鍛剛，鑄鐵或鑄鐵件。 、材料及技術(shù)要求 缸體 1. 缸體端部聯(lián)接模式 采用簡單的焊接形式，其特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕，使用廣泛。這里我們采用鋼管連接。 ,查 表 3779 可以查得液壓缸長度不得小于 365 365 440 805XC s mm? ? ? ? ? ?，實(shí)際長度滿足要求。液壓缸的直徑 D 和活塞桿徑 d 的計(jì)算值要按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓缸的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整，如與標(biāo)準(zhǔn)液 壓缸參數(shù)相近，最好選用國產(chǎn)液壓缸，免于自行設(shè)計(jì)加工。一般來說，對于固定尺寸不太受限的設(shè)備，壓力可選低一些，行走機(jī)械重載設(shè)備壓力要選的高一些。一般機(jī)械 =~，對輕度載荷低速運(yùn)動(dòng)部件取小值，對重載荷高速部件取大值。各有關(guān)參數(shù)標(biāo)注于圖上，其本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 27 中 wF 是作用在活塞桿上的外部載荷， mF 是活塞與缸壁以及活塞桿與導(dǎo)向套之間的密封阻力。若設(shè) /3al? 的話，就得出 P=。 液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力和流量，它們是設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，選擇液壓元件的主要依據(jù)。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。這里采用法蘭聯(lián)接。本設(shè)計(jì)要完成的剪叉式液壓升降臺綜合了擴(kuò)程、回轉(zhuǎn)這兩種工作形式。為了增強(qiáng)其安全可靠性，可以設(shè)其總承載量為 2 1 0 0 0 9 8 1 9 6 0 0W t . N? ? ? ?總 ，則平均每個(gè)升降臺 的承載量為2 980 0W W / N??總 。如圖 210 所示： 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 20 圖 210 機(jī)構(gòu)各項(xiàng)參數(shù) 其轉(zhuǎn)換過程如 圖 211 所示 ,將兩根支撐桿的右側(cè)部分折合到左側(cè)，產(chǎn)生四根相對比較短的支撐桿，即可達(dá)到目的。 圖 29剪叉機(jī)構(gòu)實(shí)例結(jié)構(gòu)簡圖 剪叉機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸： h=400~1 200mm,l =2 000mm,a =535mm,e =770mm, f =算結(jié)果見下表 21： 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 19 表 21 兩種布置方式主要參數(shù)計(jì)算結(jié)果 參 數(shù) 液壓缸布置在左側(cè) 液壓缸布置在右側(cè) 桿 FD 傾角 ? 1sin2hl? 1sin2hl? 液壓缸傾角 ? 1 ( ) sinta n ( ) co slal a e??? ??? 1 ( ) sinta n ( ) c o slaf l a ? ?? ??? 起始角 0? /( ) 起始角 0? /( ) 起始活塞速度0v yv yv 起始活塞推力0P 終止角 max? /( ) 終止角 max? /( ) 活塞有效行程L/mm 253 365 從統(tǒng)計(jì)表中的數(shù)值比較可以看出，液壓缸在剪叉機(jī)構(gòu)中的布置方式對其運(yùn)動(dòng)參數(shù)和 動(dòng)力參數(shù)有著較明顯的差異。存在的問題是在剪叉機(jī)構(gòu)折合后的高度 h 較小的情況下（即 ? 角較小），所需液壓缸的推力將大大增加。 從直觀的角度分析考慮，如下圖 26 所示： 桿1桿2 圖 26液壓缸工作示意圖 我們可以從圖上看出，液壓缸的尾部是連接在右側(cè)支撐桿活動(dòng)的區(qū)域的，液壓缸的頭部是連接在桿 1 的右端（偏向桿 1 的活動(dòng)鉸連接）。計(jì)算結(jié)果見表 表 2 和統(tǒng)計(jì)圖 25（其中滾動(dòng)摩擦忽略不計(jì)）。一般我們都采用單作用柱塞缸，因?yàn)椴捎眠@樣的缸比較經(jīng)濟(jì)，而且總體泄漏量少，密封件壽命長。通過分析機(jī)構(gòu)受力情況并進(jìn)行計(jì)算（過程省略） 得出： 升降平臺上升時(shí) c o s c o s s in c o s ta n[ ta n ( ) ( ) ]s in ( ) 2 2 2 c o s s in c o sQ L f L b fb bP b fblf? ? ? ? ??? ? ? ? ???? ? ? ? ? ???； （ 6） 升降平臺下降時(shí) c o s c o s s in c o s ta n[ ta n ( ) ( ) ]s in ( ) 2 2 2 c o s s in c o sQ L f L b fb bP b fb? ? ? ? ??? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?（ 6）、（ 7）式中， P—— 液壓缸作用于活塞桿的推力； Q—— 升降平臺所承受的重力載荷； 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 13 f—— 滾動(dòng)摩擦系數(shù)； b—— 載荷 Q 的作用線到上平板左鉸支點(diǎn) M 的水平距離。 將（ 2）式代入（ 1）式，并整理得 2 2 2 2 1 / 2[ ( ) ]2H L T C llC l TC???? 。所以實(shí)際也很少采用。 圖 b 中的臥式液壓缸活塞桿與支撐桿 MN 鉸接于 N 處。氣液動(dòng)剪叉式升降平臺具有制造容易、價(jià)格低廉、堅(jiān)實(shí)耐用、便于維修保養(yǎng)等特點(diǎn)。將舉升機(jī)的支撐器安置到汽車制造廠推薦的舉升機(jī)逞力接觸點(diǎn)。特別要注意防止偏載，即整機(jī)雖未超載而某一舉升臂確已超過允許的額定載荷。因此安全問題一定要引起使用單位和操作人員的高度重視。 （ 4）所有的舉升機(jī)器件均應(yīng)有第二支撐系統(tǒng)。近年來不少國家還制定了專門性法規(guī)，以防止或至少使安全事故的可能性降低到最低限度。為了減少滑輪直徑從而縮小寄生機(jī)立柱的斷面尺寸，應(yīng)該選用高柔度的鋼絲繩。在條件許可時(shí)，舉升機(jī)臺板（或橫梁）應(yīng)選擇專用型鋼或用鋼板拆彎成形。車輪支撐型四柱 舉升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：第一，舉升機(jī)裝載汽車時(shí)勿需較高的技術(shù)，操作也很簡便；第二，承載時(shí)非常穩(wěn)定；第三，支撐載荷受力簡單，應(yīng)力較低，從而延長了設(shè)備的使用壽命；第四，由于具有較高的使用價(jià)值，從經(jīng)濟(jì)上來看也是合算的；第五，易于維修；第六，在車間現(xiàn)場進(jìn)行安裝也較方便，只要地面平坦，其混凝土厚度能夠固牢立柱的地腳螺栓即可。但美國卻受到了責(zé)難，主要是舉升機(jī)的旋轉(zhuǎn)會(huì)帶來撞擊操作人員的危險(xiǎn)。在移動(dòng)式舉升機(jī)方面也有幾項(xiàng)成功設(shè)計(jì)，如剪式舉升機(jī)、菱架式舉升機(jī)等。 舉升機(jī)的發(fā)展簡史 汽車舉升機(jī)在世界上已經(jīng)有了 70 年歷史。 35 第四章 臺板 與叉桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 31 活塞 23 載荷的組成與計(jì)算： 22 液壓源系統(tǒng) 22 確定液壓缸的安裝方式 9 針對性比較小實(shí)例： 32 活塞桿 33 液壓缸的排氣裝置 1925 年在美國生產(chǎn)的第一臺汽車舉升機(jī)，它是一種由氣動(dòng)控制的單柱舉升機(jī)，由于當(dāng)時(shí)采用的氣壓較低，因而缸體較大；同時(shí)采用皮革進(jìn)行密封，因而壓縮空氣驅(qū)動(dòng)時(shí)的彈跳嚴(yán)重且又不穩(wěn)定。但這類舉升機(jī)仍存在兩個(gè)主要問題，接近汽車下部較難；在車間移動(dòng)舉升機(jī)時(shí)難逾越地面上的障礙物。單柱舉升機(jī)的主要缺點(diǎn)是：第一，它需要在車間的地面 挖掘一個(gè)相當(dāng)大的坑穴后才能安裝；其次，它只能為使用提供車輪支撐方式；第三，使用時(shí)難于接近汽車下部的一些重要檢修區(qū)域。四柱舉升機(jī)的缺點(diǎn)是：和雙柱舉升機(jī)相比，戰(zhàn)地面積教大，對汽車檢修區(qū)域可接近性較差。 （ 2）正確選擇傳動(dòng)方式。鋼絲繩應(yīng)有較高的安全系數(shù)，一般應(yīng)達(dá) 8。 汽車舉升機(jī)的安全保證措施主要從兩方面著手：一方面從設(shè)計(jì)制造方面采取措施，好提高汽車舉升機(jī)的安全技術(shù)特性；另一方面則應(yīng)在使用維修過程中遵循嚴(yán)格的操作規(guī)程，保證汽車舉升機(jī)能在良好的技術(shù)狀態(tài)下正確地運(yùn)行。原有的提升系統(tǒng)失效時(shí)，它能自動(dòng)進(jìn)行有效的支撐。首先，應(yīng)選購那些安全性能良好的汽車舉升機(jī)，另外，還應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)和理解說明書中的各項(xiàng)安全注意事項(xiàng)并認(rèn)真貫切執(zhí)行。故欲舉升那些前后軸載荷嚴(yán)重分配不均的汽車時(shí)應(yīng)特別注意，能滿足要求的才能裝載使用。只有當(dāng)支撐器與汽車上的承力點(diǎn)接觸嚴(yán)密后才能將舉升機(jī)升起 。在民航、交通運(yùn)輸、冶金、汽車制造等行業(yè)逐漸得到廣泛應(yīng)用。液壓缸 驅(qū)動(dòng)活塞桿控制平臺鉛直升降。 雙鉸接剪叉式結(jié)構(gòu)避免了上述缺點(diǎn)。 （ 3） 設(shè) 00/ , / ,C C H H????代入（ 3）式得 2 2 2 1 / 200()[ ( ) 2 ]2H T C lL lC l T C????????。 由于滾動(dòng)輪與導(dǎo)向槽之間為滾動(dòng)摩擦，摩擦系數(shù)很?。?f=） ,為簡化計(jì)算，或忽略不計(jì)，由（ 6）、（ 7）式簡化為： cossin( )PLQl ???? ? 。采用單作用柱塞缸時(shí)考慮到在空載荷時(shí)，上平板的自重應(yīng)能克服液壓缸活塞與缸體間的密封阻力。水平固定剪叉式結(jié)構(gòu)公式如下： 2 2 1 / 2[ ( ) ] 。因此，我們針對實(shí)際升降臺剪叉機(jī)構(gòu)中液壓缸常用的布置方式存在的問題，提出了另一種相對布置方式，將液壓缸布置在與之相對稱的左側(cè)，即與剪叉機(jī)構(gòu)的固定支點(diǎn)在同一側(cè)，來進(jìn)一步分析討論。在液壓缸最高工作壓力限定的情況下，這將使得所用的液壓缸的直徑增大，以致在折合后的剪叉機(jī)構(gòu)中難以布置；或采用兩個(gè)直徑較小的液壓缸取代一個(gè)大直徑的液壓缸，不過這將增加一對液壓缸的支座，同時(shí)帶來機(jī)械加工、液壓缸安裝以及液壓系統(tǒng)的復(fù)雜性，加大了整個(gè)裝置的成本。當(dāng)起始角為最小值 0? 、 0? 時(shí)，活塞推力為最大值 0P 。 圖 211 參數(shù)轉(zhuǎn)化過程 那么首先我們就要計(jì)算一下這樣的設(shè)計(jì)方案所采用的液壓缸的各項(xiàng)參數(shù)，然后再根據(jù)已求得的各項(xiàng)參數(shù)來具體確定一下此方案是否合理。由于這樣平均每個(gè)液壓缸承受的臺面載荷僅為 9800N，所以采用左側(cè)布置液壓缸是完全可以的。 確定液壓缸的類型 工程液壓缸主要用于工程機(jī)械、重型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械及礦山機(jī)械的液壓系統(tǒng)。型號說明： P37180 擬訂液壓執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)控制回路 液 壓執(zhí)行元件確定之后，其運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度的控制是擬訂液壓回路的核心問題。 為節(jié)省能源并提高效率，液壓泵的供油量要盡量于系統(tǒng)所需流量相匹配。壓力決定于外載荷。通過二者比較， /3al? 時(shí)，活塞的最大推力 P 要小于 /4al? 時(shí)。作用在活塞桿是的外部載荷包括工作載荷gF ，導(dǎo)軌的摩擦力fF和由于速度變化而產(chǎn)生的慣性力 aF 。行走機(jī)械一般取 =~ a —— 加速度 2/ms 初步選定速度變化量 v? =， t? =，則 va t??? = = 2/ms，2 / 2 0 .2 7 2 7 0aF m a t N? ? ? ? 以上三種載荷之和稱為液壓缸的外載荷 wF ， 11 36 80 0 27 0 11 39 50w g f aF F F F N? ? ? ? ? ? ?。按下表 32 初步選取 15Mpa。按照機(jī)械手冊中工程液壓缸的技術(shù)規(guī)格表 3777 可以選擇圓整后的參數(shù)：缸徑 100mm，活塞桿 70mm,速度比 ? =2，工作壓力 16Mpa，推力 。 確定液壓泵的參數(shù) ⑴確定液壓泵的最大工作壓力 1Pp p p? ? ?? Pa， 式中 1p —— 液壓缸最大工作壓力，根據(jù)1 1 2 2wmFF p A p A?? ? ?可以求出本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 31 2110 .2 1 5 .3FAp M P aA??? p?? —— 從液壓泵出口到 液壓缸入口之間的總的管路損失。 管道內(nèi)徑計(jì)算 4Qd m / sv?? m 式中 Q—— 通過管道內(nèi)的流量 3m/s v—— 管道內(nèi)允許流速 m/s ，取值見下表 36： 允許流速推薦值 表 36 允許流速推薦值 油液流經(jīng)的管道 推薦流速 m/s 液壓泵吸油管道 ~，一般取 1 以下 液壓系統(tǒng)壓油管道 3~6，壓力高，管道粘度小取大值 液 壓系統(tǒng)回油管道 ~ 取 v吸 =， v壓 =4m/s, v回 =2m/d吸 =, d壓 =, d回 =。缸體焊接后可能變形，且內(nèi)徑不易加工。鑄剛可