【正文】 ..........................................19 變量泵出口處的壓力 pp ..........................................................................19 系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算 ............................................................................................29 8 液壓站的組裝調(diào)試、使用維護(hù) ...............................................................31 液壓站的組裝 ................................................................................................31 液壓元件和管道安裝 ...............................................................................31 液壓站的使用與檢查 ....................................................................................32 使用注意事項(xiàng) ...........................................................................................32 操作方法 ...................................................................................................32 檢查 ...........................................................................................................32 9 結(jié)論 ...................................................................................................................33 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................34 致謝 ......................................................................................................................35 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 ..............................................................36 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 ...................................................................37 VII VIII 1 緒論 1 1 緒論 前言 一臺(tái)完整的機(jī)器一般由三個(gè)部分組成：原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)構(gòu)。 論文首先綜述了國內(nèi)外液壓技術(shù)的研究進(jìn)展及研究現(xiàn)狀、分析課題的研究背景、闡述課題研究的意義和內(nèi)容。 本文闡述了采用調(diào)速閥的速度換接回路實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)，主要對(duì)工作原理、結(jié)構(gòu)組成、參數(shù)計(jì)算等發(fā)面做了詳細(xì)的分析與研究，得出一套較為合適的方法來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。 I 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 題目：采用調(diào)速閥的速度換接回路 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì) II 用調(diào)速閥的速度換接回路實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì) 摘 要 速度換接回路的功用是使液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)在一個(gè)工作循環(huán)中從一種運(yùn)動(dòng)速度換到另一種運(yùn)行速度，因而這個(gè)轉(zhuǎn)換不僅包括快速轉(zhuǎn)慢速的換接，而且還包括兩個(gè)慢速之間的換接。實(shí)現(xiàn)這些功能的回路應(yīng)該具有較高的速度換接平穩(wěn)性。主要通過查閱相 關(guān)資料，應(yīng)用相關(guān)公式，從而對(duì)油箱進(jìn)行 設(shè)計(jì) ，然后來選擇液壓站的動(dòng)力裝置，確定電機(jī)與泵的安裝方式，最后 再 根據(jù)原理圖以及各項(xiàng)參數(shù)來進(jìn)行管路與管接頭的選擇，從而完成整個(gè)設(shè)計(jì)。然后重點(diǎn)從原理設(shè)計(jì)、各回路的功能分析與選擇入手，從而選擇液壓元件，計(jì)算其性能是否符合指標(biāo)，最后校核溫升。原動(dòng)機(jī)包括內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)等。由于原動(dòng)機(jī)輸出的扭矩和轉(zhuǎn)速范圍有限，為了適應(yīng)工作機(jī)構(gòu)的輸出扭矩（力）和輸出轉(zhuǎn)速（速度）變化范圍較寬的要求，以及操縱、控制性能的要求，必須在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)構(gòu)之間設(shè)置傳動(dòng)設(shè)置。通過各種不同的傳動(dòng)方式使原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ鳈C(jī)構(gòu)各種不同的運(yùn)動(dòng)形式，如車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)、挖掘機(jī)動(dòng)臂的升降等。傳動(dòng)的類型有多種，按照傳動(dòng)所采取的機(jī)件或工作介質(zhì)的不同，可分為機(jī)械傳動(dòng)、電力傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)和液體傳動(dòng)等。它是發(fā)展最早、應(yīng)用最為普遍的傳動(dòng)形式。 (3) 氣壓傳動(dòng)：以壓縮空氣為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動(dòng)形式。按其工作原理 的不同又可分為液力傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)是基于流體力學(xué)的帕斯卡原理，主要是利用液體靜壓能來傳遞動(dòng)力，故也稱容積式液體傳動(dòng)或靜液傳動(dòng)。主要通過查閱相關(guān)資料，應(yīng)用相關(guān)公式，從而對(duì)油箱進(jìn)行選擇，然后來計(jì)算液壓站的動(dòng)力裝置，確定電機(jī)與泵的安裝方式，最后在根據(jù)原理圖以及各項(xiàng)參數(shù)來進(jìn)行管路與管接頭的選擇，從而完成整個(gè)設(shè)計(jì)。然后重點(diǎn)從原理設(shè)計(jì)、即從各回路的功能分析與選擇入手，在選擇液壓元件，計(jì)算其性能好壞，最后在校核溫升等指標(biāo)。液壓傳動(dòng)與控制是現(xiàn)代機(jī)械工程的基礎(chǔ)技術(shù) ,由于其在功率質(zhì)量比、無級(jí)調(diào)速、自動(dòng)控制、過載保護(hù)等方面的獨(dú)特技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使其成為國民經(jīng)濟(jì)中各行業(yè)、各類機(jī)械裝備實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)與控制的重要技術(shù)手段。液壓傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域幾乎遍及國民經(jīng)濟(jì)各工業(yè)部門。 本課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課和必修課，是在完成《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《液壓與氣壓傳動(dòng)》等課程理論教學(xué)以后所進(jìn)行的重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。 通過該題目原理圖的設(shè)計(jì)，可以使學(xué)生熟悉液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般程序，了解并掌握液壓傳動(dòng)這門技術(shù)?？傊?，通過本題目的設(shè)計(jì)，可以使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生對(duì)四年所學(xué)課程得到一次較為全面的實(shí)踐鍛煉。 2 液壓傳動(dòng)綜述 3 2 液壓傳動(dòng)綜述 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 所謂液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，就是根據(jù)機(jī)械的生產(chǎn)工藝循環(huán)和生產(chǎn)能力的要求，用管路將 有關(guān)的液壓元件合理、有機(jī)地連接起來，形成一個(gè)整體，用以完成規(guī)定的動(dòng)力傳動(dòng)職能。推土機(jī)的液壓系統(tǒng)由液壓泵 液壓缸 換向閥 安全閥 濾油器 5 及油箱 6 等組成。液壓缸活塞桿的伸縮使推土機(jī)鏟刀升降，即把液壓油的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能傳遞給鏟刀。閥桿有四個(gè)操作位置，對(duì)應(yīng)于推土機(jī)的四種工作狀態(tài)。在閥桿處于位置 II 或 III 時(shí)，如果液壓缸活塞桿上升或下降到極限位置，液壓缸內(nèi)的壓力便急劇上升，可能造成油管破裂等事故，為此設(shè)置了安全閥 4，以限制系統(tǒng)內(nèi)的最高壓力。油箱的作用主要是儲(chǔ)存液壓油并散熱。 由上面的例子可以看出，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由以下幾部分組成。它們用來將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成工作液體的壓力能。它們的作用是把工作液體的壓力能 轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，推動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)。 (3) 控制元件 —— 包括各類壓力、流量、方向控制閥等。 (4) 輔助元件 —— 包括液壓油箱、管路、濾油器、蓄能器、冷卻器、加熱器、壓力表、溫度計(jì)等。 (5) 工作介質(zhì) —— 也稱為工作液體，是傳遞能量的媒介。 液壓技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn) 液壓傳動(dòng)與其他傳動(dòng)形式相比，有許多 獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。如液壓馬達(dá)的外形尺寸約為同功率電動(dòng)機(jī)的 12%，重量約為同功率電動(dòng)機(jī)的10%~20%。 (3) 能在運(yùn)行過程中進(jìn)行無極調(diào)速，調(diào)速方便，調(diào)速范圍較大，可從 100:1至 2020:1。例如，斗容量為 1m3的機(jī)械式挖掘機(jī)，零件總數(shù)為 1500 多件，機(jī)重 41 噸，而相通斗容量的全液壓挖掘機(jī)，零件總數(shù)為 700 多件，機(jī)重 23 噸。 (6) 操縱方便，省力，控制、調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 (7) 由于系統(tǒng)充滿油液，對(duì)各液壓元件有自潤(rùn)滑作用；又由于液壓系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，因而有利于延長(zhǎng)元件的使用壽命。 液壓傳動(dòng)與其它傳動(dòng)形式相比，也存在著下面一些缺點(diǎn)。 (2) 由于油的黏度隨溫度變化，影響傳動(dòng)系統(tǒng)的工作性能，因而不宜在高溫或低溫下工作。 (4) 對(duì)油液的污染比較敏感，要求有良好的防護(hù)和過濾設(shè)施。 (6) 故障診斷及排除比較困難，要求操作維修人員有較高的專業(yè)水平。雖然從 17 世紀(jì)中葉帕斯卡提出靜壓傳遞原理、 18 世紀(jì)末英國制造出世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起，已有幾百年歷史，但液壓與氣壓傳動(dòng)在工 業(yè)上被廣泛采用和有較大幅度的發(fā)展卻是 20 世紀(jì)中期以后的事情。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事工業(yè)和裝備迫切需要反應(yīng)迅速、動(dòng)作準(zhǔn)確、輸出功率大的液壓傳動(dòng)及控制裝置，促使液壓技術(shù)迅速發(fā)展。 20 世紀(jì) 60 年代以后，隨著原子能、空間技術(shù)、電子技術(shù)等方面的發(fā)展，液壓技術(shù)向更廣 闊的領(lǐng)域滲透，發(fā)展成為包括傳動(dòng)、控制和檢測(cè)在內(nèi)的一門完整的自動(dòng)化技術(shù)。如發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的 95%的工程機(jī)械、 90%的數(shù)控加工中心、 95%以上的自動(dòng)線都采用了液壓傳動(dòng)。特別是近十年來，液壓技術(shù)與傳感技術(shù)、微電子技術(shù)密切結(jié)合，出現(xiàn)了許多諸如電液比例控制閥、數(shù)字閥、電液伺服液壓缸等機(jī)（液）電一體化元器件，使液壓技術(shù)在高壓、高速、大功率、節(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 能高效、低噪聲 、使用壽命長(zhǎng)、高度密集化等方面取得了重大進(jìn)展。 人們很早就懂得用空氣作工作介質(zhì)傳遞動(dòng)力做功，如利用自然風(fēng)力推動(dòng)風(fēng)車、帶動(dòng)水車提水灌田，近代用于汽車的自動(dòng)開關(guān)門、火車的自動(dòng)抱閘、采礦用風(fēng)鉆等。和液壓技術(shù)一樣，當(dāng)今 氣動(dòng)技術(shù)亦發(fā)展成包含傳動(dòng)、控制與檢測(cè)在內(nèi)的自動(dòng)化技術(shù)，作為柔性制造系統(tǒng)（ FMS）在包裝設(shè)備、自動(dòng)生產(chǎn)線和機(jī)器人等方面成為不可缺少的重要手段。顯然，氣動(dòng)元件的微型化、節(jié)能化、無油化是當(dāng)前的發(fā)展特點(diǎn)，與電子技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的自適應(yīng)元件，如各類比例閥和電氣伺服閥，使氣動(dòng)系統(tǒng)從開關(guān)控制進(jìn)入到反饋控制。 液壓系統(tǒng)設(shè) 計(jì)要求及流程 液壓的設(shè)計(jì)一般泛指液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通常所說的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，皆指液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)首先應(yīng)滿足主機(jī)的拖動(dòng)、循環(huán)要求，其次還應(yīng)符合結(jié)構(gòu)組成簡(jiǎn)單、體積小重量輕、工作安全可靠、 總體看來，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程是： (1) 明確系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； (2) 分析系統(tǒng)工況； (3) 確定主要參數(shù)； (4) 擬定液壓系統(tǒng)原理圖； (5) 選擇液壓元件； (6) 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能； (7) 繪制工作圖編織技術(shù)文件。首先，液壓油液通過液壓泵輸出，經(jīng)由未連接調(diào)速閥的油路直接工作給液壓缸，實(shí)現(xiàn)液壓缸快進(jìn)的工作狀態(tài)，通過控制電磁換向閥的通電，先使某一個(gè)調(diào)速閥進(jìn)行工作，控制液壓泵輸出后的流量的大小，實(shí) 現(xiàn)液壓缸一工進(jìn)的任務(wù)要求，然后控制不同電磁換向閥的通電，實(shí)現(xiàn)液壓缸二工進(jìn)的任務(wù)要求。 任務(wù)書中給出壓力的大小為 左右，液壓缸的速度為 1~3m/min。在工程機(jī)械、船舶、壓鑄及冶金設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。這樣兩個(gè)葉片與轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)表面所構(gòu)成的工作容積，先由小到大吸油后再由大到小排油，葉片旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，完成兩次吸油與排油。 這次所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)要求壓力不高，單作用泵可以滿足回路要求，故選用單作用葉片泵。當(dāng)閥 1 左位工作且閥 3 斷開時(shí)，控制閥 2 的通斷與否，使油路經(jīng) 調(diào)速閥 A 或既經(jīng)調(diào)速閥 A 后又經(jīng)調(diào)速閥 B 才能進(jìn)入液壓缸左腔，從而實(shí)現(xiàn)第一次工作進(jìn)給或第二次工作進(jìn)給。 圖 二調(diào)速閥串聯(lián)的兩工進(jìn) 圖 二調(diào)速閥串聯(lián)的兩工進(jìn) 速度換接回路原有原理圖 速度 換接回路新原理圖 (2) 新回路的組成與原理 將現(xiàn)有回路圖 中閥 3 接在 E 點(diǎn)的油路略略改動(dòng)，移接到 D 點(diǎn)處，即閥3 的進(jìn)、出油口分別接到 C、 D 處，只與調(diào)速閥 A 并聯(lián)，另外閥 2 的規(guī)格相應(yīng)加大，而其他部分均無變化。圖 則是新回路圖 的另一種等效畫法。 2) 一工進(jìn) 電磁鐵 1YA 通電，閥 1 左位接入系統(tǒng)工作，電磁鐵 4YA 通電、 3YA 仍不通電，閥 3 左位、閥 2 右位接入系統(tǒng)工作；從油泵來的壓力流經(jīng)流經(jīng)閥 1 左位后，流過調(diào)速閥 A，在流經(jīng)閥 2 右位而進(jìn)入液壓缸左腔，液壓缸右腔油經(jīng)閥 1回油箱；活塞推動(dòng)工作臺(tái)慢速右移，實(shí)現(xiàn)了第一次工作進(jìn)給 ，進(jìn)給量的大小由調(diào)速閥 A 來調(diào)節(jié)。（現(xiàn)有回路圖 中，閥 B 的開度需調(diào)的比 A 小，即二工進(jìn)速度必須比一工進(jìn)速 度低）。從油泵來的壓力油經(jīng)閥 1右位流入液壓缸右腔；液壓缸左腔的油經(jīng)閥 2 和閥 3 的右位后，再流經(jīng)閥 1 后位而進(jìn)入油箱；活塞帶動(dòng)工作臺(tái)快速左移，實(shí)現(xiàn)了快退。此時(shí)，油泵經(jīng)閥 1 中位卸荷。 b. 二調(diào)速閥并聯(lián)兩工進(jìn)速度換接回路的設(shè)計(jì)