平頂山工業職業技術學院畢業設計說明書第PAGEI頁提供全套畢業設計，歡迎咨詢摘要液壓傳動的基本原理是機械能與液壓能的相互轉換，液壓千斤頂是典型的利用液壓傳動的設備，液壓千斤頂具有結構緊湊、體積小、重量輕、攜帶方便、性能可靠等優點，被廣泛應用于流動性起重作業，是維修汽車、拖拉機等理想工具。其結構輕巧堅固、靈活可靠，一人即可攜帶和操作，千斤頂是用剛性頂舉件作為工作裝置，通過頂部托座或底部托爪在小行程內頂升重物的輕小起重設備。我國千斤頂產業發展進步較晚，建國以來到改革開放前，我國千斤頂的需求主要是以工業和國防尖端使用為主。改革開放后，國民經濟的快速發展，人民生活水平的顯著提高，拉動了千斤頂的需求。進入上世紀九十年代后，我國千斤頂產業進入快速發展期，千斤頂需求的增速遠高于全球水平。1990年以來，全球千斤頂表觀消費量以年均6%的速度增長，而九十年代的十年間，我國千斤頂表觀消費量年均增長率達到17.73%，是世界年均增長率的2.9倍。進入二十一世紀，我國千斤頂產業高速增長。2000年—2004年，我國千斤頂消費量從188萬噸增長到447萬噸，增加了2.3倍，年平均增長率在27%以上。其中，2001年，我國千斤頂表觀消費量達到225萬噸，超過美國成為世界第一千斤頂消費大國。同時，千斤頂進口也大幅度增加。1998年，我國千斤頂進口100萬噸，由此成為世界上最大的千斤頂進口國。2004年與1998年比，千斤頂進口增長幅度年均達到27.14%。預計2005年，中國千斤頂表觀消費量將達到500萬噸，進口仍將保持在300萬噸左右。伴隨著千斤頂市場的快速發展，我國千斤頂產量也結束了長期徘徊的局面，實現了高速增長。我國千斤頂產量從2000年的46萬噸增長到2004年的236萬噸，年平均增長率在82.6%，占國內市場需求的比重也由2000年的24.47%提高到2004年的52.80%。而同期，世界千斤頂產量則僅以6%左右的速度增長。從總體上看，我國千斤頂正在經歷由規模小、水平低、品種單一、嚴重不能滿足需求到具有相當規模和水平、品種質量顯著提高和初步滿足國民經濟發展要求的深刻轉變，千斤頂需求將逐步實現自給。

目錄摘要 1第一章:液壓千斤頂的基本介紹 1液壓系統分析 1液壓千斤頂原理圖 2液壓千斤頂的組成 3液壓千斤頂的分類 3按結構特征可分為 4量具-千斤頂 5其它分類 5液壓千斤頂的使用說明 5液壓千斤頂常見故障排除 6千斤頂系統結構分析 7第二章:液壓千斤頂的優缺點及保養 10液壓千斤頂的優點 10液壓千斤頂的缺點 10液壓千斤頂的維護 11第三章:液壓千斤頂的機構設計 12結構設計的意義 12千斤頂的結構 12螺旋傳動選擇 13螺紋類型選擇 14液壓千斤頂活塞部位密封 14第四章液壓千斤頂的計算與說明 16液壓缸的設計 16液壓缸的主要形式及選材 16液壓缸的壓力 16液壓缸的輸出力與輸出力 17液壓缸的輸出速度 18大液壓缸的輸出速度 18液壓缸的功率 18小液壓缸的主要參數計算 19小液壓缸壁厚及長度的確定 19液壓缸外徑的計算 20油口尺寸 20內管設計 21外管設計 22油缸的壁厚校驗 22鎖母螺紋牙剪切強度校驗 23鎖母螺紋牙的彎曲強度校驗 24第五章油箱的結構設計及防噪 25油箱的結構設計 25防噪音問題 26他應注意事項 26第六章液壓油 28液壓油的分類與牌號劃分 28液壓油的規格、性能及應用 296.3液壓油的選用 29常見品牌 30第七章千斤頂的使用方法 32結論 33參考文獻 34致謝 35第一章:液壓千斤頂的基本介紹1.1液壓系統分析液壓系統的主要功能是為千斤頂提供動力，通過換向裝置使千斤頂具有上升和下降的功能。為千斤頂的正常工作提供保證和保護措施。由于該頂升系統采用單片機控制，并配有壓力傳感器和光柵位移傳感器來檢測壓力信號和千斤頂的位移量，所以可通過單片機控制油缸內的壓力、進油口的流量和活塞的運動速度。這樣在一般液壓系統中常用到的節流閥、調速閥、背壓閥、減壓閥等元器件可不必使用到，液壓回路得到極大的簡化。在液壓油路的進油端設置一個溢流閥，給液壓系統提供雙重保護。在回油端設置一濾油器，保證油液清潔，可提高使用壽命。使用二位四通的電磁換向閥改變油路方向。為使液壓缸的運動速度不受載荷變化的影響，保持穩定，我們在油缸的下腔進油口處安裝一個平衡閥，該閥不但能保證千斤頂升降時都處于進油調速狀態，同時還具有單向閥的功能，所以無論是停電還是破管時，平衡閥均能無泄漏的立即將下腔封閉，保證工件不會自由下滑。使千斤頂在停電狀態仍能可靠承載。1.2液壓千斤頂原理圖圖1.1液壓千斤頂結構圖液壓千斤頂的工作原理如圖1.1所示，大缸體3和大活塞4組成舉升缸；杠桿手柄6、小缸體8、活塞7、單向閥5和9組成手動液壓泵。活塞和缸體之間保持良好的配合關系，又能實現可靠的密封。當抬起手柄6，使小活塞7向上移動，活塞下腔密封容積增大形成局部真空時，單向閥9打開，油箱中的油在大氣壓力的作用下通過吸油管進入活塞下腔，完成一次吸油動作。當用力壓下手柄時，活塞7下移，其下腔密封容積減小，油壓升高，單向閥9關閉，單向閥5打開，油液進入舉升缸下腔，驅動活塞4使重物G上升一段距離，完成一次壓油動作。反復地抬、壓手柄，就能使油液不斷地被壓入舉升缸，使重物不斷升高，達到起重的目的。如將放油閥2旋轉90°（在實物上放油閥旋轉角度是可以改變的），活塞4可以在自重和外力的作用下實現回程。這就是液壓千斤頂的工作過程。1.3液壓千斤頂的組成液壓系統主要由：動力元件（油泵）、執行元件（油缸或液壓馬達）、控制元件（各種閥）、輔助元件和工作介質等五部分組成。1、動力元件（油泵）:它的作用是把液體利用原動機的機械能轉換成液壓力能，是液壓傳動中的動力部分。2、執行元件（油缸、液壓馬達）:它是將液體的液壓能轉換成機械能。其中，油缸做直線運動，馬達做旋轉運動。3、控制元件:包括壓力閥、流量閥和方向閥等，它們的作用是根據需要無級調節液壓動機的速度，并對液壓系統中工作液體的壓力、流量和流向進行調節控制。4、輔助元件:除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件及郵箱等，它們同樣十分重要。5、工作介質:工作介質是指各類液壓傳動中的液壓油或乳化液，它經過油泵和液動機實現能量轉換。1.4液壓千斤頂的分類千斤頂是一種用鋼性頂舉件作為工作裝置，通過頂部托座或底部托爪在行程內頂升重物的輕小起重設備！作為一種傳統頂舉重物的工具，千斤頂在建筑、鐵路、醫療、汽車維修等各領域均得到了廣泛的應用。目前，在生產實踐中使用著以下各種各樣的千斤項:在建筑領域中應用的千斤頂主要有鋼絞線千斤頂、松卡式千斤頂、穿心式千斤頂、掩護支架平衡千斤頂、預應力前卡式千斤頂、預應力張拉式千斤頂，窄空間小噸位千斤頂等；在汽車運輸維修部門應用的千斤頂有螺旋千斤頂、液壓千斤頂、充氣千斤頂等；在醫療衛生部門應用的有X線刀機械微調千斤頂；除此以外還有應用在其他領域的一些千斤頂。1.4.1按結構特征可分為1、螺旋千斤頂：由人力通過螺旋副傳動，采用螺桿或由螺桿推動的升降套筒作為剛性頂舉件的千斤頂。螺旋式千斤頂是千斤頂的一種，普通螺旋千斤頂靠螺紋自鎖作用支持重物，構造簡單，但傳動效率低，返程慢。自降螺旋千斤頂的螺紋無自鎖作用，但裝有制動器。放松制動器，重物即可自行快速下降，縮短返程時間，但這種千斤頂構造較復雜。螺旋千斤頂能長期支持重物，最大起重量已達100噸，應用較廣。下部裝上水平螺桿后，還能使重物作小距離橫移。螺旋千斤頂為進一步降低外形高度和增大頂舉距離，可做成多級伸縮式的。螺旋式千斤頂廣泛應用于工廠、貨棧、碼頭、電站、伐木場等場合，是起升搬運物品，最理想的起重設備之一。2、齒條千斤頂：也叫齒條頂升器。采用齒條作為剛性頂舉件的千斤頂。齒條式千斤頂由齒條、齒輪、手柄等組成，在承載齒條的上方有一轉動頭，用來放置被舉升的載荷。使用時，只要搖動手柄，齒便帶動齒條上升或下降，從而實現重物的上升或下降。有時被舉升的載荷也可以放在側面的凸耳上，但在此情況下，由于齒條受著偏心載荷，所以其允許的舉重量只能是額定舉重量的一半。為了支持其所舉起的載荷，防止由于自重的降落應裝有安全搖柄裝置。起重量一般不超過20噸，可長期支持重物，主要用在作業條件不方便的地方或需要利用下部的托爪提升重物的場合，如鐵路起軌作業。3、液壓千斤頂:由人力或電力驅動液壓泵，通過液壓系統傳動，用缸體或活塞作為頂舉件。液壓千斤頂可分為整體式和分離式。整體式的泵與液壓缸聯成一體；分離式的泵與液壓缸分離，中間用高壓軟管相聯。液壓千斤頂結構緊湊，能平穩頂升重物，起重量最大達1000噸，行程1米，傳動效率較高，故應用較廣；但易漏油，不宜長期支持重物。如長期支撐需選用自鎖千斤頂，螺旋千斤頂和液壓千斤頂為進一步降低外形高度或增大頂舉距離，可做成多級伸縮式。液壓千斤頂除上述基本型式外，按同樣原理可改裝成滑升模板千斤頂、液壓升降臺、張拉機等，用于各種特殊施工場合。1.4.2量具-千斤頂按JB3411.58--99標準制造,用于檢測零部件時的支承，產品分別為鋼件和鑄鐵1.4.3其它分類按其它方式分類可分類為分離式千斤頂，臥式千斤頂，爪式千斤頂，同步千斤頂，油壓千斤頂，電動千斤頂等！1.5液壓千斤頂的使用說明1、液壓千斤頂在頂升作業時，要選擇合適噸位的液壓千斤頂：承載能力不可超負荷，選擇液壓千斤頂的承載能力需大于重物重力的1.2倍；液壓千斤頂最低高度合適，為了便于取出，選用液壓千斤頂的最小高度應與重物底部施力處的凈空相適應，起落過程中墊枕木支持重物時，液壓千斤頂的起升高度要大于枕木厚度與枕木變形之和。2、液壓千斤頂在使用前應擦拭干凈，并應檢查各部件是否靈活，有無損傷，在有載荷時切忌將快速接頭卸下,以免發生事故及損壞部件。3、使用液壓千斤頂時，應先將重物先試頂起一部分，仔細檢查液壓千斤頂無異常后，再繼續頂升重物。若發現墊板受壓后不平整、不牢固或液壓千斤頂有傾斜時，必須將液壓千斤頂卸壓回程，及時處理好后方可再次操作。4、在頂升過程中，應隨重物的不斷上升及時在液壓千斤頂下方鋪墊保險枕木架，以防液壓千斤頂傾斜或引起活塞突然下降而造成事故，下放重物時要逐步向外抽出枕木，枕木與重物間的距離不得超過一塊枕木的厚度，以防意外！5、若重物的頂升高度需超出液壓千斤頂額定高度時，需先在液壓千斤頂頂起的重物下墊好枕木，降下液壓千斤頂，墊高其底部，重復頂升，直至需要的起升高度。6、液壓千斤頂不可作為永久支承設備。如需長時間支承，應在重物下方增加支承部分，以保證液壓千斤頂不受損壞。7、若頂升重物一端只用一臺液壓千斤頂時，則應將液壓千斤頂放置在重物的對稱軸線上，并使液壓千斤頂底座長的方向和重物易傾倒的方向一致。若重物一端使用兩臺液壓千斤頂時，其底座的方向應略呈八字形對稱放置于重物對稱軸線兩側1.6液壓千斤頂常見故障排除1、重載時頂桿不能升起。當千斤頂頂到某一高度后,頂桿就不再升高這表明千斤頂內缺少工作油,應予補足。4、頂桿抖動。這說明回油閥關閉不嚴,可將回油閥針再向里擰緊一些。若仍不能頂起,且壓桿周圍漏油,則為頂桿密封圈損壞,應予更換。若不能頂起且壓桿周圍也無漏油,再檢查回油閥和進油閥門能否關嚴包括壓桿筒體端面接合處的密封墊圈情況若上述均無異常,則為頂桿密封圈損壞或其固定螺打松動,應予更換或擰緊。3、空載時頂桿就不能升起。首先檢查千斤頂的油量,不足時應添加。若千斤頂不缺油可將千斤頂回油閥針松開,拆下加油孔油塞,然后用腳踩住千斤頂底座,雙手向上拔起頂桿再壓下去,如此反復拔、壓頂桿幾次,以排除空氣若做完上述檢查后,擰緊加油孔油塞和回油閥,再試空頂若此時頂桿仍不能上升,應將千斤頂放平,拆去回油閥,檢查閥與座的接觸情況是否良好,若有臟物,應予清除若有坑、槽、不平應予更換。最后檢查進油閥門是否密封良好,頂桿密封圈有無損壞或脫落,若有則及時更換。4、漏油。千斤頂的漏油部位多在座與筒體結合處、頂桿周圍、回油閥的鎖緊螺紋處、加油孔的固定油塞處、壓桿周圍等。漏油原因多為密封墊圈損壞必須及時更換1.7千斤頂系統結構分析由于千斤頂的外形尺寸較大，需承受的較大的沖擊載荷，所以初步擬定采用了法蘭型液壓缸的結構原型，并在此基礎上針對液壓千斤頂的使用特性進行調整。為了適應復雜工作表面的工件，千斤頂的工作臺與活塞桿應采用轉動連接副相連。當頂升系統工作時，液壓千斤頂工作臺可隨工件表面形狀進行自由轉動調節，所以設計時將活塞桿頂部插入球頭，與工作臺形成轉動副。如圖1-2所示。球頭與活塞桿采用緊固螺釘固定。為了能使頂升系統能夠提供長時間而穩定的支撐力，采用鎖母來提供機械支撐，當活塞上升時，鎖母隨其同步上升，到達預定位置后，活塞停止上升，再將鎖母旋到螺紋底部，這時通過千斤頂箱體對鎖母的支撐使得工作臺所受載荷全部轉變為鎖母和活塞桿之間的梯形螺紋所受到的切應力。這樣即使是在油壓壓力不足或掉電的情況下也能穩定的承載重物。由于光柵尺的尺寸較長，只能將活塞和活塞桿做成中空狀來放置光柵傳感器。這樣活塞與活塞桿之間就不宜采用螺母緊固，為方便起見，我們將活塞和活塞桿合為一體，材料同為45號鋼。工作時發光元件與光敏元件隨活塞作同步運動，光柵尺下端固定在底蓋上不動，光源與光柵尺的相對位移量通過讀數頭轉化為數字信號傳遞給單片機。圖1.2千斤頂的工作臺與活塞之間的連接由于千斤頂的行程較長，達400mm，當工作臺旋轉一個角度去承載重物時容易產生較大的彎曲力矩使活塞桿折斷。所以有必要設計一個支撐套進行保護。支撐套與油缸壁之間采用通孔螺釘緊固。圖1.3液壓缸底蓋的固定方式由于光柵傳感器放在千斤頂內部，考慮到其信號線的連接問題，我們將油缸底蓋與千斤頂底座之間留有一定空間。為了方便裝卸，不宜將底蓋與油缸焊接。經過多方面的考慮，比較了多種方案后，采用了如圖1.3所示的方法固定底蓋。

第二章:液壓千斤頂的優缺點及保養2.1液壓千斤頂的優點1、體積小、重量輕，例如同等功率液壓馬達的重量只有電動機的10%～20%，因此慣性力較小。2、能在給定范圍內平穩的自動調節牽引速度，并可實現無級調速，且速度范圍最大可達1:2000（一般為1:100）.3、轉向容易，在不改變電機旋轉方向的情況下，可以較方便地實現工作機構旋轉和直線往復運動的轉換。4、液壓泵和液壓馬達之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴格限制。5、由于采用油液為工作介質，元件相對運動表面間能自行潤滑，磨損小，使用壽命長。6、操縱控制簡便，自動化程度高。7、容易實現過載保護。8、液壓元件實現了標準化、系列化、通用化，便于設計、制造和使用。2.2液壓千斤頂的缺點1、使用液壓傳動中的泄露和液體可壓縮性使傳動比無法保證嚴格的傳動比。2、液壓傳動有較高的能量損失（泄漏損失，摩擦損失等），故傳動效率不高，不易做遠距離傳動。3、液壓故障不容易找出原因。4、對液壓元件制造精度要求高，工藝復雜，成本較高。5、液壓元件維修較復雜，且需有較高的技術水平。6、液壓傳動對油溫變化較敏感，這會影響它的工作穩定性，因此液壓傳動不宜2.3液壓千斤頂的維護1、液壓千斤頂使用時底部要墊平整、堅韌。無油污的木板以擴大承壓面，保證安全。不能用鐵板代替木板，以防滑動。2、起升時要求平穩，重物稍起后要檢查有無異常情況，如無異常情況才能繼續升頂。不得任意加長手柄或過猛操作。3、不超載、超高。當套筒出現紅線時，表明已達到額定高度應停止頂升。4、數臺液壓千斤頂同時作業時，要有專人指揮，使起升或下降同步進行。相鄰兩臺液壓千斤頂之間要支撐木塊，保證間隔以防滑動。5、使用液壓千斤頂時要時刻注意密封部分與管接頭部分，必須保證其安全可靠。6、液壓千斤頂不適用于有酸、堿或腐蝕性氣體的場所。

第三章:液壓千斤頂的機構設計3.1結構設計的意義機械結構設計就是將抽象的工作原理變成技術圖樣的過程。在此過程中要兼顧各種技術、經濟和社會要求，并且應設計出盡可能多的可能性方案，從中優選或歸納出經濟合理的方案。結構設計是將抽象的工作原理具體化為某類或構件零部件的圖樣，然后進一步確定它們的加工工藝、材料、幾何尺寸、公差等；尋找所選方案中的缺陷和薄弱環節，對照各種要求、限制，反復改進。進行強度、剛度以及各種功能的指標驗算；繪制裝配圖和零件圖；編寫計算說明書。3.2千斤頂的結構圖3.1液壓千斤頂的結構液壓千斤頂結構如圖3.1所示。工作時通過上移6手柄使7小活塞向上運動從而形成局部真空，油液從油箱——9單向閥被吸入小油缸，然后下壓6手柄使7小活塞下壓，把小油缸內的液壓油通過10單向閥壓入3大油缸內，從而推動2大活塞上移，反復動作頂起重物。通過1調節螺桿可以調整液壓千斤頂的起始高度。使用完畢后扭轉4回油閥桿，連通3大油缸和油箱，油液直接流回油箱，2大活塞下落。大活塞下落速度取決與回油閥桿扭轉程度。千斤頂最大起重量是其最主要的性能指標之一。千斤頂在工作過程中，傳動螺紋副承受主要的工作載荷，螺紋副工作壽命決定千斤頂使用壽命，故傳動螺紋副的設計最為關鍵，其設計與最大起重量、螺紋副材料、螺紋牙型以及螺紋頭數等都有關系。3.2.1螺旋傳動選擇根據螺紋副摩擦性質不同，可分為滑動螺旋傳動、滾動螺旋傳動和靜壓螺旋傳動。1、滑動螺旋傳動的特點：結構簡單，加工方便，成本較低，易于自鎖，傳動平穩，摩擦阻力大，傳動效率低（僅在0.3~0.6之間），螺紋有側向間隙，反向時有空行程，定位精度和軸向剛度較差，磨損快。2、滑動螺旋的應用舉例：金屬切削機床的進給、分度機構的傳動螺旋，摩擦壓力機、千斤頂的傳力螺旋，所以螺旋千斤頂選擇滑動螺旋副。3.2.2螺紋類型選擇滑動螺紋副常采用梯形螺紋、鋸齒形螺紋或矩形螺紋等。梯形螺紋應用最廣。鋸齒形螺紋主要用于單向受力。矩形螺紋雖傳動效率高，但加工比較困難，且強度較低，應用較少。1、梯形螺紋的特點：牙型角α=30°，螺紋副的大徑和小徑處有相等的徑向間隙。牙根強度高，螺紋的工藝性好；內外螺紋一錐面貼合，對中性好，不易松動；采用整體式螺母。2、應用舉例：用于傳力螺紋和傳動螺旋如載重螺旋式起重機、千斤頂。千斤頂選擇梯形螺紋、右旋，因為要求有自鎖性所以選擇單線螺紋以達到自鎖要求。3.3液壓千斤頂活塞部位密封圖3.2液壓千斤頂活塞部位密封在大活塞與大油缸配合部位采用的尼龍碗形密封件與O型密封圈組合而成的組合密封裝置由于橡膠具有良好的彈性,受力后易于變形,能及時迫使尼龍碗的唇邊與缸壁貼合,起良好的密封作用。缺點如圖3.3圖3.3液壓千斤頂活塞部位密封缺點密封圈處在小孔口,缸中的超高壓工作油在限位孔處存在極大的壓力差,會使密封圈在此處遭受極大的撕拉作用,從而產生損傷,形成軸向溝痕。此溝痕隨著起重物的加重、限位孔直徑的增大以及超越限位孔次數的增多而變大加深,最終會破壞了密封圈的密封性能,致使活塞不能推動重物上升。為此,要求密封圈材質的強度要高,由于面柱面與面柱面的配合始終存在一定誤差，為了避免因為油液單獨進入一邊空隙造成壓力不平衡而引起活塞卡死現象可以在活塞與大油缸配合的活塞頭上可以適當開辟油溝，平衡各邊壓力。

第四章液壓千斤頂的計算與說明4.1液壓缸的設計4.1.1液壓缸的主要形式及選材液壓缸能將液壓能轉換為機械能，用來驅動工作機構作直線運動或擺動運動。它是液壓執行元件。液壓缸由于結構簡單，工作可靠，除單個使用外，還可幾個組合或與杠桿、連杠、齒輪齒條、棘輪棘爪、凸輪等其他機構配合，實現多種機械運動，因此應用十分廣泛。液壓缸有多種類型。按結構特點可分為活塞式、柱塞式和組合式三大類；按作用方式又可分為單作用式和雙作用式兩種。由于液壓缸要承受較大壓強，故液壓缸采用：45號鋼活塞式單作用液壓缸。4.1.2液壓缸的壓力1、額定壓力也稱為公稱壓力，是液壓缸能用以長期工作的最高壓力。油液作用在活塞單位面積上的法向力圖4.1。單位為Pa，其值為:（4-1）圖4.1液壓缸的計算簡圖式中：為活塞桿承受的總負載；A為活塞的工作面積。上式表明，液壓缸的工作壓力是由于負載的存在而產生的，負載越大，液壓缸的壓力也越大。表4.1為國家標準規定的液壓缸公稱壓力系列。表4.1液壓缸公稱壓工作壓力P：由于活塞的重力大約在g=10N左右，要遠比物體的重力小，所以可以忽略不計。所以：(4-2)（3）最高允許壓力：也稱試驗壓力，是液壓缸在瞬間能承受的極限壓力。通常為(4-3)4.2液壓缸的輸出力與輸出力（1）液壓缸的理論輸出力F出等于油液的壓力和工作腔有效面積的乘積，即由于液壓缸為單活塞桿形式，因此兩腔的有效面積不同。所以在相同壓力條件下液壓缸往復運動的輸出力也不同。由于液壓缸內部存在密封圈阻力回油阻力等，故液壓缸的的實際輸出力小于理論作用力。（2）液壓缸的理論輸入力：（4-4）式中:A1表示小液壓缸的橫截面積,0.02(m)表示小液壓缸的半徑,A2表示大液壓缸的橫截面積,0.2(m)表示大液壓缸的半徑。4.3液壓缸的輸出速度4.3.1大液壓缸的輸出速度（4-5）（4-6）式中：V為液壓缸的輸出速度；q為輸入液壓缸工作腔的流量；A2為大液壓缸工作腔的有效面積；A1表示小液壓缸的橫截面積；n=10表示小液壓缸每分鐘回程10次；S=0.3m表示小液壓缸工作行程為300（2）速比（4-7）式中：V1為活塞前進速度；V2為活塞退回速度；A1為活塞無桿腔有效面積；A2為活塞有桿腔有效面積。速度不可過小，以免造成活塞桿過細，穩定性不好。其值如表4.2示：表4.2液壓缸往復速度比推薦值工作壓力p/Mpa≤101.25～20＞20往復速度比1.46～2204.3.2液壓缸的功率（1）輸出功率P0：液壓缸的輸出為機械能，單位W。其值為：（4-8）式中：F為作用在活塞桿上的外負載；v為活塞平均運動速度。（2）輸入功率：液壓缸的輸入為液壓能。單位為W，它等于壓力和流量的乘積，即：（4-9）（4-10）式中：p為大液壓缸的工作壓力；q為大液壓缸的輸入流量；由于液壓缸內存在能量損失（摩擦和泄露等），因此，輸出功率小于輸入功率。4.3.3小液壓缸的主要參數計算（1）小液壓缸的輸出力等于大液壓缸的輸入力,即：（4-11）（2）小液壓缸的流速為：（4-12）（3）小液壓缸的流量為：（4-13）主要參數值半徑（）壁厚（）材料類型202HT200單作用活塞式4.3.4小液壓缸壁厚及長度的確定1、液壓缸的長度一般由工作行程長度確定，但還需要注意制造工藝性和經濟性，一般l<(10—30）D。（l是液壓缸長度、D。為缸體外徑）2、小液壓缸壁厚的計算：同上面的大液壓缸的設計也采用薄壁缸，缸壁可以用以下方式：（4-14）其中，缸壁厚度試驗壓力當額定壓力時，用當額定壓力時，用由于，所以用得：（4-15）所以，，（4-16）（4-17）所以，其壁厚4.3.5液壓缸外徑的計算由由上面得知，小液壓缸的長度L<90mm。4.3.6油口尺寸小液壓缸進出油口的方法，選定進出口油口尺寸；錐螺紋接頭為Z318″，法蘭接頭為8mm。綜合上述得小液壓缸參數表如表4.4所示。表小液壓缸參數表項目缸筒外徑活塞桿直徑進出油口連接壓力(139N)（mm）（mm）公稱直徑接頭連接小缸筒內徑11（mm）2188M5×4.4內管設計已知千斤頂的額定載荷為19600N，初定額定壓力為15Mpa。千斤頂的最低使用高度為192mm,最高使用高度為277mm.根據以上要求可以得到如下計算結果：F=P×A得到所以內管的直徑D=42mm，長為115mm,有效長度為85mm這里F=外部作用力（kgf）A=內管的作用面積(cm2)P=被傳遞的壓力（kgf/cm2）內管的壁厚δ為：（4-18）根據公式查機械設計手冊可知δb=550（無縫鋼管，牌號20）N為安全系數一般取5（4-19）（4-20）上式中C1為缸筒外徑公差余量C2為腐蝕余量缸筒壁厚的驗算：根據公式（4-21）所以缸筒的臂厚完足滿足設計需要的要求.4.5外管設計立式千斤頂的外管主要的作為是用來儲存多余的液壓油，在無電動源作用的情況下，外管起了一個油箱的作用。由上可知道內管的內徑為42mm；可得：（4-22）外管的外徑D=66mm；可得：（4-23）（4-24）所以△V>V內，完全滿足要求。4.6油缸的壁厚校驗油缸的額定壓力應低于一定極限：（4-25）式中：Pn－額定工作壓力；D1－油缸外徑，本次為175mm；D－油缸內徑，本次為147mm；σS－油缸材料屈服強度。油缸的材料為45號鋼，查表可得；由此可知上式；2（4-26）其中：Wmax為最大工作載荷，本次為200000N。經校驗，油缸壁所受壓力在許可范圍之內。4.7鎖母螺紋牙剪切強度校驗螺紋牙的剪切應力：（4-27）式中：F為千斤頂的最大載荷，本次為200000N；d為公差直徑；b為螺紋牙根部寬度；u為旋合圈數；[τ]為材料許用剪切應力鎖母內螺紋的公差直徑d設為160mm，查表可得：P(螺距)=16mm，梯形螺紋牙根寬度b=0.65P=10.4mm。鎖母高度H為48mm，旋合圈數u=H/P=3鎖母材料為45號鋼，查表可知這種材料的屈服極限σS為240Mpa，許用應力：（4-28）材料許用剪切應力：（4-29）將以上數據代入式中，得：(4-30)經檢驗，鎖母的螺紋牙根的剪切強度在許用范圍之內。4.8鎖母螺紋牙的彎曲強度校驗螺紋牙的彎曲應力：(4-31)式中：I*為彎曲力臂;[σb]為許用彎曲應力。鎖母內螺紋的公差直徑d為160mm，查表可知螺紋中徑d2為152mm彎曲力臂：(4-32)許用彎曲應力：(4-33)經計算得：(4-34)經校驗螺紋牙的彎曲強度在許用范圍之內。

第五章油箱的結構設計及防噪進行油箱結構設計時，首先要考慮的是油箱的剛度，次要考慮便于換油和清油箱以及安裝和拆卸油泵其裝置，當然，也要考慮到經濟效益，降低造價、便于密封等條件，就應該對油箱的結構設計盡量簡單。5.1油箱的結構設計1、油箱體油箱體一般由A3鋼板焊接而成，取鋼板厚度3—6mm，箱體大者取大值。油箱分為固定式和移動式兩種，前者應用較多，本次油箱設計也用固定式。油箱側壁上安裝油位指示器，電加熱器和冷卻器，油箱底面和基礎面的距離一般為150—200mm，油箱下部焊接底腳，其厚度為油箱側壁厚度的2—3倍。中小型油箱箱體側壁為整塊鋼板，大型油箱在隔板垂直的一個側壁上常常開清洗孔，以便于清洗油箱。本次焊接的方式吧油箱與兩個液壓缸的外表面焊接在一起。2、油箱隔板為了使吸油區和壓油區分開，便于回油中雜質的沉淀，油箱中常設置隔板。隔板的安裝方式主要有兩種，回油區的油液按一定方向流動，即有利于回油中的雜質和氣泡的分離，又有利于散熱。有些回油經隔板上方溢流至吸油區，或經過金屬網進入吸油區，更有利于雜質及氣泡的分離。隔板的位置，一般使吸油區的容積為油箱容積的1/2—1/3，隔板的高度約為最低油面的1/2（或油液面的3/4），隔板的厚度等于或稍大于油箱側壁厚度。3、油箱蓋油箱蓋多用鑄鐵或鋼板兩種材料制造。在油箱蓋上應考慮下列通孔：吸油管孔，回油箱孔、通大氣孔（孔口應有空氣濾清器或氣體過濾裝置）、測溫孔帶有濾油網的注油口，以及安裝液壓集成裝置的安裝孔。目前使用的泵站系統，往往將液壓泵、液壓泵電機及集成塊裝置安裝在油箱蓋上，這種油箱結構緊湊，但產生的噪音較大，當箱蓋上安裝油泵和電機時，箱蓋的厚度應是油箱側壁厚度的3—4倍。由于本設計不用泵，所以不用集成片。4、油箱底部油箱底部一般為傾斜狀，以便于排油，底部最低處有排油口，要注意排油口與基礎面的距離一般不得小于150mm。焊接結構油箱，箱底用A3鋼板，其厚度等于或稍大于箱體側壁鋼板的厚度。5.2防噪音問題防噪音問題是現代化機械裝備設計中必須考慮的問題之一。油路系統的噪音源，以泵站為首，因此，進行油箱設計時，應從以下幾個方面著手減輕噪音：1、箱體及箱蓋的材質，在條件允許的情況下，用鑄鐵代替鋼板，以利于吸振；2、箱體與箱蓋間增加防震橡皮墊；3、用地腳螺栓將油箱牢固定在基礎上；4、吸油區與回油區之間增設一層60—100的金屬網，以及方便分離回油油液中的氣泡；5、油泵排油口用橡膠軟管與閥類元件相連接；6、回油管接頭振動噪音較大時，改變回油管直徑或增設一條回油管，使每個回油管接頭的通路減少。5.3他應注意事項1、吸油管端部的濾油器與油箱底面的距離不小于20mm，在條件允許的時候，油箱蓋的吸油管孔應比濾油器的直徑稍大，以便對濾油器進行清洗與更換；2、吸油管、回油管都應插入最低油以下，管端一般斜切45°，并使斜面向著油箱側壁。管口與箱底，箱壁的距離均不得小于管徑的3倍。池油管一般不插入油口。3、大型油箱的箱體與箱蓋應有加強簕，以保證剛度。4、油箱內部應涂耐油防銹漆。

第六章液壓油6.1液壓油的分類與牌號劃分液壓油的種類繁多，分類方法各異，長期以來，習慣以用途進行分類，也有根據油品類型、化學組分或可燃液壓油性分類的。這些分類方法只反映了油品的掙注，但缺乏系統性，也難以了解油品間的相互關系和發展。而且每個液壓油生產公司都有自己不同的命名方法，例如殼牌得力士（Tellus）S4M，“S4”代表液壓油的級別，除了“S4”還有“S3”和“S2”等級別，數字越高品質越好；“M”代表適用場合為“Manufactory”，也就是室內工廠的意思。液壓油按照用途分為：普通抗磨液壓油，防銹、抗氧化、抗磨液壓油，寬溫液壓油以及抗燃液壓油。1982年ISO提出了《潤滑劑ⅠS06743/4的規定。液壓油采用統一的命名方式，其一般形式如下：類—品種數字LHv22其中：L--類別(潤滑劑及有關產品，GB7631.1)HV--品種(低溫抗磨)22--牌號(粘度級，GB3141)液壓油的粘度牌號由GB3141做出了規定，等效采用ISO的粘度分類法，以40'C運動粘度的中心值來劃分牌號。6.2液壓油的規格、性能及應用在GB/T7631.2一87分類中的HH、HL、HM、HR、HⅤ、HG液壓油均屬礦油型液壓油，這類油的品種多，使用量約占液壓油總量的85%以上，以下分別介紹其規格、性能及其應用。1、HH液壓油按GB7631.2一87分類，HH液壓油是一種不含任何添加劑的礦物油。這種油雖然己列入分類之中，但是在液壓系統中己不使用。因為這種油安定性差、易起泡，在液壓設備中使用壽命比較短。2.HL液壓油(也稱通用型機床工業用潤滑油)L規格HL液壓油是由精制深度較高的中性基礎油，增加抗氧和防銹添加劑制成的。HL液壓油按40C運動粘度可分為15、22、32、46、68、100六個牌號。2、用途HL液壓油主要用于對潤滑油無特殊要求，環境溫度在O’C以上的各類機床的軸承箱、齒輪箱、低壓循環系統機械設備循環系統的潤滑。3、它使用時注意事項1）要保持液壓系統的清潔，及時清除油箱內的油泥和金屬屑。2）按換油參考指標進行換油，換油時應將設備各部件清洗干凈，以免雜質等混入油中，影響使用效果。3）儲存和使用時，容器和加油工具必須清潔，防止油品被污染。4）這種油品主要適用于鋼-鋼摩擦副的液壓油泵。5）HR、HG液壓油HR液壓油是在環境溫度變化大的中低壓液壓系統中使用的液壓油。6）HⅤ、HS液壓油(低溫液壓油)6.3液壓油的選用液壓傳動所用液壓油一般為礦物油。它不僅是液壓系統傳遞能量的工作介質，而且還有潤滑，冷卻和防銹的作用。液壓油質量的優劣直接影響液壓系統的工作性能。為了更好地傳遞運動和動力，液壓油應具備如下性能：1、潤滑性能好；2、純凈度好，雜質少；3、合適的粘度和良好的粘溫特性；4、抗泡沫性，抗乳化性和防銹性好，腐蝕性小；5、對熱，氧化，水解都有良好的穩定性，使用壽命長；6、對液壓系統所用金屬及密封件材料等有良好的相容性；7、比熱和傳熱系數大，體積膨脹系數小，閃點和燃點高，流動點和凝固點低。一般根據液壓系統的使用性能和工作環境等因素確定液壓油的品種。當品種確定后，主要考慮油液的粘度。在確定油液粘度時主要應考慮系統工作壓力，環境溫度及工作部件的運動速度。當系統的工作壓力大，環境溫度較高，工作部件運動速度較大時，為了減少泄漏，宜采用粘度較高的液壓油。當系統工作壓力小，環境溫度較低，而工作部件運動速度較高時，為了減少功率損失，宜采用粘度較低的液壓油。當選購不到合適粘度的液壓油時，可采用調和的方法得到滿足粘度要求的調和油。當液壓油的某些性能指標不能滿足某些系統較高要求時，可在油中加入各種改善其性能的添加劑，如抗氧化，抗泡沫，抗磨損，防銹以及改進粘溫特性的添加劑，使之適用于特定的場合。因此，千斤頂應該選用千斤頂專用液壓油。6.4常見品牌\o"編輯本段"液壓油的品牌很多，為大家介紹下世界排名前十的品牌液壓油。1、殼牌Shell(始創于1907年英國與荷蘭組建,全球500強企業,荷蘭最大的化工產品經營者之一,英荷皇家殼牌集團)2、長城潤滑油(中國馳名商標,中國名牌,潤滑油十大品牌,國內最大的高檔潤滑油專業產銷集團之一,中國石化潤滑油公司)4、昆侖潤滑油(中國名牌,中國馳名商標,中國石油天然氣股份的直屬企業,行業著名品牌,中國石油潤滑油公司)5、美孚Mobil(始創于1882年美國,世界第二大型石油企業,大型跨國集團公司,世界著名品牌,埃克森美孚(中國)投資公司)6、統一潤滑油(中國馳名商標,中國名牌產品,中國最具影響力品牌之一,大