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購買文檔就送對應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 摘要 隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展 ,城市車輛日漸增多 , 人們的生存空間卻越來越小 , 城市市區(qū)尤其是中心商業(yè)區(qū)停車難的問題已成為制約城市發(fā)展的一大難題 。由于人們早期對此認(rèn)識(shí)不足，在城市規(guī)劃時(shí)對停車設(shè)施考慮不夠，多為平面式停車場，而這顯然不能滿足人們的停車需要，造成了目前停車設(shè)施嚴(yán)重缺失的局面。立體車庫的出現(xiàn)，為解決這一難題帶來了希望，將地面停車向空間發(fā)展，形成立體停車模式，已經(jīng)成為緩解城市“停車難”的重要途徑之一。 而液壓系統(tǒng)與傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)相比，由于具有重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)慣性小、反應(yīng)速度快、工 作平穩(wěn)、操縱控制方便、可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)調(diào)速、可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)控制過程，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控等優(yōu)點(diǎn)，成為立體車庫傳動(dòng)系統(tǒng)的首選，本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括立體停車庫液壓系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)動(dòng)作確定等。通過液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)載車平臺(tái)的平移，液壓缸實(shí)現(xiàn)載車平臺(tái)的升降，80 秒內(nèi)會(huì)完成一輛汽車的存放。實(shí)現(xiàn)立體車庫占用空間少，存取方便的功能。 關(guān)鍵詞： 立體停車庫，液壓系統(tǒng)，原理設(shè)計(jì) 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 of of of in s is a is a to in of is s of in of of in to to of to of is to a of a of of of of to to 80 a of of is is 陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 目錄 摘要 ..................................................................................................................................... I ............................................................................................................................. 立體停車庫的發(fā)展與意義 ............................................................................................ 3 體停車庫發(fā)展的背景 ..................................................................................... 3 體停車庫概況 ................................................................................................. 3 壓傳動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí) ...................................................................................... 3 壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 ................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) ................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 2 立體停車庫機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................................ 5 體停車庫類型選擇 .......................................................................................... 5 庫存取動(dòng)作的確定 ......................................................................................... 5 3 液壓系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì) ................................................................................................ 7 動(dòng)作的控制方案及原理設(shè)計(jì) .............................................................................................. 7 站設(shè)計(jì) ................................................................................................................................. 9 壓系統(tǒng)原理圖的擬定 ....................................................................................................... 10 4 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .............................................................................................. 11 關(guān)參數(shù)的擬定 ............................................................................................... 11 荷計(jì)算 ........................................................................................................... 11 壓缸載荷組成與計(jì)算 ........................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 壓馬達(dá)載荷力矩的組成與計(jì)算 ........................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 壓缸主要結(jié)構(gòu)尺 寸計(jì)算 ............................................................................... 14 壓缸活塞桿穩(wěn)定性計(jì)算 ............................................................................... 16 5 液壓元件的選擇 .......................................................................................................... 18 壓泵的選擇 ................................................................................................... 18 壓閥的 選擇 ................................................................................................... 19 壓管路尺寸的確定 ....................................................................................... 19 型的選擇 ............................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2 接頭的選擇 ................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 寸的確定 ............................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 壓輔件的選擇 ............................................................................................... 21 6 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 ...................................................................................................... 22 壓系統(tǒng)壓力損失 ........................................................................................... 22 壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升 計(jì)算 ................................................................................ 23 7 液壓閥塊的設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 25 8 液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 27 壓站的結(jié)構(gòu)型式 ........................................................................................... 27 壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................................ 27 9 經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性分析 .................................................................................................. 29 濟(jì)性分析 ....................................................................................................... 29 保性分析 ....................................................................................................... 29 結(jié)論 .......................................................................................................................... 30 致謝 .......................................................................................................................... 31 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................... 32 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 3 1 立體停車庫發(fā)展與意義 體停車庫發(fā)展的背景 隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展 ,城市車輛日漸增多 , 人們的生存空間卻越來越小 , 城市市區(qū)尤其是中心商業(yè)區(qū)停車難的問題已成為制約城市發(fā)展的一大難題 。從而立體車庫的應(yīng)運(yùn)而生，為解決這一難 題帶來了希望，將地面停車向空間發(fā)展，形成立體停車模式，已經(jīng)成為緩解城市“停車難”的重要途徑之一。 體停車庫概況 立體車庫全稱“自動(dòng)立體停車裝備系統(tǒng)”，屬于倉儲(chǔ)設(shè)施，它能使停入的車輛自動(dòng)擺放到空缺位置，是一種立體化多空間的自動(dòng)機(jī)械式車庫。根據(jù)不同的特點(diǎn)，立體車庫的種類可以分成很多種。根據(jù)汽車的泊位和數(shù)量，可以分為大型立體車庫、中型立體車庫和小型立體車庫；根據(jù)使用類型的不同，可以分為停放小轎車的立體車庫和停放大型公交車的立體車庫；根據(jù)使用場合的不同，可以分為公共型立體車庫和家用型立體車庫；根據(jù) 建筑形式可分為獨(dú)立式和內(nèi)置式（依附式）。而根據(jù)工作結(jié)構(gòu)及形式可分為循環(huán)方式、升降或橫移方式、巷道堆垛方式以及旋轉(zhuǎn)方式。 壓傳動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí) 壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要由以下五部分組成： （ 1） 動(dòng)力元件，即液壓泵，其職能是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力動(dòng)能（表現(xiàn)為壓力、流量），其作用是為液壓系統(tǒng)提供壓力油，是系統(tǒng)的動(dòng)力源。 （ 2） 執(zhí)行元件，指液壓缸或液壓馬達(dá)，其職能是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能而對外做功，液壓缸可驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)（或擺動(dòng)），液壓馬達(dá)可完成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 （ 3） 控制元件， 指各種閥利用這些元件可以控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液體的壓力、流量和方向等，以保證執(zhí)行元件能按照人們預(yù)期的要求進(jìn)行工作。 （ 4） 輔助元件，包括油箱、濾油器、管路及接頭、冷卻器、壓力表等。它們的作用是提供必要的條件使系統(tǒng)正常工作并便于監(jiān)測控制。 （ 5） 工作介質(zhì)，即傳動(dòng)液體，通常稱液壓油。液壓系統(tǒng)就是通過工作介質(zhì)實(shí)現(xiàn)運(yùn)沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 動(dòng)和動(dòng)力傳遞的，另外液壓油還可以對液壓元件中相互運(yùn)動(dòng)的零件起潤滑作用。 壓系統(tǒng)的特點(diǎn) 液壓系統(tǒng)特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面： （ 1）體積小、重量輕，例如同功率液壓馬達(dá)的重量只有電動(dòng)機(jī)的 10%～ 20%。因此慣性 力較小，當(dāng)突然過載或停車時(shí)，不會(huì)發(fā)生大的沖擊； （ 2）換向容易，在不改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的情況下，可以較方便地實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換； （ 3）由于采用油液為工作介質(zhì)，元件相對運(yùn)動(dòng)表面間能自行潤滑，磨損小，使用壽命長； （ 4）操縱控制簡便，自動(dòng)化程度高； （ 5）容易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。 （ 6）液壓元件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、便于設(shè)計(jì)、制造和使用。 （ 7）對液壓元件制造精度要求高，工藝復(fù)雜，成本較高； （ 8）液壓元件維修較復(fù)雜，且需有較高的技術(shù)水平； （ 9）液壓傳動(dòng)對油溫變化較敏感，一般工作溫度在 ~60℃范圍內(nèi)。 （ 10）液壓傳動(dòng)在能量轉(zhuǎn)化的過程中，其壓力大，流量損失大，故系統(tǒng)效率較低。 （ 11）由于液壓傳動(dòng)中的泄漏和液體的可壓縮性使這種傳動(dòng)無法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比。 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 2 立體停車庫機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 體停車庫類型選擇 立體停車庫經(jīng)過 50 多年的發(fā)展，逐漸形成了比較完善的幾種類型，每種類型的立體停車庫都有自己的特點(diǎn)和適用場合。根據(jù)設(shè)計(jì)題目的要求通過查閱資料比對，最終確定本次設(shè)計(jì)的立體車庫類型為巷道堆垛式（見圖 圖 道堆垛式立體停車庫 巷道堆垛式立體停車庫主要是通過巷道堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)的水平和垂直移動(dòng)來尋找存取車位，并用巷道堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)上自帶的橫移機(jī)構(gòu)來存取停放車輛，而用液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的立體停車庫則以液壓馬達(dá)及液壓缸來實(shí)現(xiàn)對車輛的平移及提升。巷道堆垛式立體停車庫具有 以下特點(diǎn)： 車密度大； 封閉建造，存取車速度快； 層數(shù)較多的大型車庫； 制車輛規(guī)格及停車數(shù)量。 庫存取動(dòng)作的確定 本設(shè)計(jì)的車庫共三層，每層 9 個(gè)車位，第一層可做普通停車庫使用，第二層與第三沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 層需要通過升降橫移設(shè)備將車存放進(jìn)指定位置。因考慮到汽車被抬升后再進(jìn)行平移會(huì)降低整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性，所以本設(shè)計(jì)采用先在一層平移，然后進(jìn)行提升，最后經(jīng)推送機(jī)構(gòu)將車存入車庫的存車動(dòng)作，和先將車輛取出，然后提升機(jī)構(gòu)下降，最后平移機(jī)構(gòu)平移的取車動(dòng) 作。整個(gè)載車平臺(tái)下由于有平移機(jī)構(gòu)，車輛存取的推送機(jī)構(gòu)等，所以載車平臺(tái)距離地面會(huì)有約 500高度，使車輛無法開到載車平臺(tái)上，所以設(shè)計(jì)時(shí)將整體存取機(jī)構(gòu)沉入地下 500載車平臺(tái)與地面一致，方便車輛的駛?cè)牒婉偝?，具體動(dòng)作及執(zhí)行機(jī)構(gòu)如下： 輛首先行駛上載車平臺(tái)，車內(nèi)人員離開，底部舉升液壓缸將整個(gè)存取機(jī)構(gòu)抬升，使平移機(jī)構(gòu)到達(dá)地面上。 庫前面安放導(dǎo)軌，平移機(jī)構(gòu)抬升至地面后，液壓馬達(dá)帶動(dòng)平移機(jī)構(gòu)的底部輪子在導(dǎo)軌上進(jìn)行平移，到達(dá)要存放車位的下方。 車平臺(tái)到達(dá)存放車位下方后，載車平 臺(tái)兩側(cè)的兩個(gè)液壓缸將除平移機(jī)構(gòu)外的其他機(jī)構(gòu)提升至車位前。 達(dá)指定高度后，載車平臺(tái)上的小型升降機(jī)構(gòu)通過液壓缸將汽車下方抬起，是汽車車輪離開載車平臺(tái)。 車平臺(tái)上的推送液壓缸推動(dòng)小車進(jìn)入車位，被舉升的汽車被放下，小車被推送液壓缸帶回，完成一個(gè)存車動(dòng)作。 取車動(dòng)作與之相反。 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 3 液壓系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)原理的設(shè)計(jì)是整體設(shè)計(jì)最重要一步，它除了要必須滿足機(jī)械系統(tǒng)所要求的各種動(dòng)作外，還應(yīng)當(dāng)滿足結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、效率高、壽命長、經(jīng)濟(jì)性好、方便維護(hù)等條件。 動(dòng) 作的控制方案及原理設(shè)計(jì) 移機(jī)構(gòu)的執(zhí)行元件為液壓馬達(dá)，由于液壓馬達(dá)對流量穩(wěn)定性要求較高，所以采用調(diào)速閥回油節(jié)流的回路設(shè)計(jì)。同時(shí)，由于馬達(dá)在換向閥回到中位時(shí)，由于慣性，會(huì)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，造成一側(cè)壓力升高，一側(cè)壓力降低。所以采用溢流閥雙向制動(dòng)的回路設(shè)計(jì)，可以減緩液壓沖擊，實(shí)現(xiàn)馬達(dá)的制動(dòng)。回路如下（見圖 圖 移馬達(dá)回路 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 8 升機(jī)構(gòu)為兩個(gè)液壓缸，采用回油節(jié)流回路。由于提升高度較大，如液壓缸采用舉升形式將不滿足壓桿穩(wěn)定條件，故采用提拉形式，解 決液壓缸不穩(wěn)定情況。同時(shí)液壓缸提升到指定位置后需要停留一段時(shí)間，所以需要鎖緊，采用液壓鎖鎖緊回路，電磁換向閥為 Y 形中位機(jī)能。回路如下（見圖 圖 升液壓缸回路 車運(yùn)動(dòng)執(zhí)行元件包括小車舉升液壓缸和小車推送液壓缸，完成車輛的存放和取出，兩個(gè)回路均為回油節(jié)流調(diào)速回路?；芈啡缦拢? 部舉升執(zhí)行元件為底部舉升液壓缸，將整個(gè)存取機(jī)構(gòu)舉升至地面，回路為回油節(jié)流調(diào)速回路?；芈啡缦拢ㄒ妶D 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 9 圖 部舉升回 路 圖 車運(yùn)動(dòng)回路 站設(shè)計(jì) 本泵站采用變量式 柱塞泵 ，由 三相異步 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，中間以 彈性柱銷 聯(lián)軸器的形式聯(lián)接，外面安裝鐘形罩 將 泵固定。 由于能量效率不高， 考慮到泵的 回 油口油液溫度較高，因此加以安裝風(fēng)冷。輔助元件包括液位液溫計(jì)，空氣濾清器， 回油 過濾器，壓力表與壓力表開關(guān)。在油箱底部設(shè)有泄油口，通過細(xì)紋螺塞進(jìn)行開關(guān)。系統(tǒng)中安裝有 直動(dòng)式溢流閥 ， 保證系統(tǒng)安全，同時(shí)滿足部分回路工作壓力，泵站具體形式如下（見圖 。 圖 壓泵站原理圖 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 10 壓系統(tǒng)原理圖的擬定 液壓系統(tǒng)原理圖如下（見圖 圖 壓系統(tǒng)原理圖 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 4 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 關(guān)參數(shù)的擬定 根據(jù)指導(dǎo)老師所給參數(shù)與相關(guān)資料，確定汽車平均質(zhì)量 車平臺(tái)及液壓站總質(zhì)量 1t，底部舉升缸舉升高度 達(dá)平移最遠(yuǎn)距離 27m,提升液壓缸提升最大高度 4m,小車舉升缸舉升高度 車推送缸推送距離 5m。 荷計(jì)算 壓缸載荷組成與計(jì)算 液壓缸所受載荷主要包括作用在活塞桿上的外部載荷其中作用在活塞桿上的外部載荷包括工作載荷軌的摩擦力 由于速度變化而產(chǎn)生的慣性力作載荷用與活塞桿軸線上的重力、切削力、擠壓力等。這些作用力的方向如與活塞運(yùn)動(dòng)方向相同為負(fù)，相反為正。導(dǎo)軌摩擦載荷 ： )(??（ 4 式中： G—— 運(yùn)動(dòng)部件所受重 力（ N）； 外載荷作用于導(dǎo)軌上的正壓力（ N）； ? —— 摩擦因數(shù) 慣性載荷為： ?? （ 4 式中： g—— 重力加速度， s=g ； v? —— 速度變化量（ m/s）； t? —— 啟動(dòng)時(shí)間或制動(dòng)時(shí)間（ s），一般機(jī)械 t ，對輕載機(jī)械部件取小值，對重載高速部件取大值，行走機(jī)械一般取 2m /? 則外載荷 起動(dòng)加速時(shí) ??（ 4 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí) 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 ?（ 4 減速制動(dòng)時(shí) ??（ 4 工作載荷并非每階段都存在，如該階段沒有工作，則 0g?F。 由于液壓缸存在摩擦阻力，所以液壓缸所受載荷為： F?（ 4 式中： m? 為液壓缸的機(jī)械效率，一般取 將各液壓缸數(shù)據(jù)帶入以上公式計(jì)算載荷： 工作載荷： ) 3 0 0??? ) 0 0??? ) 9 ???? ? 工作載荷： )????F 慣性載荷： ) 002121???? 載荷： ) 1 ???? ? 工作載荷： ) 0 0???13 慣性載荷： )1 6 0 0??? ) 2 ???? ? 工作載荷： ) 0 ???? 慣性載荷： ) 0 0??? ) ???? ? 壓馬達(dá)載荷力矩的組成與計(jì)算 液壓馬達(dá)載荷力矩主要包括工作載荷力矩頸載荷力矩作載荷力矩驅(qū)動(dòng)輪的阻力矩、液壓卷筒的阻力矩等。軸頸載荷力矩 ?f （ 4 式中： G—— 旋轉(zhuǎn)部件施加于軸頸上的徑向力（ N）； ? —— 摩擦因數(shù)； r—— 旋轉(zhuǎn)軸的半徑（ m） 慣性力矩 ??? ??a（ 4 式中： ? —— 角加速度（ 2s ） ; ?? —— 角加速度變化量（ s） ; ? t—— 啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間（ s） ; J—— 回轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ 2m ） 則外載荷力矩 起動(dòng)加速時(shí) 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 14 ??（ 4 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí) ?（ 4 減速制動(dòng)時(shí) ??(4計(jì)算液壓馬達(dá)載荷力矩 T 時(shí)還要考慮液壓馬達(dá)的機(jī)械效率 m? （ m? = T?(4將液壓馬達(dá)數(shù)據(jù)帶入以上公式計(jì)算載荷力矩： 工作載荷轉(zhuǎn)矩： )(g ???????? ?軸頸摩擦轉(zhuǎn)矩： )(g ?????? ?慣性轉(zhuǎn)矩： )(1 6 ???? ?轉(zhuǎn)矩： )(5 2 ??????? ? 壓缸主要結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算 一般，液壓缸 在受壓狀態(tài)下工作，其活塞面積為 1221 p ?（ 4 式中： 2A — 有桿腔活塞有效作用面積（ 2m ） ； 1p — 液壓缸工作腔壓力（ ； 2p — 液壓缸回油腔壓力（ 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 F— 負(fù)載力 運(yùn)用式（ 5事先確定 1A 與 2A 的關(guān)系，或是活塞桿徑 d 與活塞直徑 桿徑比 ?? 。工作壓力 ≥ ? 取 于 平臺(tái)缸 的壓力 ≥以取 ? = ? ?? ?221 14?? ??? （ 4 式中： 1p —— 工作腔壓力，為 12 2p —— 背壓力 ，為 設(shè)計(jì)中提拉液壓缸為受拉狀態(tài)下工作，此時(shí)活塞直徑 D 為： ? ?221 )1(4? ??（ 4 將上面計(jì)算的數(shù)據(jù)代入公式中得各液壓缸內(nèi)徑及活塞桿直徑： 取 1p =122p = = ?? ? )m(0094414266221 11 ???????????? ??? 按系列標(biāo)準(zhǔn)值圓整 ,取 1D =631d =45 取 1p =122p = = ? )m(012[150144)1(4626221 22 ???????????? ??? 按系列標(biāo)準(zhǔn)值圓整 ,取 2D =632d =45 取 1p =102p = = ?? ? )m(8329414266221 33 ???????????? ??? 按系列標(biāo)準(zhǔn)值圓整 ,取 3D =633d =45 取 1p =22p = = 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 ? ?? ? )m(2130414 266221 44 ??????? ????? ??? D 按系列標(biāo)準(zhǔn)值 圓整 ,取 4D =504d =40 壓缸活塞桿穩(wěn)定性計(jì)算 液壓缸承受軸向壓縮載荷時(shí)，當(dāng)活塞桿直徑 d 與活塞桿的計(jì)算長度 l 之比大于 10 時(shí)（即 l/d>10），根據(jù)上面要求，底部舉升液壓缸與小車推送液壓缸需要校核活塞桿穩(wěn)定性。 0 011 ＞??件系數(shù) 1n? ,中碳鋼柔性系數(shù) 85m? ，活塞桿斷面回轉(zhuǎn)半徑： )m(0 . 01 1 2540 1 ??? 細(xì)長比： 1 2 ??? ＞根據(jù)歐拉公式： )( 4 112 4112 411 ?????????? l dF k 底部舉升液壓 缸缸實(shí)際工作負(fù)載： ( N ) 1 62111 ??????? ??????? 所以活塞桿滿足壓桿穩(wěn)定性。 10227451020022 ＞??n? ,中碳鋼柔性系數(shù) 85m? ，活塞桿斷面回轉(zhuǎn)半徑： 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 )m(0 . 0 2 ??? 細(xì)長比： 1 2 0 2 ??? ＞根據(jù)歐拉公式： )( 0 3 12 4112 412 ????????? l dF k 底部舉升液壓缸缸實(shí)際工作負(fù)載： ( N )3 9 2 71020 2 2222 ?????? ? 2 71 0 0 3 9 ???? 以活塞桿滿足壓桿穩(wěn)定性。 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 5 液壓元件的選擇 壓泵的選擇 p M P a(171161 ?????? ? 1p —— 液壓缸或液壓馬達(dá)最大工作壓力（ ??p —— 從液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達(dá)入口之間總的管路損失，按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取 ??p =1壓泵輸出流量應(yīng)為 )L /m i n(m a ??? ? VV 系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取 K=處取 K= 同時(shí)動(dòng)作的液壓缸或液壓馬達(dá)的最大總流量，可從流量循環(huán)圖查得 根據(jù)上面求得的 統(tǒng)中擬定的液壓泵為柱塞泵，由《液壓技術(shù)實(shí)用手冊》，選擇型號(hào)為 軸向變量柱塞泵。具體參數(shù)如下： 額定壓力： 35 幾何排量： 32mL/r 轉(zhuǎn)速： 300~2400r/ 流量（ 1500r/:48L/大輸入功率： 31液壓泵驅(qū)動(dòng)功率 )100 060 ??? ???? ? 式中： — 液壓泵的最大壓力（ 液壓泵的流量（ /； P? —— 液壓泵的總效率，參考《液壓技術(shù)實(shí)用手冊》表 5 P? =根據(jù)計(jì)算出的液壓泵驅(qū)動(dòng)功率，選取型號(hào)為 35 的三相異步電機(jī)。 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 壓閥的選擇 (1)可靠性好，靈敏度高，工作時(shí)振動(dòng)小，壓力損失少，泄漏量??； (2)安裝方便，價(jià)格適中，壽命長久。 (1)閥的規(guī)格，根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過該閥的最大流量 (2)選擇溢流閥時(shí)，應(yīng)按液壓泵的最大流量選??；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)，應(yīng)考慮其最小穩(wěn)定流量滿足機(jī)器低速性能的要求。 (3)一般選擇控制閥的額定流量應(yīng)比系統(tǒng)管路實(shí)際通過的流量大一些，必要時(shí)，允許通過閥的最大流量超過其額定流量的 20%。 本設(shè)計(jì)所選液壓閥如表 表 壓閥 序號(hào) 名稱 型號(hào) 1 直動(dòng)式溢流閥 2 三位四通電磁換向閥 4 3 三位四通電磁換向閥 4 4 疊加式單向調(diào)速閥 5 疊加式溢流閥 6 疊加式單向節(jié)流閥 1 2 7 疊加液控單向閥 8 疊加式單向節(jié) 流閥 1 3 壓管路尺寸的確定 型的選擇 液壓系統(tǒng)中使用的油管分硬管和軟管，選擇的油管應(yīng)有足夠的通流截面和承壓能力，同時(shí)，應(yīng)盡量縮短管路，避免急轉(zhuǎn)彎和截面突變。 高壓系統(tǒng)選用無縫鋼管，低壓系統(tǒng)選用焊接鋼管，鋼管價(jià)格低，性能好，使用廣泛。 銅管工作壓力在 10下，易變曲，便于裝配；黃銅管沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 承受壓力較高，達(dá) 25如紫銅管易彎曲。銅管價(jià)格高，抗震能力弱，易使油液氧化，應(yīng)盡量少用，只用于液壓裝置配接不方便的部位。 于兩個(gè) 相對運(yùn)動(dòng)件之間的連接。高壓橡膠軟管中夾有鋼絲編織物；低壓橡膠軟管中夾有棉線或麻線編織物；尼龍管是乳白色半透明管，8用于低壓管道。因軟管彈性變形大，容易引起運(yùn)動(dòng)部件爬行，所以軟管不宜裝在液壓缸和調(diào)速閥之間。 接頭的選擇 管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式聯(lián)接件，它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小、工藝性好等各種條件。 管接頭的種類很多，液壓系統(tǒng)中油管與管接頭的常見聯(lián)接方式有：焊接式管接頭、卡套式管接頭、擴(kuò)口式管接頭、扣壓式管 接頭、固定鉸接管接頭。管路旋入端用的連接螺紋采用國際標(biāo)準(zhǔn)米制錐螺紋（ 普通細(xì)牙螺紋（ M）。錐螺紋依靠自身的錐體旋緊和采用聚四氟乙烯等進(jìn)行密封，廣泛用于中、低壓液壓系統(tǒng)；細(xì)牙螺紋密封性好，常用于高壓系統(tǒng)，但要求采用組合墊圈或 O 形圈進(jìn)行端面密封，有時(shí)也采用紫銅墊圈。 液壓系統(tǒng)中的泄漏問題大部分都出現(xiàn)在它管系中的接頭上，為此對管材的選用，接頭形式的確定（包括接頭設(shè)計(jì)、墊圈、密封、箍套、防漏涂料的選用等），管系的設(shè)計(jì)（包括彎管設(shè)計(jì)、管道支承點(diǎn)和支承形式的選取等）以及管道的安裝（包括正確的運(yùn)輸、儲(chǔ)存、清洗、組裝 等）都要考慮清楚，以免影響整個(gè)液壓系統(tǒng)的使用質(zhì)量。 寸的確定 油管的內(nèi)徑是根據(jù)管內(nèi)允許流速和所通過的流量來確定，即： 04?? （ 5 式中： q — 通過油管的流量； 0?— 油管中允許的流速 （表 。 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 表 許流速推 薦值 管道 推薦流速 /（ m/s） 液壓泵吸油管道 般取 1 一下 液壓系統(tǒng)壓油管道 3～ 6，壓力高，管道短，油粘度低取大，反之取小 液壓系統(tǒng)回油管道 )m(??? ??? ??? 壓技術(shù)實(shí)用手冊》表 9 1d =40徑 50接頭 2，管道壁厚 5 )m(??? ??? ??? 壓技術(shù)實(shí)用手冊》表 9 2d =20徑 28接頭 2，管道壁厚 4 )m(844033 ???? ??? ??? 壓技術(shù)實(shí)用手冊》表 9 2d =25徑 34接頭 2，管道壁厚 壓輔件的選擇 型號(hào)： 型號(hào)： 型號(hào)： 型號(hào)： 型號(hào)： 0E 型號(hào)： 0（ 5 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 6 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 液壓系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)是在某些估計(jì)參數(shù)情況下進(jìn)行的，當(dāng)各回路形式、液壓元件及連接管路等完全確定后，針對實(shí)際情況對所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)性能分析。對一般液壓系統(tǒng)來說，主要是進(jìn)一步確切地計(jì)算液壓回路 各段壓力損失、容積損失及系統(tǒng)效率、壓力沖擊和發(fā)熱溫升等。根據(jù)分析計(jì)算發(fā)現(xiàn)問題，對某些不合理的設(shè)計(jì)要進(jìn)行重新調(diào)整，或采取其他必要的措施。 壓系統(tǒng)壓力損失 沿程壓力損失主要是 液壓馬達(dá)平移時(shí)的壓力損失。此管路長 28m，管內(nèi)徑12速時(shí)通過的流量 s，選用 20 號(hào)機(jī)械損耗系統(tǒng)用油，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后油的運(yùn)動(dòng)黏度 27 2?? ，油的密度 3/918 。油在管路中的實(shí)際流速為 v /??? ??? ?????? ??所以，油在管路中呈層流狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為 0 5 7 2 064???按公式 ??221? 求沿程壓力損失為 1 7 21 ???????? （ 2） 管路局部壓力損失 ： 計(jì)算公式： 22?????p （ 6 式中： ? — 局部壓力損失系數(shù)。 取 ， m/ ， 可得： 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 2 ?????? ?p （ 3）閥類零件的局部損失： 根據(jù)原理圖及液壓設(shè)計(jì)手冊，確定各閥的壓力損失總體為 （ 4） 壓力損失總和 ： 321 ???????????? ? 所以，從計(jì)算結(jié)果看，液壓泵的輸出壓力還有一定的壓力裕度，所選的液壓泵是合適的，系統(tǒng)最高壓力由溢流閥決定。 壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計(jì)算 系統(tǒng)發(fā)熱來源于系統(tǒng)內(nèi)部的能量損失，如液壓泵和執(zhí)行元件的功率損失、溢流閥的溢流損失、液壓閥及管道的壓力損失等。這些能量損失轉(zhuǎn)換為熱能，使油液溫度升高。油液的溫升使粘度下降，泄漏增加，同時(shí)，使油分子裂化或聚合，產(chǎn)生樹脂狀物質(zhì)，堵塞液壓元件小孔，影響系統(tǒng)正常工作，因此必須使系統(tǒng)中油溫保持在允許范圍內(nèi)。 液壓系統(tǒng)的功率損失全部轉(zhuǎn) 化為熱量，其發(fā)熱功率為 ?（ 6 式中： 液壓系統(tǒng)的總輸入功率； 輸出的有效功率 總輸入功率 1??? ????? ?根據(jù)功率循環(huán)圖，液壓系統(tǒng)輸出的有效功率 ?mj ????????? ? ????所以，液壓系統(tǒng)總的發(fā)熱功率： 13 ?????考慮油箱表面的散熱。 前面初步求得油箱有效容積為 240L,.按 ，求得油箱各邊之積 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 24 33 ?取 a 為 1m，取 b 為 h 為 根據(jù)手冊式（ 5求得 油箱散熱功率面積為 (????????? 油箱的散熱功率為 ? 11，式中： 1K 為油箱傳熱系數(shù)，查表 5K 取 )/(15 2 ? ； T? 為油溫與環(huán)境溫度之差，取 T? =40 C? ???? 所以油箱滿足不了系統(tǒng)散熱要求。需另設(shè)冷卻器。 冷卻面積為?? 式中： K—— 傳熱系數(shù)，用管式冷卻器時(shí)，查表 9)/(116 2 ?? ； —— 平均升溫，22 2121 m ?????。 取油進(jìn)入冷卻器的溫度 ? 601 ，油流出冷卻器溫度 ? 502 ，冷卻水溫度 ?201 ，冷卻水出口溫度 ?252 ，則 ? ???????????? 5202 5060 所需冷卻器的散熱面積為 ? ? 223 4 1 6 ? ???考慮到冷卻器長期使用時(shí)，設(shè)備腐蝕和油垢、水垢對傳熱的影響，冷卻面積應(yīng)比計(jì)算值大 30%，實(shí)際選用冷卻器散熱面積為 ?? 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 7 液壓閥塊的設(shè)計(jì) 疊加閥在系統(tǒng)配置形式上有獨(dú)到之處。它安裝在換向閥和底板塊之間，由相關(guān)的起壓力、流量和方向控制作用的疊加閥組成控制回路。每個(gè)疊加閥不僅具有某種控制功能，同時(shí)還起著油路通道作用。這樣，由疊加閥組成液壓系統(tǒng)，閥與閥之間由自身作通道體，按一定次序疊加后，由螺栓將其串聯(lián)在換向閥與底板之間，即可組成各種典型液壓回路。一般來說，同一規(guī)格系列的疊加閥的油口和螺釘?shù)奈恢?、大小、?shù)量都與相同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)換向閥相同。 由疊加閥組成的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，配置靈活，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造周期短，標(biāo)準(zhǔn)化、通用化合集成 化程度較高。 本系統(tǒng)將 6 通徑 10 通徑疊加在一起形成閥，內(nèi)部運(yùn)用斜孔技術(shù)，閥塊如下圖： 圖 塊平面圖 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 26 圖 塊軸測圖 圖 塊及閥實(shí)體圖 沈陽工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 27 8 液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 液壓站是由液壓油箱，液壓泵裝置及液壓控制裝置三大部分組成。液壓油箱裝有空氣濾清