1、本科課程設(shè)計(jì)論文 螺旋千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì) 二 級 學(xué) 院 機(jī)械與電子工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 年 級 學(xué) 號 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 職 稱 完 成 時 間 年 月 日獨(dú) 創(chuàng) 性 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是本人在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下取得的研究成果。除了文中特別加以注釋和致謝的地方外，論文（設(shè)計(jì)）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果。與本研究成果相關(guān)的所有人所做出的任何貢獻(xiàn)均已在論文（設(shè)計(jì)）中作了明確的說明并表示了謝意。簽名： 年月日授權(quán)聲明本人完全理解賀州學(xué)院有關(guān)保留、使用本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，即：學(xué)院有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）

2、的復(fù)印件和磁盤，允許畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱。本人授權(quán)賀州學(xué)院可以將畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編論文（設(shè)計(jì)）。本人論文（設(shè)計(jì)）中有原創(chuàng)性數(shù)據(jù)需要保密的部分為：無。簽 名： 年月日指導(dǎo)教師簽名： 年月日目 錄TOC o 1-2 h u HYPERLINK l _Toc15673 目 錄 PAGEREF _Toc15673 1 HYPERLINK l _Toc14699 摘 要 PAGEREF _Toc14699 2 HYPERLINK l _Toc1735 引 言 PAGEREF _Toc1735 3 HYPERLINK

3、 l _Toc9742 1 系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc9742 3 HYPERLINK l _Toc2710 1.1 功能要求 PAGEREF _Toc2710 3 HYPERLINK l _Toc19604 1.2 設(shè)計(jì)參數(shù) PAGEREF _Toc19604 3 HYPERLINK l _Toc21448 2 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 PAGEREF _Toc21448 10 HYPERLINK l _Toc17109 2.1 液壓執(zhí)行元件的類型 PAGEREF _Toc17109 10 HYPERLINK l _Toc25380 2.2 液壓回路的選擇 PAGEREF _Toc2538

4、0 11 HYPERLINK l _Toc1921 2.3 液壓回路的綜合 PAGEREF _Toc1921 16 HYPERLINK l _Toc24957 3 液壓元件的計(jì)算和選擇 PAGEREF _Toc24957 16 HYPERLINK l _Toc14715 3.1 液壓泵的選擇 PAGEREF _Toc14715 16 HYPERLINK l _Toc3615 3.2 電動機(jī)的選擇 PAGEREF _Toc3615 18 HYPERLINK l _Toc3851 3.3 閥類元件的選擇 PAGEREF _Toc3851 19 HYPERLINK l _Toc4528 3.4 液壓

5、輔助元件的選擇 PAGEREF _Toc4528 19 HYPERLINK l _Toc13238 4 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 PAGEREF _Toc13238 22 HYPERLINK l _Toc24885 4.1 液壓系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算 PAGEREF _Toc24885 22 HYPERLINK l _Toc10682 4.2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升的驗(yàn)算 PAGEREF _Toc10682 23 HYPERLINK l _Toc31250 5 繪制原理圖 PAGEREF _Toc31250 25 HYPERLINK l _Toc29824 5.1 液壓系統(tǒng)原理圖 PAGEREF _Toc298

6、24 25 HYPERLINK l _Toc18244 5.2 液壓元件型號及規(guī)格 PAGEREF _Toc18244 25 HYPERLINK l _Toc15231 6 總結(jié) PAGEREF _Toc15231 26 HYPERLINK l _Toc16675 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc16675 28 HYPERLINK l _Toc20844 Abstract: PAGEREF _Toc20844 29 HYPERLINK l _Toc9318 致 謝 PAGEREF _Toc9318 30生產(chǎn)線提升機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)作 者 指導(dǎo)教師 摘 要：針對現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)要求，本液

7、壓系統(tǒng)采用高效節(jié)能的設(shè)計(jì)思想進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，滿足市場對產(chǎn)品的需求量，提高企業(yè)在市場中的競爭性。通過計(jì)算和查閱相關(guān)液壓技術(shù)手冊，選擇液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，動力元件，閥類零件以及輔助元件，實(shí)現(xiàn)液壓元件集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。在對各個液壓回路進(jìn)行綜合優(yōu)化和分析液壓執(zhí)行元件的工作情況后，利用繪制液壓系統(tǒng)原理圖，執(zhí)行元件工況圖以及動力元件裝配圖和零件圖。經(jīng)過對液壓系統(tǒng)壓力損失和發(fā)熱溫升的驗(yàn)算，保障液壓系統(tǒng)可調(diào)速升降的性能。該液壓系統(tǒng)響應(yīng)快速，具有良好的節(jié)能性，實(shí)用性和高效性。關(guān)鍵詞：，液壓系統(tǒng)，液壓元件，變速升降引 言在現(xiàn)代科技快速發(fā)展的形勢下，傳統(tǒng)生產(chǎn)線提升機(jī)構(gòu)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)要求，而新型生產(chǎn)線液壓系

8、統(tǒng)提升機(jī)構(gòu)越來越向著機(jī)械自動化、高效化的方向發(fā)展，與此同時這也是未來企業(yè)生產(chǎn)線發(fā)展的主要趨勢。生產(chǎn)線液壓系統(tǒng)提升機(jī)構(gòu)的升降性能好，適用于廣泛的貨物舉升，主要應(yīng)用于生產(chǎn)流水線高度差設(shè)備之間的貨物運(yùn)送，物料的上線和下線，工件裝配部件時的提升，大型機(jī)庫上料以及下料，貨物倉庫裝卸等場所，實(shí)現(xiàn)物料的快速裝卸。尤其是在當(dāng)今新型生產(chǎn)線提升機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)尤為重要。利用其設(shè)備結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)緊湊、操作簡便、載荷可調(diào)、安裝快捷、同步精度高的特點(diǎn)，從而減輕繁重的體力勞動、提高勞動生產(chǎn)效率和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的機(jī)械化、自動化，提高企業(yè)在當(dāng)代市場環(huán)境中的競爭性。特別是近些年來，人們對產(chǎn)品需求量不斷的提升，生產(chǎn)線提升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)

9、更是得到了廣泛的使用。并且將來的生產(chǎn)線提升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)必定會朝著高速化，高效化，低能耗；機(jī)電液一體化；自動化、智能化以及液壓元件集成化，標(biāo)準(zhǔn)化的趨勢發(fā)展。起到提高液壓機(jī)構(gòu)的工作效率，降低生產(chǎn)成本的效果。經(jīng)過充分合理的利用機(jī)械和電子方面的先進(jìn)技術(shù)，達(dá)到促進(jìn)整個液壓系統(tǒng)完善的目的。1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1 功能要求（1）實(shí)現(xiàn)提升機(jī)構(gòu)可調(diào)速升降功能（2）實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)， 控制精度高，節(jié)能功能（3）實(shí)現(xiàn)液壓元件集成化、標(biāo)準(zhǔn)化1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。表1 設(shè)計(jì)參數(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)滑臺自重（N）800工作自重（N）4500快速上升速度（mm/s)40快速上升行程（mm)350慢速上升速度（mm/s

10、)10慢速上升行程（mm)100快速下降速度（mm/s)45快速下降行程（mm)4001.3 工況分析工況分析主要指對液壓執(zhí)行元件的工作情況的分析，分析的目的是了解在工作過程中執(zhí)行元件的速度、負(fù)載變化的規(guī)律，并將此規(guī)律用曲線表示出來，作為擬定液壓系統(tǒng)方案確定系統(tǒng)主要參數(shù)（壓力和流量）的依據(jù)。1.3.1 運(yùn)動分析把所研究的執(zhí)行元件在完成一個工作循環(huán)時的運(yùn)動規(guī)律用圖表示出來，如下圖1所示：圖1 工作循環(huán)圖1.3.2 負(fù)載分析把執(zhí)行元件在各階段的負(fù)載用曲線表示出來，由此圖可直觀地看出在運(yùn)動過程中何時受力最大，何時受力最小等各種情況，以此作為以后的設(shè)計(jì)依據(jù)。 （1）工作負(fù)載工作負(fù)載就是與運(yùn)動件的方向同

11、軸的切削力的分量，也是所移動的物體的重量。根據(jù)上述的表1-2設(shè)計(jì)參數(shù)表可知 =800+4500=5300 （2）摩擦阻力負(fù)載摩擦阻力是指運(yùn)動部件與支承面間的摩擦力，它與支承面的形狀、放置情況、潤滑條件以及運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)。,已知垂直于導(dǎo)軌的壓緊力為=60，采用=V型導(dǎo)軌，為摩擦系數(shù)，分為靜摩擦系數(shù)（，取0.3）和動摩擦系數(shù)（，取0.05），則靜摩擦負(fù)載：=動摩擦負(fù)載：=（3）慣性負(fù)載 慣性負(fù)載是運(yùn)動部件的速度變化時，由其慣性而產(chǎn)生的負(fù)載，可用牛頓第二定律計(jì)算：。式中，為運(yùn)動部件的質(zhì)量（）；為運(yùn)動部件的加速度（）；為運(yùn)動部件的重力（）；為重力加速度（）；為速度的變化量（）；為速度變化所需的時間（）。

12、加速上升：減速上升：制動：反向加速：反向制動：液壓缸各階段負(fù)載如下表2所示表2 液壓缸各階段負(fù)載工況計(jì)算公式總負(fù)載F/N缸推力F/N啟動加速快上減速慢上制動反向加速快下制動1.3.3 液壓缸的參數(shù)確定（1）初選液壓缸的工作壓力當(dāng)負(fù)載確定后，工作壓力就決定了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和合理性。若工作壓力低，則執(zhí)行元件的尺寸就大，重量也大，完成給定速度所需的流量也大；若壓力過高，則密封要求越高，元件的制造精度也就更高，容積效率也就會降低。所以根據(jù)下表3負(fù)載與壓力選取適當(dāng)?shù)墓ぷ鲏毫Α１? 負(fù)載與壓力負(fù)載F/KN50工作壓力P/MPa根據(jù)此設(shè)備的負(fù)載分析，初選液壓缸的工作壓力為。（2）計(jì)算液壓缸的尺寸，其中為液壓缸

13、工作的有效面積，為液壓缸上的外負(fù)載，為液壓缸的有效工作壓。，按照標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2348-93),如下表4所示表4 （GB/T2348-93)810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）注：括號內(nèi)尺寸為非優(yōu)先選用者。所以應(yīng)取。活塞桿直徑計(jì)算，式中為快上和快下的速度比。計(jì)算后，也應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)（GB/T2348-93）進(jìn)行圓整，見下表5。表5 （GB/T2348-93)4568101416182022252832364045505663708090100110125140160180200220所以取。則液壓缸的有效作用面積為：無桿腔

14、面積 有桿腔面積 （3）活塞桿穩(wěn)定性校核已知活塞桿總行程為，而活塞桿直徑為，需要進(jìn)行穩(wěn)定性校核，活塞桿穩(wěn)定性按下式進(jìn)行校核。 式中 為安全系數(shù)，一般取。當(dāng)活塞桿的細(xì)長比時，當(dāng)活塞桿的細(xì)長比，且時，則 ，式中安裝長度，其值與安裝方式有關(guān)；活塞桿橫截面最小回轉(zhuǎn)半徑，；,柔性系數(shù)見下表6；由液壓缸的支承方式?jīng)Q定的末端系數(shù)，見下表7；活塞桿材料的彈性模量，對剛可取表6 柔性系數(shù)材料f/MPa1鑄鐵5601/160080鍛鋼2501/9000110低碳鋼3401/750090中碳鋼4901/500085表7 末端系數(shù)支承說明末端系數(shù)2一端自由，一端固定兩端鉸接1一端鉸接，一端固定2兩端固定4活塞桿材料選

15、用45號中碳鋼，塑性跟強(qiáng)度適中，用于機(jī)械傳動，齒輪等。即，柔性系數(shù)。根據(jù)該液壓剛采取兩端都固定的支承方式，。即為穩(wěn)定性安全系數(shù)，一般為，取將數(shù)據(jù)帶入,所以，滿足穩(wěn)定性條件。（4）液壓缸的最大流量 1.3.4 繪制液壓執(zhí)行元件的工況圖從工況圖上可以直觀地、方便地找出最大工作壓力、最大流量和最大功率，根據(jù)這些參數(shù)即可選擇液壓泵及其驅(qū)動電動機(jī)；同時對系統(tǒng)中所有液壓元件的選擇也具有指導(dǎo)意義，通過分析工況圖，有助于選擇合理的基本回路。液壓缸的最大壓力為：液壓缸的最大功率為： 根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可繪制出液壓缸各工作階段的液壓缸壓力、流量和功率表，如下表8所示表8 液壓缸壓力、流量和功率表工況壓力p/MPa流量

16、q/(L/min)功率P/W快上慢上快下由表8可繪制出液壓缸的工況圖，如下圖2所示圖2 液壓缸工況圖2 擬定液壓系統(tǒng)原理圖2.1 液壓執(zhí)行元件的類型液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件包括液壓缸與液壓馬達(dá)，它們的職能是將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。按作用方式不同液壓缸可分為單作用式和雙作用式兩大類：按照不同的壓力，又可分為中低壓，中高壓和高壓液壓缸；按照結(jié)構(gòu)形式的不同，液壓缸還可分為活塞式，柱塞式，擺動式等形式。單活塞式雙作用液壓缸，它的結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。用它來實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動時，可免去減速裝置，并沒有傳動間隙，運(yùn)動平穩(wěn)，在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛地運(yùn)用。因此選用單活塞桿式雙作用液壓缸作為此液壓系統(tǒng)的液壓缸，如下圖3

17、所示。圖3 單活塞桿式雙作用液壓缸2.2 液壓回路的選擇2.2.1 調(diào)速回路（1）節(jié)流調(diào)速回路（請簡單做一些文字方面的敘述）如下圖4所示圖4 節(jié)流調(diào)速回路（2）容積調(diào)速回路 （請簡單做一些文字方面的敘述） 如下圖5所示 圖5 容積調(diào)速回路（圖太大，按上面我?guī)湍阏{(diào)的大小調(diào)節(jié)）（3）方案選擇方案1圖5中節(jié)流調(diào)速回路結(jié)構(gòu)簡單可靠，成本低，使用維修方便，在機(jī)床液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，而且用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路提高了回路速度的穩(wěn)定性；方案2圖6中容積調(diào)速回路效率低，發(fā)熱大。綜合考慮選擇方案1節(jié)流調(diào)速回路。2.2.2 速度換接回路（1）快進(jìn)和工進(jìn)換接回路 （請簡單做一些文字方面的敘述） 如下圖6所示 圖6

18、 快進(jìn)和工進(jìn)換接回路（圖太大，按上面我?guī)湍阏{(diào)的大小調(diào)節(jié)）（2）兩種工進(jìn)速度的換接回路（請簡單做一些文字方面的敘述）如下圖7所示圖7 兩種工進(jìn)速度的換接回路（3）方案選擇方案一圖6所示是用行程閥與節(jié)流閥并聯(lián)的快慢速換接回路，這種回路能實(shí)現(xiàn)快進(jìn)工進(jìn)快退停止的工作循環(huán)，能達(dá)到快速換切環(huán)路的目的，換接也比較平穩(wěn)；方案二圖7所示兩個調(diào)速閥并聯(lián)的兩工進(jìn)回路，其速度可以單獨(dú)調(diào)節(jié)，但是容易前沖現(xiàn)象。所以選擇方案1快進(jìn)和工進(jìn)換接回路。液控單向閥組成的平衡回路（請簡單做一些文字方面的敘述）如下圖8所示圖8 液控單向閥組成的平衡回路（2）省去液控?fù)Q向閥的液壓平衡回路（請簡單做一些文字方面的敘述）如下圖9所示圖9 省

19、去液控?fù)Q向閥的液壓平衡回路（3）方案選擇方案一圖8中使用的液控單向閥是錐面密封，泄漏量很小，由其組成的平衡回路鎖定性好，工作可靠，該平衡回路應(yīng)用廣泛；方案二圖9中用換向閥的中位機(jī)能代替液控單向閥的鎖定作用，用于鎖定要求不高，功率不大或功率雖然較大但工作不頻繁的定量泵油路中，如裝載機(jī)的升降，電梯和升降平臺的升降等液壓系統(tǒng)中。綜合考慮選擇方案二圖9中的省去液控?fù)Q向閥液壓平衡回路最為合適。2.3 液壓回路的綜合通過前面的分析，對比選出了節(jié)流調(diào)速回路，快進(jìn)和工進(jìn)換接回路，省去液控?fù)Q向閥的液壓平衡回路。為了提高回路的速度平穩(wěn)性，用調(diào)速閥代替節(jié)流閥作為此液壓系統(tǒng)的進(jìn)油路調(diào)速回路。通過把回路進(jìn)行優(yōu)化，有機(jī)的

20、組合，初步得出了液壓系統(tǒng)原理草圖，如下圖10所示。圖10 液壓系統(tǒng)原理草圖3 液壓元件的計(jì)算和選擇3.1 液壓泵的選擇液壓泵是液壓系統(tǒng)中的動力元件，它將驅(qū)動電動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能，為系統(tǒng)提供壓力油液。液壓泵的最高工作壓力就是系統(tǒng)正常工作時泵所能提供的最高工作壓力，液壓泵的最高工作壓力是選擇液壓泵型號的最重要依據(jù)。根據(jù)公式，其中為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的最大壓力；為液壓泵的出口至執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)口之間的總的壓力損失，有調(diào)速閥和管路較復(fù)雜的系統(tǒng)取。液壓泵的最大供油量按執(zhí)行元件工況圖上的最大工作流量及回路系統(tǒng)中的泄漏量來確定，即，其中為修正系數(shù)，一般取；為液壓缸流量之和的最大值。已知，根據(jù)查表如下表9所示表

21、9 泵的參數(shù)表泵的類型壓力(MPa)額定流量(L/min)最大常用最大常用外嚙合齒輪泵301104003100內(nèi)嚙合齒輪泵354030450200定量葉片泵17/512/52005150變量葉片泵12/57/5*100150螺桿泵17/536750031000變量軸向柱塞泵730351000*斜軸泵702530800*徑向柱塞泵10030402000*因此，選擇外嚙合齒輪泵作為此液壓系統(tǒng)的液壓泵最為合適。由下表10可以確定此外嚙合齒輪泵的型號。表10 外嚙合齒輪泵的型號類型型號排量/(mL/r)轉(zhuǎn)速/(r/min)壓力/MPa容積效率（）額定最高額定最高外嚙合齒輪泵G202387-230036

22、001423-8790G3058161-220030001423-90GPC4208023003300-1825-80綜合考慮選擇型號為的外嚙合齒輪泵作為此液壓系統(tǒng)的液壓泵。3.2 電動機(jī)的選擇驅(qū)動液壓泵的電動機(jī)功率可由公式：計(jì)算得出，式中已知液壓泵的最高供油壓力，液壓泵的實(shí)際輸出流量。液壓泵的總效率可查詢下表11可知，表11 液壓泵的總效率性能參數(shù)表/類型齒輪泵外嚙合內(nèi)嚙合楔塊式擺線轉(zhuǎn)子式總效率（）6387906580外嚙合齒輪泵的總效率為，可取。將已知的數(shù)據(jù)帶入公式計(jì)算可得到電動機(jī)的功率：，而電動機(jī)的選擇必須要兼顧功率與轉(zhuǎn)速，如下表12所示，表12 電動機(jī)的參數(shù)型號功率KW轉(zhuǎn)速r/min電

23、流A重量kgY132S1-2290064Y160M1-2112930117Y160L-22930147Y180M-2222940180Y200L1-2302950240經(jīng)過前面的計(jì)算知道電動機(jī)的功率，又知道型號的外嚙合齒輪液壓泵的額定轉(zhuǎn)速為，因此選擇功率為，轉(zhuǎn)速為，型號為的液壓電動機(jī)最為合適。3.3 閥類元件的選擇如下表13所示表13 閥類元件的選擇類別型號壓力范圍/MPa額定流量/(L/min)額定通徑/mm溢流閥D系列直動式溢流閥2516-調(diào)速閥FCG-03型調(diào)速閥213810610（3 8）行程閥WM型行程換向閥32401006 10單向節(jié)流閥MK型單向節(jié)流閥15400630兩位四通電磁

24、換向閥WMM型電磁換向閥32401006 10 16三位四通換向閥DG4V-5型電磁換向閥120103.4 液壓輔助元件的選擇3.4.1 管路和接頭選擇液壓系統(tǒng)油管參照如下表14所示油泵流量與推薦油管通徑進(jìn)行選擇。國家標(biāo)準(zhǔn)中：吸油管路的推薦流速為：；回油管路的推薦流速為：；壓力油管路中的推薦流速為： ； ； ； ； 表14 油泵流量與推薦油管通徑流量L/min吸油管回油管25bar3m/s50bar4m/s100bar5m/s510152030綜合考慮，此液壓系統(tǒng)回路中的油管選擇流量為，吸油管流速為，通徑為；回油管流速為，通徑為；壓力油管路，流速為，通徑為最為合適。利用卡套變形卡住管道并進(jìn)行密

25、封，結(jié)構(gòu)先進(jìn)，性能良好，重量輕，體積小使用方便，廣泛應(yīng)用于液壓系統(tǒng)中，因此選擇卡套式管接頭作為此液壓系統(tǒng)的油管接頭。管接頭螺紋由下表15所示可知表15 管接頭螺紋管接頭連接螺紋/mm公稱壓力pn/MPa推薦管道通過流量81625cm3/sL/min管道壁厚/mm1111111M101111105112241725126684023105063M272241670100M33222352670160M42224564170250M482376680400M6023510500630綜合考慮應(yīng)選擇管接頭螺紋為。3.4.2 油箱的選擇（1）油箱選擇要點(diǎn)油箱必須有足夠大的容積，一方面盡可能地滿足散熱要

26、求，另一方面在液壓系統(tǒng)停止工作時應(yīng)能容納系統(tǒng)中的所有工作介質(zhì)，而工作時又能保持適當(dāng)?shù)囊何弧Ｈ缦卤?6油箱容量所示表16 油箱容量4L6L10L25L40L63L100L160L250L315L400L500L630L800L1000L1250L1600L2000L3150L4000L5000L6300L-油箱的容量與系統(tǒng)的流量有關(guān)，一般容量可取最大流量的倍。開式油箱結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護(hù)方便，液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。因此，選擇油箱容量為的開式油箱作為此液壓系統(tǒng)的油箱最為合適。另外，吸油管及回油管應(yīng)插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產(chǎn)生氣泡。并且吸油管及回油管之間的距離要盡可能的遠(yuǎn)一些，之間應(yīng)

27、設(shè)置隔熱板，以加大液流循環(huán)的途徑，這樣能提高散熱，分離空氣及沉淀雜志的效果。隔板高度為液面高度的。油箱的底部應(yīng)距地面以上，以便于搬運(yùn)，放油和散熱。在油箱的適當(dāng)位置要設(shè)吊耳，以便吊運(yùn)，還要設(shè)置液位計(jì)，以監(jiān)視液位。還要對油箱內(nèi)表面進(jìn)行防腐處理。3.4.3 過濾器的選擇由于開式油箱直接與大氣相通，為了在油箱液面上升與下降形成油箱呼吸的時候，不致使大氣中的灰塵等吸入油箱，必須安裝空氣過濾器，保持油液的清潔。QLS-1-10型號的吸濕空氣過濾器，具有透明殼體，使得吸濕劑狀態(tài)變化引起色彩變化一目了然；另外，封閉式的結(jié)構(gòu)，不經(jīng)吸濕器而直接將空氣排出大氣，延長吸濕劑使用壽命；它的成本低廉，并且吸濕劑可經(jīng)干燥后

28、重復(fù)使用而降低維護(hù)費(fèi)用。3.4.4 蓄能器的選擇蓄能器在液壓系統(tǒng)中是用來儲存，釋放能量的裝置，也可作為輔助液壓源在短時間里提供一定數(shù)量的壓力油，滿足系統(tǒng)對速度，壓力的要求。在封閉的回路中，因?yàn)橛蜏厣邥沟檬挂后w膨脹，產(chǎn)生高壓。使用蓄能器可以對其吸收，當(dāng)容積變化時，也可以起到補(bǔ)償?shù)淖饔谩Ｒ虼耍x用型的氣囊式蓄能器，響應(yīng)良好，無噪聲，既可以蓄能和吸收脈動沖擊，又可以傳遞異性液體，作為此液壓系統(tǒng)的蓄能器最為理想。4 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算4.1 液壓系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算4.1.1 管道內(nèi)的沿程損失，其中為管路的沿程壓力損失，為沿程阻力系數(shù)，為管的內(nèi)徑，為液體平均速度，為液壓油密度。由下表17沿程阻力系數(shù)表

29、所示表17 沿程阻力系數(shù)管子內(nèi)徑mm101520457095125150管子內(nèi)徑mm175210235260285310335360已知管子內(nèi)徑，因此選擇。設(shè)計(jì)此液壓系統(tǒng)的油管長度，采用液壓油，密度，液壓油液流平均流速。因此，油管中沿程壓力損失為：4.1.2 管路和閥類元件的局部壓力損失油管中的壓力損失可以根據(jù)安裝的具體結(jié)構(gòu)情況，一般取油管中沿程壓力損失的，即。因?yàn)楸疽簤合到y(tǒng)回路中所有閥類零件的額定流量比系統(tǒng)的最大流量大很多，系統(tǒng)的壓力也比較小，因此，閥類元件的局部壓力損失。4.1.3 液壓系統(tǒng)壓力損失液壓系統(tǒng)壓力總的損失包括油管中沿程壓力的損失以及管路的局部壓力損失和各個閥類元件的局部壓力損

30、失 ，即 4.2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升的驗(yàn)算液壓系統(tǒng)工作時，除執(zhí)行元件驅(qū)動負(fù)載做有效工外，能量的損失轉(zhuǎn)化為了熱量，使系統(tǒng)的工作溫度升高，導(dǎo)致一些不利情況的發(fā)生。液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率計(jì)算公式為：，公式中為液壓泵的輸入功率，為液壓泵的總效率，為液壓回路的效率，為液壓缸的總效率。液壓泵的輸入功率可根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算：，為輸出壓力，為輸出流量，為液壓泵的總效率由前面查表得知。由上面的計(jì)算可知，。把以上數(shù)據(jù)帶入公式可求出液壓泵的輸入功率：液壓回路中的效率可以根據(jù)公式來計(jì)算，式子中為同時動作的液壓執(zhí)行元件的工作壓力與輸入流量乘積的總和，在此液壓系統(tǒng)中可近似選擇液壓缸在快上時所產(chǎn)生的最大壓力與乘積代替，即。同理

31、，在上面液壓泵的計(jì)算選擇中可知，液壓泵最大工作壓力為，最大輸出流量為。因此，。把計(jì)算的數(shù)據(jù)代入公式可求出液壓回路中的效率：。液壓缸的總效率可查閱手冊如下表18所示可得，。表18 液壓缸的總效率活塞密封圈形式Pmin/MPamO,L,U,X,YV活塞環(huán)密封通過上述的數(shù)據(jù)查詢與計(jì)算，可得出液壓系統(tǒng)發(fā)熱的總功率：4.2.1 液壓系統(tǒng)的散熱功率液壓系統(tǒng)當(dāng)中所產(chǎn)生的總熱量，其中一些熱量使工作介質(zhì)溫度上升，另一部分的熱量散發(fā)到外界的空氣當(dāng)中。又因?yàn)橐簤河吐樊?dāng)中的發(fā)熱量跟管道的散熱量基本保持平衡，因此，可以近似認(rèn)為液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量都由油箱的表面散發(fā)出去。可以根據(jù)下面的公式進(jìn)行計(jì)算：,為油箱的散熱系數(shù)，()

32、；為油箱的散熱面積；為系統(tǒng)中工作介質(zhì)的溫度（）；為環(huán)境溫度（）。油箱的散熱系數(shù)可由下表19查找可知，表19 油箱的散熱系數(shù)散熱條件散熱系數(shù)散熱條件散熱系數(shù)通風(fēng)很差89風(fēng)扇條件23通風(fēng)良好15循環(huán)水冷卻110175由前面的油箱選擇可知，此液壓系統(tǒng)油箱選擇的是容積為的開式油箱，通風(fēng)比較良好，因此可取()。容積為油箱，可把三邊邊長設(shè)置為：，油位高度為油箱的，散熱面積可按公式：計(jì)算得出，又已知油箱的體積,因此。系統(tǒng)的溫升計(jì)算公式為：,由前面的計(jì)算可知系統(tǒng)的發(fā)熱功率,所以。經(jīng)過上述數(shù)據(jù)的查詢和計(jì)算，系統(tǒng)的散熱功率。5 繪制原理圖5.1 液壓系統(tǒng)原理圖（請對原理進(jìn)行簡單說明，此圖作為附錄橫版放置一份，以便

33、評閱老師看得更清晰）如下圖11所示圖11 液壓系統(tǒng)原理圖5.2 液壓元件型號及規(guī)格（請進(jìn)行簡單說明）如下表20所示表20 液壓元件型號及規(guī)格序號名稱型號及規(guī)格額定流量/(L/min)1液壓泵GPC4型外嚙合齒輪泵31002溢流閥DG-02163濾油器XLX-06-804調(diào)速閥FCG-03型調(diào)速閥381065三位四通換向閥DG4V-5型電磁換向閥1206單向節(jié)流閥MK型單向節(jié)流閥154007兩位四通電磁換向閥WMM型電磁換向閥401008液壓缸HSGF型單活塞桿式雙作用液壓缸9蓄能器NXQl-L0.25/*-H10行程閥WM型行程換向閥4010011節(jié)流閥SR(C)T-0333012單向閥AF3

34、-Ea10B6 總結(jié)液壓系統(tǒng)由能源裝置，執(zhí)行裝置，控制調(diào)節(jié)裝置，輔助裝置，工作介質(zhì)組成。本次設(shè)計(jì)對液壓系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)兼顧企業(yè)生產(chǎn)線以及市場對產(chǎn)品的需求進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。在研究設(shè)計(jì)的過程中查閱了參考了大量資料，進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算與檢驗(yàn)，對液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)的方法做出了比較深入的了解，深刻的體會到科學(xué)合理的對液壓系統(tǒng)各個回路與元件設(shè)計(jì)選擇的重要性。系統(tǒng)基本上滿足了快速上升-慢速上升（可調(diào)速）-快速下降-下位停止的半自動循環(huán)要求，為企業(yè)生產(chǎn)線提供一個實(shí)用高效的液壓控制系統(tǒng)，減少了人工的勞動量，節(jié)省了工作時間，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)的成本，增加了企業(yè)的生產(chǎn)效益。但是，不可避免的存

35、在一些不足，尤其是在處理一些小功率信號的誤差檢測，補(bǔ)償?shù)裙δ軙r，液壓裝置不如電子和機(jī)電設(shè)備那樣快速，精確和便捷。放眼液壓系統(tǒng)控制將來的發(fā)展，隨著當(dāng)今社會電子，網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域技術(shù)的迅猛發(fā)展，與液壓結(jié)合發(fā)揮兩者的優(yōu)勢是必然趨勢。特別是液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)，逐漸朝著綠色環(huán)保的方向發(fā)展，采用水為工作介質(zhì)，取代油液，結(jié)構(gòu)更簡單，高效，生產(chǎn)成本更低。此外，對液壓元件的材料，傳動方面以及故障的自動檢測方面領(lǐng)域展開了新的研究。為解決系統(tǒng)的泄漏問題，對產(chǎn)品的質(zhì)量和密封性提出了更高的要求。相信液壓控制系統(tǒng)的弊端一定可以得到有效的彌補(bǔ)和改善，在未來應(yīng)用于更廣泛的領(lǐng)域，不斷地促進(jìn)液壓系統(tǒng)控制技術(shù)的發(fā)展與完善。參考文

36、獻(xiàn)1左健民.液壓與氣壓傳動（第四版）M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20052手嶋力.液壓機(jī)構(gòu)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20103方昌林,凌智勇.液壓氣動與控制技術(shù)問題對策M(jìn).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20104李松晶,向東,張瑋.液壓氣動系統(tǒng)原理圖M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20135張利平.現(xiàn)代液壓技術(shù)應(yīng)用M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20096張利平.液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與使用M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20137岑崗.計(jì)算機(jī)繪圖基礎(chǔ):AutoCAD2007M.浙江:科學(xué)技術(shù)出版社,20078劉延俊.液壓回路與系統(tǒng)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,20099張應(yīng)龍.液壓識圖M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,201210臧克江.液壓缸M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,201011張忠遠(yuǎn),王鋒.液壓節(jié)能技術(shù)M.北京:清華大學(xué)工業(yè)出版社,201212宋錦春.液壓技術(shù)實(shí)用手冊M.北京:中國電力出版社,201113胡家富,王慶勝.液壓、氣動系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)M.北京:中國電力出版社,201114劉延俊.液壓元件及系統(tǒng)的原理、使用與維修M.北京: