【正文】 54 活塞、活塞桿材料及加工要求 55 活塞桿導(dǎo)向套 56 排氣裝置 56 進(jìn)出油口尺寸的確定 57 密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇 57 第十二章 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 58 總結(jié) 60 參考文獻(xiàn) 61 摘 要 高 品質(zhì)的文檔來(lái)自專業(yè) 本次設(shè)計(jì)的題目是全液壓升降機(jī)的設(shè)計(jì)，它主要包括三個(gè)部分的內(nèi)容：主機(jī)的設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，控制部分的設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)中將液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做為主要的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì) ，主機(jī)的設(shè)計(jì)根據(jù)升降臺(tái)工作時(shí)的主要工作部件進(jìn)行大概的估算?？刂撇糠值脑O(shè)計(jì)為附加部分，主要設(shè)計(jì)控制電路圖。 本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是液壓升降臺(tái)的設(shè)計(jì)， 升降機(jī)是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物舉升機(jī)構(gòu)，可用于生產(chǎn)流水線高度差設(shè)備之間的貨物運(yùn)送，物料上線，下線，共件裝配時(shí)部件的舉升，大型機(jī)庫(kù)上料，下料，倉(cāng)儲(chǔ)裝卸等場(chǎng)所，與叉車等車輛配套使用，以及貨物的快速裝卸等。 （ 2）液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕，慣性小，反應(yīng)快，液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)，制動(dòng)和頻繁的換向。 （ 4）液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，他對(duì)液體壓力 ，流量和流動(dòng)方向易于進(jìn)行調(diào)解或控制。 （ 6）液壓元件以實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，通用化，壓也系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)制造和使用都比較方便。 對(duì)油溫變化比較敏感，液壓元件制造精度要求較高，造價(jià)昂貴，出現(xiàn)故障不易找到原因，但在實(shí)際的應(yīng)用中，可以通過(guò)有效的措施來(lái)減小不利因素帶來(lái)的影響。自從 1952 年試制出我國(guó)第一個(gè)液壓元件 —— 齒輪泵起，迄今大致經(jīng)歷了仿制外國(guó)產(chǎn)品，自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和引進(jìn)消化提高等幾個(gè)階段。 目前，我國(guó)的液壓技術(shù)已經(jīng)能夠?yàn)橐苯?、工程機(jī)械、機(jī)床、化工機(jī)械、紡織機(jī)械等部門(mén)提供品種比較齊全的產(chǎn)品。 今后，液壓技術(shù)的發(fā)展將向著一下方向： （ 1）提高元件性能，創(chuàng)制新型元件，體積不斷縮小。 （ 3）和微電子技術(shù)結(jié)合，走向智能化。 本次設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照指導(dǎo)要求進(jìn)行，其間得到老師和同學(xué)們的幫助，在此向他們表示誠(chéng)摯的謝意。 第二章 工藝參數(shù)計(jì)工況分析 升降級(jí)的工藝參數(shù) 本設(shè)計(jì)升降機(jī)為全液壓系統(tǒng)，相關(guān)工藝參數(shù)為： 高 品質(zhì)的文檔來(lái)自專業(yè) 額定載荷 ： 2500kg 最低高度： 200 mm 最大起升高度： 1500mm 最大高度： 1700mm 平臺(tái)尺寸： 4000x2021mm 電源： 380v,50Hz 工況分析 本升降機(jī)是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物舉升機(jī)構(gòu)，和用于生產(chǎn)流水線高度差設(shè)備之間的貨物運(yùn)送，物料上線、下線。倉(cāng)儲(chǔ)，裝卸場(chǎng)所，與叉車等裝運(yùn)車輛配套使用，即貨物的快速裝卸等。機(jī)械機(jī)構(gòu)主要起傳遞和支撐作用，液壓系統(tǒng)主要提供動(dòng)力，他們兩者共同作用實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的功能。其具體結(jié)構(gòu)形式為： 液壓缸支架液壓缸支架載 荷 圖 圖 所示即為該升降機(jī)的基本結(jié)構(gòu)形式，其中 ，主要起支撐作用 和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化形式的作用，一方面支撐上頂板的載荷，一方面通過(guò)其鉸接將液壓缸的繩縮運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為平臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)，上頂板與載荷直接接觸，將載荷轉(zhuǎn)化為均布載荷，從而增強(qiáng)局部承載能力。通過(guò)這些機(jī)構(gòu)的相互配合，實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。 根據(jù)以上分析，升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以敘述如下：支架 3 為升降機(jī)機(jī)構(gòu)中的固定支架，他們與底板的鉸接點(diǎn) 23,OO做不完整的圓周運(yùn)動(dòng)，支架 4 為活動(dòng)支架，他們?cè)谝簤焊椎淖饔孟掠勺畛醯膸缀跛綘顟B(tài)逐漸向后來(lái)的傾斜位置運(yùn)動(dòng)，在通過(guò)支架之間的絞合點(diǎn)帶動(dòng) 3 也不斷向傾斜位置運(yùn)動(dòng)，以使升降機(jī)升降。 升降機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計(jì) 升降機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和確定 根據(jù)升降臺(tái)的工藝參數(shù)和他的基本運(yùn)動(dòng)機(jī)理來(lái)確定支 架 4 的長(zhǎng)度和截面形狀。 設(shè) 23OO x? ( 01xm?? ) ，則 4 支架的長(zhǎng)度可以確定為2 , ( 1 .5 )2xh h m? ? ?,即支架和地板垂直時(shí)的高度應(yīng)大于 ,這樣才能保證其最大升降高度達(dá)到 ，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 任意兩個(gè)位置的示意圖表示如下： N1 NM1MO1 OB1 BC1CA 圖 設(shè)支架 2 和 4 都在其中點(diǎn)處絞合，液壓缸頂端與支架絞合點(diǎn)距離中高 品質(zhì)的文檔來(lái)自專業(yè) 點(diǎn)為 t ,根據(jù)其水平位置的幾何位置關(guān)系可得： 404xt ??? . 下面根據(jù)幾何關(guān)系求解上述最佳組合值： 初步分析： x 值范圍為 01x?? x ,取值偏小，則上頂板 23,OO點(diǎn)承力過(guò)大，還會(huì)使支架的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，造成受力情況不均勻。在該設(shè)計(jì)中，可以選擇幾個(gè)特殊值：x =, x =, x =，分別根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系計(jì)算出 h 和 t。選取最佳組合值便可以滿足設(shè)計(jì)要求。分析上述 x==,x= 時(shí)梁的受力情況和載荷分布情況，可以選擇第二種情況，即 x= 時(shí)的結(jié)構(gòu)作為升降機(jī)固定點(diǎn) 23OO 的最終值，由此便可以確定其他相關(guān)參數(shù)如下： t=. l=, h= 升降機(jī)支架和下底板結(jié)構(gòu)的確定 上頂板結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度校核 上頂板和載荷直接接觸，其結(jié)構(gòu)采用由若干根相互交叉垂直的熱軋槽剛通過(guò)焊接形 式焊接而成，然后在槽鋼的四個(gè)側(cè)面和上頂面上鋪裝 4000x2021x3mm的汽車板，其結(jié)構(gòu)形式大致如下所示： 圖 沿平臺(tái)的上頂面長(zhǎng)度方向布置 4 根 16 號(hào)熱軋槽剛，沿寬度方向布置 6 根高 品質(zhì)的文檔來(lái)自專業(yè) 10 號(hào)熱軋槽剛，組成上圖所示的上頂板結(jié)構(gòu)。以便上下支架的安裝。 沿 長(zhǎng) 度 方 向 的 4 根 16 號(hào) 熱 軋 槽 剛 的 結(jié) 構(gòu) 參數(shù)為1h b d t r r? ? ? ? ?=16 0 65 10 10 .0 mm? ? ? ? ?,截面面積為 ，理論重量為 /kg m ，抗彎截面系數(shù)為 3117cm 。 其質(zhì)量分別為： 4根 16 號(hào)熱軋槽剛的質(zhì)量為： 1 4 4 2 316m kg? ? ? ? 6根 10 號(hào)熱軋槽剛的質(zhì)量為： 2 6 2 7 120m kg? ? ? ? 菱形汽車鋼板質(zhì)量為： 3 4 2 204 .8m kg? ? ? ? 強(qiáng)度校核 升降臺(tái)上頂板的載荷是作用在一平臺(tái)上的，可以認(rèn)為是一均 布載荷，由于該平板上鋪裝汽車鋼板，其所受到的載荷為額定載荷和均布載荷之和，其載荷密度為： Fq l? F汽車鋼板和額定載荷重力之和。 m,沿長(zhǎng)度方向?yàn)?16m,寬度方向?yàn)?12m. 其中 12F =( m )m g G?? 額 載 帶入數(shù)據(jù)得： F=29604N 高 品質(zhì)的文檔來(lái)自專業(yè) 沿長(zhǎng)度方向有： Fql? 帶入數(shù)據(jù)有： 29604 185044qN??? 分析升降機(jī)的運(yùn) 動(dòng)過(guò)程，可以發(fā)現(xiàn)在升降機(jī)剛要起升時(shí)和升降機(jī)達(dá)到最大高度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)梁受彎矩最大的情況 ，故強(qiáng)度校核只需要分析 該 狀態(tài)時(shí)的受力情況即可，校核如下： 其受力簡(jiǎn)圖為： 圖 該升降臺(tái)有 8 個(gè)支架，共有 8 個(gè)支點(diǎn)，假設(shè)每個(gè)支點(diǎn)所受力為 N，則平很方程可列為： 0Y?? 即 80NF?? 將 296042F? N 帶入上式中： 1850NN? 根據(jù)受力圖，其彎矩圖如下所示： AB 段： () 2qM x Nx x?? =1850925 2x （ 0 ?? ） BC 段： 2( ) ( 1 .7 ) 2qM x N x N x x? ? ? ? =3700x3145925 2x （ ?? ） 高 品質(zhì)的文檔來(lái)自專業(yè) CD 段與 AB 段對(duì)稱。 式中： W 抗彎截面系數(shù) 3m 沿長(zhǎng)度方向?yàn)?16 號(hào)熱軋槽鋼 63117 10Wm??? S? 鋼的屈服極限 255s MPa? ? n 安全系數(shù) n=3 代入數(shù)據(jù)： m a x 61850 1 5 .81 1 7 1 0 sM P a n?? ?? ? ??=85MPa 由此可知，強(qiáng)度符合要求。 式中： W 抗彎截面系數(shù) 3m 沿長(zhǎng)度方向?yàn)?16 號(hào)熱軋槽鋼 高 品質(zhì)的文檔來(lái)自專業(yè) 63117 10Wm??? 此處省略 NN NNNNN NNN NN 字 第八章 液壓元件的選擇計(jì)算 及其 連接 液壓元件主要包括有：油泵，電機(jī)，各種控制閥，管路，過(guò)濾器等。 初算時(shí)，節(jié)流調(diào)速和比較簡(jiǎn)單的油路可以取 ? ,對(duì)于進(jìn)油路有調(diào)速閥和管路比較復(fù)雜的系統(tǒng)可以取 ? 。 電機(jī)功率的確定 （ 1） 液壓系統(tǒng)實(shí)際需要的輸入 功率是選擇電機(jī)的主要依據(jù)，由于液壓泵存在容積損失和機(jī)械損失 ，為滿足液壓泵向系統(tǒng)輸出所需要的的壓力和流量， 液壓泵的輸入功率必須大于它的輸出功率，液壓泵實(shí)際需要的輸入功率為： 776 1 0 6 1 0 ti mPqPqP ?????? 式中： P 液壓泵的實(shí)際最高工作壓力 Pa q 液壓泵的實(shí)際流量 /minL iP 液壓泵的輸入功率 KW 高 品質(zhì)的文檔來(lái)自專業(yè) tq 液壓泵向系統(tǒng)輸出的理論流量 /minL ? 液壓泵的總效率 見(jiàn)下表 m? 液壓泵的機(jī)械效率 7610? 換算系數(shù) 代入數(shù)據(jù)： 672 .5 1 0 2 5 .7 1 .6 46 1 0 0 .6 5iP K W?????? 表 液壓泵類型總效率齒 輪 泵 葉 片 泵 柱 塞 泵 螺 桿 泵 液壓泵的總效率 （ 2） 電機(jī)的功率也可以根據(jù)技術(shù)手冊(cè)找，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版，第五卷，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(cè)的數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn) ，取電機(jī)的功率為 4KW 。 使用要求 ：一般用于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的三螺桿泵多采用 20 號(hào)液壓油或 40 號(hào)液壓油，其粘度范圍為 217 23 / ( 50 )omm s??之間。泵的進(jìn)油管道不得過(guò)長(zhǎng)，彎頭不宜過(guò)多，進(jìn)油口管道應(yīng)接有過(guò)濾器，其濾孔一般可用 40 目到 60 目過(guò)濾網(wǎng)， 過(guò)濾器不允許露出油面，當(dāng)泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，其油面離過(guò)濾器頂面至少有 100mm,以免吸入空氣，甭的吸油高度應(yīng)小于 500mm. 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。 高 品質(zhì)的文檔來(lái)自專業(yè) 計(jì)算轉(zhuǎn)矩由下式求出： ? ?9550 WPT K Tn? ? ? ()Nm 式中： ??nT 需用轉(zhuǎn)矩，見(jiàn)各連軸器標(biāo)準(zhǔn) Nm WP 驅(qū)動(dòng)功率 KW n 工作轉(zhuǎn)速 /minr K 工況系數(shù) 取為 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)