【正文】 統(tǒng)基本回路的選擇 10 液壓系統(tǒng)油路循環(huán)形式的選擇 11 液壓系統(tǒng)調(diào)速方式的選擇 11 液壓控制系統(tǒng)的選擇 12 12 13第5章 液壓元件的計(jì)算選擇和專用件設(shè)計(jì) 14 驅(qū)動馬達(dá)的相關(guān)計(jì)算及選型 14 附著力的計(jì)算 14 馬達(dá)的等效扭矩及等效排量計(jì)算 14 馬達(dá)排量的計(jì)算 14 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及回轉(zhuǎn)馬達(dá) 16 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的基本要求 16 回轉(zhuǎn)慣性阻力矩的計(jì)算 17 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的參數(shù)選擇 17 生產(chǎn)率計(jì)算 18 液壓油缸的相關(guān)計(jì)算和選擇 19 液壓油缸的選擇依據(jù) 19 液壓油缸的相關(guān)計(jì)算及選擇 20 液壓泵的相關(guān)計(jì)算和選擇 22 液壓泵的工作壓力計(jì)算 22 確定液壓泵的的流量 22 確定液壓泵的功率 23 控制閥的選擇 24 各種控制閥的選擇原則 24 液壓閥選擇注意點(diǎn) 25 液壓閥的選擇 26 蓄能器的選擇 26 管道及管接頭的選擇 26 管道的選擇 26 管接頭 28 油箱設(shè)計(jì)注意要點(diǎn) 28 油箱容量的確定 29 過濾器的確定 29 液壓油及其粘度的確定 30 液壓油的功能 30 選擇原則及選擇 30第6章 液壓系統(tǒng)性能估算 32 系統(tǒng)壓力損失計(jì)算 32 系統(tǒng)效率 33 系統(tǒng)液壓沖擊分析 34結(jié) 論 35致 謝 36參考文獻(xiàn) 37外文文獻(xiàn) 38中文譯文 45 黑龍江東方學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)小型挖掘機(jī)總體設(shè)計(jì)第1章 緒論中國國土面積大，各項(xiàng)建設(shè)事業(yè)正處于蓬勃發(fā)展過程中。由于挖掘機(jī)的作業(yè)對象和工作條件變化較大，主機(jī)的工作有兩項(xiàng)特殊要求：一是實(shí)現(xiàn)各種主要?jiǎng)幼魇?，阻力與作業(yè)速度隨時(shí)變化，因此，要求液壓缸和液壓馬達(dá)的壓力和流量也能相應(yīng)變化；二是充分利用發(fā)動機(jī)功率和縮短作業(yè)循環(huán)時(shí)間，工作過程中往往要求有兩個(gè)主要?jiǎng)幼魍瑫r(shí)進(jìn)行復(fù)合動作。當(dāng)單獨(dú)采用斗桿液壓缸進(jìn)行挖掘時(shí)，挖掘軌跡以動臂與斗桿的鉸點(diǎn)為中心，鏟斗斗尖所作的圓弧線的長度決定于斗桿液壓缸的行程。此工況是回轉(zhuǎn)馬達(dá)、動臂和斗桿復(fù)合動作。 液壓挖掘機(jī)傳動方案發(fā)動機(jī)與斜盤式變量柱塞泵相連接，泵將壓力油供給多路閥，泵的流量靠反饋回來的液壓油控制，多路閥通過操作手柄改變先導(dǎo)控制閥的位置進(jìn)行控制，各油缸及馬達(dá)協(xié)調(diào)工作【5】。（2）運(yùn)動特性：功率利用情況好，理論工作循環(huán)時(shí)間短。 （5）采用液壓或電液伺服操縱裝置，以便挖掘機(jī)設(shè)置自動控制系統(tǒng)，進(jìn)而提高挖掘機(jī)技術(shù)性能和減輕駕駛員的勞動強(qiáng)度【9】。油門調(diào)速，就是通過調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)油門的大小來改變發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速（即改變液壓泵的轉(zhuǎn)速），從而改變液壓泵的流量，以達(dá)到對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)速要求，實(shí)質(zhì)上是一種容積調(diào)速。（1）要注意防止回路間可能存在的相互干擾，本次設(shè)計(jì)中采用多路閥；（2）提高系統(tǒng)效率，防止系統(tǒng)過熱 。根據(jù)已知條件，一檔速度0~9km/h。高速馬達(dá)具有體積小，效率高，不需背壓補(bǔ)油，便于設(shè)置小制動器，發(fā)熱和功率損失小，工作可靠，可以與軸向柱塞泵的零件通用等優(yōu)點(diǎn)?！敖o定條件”與“計(jì)算條件”的差別用，三個(gè)系數(shù)表示，計(jì)算公式如下： 式中： 在“給定條件”下每分鐘的最大可能工作循環(huán)次數(shù)；在“給定條件”下每分鐘工作循環(huán)次數(shù)與在“計(jì)算條件”下每分鐘工作循環(huán)次數(shù)之比值； 鏟斗內(nèi)所裝土壤的體積與鏟斗幾何容積之比；土壤松散系數(shù)；（3）實(shí)際生產(chǎn)率實(shí)際生產(chǎn)率是指機(jī)械在一段工作時(shí)間內(nèi)所得到的實(shí)際平均生產(chǎn)率。液壓執(zhí)行元件實(shí)質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，液壓缸把輸入液體的液壓能轉(zhuǎn)換成活塞直線移動或葉片回轉(zhuǎn)擺動的機(jī)械能予以輸出。管路復(fù)雜、流速較大的取。在液壓系統(tǒng)中，液壓控制閥用來控制液壓系統(tǒng)中的壓力、流量及油液的流動方向，從而控制液壓執(zhí)行元件的啟動、停止、改變運(yùn)動的速度、方向，力以及動作順序等，以滿足各類液壓設(shè)備對運(yùn)動、速度、力或轉(zhuǎn)矩的要求。不同滑閥機(jī)能的閥在換向時(shí)沖擊的大小不同，能夠?qū)崿F(xiàn)的功能也不同。否則，易產(chǎn)生振動或其他不穩(wěn)定現(xiàn)象。 ——管道中允許的流速。多層紡織鋼絲橡膠軟管的彎曲半徑R約為外徑的9倍，彎曲位置距接頭應(yīng)在6D以上。隔板高度，一般取油所在高度四分之三。過濾器的選擇應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)：（1）具有足夠的通流能力、壓力損失要小。（1）系統(tǒng)壓力較高時(shí)，為了減少容積損失，宜選用粘度較高的液壓油；壓力較低時(shí)，可選用粘度較低的液壓油；高壓系統(tǒng)可選用加有抗磨損添加劑的抗磨液壓油。則=++= 小于壓力損失的最大值4MPA。 系統(tǒng)液壓沖擊分析在液壓系統(tǒng)中，當(dāng)管道內(nèi)液流速度發(fā)生急劇變化時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)就會產(chǎn)生壓力劇烈變化，形成很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。從設(shè)計(jì)的選材、資料的收集、方案的擬定、到設(shè)計(jì)計(jì)算、再到設(shè)計(jì)終了，袁老師在我身上傾注了大量心血，在此謹(jǐn)向?qū)熤乱哉\摯的敬意！同時(shí)感謝我曾經(jīng)的專業(yè)課老師，還有其他各科教師，感謝他們在我大學(xué)期間對我的教導(dǎo)，沒有他們的嚴(yán)格要求和精心培養(yǎng)，就不可能有我的今天。對于上車體的設(shè)計(jì)，除了滿足一般的工作要求之外，駕駛室設(shè)計(jì)體現(xiàn)了人性化特點(diǎn)，順應(yīng)時(shí)代潮流。在一般系統(tǒng)中，快速運(yùn)動往往是空載，若壓力損失增大不多，管道損失不太大是允許的。第6章 液壓系統(tǒng)性能估算在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算過程中及終了時(shí)，需要對它的技術(shù)性能進(jìn)行估算，以便從幾種設(shè)計(jì)方案中比較出最佳方案，或判斷其設(shè)計(jì)質(zhì)量。此外，隨著壓力的增加，壓縮系數(shù)會顯著的增加。Q— 液壓泵的總額定流量(L/min)。（2）應(yīng)有足夠的容量。金屬彎曲半徑R可參考下列數(shù)值：鋼管熱彎(為管子外徑)；鋼管冷彎；銅管冷彎、和。 管道及管接頭的選擇液壓系統(tǒng)中使用的管道分為硬管和軟管兩類。此時(shí)，由蓄能器向系統(tǒng)供油并保持壓力。特別注意，在選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)，所選閥的最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最低穩(wěn)定速度的要求。 確定液壓泵的功率液壓泵的功率可以根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算：式中： — 液壓泵的最大工作壓力（Mp）； — 液壓泵的流量（）；— 液壓泵的總效率。至此，在計(jì)算比較，同時(shí)參考JYL80的基礎(chǔ)上，選取油缸。按供油方式可分為單作用缸和雙作用缸。 生產(chǎn)率計(jì)算生產(chǎn)率是挖掘機(jī)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一，它表示在單位時(shí)間內(nèi)挖出并卸到運(yùn)土車輛或棄土堆的實(shí)方體積。（2）回轉(zhuǎn)時(shí)工作裝置的動載系數(shù)不應(yīng)超過允許值。按照其工作職能，屬于執(zhí)行元件。其次，流量控制精度高，不受負(fù)荷壓力變化的影響。這主要取決于系統(tǒng)的調(diào)速方式：節(jié)流調(diào)速、容積節(jié)流只能采用開式系統(tǒng)；而容積調(diào)速多采用閉式系統(tǒng)。為此，液壓系統(tǒng)應(yīng)做到： （1）有高的傳動效率，以充分發(fā)揮發(fā)動機(jī)的動力性和燃料使用經(jīng)濟(jì)性。（4）其它性能要求液壓挖掘機(jī)的工作裝置除了滿足上述基本設(shè)計(jì)要求之外，還需要滿足其它的一般性能要求。本次設(shè)計(jì)時(shí)，綜合考慮各因素，液壓系統(tǒng)的壓力上限取20Mp，且液壓油缸兩端的壓力差為16Mp。 卸載及空斗返回工況回轉(zhuǎn)至卸載位置時(shí)，轉(zhuǎn)臺制動，用斗桿調(diào)節(jié)卸載半徑和卸載高度，用鏟斗油缸卸載。 （2）斗桿挖掘工況：由斗桿液壓缸單獨(dú)動作進(jìn)行挖掘的工況，在較堅(jiān)硬的土質(zhì)條件下工作時(shí)，為了能夠裝滿鏟斗，中小型液壓挖掘機(jī)在實(shí)際工作中常以斗桿液壓缸進(jìn)行挖掘。以下是小型輪式液壓挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)，希望該設(shè)計(jì)過程能為小型輪式液壓挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)工作獻(xiàn)上微薄之力【4】。s working conditions, and has carried on the design to the excavator39。指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評語（三）姓名.....學(xué)號084180706專業(yè)班級08模具2班畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：小型挖掘機(jī)總體設(shè)計(jì)評閱教師評語評閱教師成績液壓系統(tǒng)是挖掘機(jī)的基礎(chǔ)，研究液壓系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展來說具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。評閱教師簽字： 年 月 日黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書姓名.......學(xué)號084180706專業(yè)班級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 2008級模具設(shè)計(jì)與制造方向2班畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：小型挖掘機(jī)總體設(shè)計(jì)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的立題依據(jù)系統(tǒng)壓力選定得是否合理，直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理程度。液壓挖掘機(jī)作為一種重要的工程機(jī)械，廣泛應(yīng)用于房屋建筑、筑路工程、水利建設(shè)、農(nóng)林開發(fā)、港口建設(shè)、國防工事等的土石方施工和礦山采掘工業(yè)中，對減輕繁重的體力勞動、保證工程質(zhì)量、加快建設(shè)速度、提高勞動生產(chǎn)率起著十分巨大的作用。液壓挖掘機(jī)一個(gè)作業(yè)循環(huán)的組成和動作的復(fù)合主要包括：（1）挖掘：通常以鏟斗液壓缸或斗桿液壓缸進(jìn)行挖掘，或兩者配合進(jìn)行挖掘。當(dāng)動臂液壓缸位于最小長度并以斗桿液壓缸進(jìn)行挖掘時(shí)，可以得到最大挖掘深度尺寸，并且也有較大的挖掘行程。由于動臂下降有重力作用，壓力低、變量泵流量大、下降快，要求回轉(zhuǎn)速度快。上車體是液壓挖掘機(jī)的重要組成部分，拿人作比方，它就相當(dāng)于我們的臂膀，因此，合理的設(shè)計(jì)液壓挖掘機(jī)的上車體，對液壓挖掘機(jī)的工作性能尤為重要。（3）動力特性：滿足整機(jī)挖掘力大小及分布情況的要求；應(yīng)考慮到整機(jī)穩(wěn)定性?；净芈肥怯梢粋€(gè)或幾個(gè)液壓元件組成、能夠完成特定的單一功能的典型回路，它是液壓系統(tǒng)的組成單元。油門調(diào)速無溢流損失，可減少系統(tǒng)發(fā)熱，但調(diào)速范圍受到發(fā)動機(jī)最低轉(zhuǎn)速的限制，因此還往往配以液壓調(diào)速。 這就要求在選擇回路以及整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，力求減少系統(tǒng)的壓力和容積損失；（3）防止液壓沖擊 ；由于工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動速度的變換（啟動、變速、制動）工作負(fù)載突然消失以及沖擊性負(fù)載等原因，往往會產(chǎn)生液壓沖擊，影響系統(tǒng)的正常工作。二檔的速度0~30km/h，有一、二檔時(shí)輪胎的轉(zhuǎn)速： (rpm) (rpm)一、二檔時(shí)馬達(dá)的等效轉(zhuǎn)速： (rpm) (rpm)取馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速為=3000rpm，則變速箱一、二檔時(shí)的傳動比為：計(jì)算傳動系統(tǒng)在一、二檔時(shí)的總傳動比： 由于二檔是公路檔，速度較一檔大，但其扭矩小，不能再用最大牽引力矩來計(jì)算馬達(dá)扭矩，以一檔扭矩和排量為準(zhǔn)。 回轉(zhuǎn)慣性阻力矩的計(jì)算 （kgm） （51）式中： 回轉(zhuǎn)角加速度 ()其中n為挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)速度（轉(zhuǎn)分）； 為挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)角速度（弧度秒）；t為回轉(zhuǎn)起動時(shí)間，一般取25秒； 鏟斗內(nèi)所盛物料的重量(千克)； 重力加速度（米）； 轉(zhuǎn)臺上各部件和工作裝置對回轉(zhuǎn)中心軸的轉(zhuǎn)動慣量【15】。計(jì)算平均生產(chǎn)率時(shí)要考慮兩個(gè)系數(shù)，即機(jī)械利用系數(shù)和司機(jī)操作影響系數(shù)。所謂輸入的液壓能是指輸入工作液體所具有的流量Q和液力P，輸出的機(jī)械能對活塞桿缸是指葉片軸擺動時(shí)所具有的速度V和扭矩M。故液壓泵的最大工作壓力為：（） 確定液壓泵的的流量多液壓缸、液壓馬達(dá)同時(shí)動作時(shí)，液壓泵的流量要大于同時(shí)動作的幾個(gè)液壓缸和馬達(dá)所需的最大流量，并要考慮系統(tǒng)的漏損和液壓泵磨損后容積效率的下降，即： 式中： 為所有工作馬達(dá)的流量和； 為所有油缸的流量和；跟據(jù)上述計(jì)算，馬達(dá)主要有驅(qū)動馬達(dá)、回轉(zhuǎn)馬達(dá)，油缸主要有動臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸、轉(zhuǎn)向油缸和推土板油缸。因此，液壓閥的性能直接影響到液壓系統(tǒng)的靜特性、動特性及工作可靠性。操縱方式：應(yīng)根據(jù)需要，選擇合適的操縱方式如手動、機(jī)動、電動、液動等。這時(shí)，要在回路上采取必要的措施。~。軟管交叉時(shí)應(yīng)避免接觸摩擦，為此可設(shè)置夾子。（4）吸油管口距油箱底、箱壁均應(yīng)保持距離。（2）過濾精度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。（2）環(huán)境溫度高，宜選用高粘度液壓油；環(huán)境溫度低，宜選用低粘度液壓油。如果計(jì)算出的比在初選工作壓力時(shí)選定的壓力損失大得多的話，就應(yīng)該重新調(diào)整元、輔件的規(guī)格和管道尺寸，但選定值與計(jì)算值不要相差太遠(yuǎn)。產(chǎn)生液壓沖擊的原因很多，例如換向閥迅速的開啟或關(guān)閉油路；液壓缸和液壓馬達(dá)的啟動和制動；液壓缸或液壓馬達(dá)受到大的沖擊負(fù)載等。感謝我們設(shè)計(jì)小組的其他成員，在設(shè)計(jì)期間對我的幫助和協(xié)作。本設(shè)計(jì)主要針對小型輪式液壓挖掘機(jī)的上車體結(jié)構(gòu)和整機(jī)的液壓系統(tǒng)，從擬定該液壓挖掘機(jī)傳動圖就可以知道，在設(shè)計(jì)中采用了單泵系統(tǒng)，這是與眾不同之處，同時(shí)用到了多路閥和負(fù)載感應(yīng)控制，很好的協(xié)調(diào)了多油缸和多馬達(dá)同時(shí)工作，極大地提高了控制精度和工作性能。因此需根據(jù)壓力降重新調(diào)整元件各種壓力，以保證快速運(yùn)動的要求。 所以，綜合考慮以上各種因素，本次設(shè)計(jì)選用石油基液壓油類型，LHR液壓油品種，它適合于野外作業(yè)【20】。在較小容積、硬的管子內(nèi)壁和高粘度的油液上通過小的作用力可以獲得高能量系統(tǒng)。合理確定油箱容量是保證液壓系統(tǒng)正常工作的重要條件，確定油箱容量通常按經(jīng)驗(yàn)公式確定： 式中V— 油箱容量（L）。郵箱頂部和側(cè)面要有注油孔，底面應(yīng)有傾斜度，泄油口開在最低處。在配置液壓系統(tǒng)管道時(shí)還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）盡量縮短管路，避免過多的交叉迂回；（2）彎曲鋼管時(shí)，應(yīng)使用彎管器，彎曲部分保持圓滑，防止皺折。蓄能器與液壓泵之間還應(yīng)安裝單向閥，以防止液壓泵停轉(zhuǎn)時(shí)蓄能器內(nèi)的壓力油倒流。有的卸荷溢流閥，內(nèi)裝單向閥，用來防止蓄能器中的餓壓力油倒流。流量范圍：流量控制閥的流量調(diào)節(jié)范圍應(yīng)大于系統(tǒng)要求的流量范圍。特別是用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的液壓泵，當(dāng)油溫低時(shí)，在低速運(yùn)行，則吸油困難，且因潤滑不良，造成卡咬失效故障；高轉(zhuǎn)速運(yùn)行，則易產(chǎn)生氣蝕、震動、異常磨損等有害現(xiàn)象【18】。即d/D=,即i=2。為滿足各種機(jī)械的不同用途，液壓缸種類繁多，其分類根據(jù)結(jié)構(gòu)作