2022年液压毕业设计论文.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 唐山学院毕业设计防止高温时密封唇口处和棱边材料发生流淌问题;通过这一改良,即使产生唇口材料显现流淌情形,由于存在材料流淌空间,也不会降低轴用组合封密封成效;4活塞杆外表中频淬火;通过中频淬火,提高活塞杆基体硬度,既可以增加活塞杆外表抗碰 伤才能,又便于降低活塞杆外表粗糙度值;另外仍有看法认为,由于存在深度 2mm以上的淬硬层,使 整个活塞杆形成一个圆筒结构,可提高活塞杆抗弯强度;5实行活塞杆外表爱护措施;随着人们对建筑工程机械在工作中发生液压缸活塞杆碰伤问题 的深化熟悉,各装载机生产厂已经开头对活塞杆碰伤比较严峻的翻斗液压缸,在活塞杆耳环处增加
2、 一个爱护板,能够有效降低和防止活塞杆碰伤的隐患;6合理设计和选配活塞杆与导向套的协作间隙;在保证密封圈挤出安全间隙的前提下,尽量 通过支承环使二者的协作间隙有足够的油膜厚度,保证密封唇口的润滑,防止因产生于摩擦而显现 反常高温状态;钢坯修复机采纳滚筒机输送而不采纳皮带输送是由于:滚筒输送机比皮带输送 机应用广泛,可用于储积、分流、合流及较重负载的运输,另外也应用于油污、潮 湿及高温、低温的环境;而且滚筒输送机结构简洁,牢靠性高,使用爱护便利;传统的钢坯修磨机是由一种设有由窝轮、窝杆等组成的回转机构,可使砂轮与钢 坯纵向运动的夹角在 45-90 度间变换的长臂回转式的钢坯修磨机; 它既能作直磨
3、用,也可以作斜磨用,兼有两者的优点,该机修磨范畴较大、质量好且结构简洁,检测 修理便利,适用于大、中、小形钢坯和锻坯的全扒皮修磨;而采纳钢坯修复机不但 兼顾了钢坯修磨机的全部优点,而且仍有具有效率高的优点;钢坯修复机的部分操作通过液压掌握,使得钢坯自动翻转, 且具有有用、 结构简洁,操作便利,自动化程度高,劳动强度抵,环境污染小,钢坯修整质量、精度 高的优点,是现代炼钢行业钢坯修复的抱负设备;虽然我国目前没有生产,只是在 大连特钢厂有两台由意大利引进的钢坯修复机,因此需要研制技术含量高,且质量 稳固的高档产品来满意国民经济的要求和行业需求,所以钢坯修复机在世界上肯定会有相当大的进展前景;【15
4、】- 1 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 唐山学院毕业设计当前,液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声,经久耐用,高 度集成化等各项要求方面都取得了重大的进展,在完善比例掌握,伺服掌握,数字 掌握等技术上也有很多新成就;此外,在液压元件和液压系统的电脑帮助设计,电 脑仿真和优化以及微机掌握等开发性工作方面,日益显示出显著的成果;今日,为了和最新技术的进展保持同步,液压技术必需不断创新,不断地提高 和改良元件和系统的性能,以满意日益变化的市场需求,表达在如下一些比较重要 的特点上:1 提高元件性能,创
5、制新型元件,体积不断缩小;为了能在尽可能小的空间 内传递尽可能大的功率,液压元件的结构不断地在向小型化方向进展;2 高度的组成化、集成化和模块化;液压系统由管式配置经板式配置,箱式 配置、集成块式配置进展到叠加式配置、插装式配置,使连接的通道越来越短,这 种组合件不但结构紧凑、工作牢靠,而且使用简便,也简洁爱护保养;模块化进展 也是特别重要的方面,完整的模块以及独立的功能单元,对用户而言,只需要简洁 地进行组装即可投入使用,这样不仅可以大大节约用户的装配时间,同时用户也无 须配备各种经特地培训的技术人员;3 和微电子结合,走向智能化;汇在一起的联接体只要一收到微处理机或者 微型电脑处送来的信息
6、,就能实现预先规定的任务;综上所述可以看到,液压工业在国民经济中的作用实在是很大的,它常常可以 用来作为衡量一个国家工业水平饿重要标志之一;与世界上主要的工业国家相比,我国的液压工业仍是相当落后的,标准化的工作有待于连续做好,优质化的工作须 形成声势,智能化的工作就刚刚在预备起步,为此必需奋起直追,才能迎头赶上;液压系统的设计步骤大体如下:1 液压系统的工况分析 2 拟订液压系统原理图 3 液压系统的运算和挑选液压元件 4 对液压系统进行验算 5 绘制正式工作图和编制技术文件 设计的最终一步是要整理出全部图纸和技术文件;正式工作图一般包括如下内 容:液压系统原理图;自行设计的全套工作图指液压缸
7、和液压油箱等非标准液压 元件;液压泵、液压阀及管路的安装总图;- 2 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 唐山学院毕业设计技术文件一般包括以下内容:基本件、标准件、通用件及外购件汇总表,液压系统安装和调试要求,设计说明书等;【15】工况分析是分析机械工作过程的详细情形,其内容包括负载分析、 速度分析和功率变化规律的分析; 对液压系统进行工况分析其目的就是要查明它的每个执行元件在各个动作阶段内的运动速度和所承担的负载并绘制成图;挑选系统液压元件和基本回路的依据;这是由于:而液压执行元件的工况图是1 液压泵和各种掌握
8、阀的规格是依据工况图中的最大压力和最大流量选定的;2 各种液压回路及其油源形式都是按工况图的不同阶段内的压力和流量变化情 况初选后,再通过相互比较确定的;3 将工况图所反映的情形与调研得来的参考方案进行比照,可以对原先设计参数的合理性做出鉴别,或进行调整;3, 动摩擦系数为 1.5 ,且在水平位置时外负载最大,大约为 25800N;通过现场调研得知, 此液压系统的液压缸速度在0.1m/s-0.2m/s之间,详细数值没有要求,但是要保证钢坯运行过程平稳,液压缸锁紧使系统冲击小,因此取活塞杆伸出时速度为 0.1m/s, 活塞杆退回时速度为【12】0.2m/s ;3.2 液压系统参数的初步确定液压缸
9、是液压传动中的主要执行元件之一,它是把液压能转换成机械能的能量转换装置;液压缸结构简洁、工作牢靠,广泛应用于机械的液压传动中;目前,工业中常用的液压缸的结构形式有活塞缸、柱塞缸、摇摆缸三大类;活塞缸和柱塞缸可实现往复直线运动,输出速度和推力;摇摆缸就实现往复摇摆,输出角速度转速和转 矩;形式如下:活塞缸- 3 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 唐山学院毕业设计 单杆活塞缸单杆活塞缸是活塞的一端带有活塞杆的液压缸;结构如图 2-1 所示;这种油缸由于活塞两侧受力面积不等, 活塞来回运动时所产生的推力和速度各不相等
10、;活塞杆外伸时,油缸产生的推力大,速度小;而活塞杆作差动连接时,可实现快速运动;故这种油缸工业上常用来实现“ 快速进给”、“ 慢速工进” 和“ 快速回位”;图 1 单杆活塞缸 双杆活塞缸双杆活塞缸是活塞的两端都带有活塞杆的液压缸;结构如图 2-2 所示;其工作原理与单杆活塞缸相同, 由于活塞两侧受压面积相同, 油缸两端的供油压力 P和供 油量 Q相同时,其来回运动速度及产生的推力都分别相等;图 2 双杆活塞缸柱塞缸 柱塞缸是单作用缸, 结构如图 2-3 所示,回程依靠自重或外力,常倾斜或竖直安 装;柱塞与缸体内壁不接触,油缸内孔只需粗加工,简化了缸体的加工工艺,制造简 便;工作时总是承担压力;
11、因此柱塞必需有足够的刚度,直径比较大,且只能实现一 个方向的运动,特殊适应在行程比较长的场合;- 4 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 唐山学院毕业设计图 3 柱塞缸摇摆缸常用的摇摆缸有单叶片式和双叶片式两种;这类油缸是靠转子的回转来传动力和运动的;输出的是周期性的回转运动,其回转角小于 300 ;这种液压缸由于密封性较差等缘由,一般只用于低压系统,如送料夹紧和工作台回转的帮助运动装置;本次设计的液压系统要求动作牢靠,且为往复直线运动,故应采纳活塞缸;而且单作用活塞缸可以输出多种速度,差动连接时仍可以实现快速运
12、动,并且体积较双杆活塞缸小,结构紧凑;本液压系统只要求动作牢靠,滑动水口打开速度要快,综合考虑上述两种活塞缸的适应场合、【12】单作用活塞缸;初选液压缸工作压力制造成本及体积大小等因素, 本液压系统采纳差动式液压缸的推力 F 是由液压缸的工作压力 p 和活塞的有效工作面积 A 来确定的,而活塞的运动速度 v 由输入缸的流量 Q 和活塞的有效工作面积 A 确定的,即 F=A p v=QA 式中 F 缸或活塞的推力 N;p 进油腔的工作压力 MPa;A 活塞的有效工作面积 m2;Q 输入液压缸的流量 L/min ;- 5 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 38 页精选学习
13、资料 - - - - - - - - - 唐山学院毕业设计V 缸或活塞的运动速度m/min;由上两式可见,当缸的推力肯定时,工作压力 p 取的越高,活塞的有效面积 A 就越小,缸的结构就紧凑,但液压元件的性能及密封要求要相应提高;工作压力 p 取的越低,活塞的有效面积 A 就越大,缸的结构尺寸就越大,要使工作机构得到同样的速度就要求有较大的流量,这样使有关的泵、阀等液压元件的规格相应增大,有可能导致液压系统的巨大; 因此,液压缸的工作压力常采纳类比法或通过试验确定;设计时,液压缸的工作压力可依据负载大小和设备的类型,挑选工作压力:表 1 各类液压设备常用的工作压力机床设备类型磨床组合龙门拉床农
14、业机械或中液压机、重型机型工程机械械、起重运输机工作压力机床刨床8-10 10-16 20-32 3-5 2-8 p/Mpa 表 2 液压缸推力与工作压力之间的关系液压缸力 5 510 1020 2030 3050 50 F/KN 工作压力0.81 1.52 2.53 34 45 57 p/MPa 由于本液压系统设备属于运输机械,体积小,结构紧凑,采纳中低压液压系统时,液压缸的尺寸小、体积小,而且成本较低;综合考虑各种因素,再参考表 1、表 2 本系统选用中低压系统,选取工作压力为 P=8MPa;运算出液压缸的内径 D 通过调查可知系统在取工作压力为8MPa 时,系统 P2被压可按 0.8MP
15、a回油路带背压阀的回路中背压为 0.5-1.5MPa估算;由最大负载按公式A 2=F/ cmP1* -P2, A 1= *A 2 运算液压缸面积 . 其中 : F 缸的最大外负载;P1缸的最大工作压力;P2缸的背压;A 1缸无杆腔有效面积;- 6 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 唐山学院毕业设计A 2缸有杆腔有效面积; cm机械效率; 缸来回速比 =1/ 2 =d/D 为直径比 本系统工作压力为 8MPa,大于 7 MPa,活塞杆受压力,应选取 D=69mm 按国标可圆整为标准直径 D=80mm 运算活塞杆直
16、径 d 活塞杆直径 d 为 d=D =80 0.7=56 mm 按国标可圆整为标准直径 d=56mm 由此可得液压缸的两腔的实际面积为液压缸无杆腔面积 A1 A1= D 2 2 液压缸无杆腔面积 A2 A2= D 2 -d 2 式中 D液压缸缸筒直径 d液压缸活塞杆直径对选定后的液压缸内径D,必需进行最小稳固速度的验算;要保证液压缸节流腔的有效工作面积 A,必需大于保证最小稳固速度的最小有效面积 Amin, 即 AAmin Amin= qmin/vmin 式中 qminvmin2 A 10-6 m 可见此液压缸尺寸符合要求;液压缸辅件设计 液压缸缸盖设计液压缸的缸盖可以选用35、45 锻钢或
17、ZG35、ZG45 铸钢或 HT200、HT350 铸铁等材料;当缸体本身优势活塞杆的导向套时,缸盖最好选用铸铁;同时,应在导向外表上熔堆黄铜、青铜或其他耐磨材料;也可以在缸盖中压入导向套;【10】依据上面算得的 D 与 d 的值,估算液压缸在各个工作阶段中的流量;- 7 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 唐山学院毕业设计进油腔的流量Q1 = V 2 A1 式中 50.24 cm 2cm 2;A 1液压缸进油腔无杆腔的面积回油腔的流量V 2 活塞杆移动速度 m/min;cm 2;Q1液压缸进油腔的流量 L/mi
18、n ;Q2= V2 A2 = 0.15 m/s cm 2 = 23.06 L/min 式中A 2 液压缸回油腔有杆腔的面积实际压力为V 2 活塞杆移动的速度 m/min;Q2 液压缸回油腔的流量 L/min;p1 =F/ cm+ p1 A2 / A1 106 10-4 10-4 10 6 依据上述算得的液压缸在各个阶段的流量和进油腔的工作压力,估算液压缸输入功 率P = p1 Q1 拟定液压系统图是液压系统设计中的一个重要步骤;这一步要做的主要工作:一是挑选基本回路,二是把选出的回路组成液压系统;【8】3.3.1 采纳液控单向阀的锁紧回路锁紧回路的功用是使液压缸能在任意位置上停留,且停留后不会
19、因外力作用而 移动位置;在液压回路中双液控单向阀应用广泛,主要利用液控单向阀的良好密封 性,在锁紧回路中,锁紧的牢靠性及锁定位置的精度,仅仅受油缸本身内泄露的影 响,在保压回路中可保证将活塞锁定在任何位置,并可防止由于换向阀的内部泄露 而引起的带有负载的活塞杆下降;- 8 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 38 页精选学习资料 - - - - - - - - - 唐山学院毕业设计在实际中选用的液控单向阀,一方面应考虑打开时所需要的掌握压力,此外仍 应当考虑系统压力变化对掌握油路压力变化的影响,以免显现误开启;另外一方面 因该考虑在油流反向出口无背压的油路中选用内泄式,
20、否就需要外泄式,以降低控 制油压力,而外泄式的油口必需无压回油,否就会抵消一部分掌握压力;双向锁的锁紧回路:当换向阀左位接入时,压力油经左边液控单向阀进入液压 缸左腔,同时通过掌握口打开右边液控单向阀,使液压缸右腔的回油可经右边液控 单向阀回油箱,活塞向右运动;反之,活塞向左运动;到了需要停留的位置,只要使换向阀处于中位,因阀的中位为“H” 型机能“ Y” 型也可 , 所以两个液控单向阀均关闭,使活塞双向锁紧;由于本系统需要在上升过程中将钢坯固定,因此需要设置锁紧回路,且采纳上述双向锁的锁紧回路;【8】3.3.2 采纳分流集流阀的同步回路经现场调研可知,钢坯在被举升的过程中两液压缸需要到达同步
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