液壓升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(附英文摘要完整版)

1、液壓升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)系統(tǒng)升降部分設(shè)計(jì) 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是關(guān)于液壓升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)系統(tǒng)升降部分的設(shè)計(jì)。首先概括地介紹了液壓升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)，對(duì)液壓升降舞臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。在已有工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)液壓元件進(jìn)行了選擇和驗(yàn)算，進(jìn)而繪制了舞臺(tái)的液壓系統(tǒng)原理圖和電氣控制原理圖，并進(jìn)行詳細(xì)的分析。論文最后簡要地介紹了液壓升降舞臺(tái)的安裝與維護(hù)。目前，液壓升降舞臺(tái)正朝著長距離、高速度、低摩擦的方向發(fā)展。近年來在液壓升降舞臺(tái)的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用方面，我國與國外先進(jìn)水平相比仍有較大差距,國內(nèi)在設(shè)計(jì)制造液壓升降舞臺(tái)過程中存在著很多不足，因而需要我們努力改進(jìn)的地方還有很多。 關(guān)鍵詞

2、：液壓升降舞臺(tái)； 液壓系統(tǒng)； 機(jī)械結(jié)構(gòu)； 液壓系統(tǒng)原理； 電氣控制 The Design of the Elevator Parts of the System of Hydraulic Elevator and Revolving SageAbstract This graduates design is about the design of the elevator parts of the system of hydraulic elevator and revolving stage. Firstly the hydraulic elevator and revolving stag

3、e in outline is introduced. Then this design analyses the basic structure and technological parameters of hydraulic elevator stage. After that it does a lot of computation about the system of hydraulic on the basis of he basic structure and technological parameters so that we can choose the hydrauli

4、c component. Afterwards it did a lot of examine about the performance of the hydraulic elevator stage. When examine meet the requirement ，this design presents the key diagram and electric controlling system diagram of hydraulic elevator stage system，besides，it also make a detailed analysis。Finally,

5、this paper briefly explain the installation and maintenance of the hydraulic elevator stage.At present, the hydraulic elevator stage is developing toward Long distance, high speed, low friction.In recent years ,at the design, manufacturing and application of the hydraulic elevator stage，Our country

6、and foreign advanced level still lags far behind.there are many shortcomings in the process of designing and making hydraulic elevator stage in our country.So we need to improve in many areas.Key Words: hydraulic elevator stage; the system of hydraulic; technological parameters; key diagram of hydra

7、ulic elevator system; electric controlling system diagram目 錄1 緒論11.1 液壓舞臺(tái)升降臺(tái)在生產(chǎn)和生活中的作用和意義11.2 國內(nèi)研究狀況及發(fā)展前景11.3 液壓技術(shù)的應(yīng)用與特點(diǎn)21.3.1 液壓技術(shù)的應(yīng)用21.3.2 液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)31.3.3 液壓系統(tǒng)的組成41.4 舞臺(tái)升降臺(tái)42 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖62.1 基本方案的制定62.1.1 調(diào)速方案62.1.2 壓力控制方案62.1.3 順序動(dòng)作方案72.1.4 選擇液壓動(dòng)力源72.2 繪制液壓系統(tǒng)圖73 升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算103.1 升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動(dòng)機(jī)理

8、103.2 升降機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計(jì)103.2.1 升降機(jī)上頂板結(jié)構(gòu)參數(shù)的選定113.2.2 上頂板的強(qiáng)度校核與剛度校核123.2.3 支架的結(jié)構(gòu)163.2.4 升降機(jī)底座的設(shè)計(jì)194 執(zhí)行元件速度和載荷204.1 執(zhí)行元件類型、數(shù)量和安裝位置204.2 速度和載荷計(jì)算204.2.1 速度計(jì)算及速度變化規(guī)律204.2.2 執(zhí)行元件的載荷計(jì)算及變化規(guī)律215 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定及工況分析245.1 升降機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求245.2 系統(tǒng)壓力的初步確定245.3 液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù)255.3.1液壓缸的作用力255.3.2 缸體內(nèi)徑的確定255.3.3 柱塞直徑的確定265.3.4 液壓缸

9、壁厚的確定275.3.5液壓缸的流量285.4 升降機(jī)的工藝參數(shù)285.5工況分析296 液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì)306.1 液壓泵的選擇306.1.1 確定液壓泵的額定流量306.1.2 確定液壓泵的最大工作壓力316.1.3 確定驅(qū)動(dòng)液壓泵的功率316.2 控制閥的選用326.2.1 壓力控制閥326.2.2 流量控制閥336.2.3 方向控制閥346.3 管路的選用346.4 過濾器的選擇356.5 油箱容積的確定366.5.1 按使用情況確定油箱容積366.5.2 按系統(tǒng)發(fā)熱和散熱計(jì)算確定油箱容量376.6 輔件的選擇386.6.1 溫度計(jì)的選擇386.6.2 壓力表的選擇396.7

10、 液壓元件的連接396.7.1 液壓裝置的總體布置396.7.2 液壓元件的連接397 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)407.1 缸體407.1.1 缸體底部強(qiáng)度計(jì)算407.1.2 缸體材料及加工要求407.2 柱塞417.2.1 柱塞的結(jié)構(gòu)形式417.2.2 柱塞材料及加工要求417.3 進(jìn)出油口尺寸的確定417.4 密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇428 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算438.1 系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算438.2 系統(tǒng)的總效率驗(yàn)算459 電氣控制回路設(shè)計(jì)469.1 液壓和電氣控制系統(tǒng)469.2液壓系統(tǒng)的電氣控制4810 升降舞臺(tái)液壓系統(tǒng)的安裝調(diào)試5510.1 液壓系統(tǒng)的安裝5510.1.1 系統(tǒng)安裝前注意事項(xiàng)5510.1

11、.2 系統(tǒng)安裝時(shí)的注意事項(xiàng)5510.1.3 系統(tǒng)安裝方法5610.2 液壓系統(tǒng)的調(diào)試5710.2.1 調(diào)試的目的5710.2.2 調(diào)試的步驟5710.2.3 調(diào)試的主要內(nèi)容58參考文獻(xiàn)60致謝611 緒論1.1 液壓舞臺(tái)升降臺(tái)在生產(chǎn)和生活中的作用和意義 隨著文化生活的日益豐富，人們對(duì)演出活動(dòng)中舞臺(tái)效果的要求越來越高。舞臺(tái)的現(xiàn)代化、智能化是必然的發(fā)展趨勢。在比較高檔的文化娛樂場所，為創(chuàng)造一種生動(dòng)活潑的立體演出效果，傳統(tǒng)的靜止舞臺(tái)逐漸被擯棄，而代之以旋轉(zhuǎn)升降舞臺(tái)。升降舞臺(tái)是機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程中的一個(gè)典型實(shí)例，包含有典型的機(jī)械零件結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在確立總體方案和進(jìn)行液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到

12、有效利用現(xiàn)場的有限空間，盡可能地減少傳動(dòng)裝置的占地面積，采用了液壓傳動(dòng)方式，能確保舞臺(tái)運(yùn)行的平穩(wěn)性、安全性和可靠性要求。1.2 國內(nèi)研究狀況及發(fā)展前景我國的液壓技術(shù)是在新中國成立以后才發(fā)展起來的。自從1952年試制出我國第一個(gè)液壓元件齒輪泵起，迄今大致經(jīng)歷了仿制外國產(chǎn)品，自行設(shè)計(jì)開發(fā)和引進(jìn)消化提高等幾個(gè)階段。進(jìn)年來，通過技術(shù)引進(jìn)和科研攻關(guān)，產(chǎn)品水平也得到了提高，研制和生產(chǎn)出了一些具先進(jìn)水平的產(chǎn)品。目前，我國的液壓技術(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)械等部門提供品種比較齊全的產(chǎn)品。但是，我國的液壓技術(shù)在產(chǎn)品品種、數(shù)量及技術(shù)水平上，與國際水品以及主機(jī)行業(yè)的要求還有不少差距，每年還需

13、要進(jìn)口大量的液壓元件。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。（2）高度的組合化，集成化，模塊化。（3）和微電子技術(shù)結(jié)合，走向智能化?？傊?，液壓工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的比重是很大的，他和氣動(dòng)技術(shù)常用來衡量一個(gè)國家的工業(yè)化水平。升降舞臺(tái)采用有效的導(dǎo)向系統(tǒng)，使伸縮臺(tái)在平移過程中與固定臺(tái)的間隙小，運(yùn)行平穩(wěn)、速度無級(jí)變化。同步裝置采用低速大扭距驅(qū)動(dòng)，使舞臺(tái)在伸縮過程中絕對(duì)平行、自如、伸縮到位，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)平。適應(yīng)于會(huì)堂、影劇院、多功能廳、演播廳、文化體育場館、酒店等文化娛樂場所。國內(nèi)多現(xiàn)代化的舞臺(tái)系統(tǒng)普遍采用上位機(jī)、可編程控制器、驅(qū)動(dòng)單元相結(jié)合的集散控制方式，升降

14、舞臺(tái)設(shè)置由減速機(jī)、傳動(dòng)鏈條、臺(tái)面、鋼絲繩和平衡重等設(shè)備組成。在升降舞臺(tái)運(yùn)行過程中，四臺(tái)電機(jī)之間的負(fù)載電流會(huì)因?yàn)樗膫€(gè)臺(tái)面上承載的人和物的重量不同、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的齒隙、鋼絲繩的彈性形變、電機(jī)參數(shù)的漂移等非線性因素而產(chǎn)生差異。1.3 液壓技術(shù)的應(yīng)用與特點(diǎn) 1.3.1 液壓技術(shù)的應(yīng)用 液壓技術(shù)是涉及液體流動(dòng)和液體壓力規(guī)律的科學(xué)技術(shù)。近幾十年來，液壓技術(shù)發(fā)展非?？欤瑥V泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防等各個(gè)部門。液壓傳動(dòng)主要應(yīng)用如下：(1)一般工業(yè)用液壓系統(tǒng)：坯料加工機(jī)械(注塑機(jī))、壓力機(jī)械(鍛壓機(jī))、重型機(jī)械(廢鋼壓塊機(jī))、機(jī)床(全自動(dòng)六角車床、平面磨床)等； (2)行走機(jī)械用液壓系統(tǒng)：工程機(jī)械(挖掘機(jī))、起重機(jī)

15、械(汽車吊)、建筑機(jī)械(打樁機(jī))、農(nóng)業(yè)機(jī)械(聯(lián)合收割機(jī))、汽車(轉(zhuǎn)向器、減振器)等； (3)鋼鐵工業(yè)用液壓系統(tǒng)：冶金機(jī)械(軋鋼機(jī))、提升裝置(電極升降機(jī))、軋輥調(diào)整裝置等； (4)土木工程用液壓系統(tǒng)：防洪閘門及堤壩裝置(浪潮防護(hù)擋板)、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)和礦山機(jī)械(鑿巖機(jī))等： (5)發(fā)電廠用液壓系統(tǒng)；渦輪機(jī)(調(diào)速裝置)、核發(fā)電廠等； (6)特殊技術(shù)用液壓系統(tǒng)：巨型天線控制裝置、測量浮標(biāo)、飛機(jī)起落架的收放裝置及方向舵控制裝置、升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)等； (7)船舶用液壓系統(tǒng)：甲板起重機(jī)械(絞車)、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等； (8)軍事工業(yè)用液壓系統(tǒng)：火炮操縱裝置、艦船減搖裝置、飛行器仿真等。

16、 上述的概略說明不包括所有應(yīng)用的可能性。目前，液壓傳動(dòng)技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低晚聲、長壽命、高度集成化等方面都取得了很大的進(jìn)展。同時(shí)，由丁它與微電子技術(shù)次緊密配合，能在盡可能小的空間內(nèi)傳送出盡可能大的功率并加以準(zhǔn)確地控制，從而更使它在各行各業(yè)中發(fā)揮出巨大作用。 1.3.2 液壓傳動(dòng)的特點(diǎn) 與其他傳動(dòng)相比其優(yōu)點(diǎn)如下：(1)在同等體積下，液壓裝置能產(chǎn)生出更大的動(dòng)力。也就是說，在同等功率下，液壓裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在這里等于工作壓力；(2)按壓裝置容易做到對(duì)速度的無級(jí)凋節(jié)，而且調(diào)速范圍大，并且對(duì)速度的調(diào)節(jié)還可以在工作過程中進(jìn)行；(3)

17、液壓裝置工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實(shí)現(xiàn)頻繁換向；(4)液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)能實(shí)現(xiàn)自潤滑，使用壽命長；(5)液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以很方便地對(duì)液體的流動(dòng)方向、壓力和流量進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并能很容易地和電氣、電子控制或氣動(dòng)控制結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)、操作。(6)液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用當(dāng)然，液壓傳動(dòng)還存在以下一些明顯缺點(diǎn)：(1)液壓傳動(dòng)中的泄漏和液體的可壓縮件，使這種傳動(dòng)無法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比；(2)液壓傳動(dòng)有較多的能量損失(泄漏損失、摩擦損失等)，因此，傳動(dòng)效率相對(duì)低；(3)液壓傳動(dòng)對(duì)油溫的變化比較敏感不宜在較高或較低的溫度下工作;(4)液壓傳動(dòng)在出

18、現(xiàn)故障時(shí)不易找出原因。 1.3.3 液壓系統(tǒng)的組成液壓傳動(dòng)裝置主要由以下五部分組成：(1)能源裝置把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液液壓能的裝置。 (2)執(zhí)行裝置把油液的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。它可以是作直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸，也可以是作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)。 (3)控制調(diào)節(jié)裝置對(duì)系統(tǒng)中油液壓力、流量或流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)裝置。例如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、開停閥等這些元件的不同組合形成了不同功能的液壓系統(tǒng)。 (4)輔助裝置上述三部分以外的其它裝置，例如油箱、濾油器、油管等。它們對(duì)保證系統(tǒng)正常工作也有重要作用。(5)工作介質(zhì)：液壓系統(tǒng)中用量最大的工作介質(zhì)是液壓油，通常指礦物油。液壓油具有優(yōu)良的潤潤滑性能，在應(yīng)用中占

19、主導(dǎo)地位。1.4 舞臺(tái)升降臺(tái) 為滿足當(dāng)代觀眾的需求，求得完美的效果，舞臺(tái)上除了燈光、音響外，舞臺(tái)機(jī)械尤為重要。舞臺(tái)上設(shè)有吊桿、吊點(diǎn)、燈光渡橋、燈光吊籠、防火幕，臺(tái)下設(shè)有升降臺(tái)、車臺(tái)、轉(zhuǎn)臺(tái)、升降樂池等，有的升降臺(tái)中配套轉(zhuǎn)臺(tái)，或轉(zhuǎn)臺(tái)中有升降臺(tái)。升降臺(tái)是舞臺(tái)下機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的設(shè)備之一，在專業(yè)歌劇院、舞劇院、話劇院以及許多國際知名音樂廳里都配備著各種類型的升降臺(tái)。他具有快速遷換布景、滿足舞臺(tái)的工藝布置的需要、滿足舞美設(shè)計(jì)和劇目編導(dǎo)人員的需要、制造特殊的氣氛和效果、根據(jù)表演的需要改變舞臺(tái)形式等作用。升降舞臺(tái)在降至最低時(shí)，和下舞臺(tái)面平，演員可以站立在升降舞臺(tái)臺(tái)面上；舞臺(tái)升至最高時(shí)，和主舞臺(tái)面平，從而

20、使演員從臺(tái)下隱藏室緩緩升至主舞臺(tái)上，給觀眾一種意想不到的視覺效果，可利用升降臺(tái)不同的高度變化來改變舞臺(tái)的形狀，適應(yīng)劇情對(duì)布景或場地的要求，充分滿足了音樂劇、歌劇、芭蕾、戲劇和綜合文藝演出的不同需要，使觀眾能夠享受全面的舞臺(tái)藝術(shù)魅力，以節(jié)省搭景消耗的人力、物力。圖1-1 各種升降平臺(tái)按移動(dòng)的方法不同分：固定式升降機(jī)、拖拉式升降機(jī)、自行式升降機(jī)、車載式升降機(jī)等。按照升降機(jī)構(gòu)的不同分：剪叉式升降機(jī)、升縮式升降機(jī)、套筒式升降機(jī)、升縮臂式升降機(jī)、折臂式升降機(jī)。2 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖2.1 基本方案的制定 2.1.1 調(diào)速方案調(diào)速方案對(duì)液壓系統(tǒng)的性能起決定作用，選擇調(diào)速方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)液壓執(zhí)行元件

21、的負(fù)載特性和調(diào)速范圍及經(jīng)濟(jì)性等因素選擇。常用的調(diào)速方案有三種：節(jié)流調(diào)速回路、容積調(diào)速回路、容積節(jié)流調(diào)速回路。本升降機(jī)采用節(jié)流調(diào)速回路，節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度。節(jié)流調(diào)速又分別有進(jìn)油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。進(jìn)油節(jié)流啟動(dòng)沖擊小，回油節(jié)流常用于有負(fù)載的場合，旁路節(jié)流多用于高速。節(jié)流調(diào)速一般采用開式循環(huán)形式，在開式系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后，在排回油箱。開式回路結(jié)構(gòu)簡單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。節(jié)流調(diào)速回路具有以下特點(diǎn)：承載能力好，成本低，調(diào)速范圍大，適用于小功率，輕載或中低壓系統(tǒng)，但其速度剛度差，效

22、率低，發(fā)熱大。節(jié)流調(diào)速適合升降臺(tái)的液壓系統(tǒng)的調(diào)速方案，故選擇節(jié)流調(diào)速，回路效率低，功率損失大。 2.1.2 壓力控制方案液壓執(zhí)行元件工作時(shí)，要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或一定壓力范圍內(nèi)工作，也有的需要多級(jí)連續(xù)或無級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié)壓力，一般在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，通常由定量泵供油，用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力，并保持恒定。在容積調(diào)速系統(tǒng)中，用變量泵供油，用安全閥起安全保護(hù)作用。在有些液壓系統(tǒng)中，有時(shí)需要流量不大的高壓油，這時(shí)可考慮用增壓回路得到高壓，而不用單設(shè)高壓泵。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中，某段時(shí)間不需要供油，而又不便停泵的情況下，需考慮選擇卸荷回路。在系統(tǒng)的某個(gè)局部，工作壓力需低于主油源壓力時(shí)，要考慮采用減壓回路

23、來獲得所需的工作壓力。所以升降臺(tái)的壓力控制由定量泵供油，用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力，并保持恒定。 2.1.3 順序動(dòng)作方案主機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作，根據(jù)設(shè)備類型不同，有的按固定程序運(yùn)行，有的則是隨機(jī)的或人為的。工程機(jī)械的操縱機(jī)構(gòu)多為手動(dòng)，一般用手動(dòng)的多路換向閥控制。加工機(jī)械的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作多采用行程控制，當(dāng)工作部件移動(dòng)到一定位置時(shí)，通過電氣行程開關(guān)發(fā)出電信號(hào)給電磁鐵推動(dòng)電磁閥或直接壓下行程閥來控制接續(xù)的動(dòng)作。使用分流閥，既可以使兩個(gè)液壓缸的進(jìn)油流量相等，也可以使兩缸的回油量相等，從而液壓缸往返均同步。為滿足兩個(gè)液壓缸的流量需要，本回路即是。分流集流閥亦只能保證速度同步，同步精度一般為2-5%。

24、按下上升啟動(dòng)液壓缸同步上升，液壓缸上升到上限位置碰到行程開關(guān)換向閥換中位，系統(tǒng)壓力保持不變。按下下降按鈕液壓缸同步下降，下降到下限位置碰到行程開關(guān)換向閥換中位，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)卸荷。 2.1.4 選擇液壓動(dòng)力源液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來提供，液壓源的核心是液壓泵，它將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?。由于機(jī)械作用，油泵在其進(jìn)油口產(chǎn)生局部真空。油液在大氣壓力的作用下通過進(jìn)油口進(jìn)入油泵內(nèi)部。油液再推動(dòng)油液進(jìn)入液壓系統(tǒng)。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。對(duì)在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的

25、情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。對(duì)長時(shí)間所需流量較小的情況，可增設(shè)蓄能器做輔助油源。油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁性過濾器或其他型式的過濾器，故選擇變量泵供油。2.2 繪制液壓系統(tǒng)圖根據(jù)上述分析，可以基本擬訂本次所設(shè)計(jì)的液壓控制系統(tǒng)的原理圖及電磁鐵動(dòng)作如表2-1所示：表2-1電磁鐵動(dòng)作電磁鐵動(dòng)作YA1YA2YA3快速上升+-勻速上升+-+下降-+-停止-初步擬定液壓系統(tǒng)原理圖如圖2-1所示： 圖2-1液壓系統(tǒng)原理圖1油箱；2過濾器；3溫度計(jì)；4液位計(jì)；5電機(jī)；6液壓泵；7溢流閥；8壓力表；9三位四通電磁換向閥； 10節(jié)流閥；11單項(xiàng)節(jié)流閥；

26、12、13液壓缸；14調(diào)速閥；15二位二通電磁換向閥 該系統(tǒng)的最高壓力由電磁溢流閥7控制，調(diào)節(jié)壓力為2MPa,它的控制原理是當(dāng)液壓油泵的供油壓力大于2MPa時(shí)，電磁溢流閥7的左邊通電，溢流閥打開，油液通過，降低系統(tǒng)的油壓，當(dāng)油泵泵出的油壓小于或等于2MPa時(shí)，溢流閥不通電，故可以系統(tǒng)油壓的穩(wěn)定性。 當(dāng)按下快速上升按鈕時(shí)，電磁閥9的左邊通電，油液通過單向節(jié)流閥流向液壓缸，兩個(gè)液壓缸同步快速上升，油液再通過節(jié)流閥流回油箱。當(dāng)液壓缸上升到上限位置碰到行程開關(guān)，電磁鐵失電，兩換向閥同時(shí)換中位，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保壓。當(dāng)按下勻速上升按鈕，電磁鐵得電，換向閥9工作在左位。油液通過單向節(jié)流閥流向液壓缸，兩個(gè)液壓缸同步

27、勻速上升，油液再通過節(jié)流閥流回油箱。當(dāng)液壓缸上升到上限位置碰到行程開關(guān)，電磁鐵失電，兩換向閥同時(shí)換中位，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保壓。當(dāng)升降機(jī)舉到目標(biāo)高度后，停止電磁閥9左邊的通電，這時(shí)升降機(jī)的工作臺(tái)將會(huì)因?yàn)閱蜗蚬?jié)流閥11的單向流通而使柱塞缸內(nèi)的油壓無法反向流動(dòng)，保持升降機(jī)工作臺(tái)的高度不變。當(dāng)要使升降機(jī)構(gòu)下降時(shí)，按下下降按鈕，給電磁閥9右邊通電，油液通過單向節(jié)流閥流向液壓缸，兩個(gè)個(gè)液壓缸同步下降，油液再通過單向閥流回油箱。當(dāng)液壓缸下降到下限位置碰到行程開關(guān)，電磁鐵失電，兩換向閥同時(shí)換中位，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)卸荷。當(dāng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障等要求緊急停止時(shí)，按下停止按鈕，電磁閥復(fù)位，電磁閥都失電，兩個(gè)換向閥都置中位，整個(gè)系統(tǒng)停止

28、。3 升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算3.1 升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動(dòng)機(jī)理 根據(jù)升降機(jī)的平臺(tái)尺寸，參考國內(nèi)外同類產(chǎn)品的工藝參數(shù)可知，該升降機(jī)宜采用單叉機(jī)構(gòu)形式：即有兩個(gè)同步液壓缸做同步運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到升降機(jī)升降的目的。其具體結(jié)構(gòu)形式如下： 圖3-1升降機(jī)基本結(jié)構(gòu)圖 圖3.1所示即為該升降機(jī)的基本結(jié)構(gòu)形式，其中1是工作平臺(tái)，2是固定鉸鏈，3為活動(dòng)鉸鏈，4為支架，5是液壓缸，6為底座。在1和6的活動(dòng)鉸鏈處設(shè)有滑道。4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，一方面通過其鉸接將液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為平臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)，1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。下底架主要起支撐

29、和載荷傳遞作用，它不僅承擔(dān)著整個(gè)升降機(jī)的重量，而且能將作用力傳遞到地基上。通過這些機(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。 支架在0點(diǎn)鉸接，支架上下端分別固定在平臺(tái)和底座上，通過柱塞的伸縮和鉸接點(diǎn)0的作用實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的舉升。3.2 升降機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計(jì) 3.2.1 升降機(jī)上頂板結(jié)構(gòu)參數(shù)的選定上頂板與旋轉(zhuǎn)臺(tái)相銜接，其結(jié)構(gòu)采用由若干根相互交叉垂直的熱軋槽鋼通過焊接形式焊接而成，其結(jié)構(gòu)形式大致如下所示：圖3-2上頂板設(shè)計(jì)圖沿平臺(tái)的上頂面長度方向和寬度方向分別布置2根12.6號(hào)熱軋槽鋼，組成上圖所示的上頂板結(jié)構(gòu)。滑槽的具體尺寸根據(jù)上下支架的具體尺寸和結(jié)構(gòu)而定。 焊接處12個(gè)菱形板選用公稱厚度為

30、的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，密度約為。平臺(tái)上12.6號(hào)熱軋槽鋼的結(jié)構(gòu)參數(shù)為：截面面積為，理論重量為，抗彎截面系數(shù)為。其質(zhì)量分別為： 沿長度方向4根12.6號(hào)熱軋槽鋼的質(zhì)量為：沿寬度方向4根12.6號(hào)熱軋槽鋼的質(zhì)量為：菱形鋼板質(zhì)量為：菱形鋼板質(zhì)量可忽略不計(jì)。 3.2.2 上頂板的強(qiáng)度校核與剛度校核升降臺(tái)上頂板的載荷是作用在一平臺(tái)上的，可以認(rèn)為是均布載荷，由于該平板上裝有旋轉(zhuǎn)臺(tái)，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： -旋轉(zhuǎn)臺(tái)、上頂板和額定載荷重力之和，單位。設(shè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)為； -載荷的作用長度。單位,沿長度方向?yàn)?寬度方向?yàn)椋黄渲校簬霐?shù)據(jù)得：沿長度方向有：帶入數(shù)據(jù)有：分析升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)過程，可以

31、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：（1）升降臺(tái)升到最高位置時(shí)，其受力簡圖為： 圖3-3 升降臺(tái)受力圖 該升降臺(tái)有4個(gè)支架，共有4個(gè)支點(diǎn)，假設(shè)每個(gè)支點(diǎn)所受力為，則平衡方程可列為： 即 將帶入上式中：根據(jù)受力圖，其彎矩圖如下所示： AB段： BC段： 圖3-4 升降臺(tái)彎矩圖 由彎矩圖可知該過程中的最大彎矩為 ：根據(jù)彎曲強(qiáng)度理論： 即梁的最大彎曲應(yīng)力應(yīng)小于其許用彎曲應(yīng)力。 式中：-抗彎截面系數(shù) ； 12.6號(hào)熱軋槽鋼的抗彎截面系數(shù)查表得：； -鋼的屈服極限 ； -安全系數(shù) ；代入數(shù)據(jù)： 由此可知，強(qiáng)度符合要

32、求。12.6號(hào)熱軋槽鋼的慣性矩為： 最大撓度： 定彈性模量，則由疊加原理計(jì)算得：而許可撓度為：由于，故滿足剛度條件。（2）升降臺(tái)處于最低位置時(shí)，分析過程如下：圖3-5 升降臺(tái)受力圖與前述相同：彎矩如下： DE段： EF段： FG段與DE段對(duì)稱。圖3-6 升降臺(tái)彎矩圖由彎矩圖可知該過程中的最大彎矩為 ： 代入數(shù)據(jù)：由計(jì)算可知，沿平臺(tái)長度方向上2根12.6 號(hào)熱軋槽鋼完全可以保證升降臺(tái)的強(qiáng)度要求。12.6號(hào)熱軋槽鋼的慣性矩為： 定彈性模量，則由疊加原理計(jì)算得：由于，故滿足剛度條件。所以選用12.6號(hào)槽鋼滿足強(qiáng)條件與剛度條件。（3）同樣分析沿寬度方向的強(qiáng)度要求：帶入相關(guān)數(shù)據(jù)：受力圖和彎矩圖如下所示：

33、 圖3-7 升降臺(tái)受力圖與彎矩圖由彎矩圖知：最大彎曲應(yīng)力為：故寬度方向也滿足強(qiáng)度要求。則由疊加原理計(jì)算得：而許可撓度為：由于，故滿足剛度條件。所以選用12.6號(hào)槽鋼滿足強(qiáng)度條件和剛度條件。 3.2.3 支架的結(jié)構(gòu)支架由12根形狀基本相同的截面為矩形的鋼柱組成，在支架的頂端和末端分別加工出圓柱狀的短軸，以便支架的安裝。支架在升降機(jī)結(jié)構(gòu)中的主要功能為載荷支撐和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化，將液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)，通過與其鉸合的支點(diǎn)轉(zhuǎn)化為平臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)，支架的結(jié)構(gòu)除應(yīng)滿足安裝要求外，還應(yīng)保證有足夠的剛度和強(qiáng)度，一時(shí)期在升降運(yùn)動(dòng)中能夠平穩(wěn)安全運(yùn)行。每根支架的上頂端承受的作用力設(shè)為。則有等式： 求得：分析支架的運(yùn)動(dòng)形式和受力情

34、況，發(fā)現(xiàn)支架在運(yùn)動(dòng)過程中受力情況比較復(fù)雜，它與另一支架鉸合點(diǎn)給予底座的固定點(diǎn)的受力均為大小和方向?yàn)槲粗氖噶?，故該問題為超靜定理論問題，已經(jīng)超出本文的討論范圍，本著定性分析和提高效率的原則，再次簡化處理，簡化的原則是去次留主，即將主要的力和重要的力在計(jì)算中保留，而將對(duì)梁的變形沒有很大影響的力忽略不計(jì)，在不改變其原有性質(zhì)的情況下這樣處理。根據(jù)原則再次對(duì)支架所受的力進(jìn)行分析，可以看出與液壓缸頂桿聯(lián)結(jié)點(diǎn)的力為支架所受到的最主要的力，它不僅受液壓缸的推力，而且還將受到上頂板所傳遞的作用力，因此，與液壓缸頂桿相連接的支架所受到的上頂板的力為它所受到的最主要的力，在此，將其他的力忽略，只計(jì)算上頂板承受的由

35、載荷和自重所傳遞的載荷力。計(jì)算簡圖如下所示： 圖3-8 支架受力圖所產(chǎn)生的彎矩為： -每個(gè)支架的支點(diǎn)對(duì)上頂板的作用力 單位； -液壓缸與支架鉸合點(diǎn)距支點(diǎn)之間的距離 單位；代入數(shù)據(jù)：假定該支架為截面為長a、寬b的長方形，則其強(qiáng)度應(yīng)滿足的要求是：式中： -支架上所受到的彎矩，單位； -截面分別為a,b的長方形抗彎截面系數(shù)； ，； -所選材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼，；將數(shù)據(jù)代入有：求得： 上式表明：只要截面為a,b的長方形滿足條件，則可以滿足強(qiáng)度要求，取，則其 ，符合強(qiáng)度要求。支承方通的慣性矩為：最大撓度：定彈性模量，每個(gè)支架受液壓缸的推力為：則由疊加原理計(jì)算得：而許可撓度為：由于，故選用的Q235方通滿足剛

36、度條件。這些鋼柱的質(zhì)量為： 支架的結(jié)構(gòu)還應(yīng)該考慮裝配要求，液壓缸柱塞頂端與支架采用耳軸結(jié)構(gòu)連接，因此應(yīng)在兩支架之間加裝支板，以滿足動(dòng)力傳遞要求。 3.2.4 升降機(jī)底座的設(shè)計(jì)升降機(jī)底座在整個(gè)機(jī)構(gòu)中支撐著平臺(tái)的全部重量，并將其傳遞到地基上，他的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是滿足強(qiáng)度要求即可，保證在升降機(jī)升降過程中不會(huì)被壓潰即可，不會(huì)發(fā)生過大大變形，其具體參數(shù)見裝配圖。4 執(zhí)行元件速度和載荷4.1 執(zhí)行元件類型、數(shù)量和安裝位置表4-1 執(zhí)行元件類型的選擇運(yùn)動(dòng)形式往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)短行程長行程高速低速擺動(dòng)液壓馬達(dá)執(zhí)行元件的類型柱塞缸柱塞缸、液壓馬達(dá)和絲杠螺母機(jī)構(gòu)高速液壓馬達(dá)低速液壓馬達(dá) 根據(jù)上表選擇執(zhí)行元件類

37、型為柱塞缸，再根據(jù)其運(yùn)動(dòng)要求進(jìn)一步選擇液壓缸類型為單作用柱塞液壓缸，其符號(hào)為：圖4-1 柱塞缸簡圖數(shù)量：該升降平臺(tái)為單叉結(jié)構(gòu)，故其采用的液壓缸數(shù)量為兩個(gè)完全相同的液壓缸，其運(yùn)動(dòng)完全是同步的，但其精度要求不是很高。安裝位置：液壓缸的安裝方式為耳環(huán)型，尾部單耳環(huán)，氣缸體可以在垂直面內(nèi)擺動(dòng)，安裝的位置在前后兩固定支架之間的橫梁之上，橫梁和支架組成為一體，柱塞的推力通過橫梁逐次向外傳遞，使升降機(jī)升降。4.2 速度和載荷計(jì)算 4.2.1 速度計(jì)算及速度變化規(guī)律參考國內(nèi)升降臺(tái)類產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)可知。最大起升高度為1500mm時(shí)，其平均起升時(shí)間為45s，即從液壓缸柱塞開始運(yùn)動(dòng)到柱塞行程末端所用時(shí)間大約為45s

38、。本升降臺(tái)的最大起升高度為2000mm，則平均起升時(shí)間為60s。設(shè)本升降臺(tái)的最小起升降時(shí)間為55s,最大起升時(shí)間為65，由此便可以計(jì)算執(zhí)行元件的速度v: 式中：-執(zhí)行元件的速度，單位m/s ； -液壓缸的行程，單位m； -時(shí)間，單位s；由作圖法及實(shí)際柱塞運(yùn)動(dòng)行程結(jié)合柱塞行程系列（GB/T 2349-1980）可選擇柱塞行程為。當(dāng) 時(shí)： 當(dāng) 時(shí)： 液壓缸的速度在整個(gè)行程過程中都比較平穩(wěn)，無明顯變化，在起升的初始階段到運(yùn)行穩(wěn)定階段，其間有一段加速階段，該加速階段加速度比較小，因此速度變化不明顯，形成終了時(shí)，有一個(gè)減速階段，減速階段加速度亦比較小，因此可以說升降機(jī)在整個(gè)工作過程中無明顯的加減速階段，

39、其運(yùn)動(dòng)速度比較平穩(wěn)。 4.2.2 執(zhí)行元件的載荷計(jì)算及變化規(guī)律執(zhí)行元件的載荷即為液壓缸的總阻力，油缸要運(yùn)動(dòng)必須克服其阻力才能運(yùn)行，因此在此計(jì)算油缸的總阻力即可，油缸的總阻力包括：阻礙工作運(yùn)動(dòng)的切削力，運(yùn)動(dòng)部件之間的摩擦阻力，密封裝置的摩擦阻力，起動(dòng)制動(dòng)或換向過程中的慣性力，回油腔因背壓作用而產(chǎn)生的阻力，即液壓缸的總阻力也就是它的最大牽引力： （1）切削力。根據(jù)其概念：阻礙工作運(yùn)動(dòng)的力，在本設(shè)計(jì)中即為額定負(fù)載的重力和支架以及上頂板的重力：其計(jì)算式為： （2）摩擦力。各運(yùn)動(dòng)部件之間的相互摩擦力由于運(yùn)動(dòng)部件之間為無潤滑的鋼-鋼之間的接觸摩擦，取，其具體計(jì)算式為： （3）密封裝置的密封阻力。Y形密封圈

40、： -摩擦系數(shù)，?。?-密封處的工作壓力，單位； -密封處的直徑，單位 ； -密封圈有效高度，單位； 密封摩擦力也可以采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，一般?。?）運(yùn)動(dòng)部件的慣性力。 其計(jì)算式為： 式中：-運(yùn)動(dòng)部件的總重力，單位； -重力加速度，單位； -啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)的速度變量，單位； -起動(dòng)制動(dòng)所需要的時(shí)間，單位；對(duì)于行走機(jī)械取，本設(shè)計(jì)中取值為。（5）背壓力。背壓力在此次計(jì)算中忽略，而將其計(jì)入液壓系統(tǒng)的效率之中。由上述說明可以計(jì)算出液壓缸的總阻力為： 液壓缸的總負(fù)載為，該系統(tǒng)中共有兩個(gè)液壓缸，故每個(gè)液壓缸需要克服的阻力為。該升降臺(tái)的額定載荷為 ，其負(fù)載變化范圍為，在工作過程中無沖擊負(fù)載的作用，負(fù)載在工作過程

41、中無變化，也就是該升降臺(tái)受恒定負(fù)載的作用。5 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定及工況分析5.1 升降機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在本升降臺(tái)的設(shè)計(jì)中主要是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，它與主機(jī)的設(shè)計(jì)是緊密相關(guān)的，往往要同時(shí)進(jìn)行，所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)應(yīng)符合主機(jī)的拖動(dòng)、循環(huán)要求。還應(yīng)滿足組成結(jié)構(gòu)簡單，工作安全可靠，操縱維護(hù)方便，經(jīng)濟(jì)性好等條件。本升降臺(tái)對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求可以總結(jié)如下：升降臺(tái)的升降運(yùn)動(dòng)采用液壓傳動(dòng)，可選用遠(yuǎn)程或無線控制，升降機(jī)的升降運(yùn)動(dòng)由液壓缸的伸縮運(yùn)動(dòng)經(jīng)轉(zhuǎn)化而成為平臺(tái)的起降，其工作負(fù)載變化范圍為，負(fù)載平穩(wěn)，工作過程中無沖擊載荷作用，運(yùn)行速度較低，液壓執(zhí)行元件有兩組液壓缸實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)，要求其工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)

42、合理，安全性優(yōu)良，使用于各種不同場合，工作精度要求一般. 5.2 系統(tǒng)壓力的初步確定表5-1 按負(fù)載選擇壓力負(fù)載（KN）<55-1010-2020-3030-50>50工作壓力/<0.8-11.5-22.5-33-44-5>5-7設(shè)備類型機(jī)床、壓鑄機(jī)、汽車農(nóng)業(yè)機(jī)械、工礦車輛、船用機(jī)械、搬運(yùn)機(jī)械、工程機(jī)械、冶金機(jī)械油壓機(jī)、冶金機(jī)械、挖掘機(jī)、重型機(jī)械金剛石壓機(jī)、耐壓試驗(yàn)機(jī)、飛機(jī)、液壓機(jī)具壓力范圍/<77-2121-31.5>31.5壓力等級(jí)低壓中壓高壓超高壓說明低噪聲、高可靠性系統(tǒng)一般系統(tǒng)空間有限、響應(yīng)速度高、大功率下降成本追求大作用力、減輕重量表5-2按設(shè)備類

43、型選擇系統(tǒng)工作壓力由計(jì)算得出各階段負(fù)載的最大值查表5-1和表5-2，根據(jù)液壓缸的公稱壓力系列數(shù)據(jù)，取液壓缸的工作壓力為。 5.3 液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù) 5.3.1液壓缸的作用力液壓缸的作用力及液壓缸工作時(shí)的推力或拉力，該升降臺(tái)工作時(shí)液壓缸產(chǎn)生向上的推力，因此計(jì)算時(shí)只取液壓油進(jìn)入無桿腔時(shí)產(chǎn)生的推力由參考文獻(xiàn)4可知： 式中：液壓缸的工作壓力，單位為，?。?柱塞內(nèi)徑，單位為，?。?液壓缸的效率，取；代入數(shù)據(jù): 即液壓缸工作時(shí)產(chǎn)生的推力為。 5.3.2 缸體內(nèi)徑的確定 該液壓缸宜按照推力要求來計(jì)算缸體內(nèi)經(jīng)，計(jì)算式如下由參考文獻(xiàn)7可知： 要求柱塞無桿腔的推力為F時(shí)，其內(nèi)徑為： 式中：柱塞直徑缸、筒內(nèi)徑

44、，單位為； 無桿腔推力，單位為； 工作壓力，單位為； 液壓缸機(jī)械效率，取；代入數(shù)據(jù)：根據(jù)機(jī)械手冊(cè)可知，圓整成標(biāo)準(zhǔn)值后，得,故取液壓缸內(nèi)徑的值。液壓缸的內(nèi)徑，柱塞的的外徑要取標(biāo)注值是因?yàn)橹椭€要有其它的零件相互配合，如密封圈等，而這些零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，有專門的生產(chǎn)廠家，故柱塞和液壓缸的內(nèi)徑也應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化，以便選用標(biāo)準(zhǔn)件。 5.3.3 柱塞直徑的確定（1）柱塞直徑根據(jù)受力情況和液壓缸的結(jié)構(gòu)形式來確定。由液壓缸的內(nèi)徑將柱塞的直徑定為。（2）柱塞的強(qiáng)度計(jì)算柱塞在穩(wěn)定情況下，如果只受推力或拉力，可以近似的用直桿承受拉壓載荷的簡單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算： 式中：柱塞的推力，單位為； 柱塞直徑，單位為； 材

45、料的許用應(yīng)力，單位為，柱塞用45號(hào)鋼； ；代入數(shù)據(jù)：故柱塞的強(qiáng)度滿足要求。（3）穩(wěn)定性校核 該柱塞不受偏心載荷，按照等截面法，將柱塞和缸體視為一體，其細(xì)長比為： 時(shí)，在該設(shè)計(jì)及安裝形式中，液壓缸兩端采用鉸接，其值分別為： 將上述值代入式中得： 故校核采用的式子為： 式中：n=1，安裝形式系數(shù)；柱塞材料的彈性模量，鋼材取 ；柱塞截面的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，??；計(jì)算長度，?。淮霐?shù)據(jù)： 其穩(wěn)定條件為： 式中：穩(wěn)定安全系數(shù)，一般取=24，取=3； 液壓缸的最大推力；代入數(shù)據(jù)：故柱塞的穩(wěn)定性滿足要求。 5.3.4 液壓缸壁厚的確定液壓缸壁厚由結(jié)構(gòu)和工藝要求等確定，一般按照薄壁筒計(jì)算，壁厚由下式確定： 式中；液壓缸

46、內(nèi)徑，單位為； 缸體壁厚，單位為； 液壓缸最高工作壓力，單位為，一般??； 缸體材料的許用應(yīng)力，鋼材取 ；代入數(shù)據(jù)：考慮到液壓缸的加工要求，將其壁厚適當(dāng)加厚，取壁厚。而缸體外徑的計(jì)算公式： 把缸體內(nèi)徑及計(jì)算出的缸壁厚度的數(shù)據(jù)帶入，可得： 5.3.5液壓缸的流量 由作圖法及實(shí)際柱塞運(yùn)動(dòng)行程結(jié)合柱塞行程系列（GB/T 2349-1980）可選擇液壓缸工作行程。計(jì)算液壓缸工作需要流量由一下公式計(jì)算可得： 式中 -液壓缸工作時(shí)最大行程； -柱塞直徑； -柱塞伸到工作時(shí)的最大行程所用的時(shí)間； -額定流量； 5.4 升降機(jī)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：額定載荷：450kg 最低高度：6

47、00 mm 最大起升高度：2000mm 最大高度：2600mm 平臺(tái)尺寸：1200×900mm 電源：380v,50Hz系統(tǒng)工作壓力：2Mpa 系統(tǒng)流量： 2.31L/Min5.5工況分析升降舞臺(tái)是舞臺(tái)機(jī)械臺(tái)下設(shè)備中應(yīng)用最廣泛的設(shè)備之一，在專業(yè)的歌劇院、舞劇院、話劇院，都配有著大量各種類型的升降臺(tái)，以國家大劇院為例，歌劇院臺(tái)下設(shè)備中，就有升降臺(tái)四十五臺(tái)，戲劇場的鼓形轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)，設(shè)置了兩塊升降臺(tái)和十三塊升降塊，音樂廳臺(tái)下設(shè)有三塊升降臺(tái)和一塊鋼琴升降臺(tái)。本次設(shè)計(jì)的主要用來做演員上場時(shí)用的升降臺(tái)，或鋼琴師用的升降臺(tái)。載荷不是很大，最大升高高度可以達(dá)到2米，行走速度2m/min，電機(jī)功率4kw。

48、6 液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì)液壓元件主要包括有：油泵、電機(jī)、各種控制閥、管路、過濾器等。由液壓元件的不同連接組合構(gòu)成了功能各異的液壓回路，下面根據(jù)主機(jī)的要求進(jìn)行液壓元件的選擇計(jì)算.6.1 液壓泵的選擇液壓泵是液壓系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化裝置，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的動(dòng)力元件。為液壓系統(tǒng)提供具有一定壓力和流量的液壓液。液壓泵的性能好壞直接影響液壓系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性。選擇液壓泵時(shí)，首先應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)所提出的要求，還要對(duì)泵的性能、成本等方面進(jìn)行綜合考慮，從本系統(tǒng)的性能出發(fā)，齒輪泵能滿足本系統(tǒng)的要求。外嚙合齒輪泵廣泛應(yīng)用于車輛和工業(yè)液壓系統(tǒng)已有多年歷史。它結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、應(yīng)用范圍廣。齒輪泵利用輪齒之間

49、的空間將油液從進(jìn)油口帶到出油口，當(dāng)輪齒吻合時(shí)封住油液的回路產(chǎn)生排油。與平衡式葉片泵的鈾承不問，齒輪泵的壓力作用在齒輪上，其軸承承受徑向負(fù)荷。在額定工作壓力下，這個(gè)力相當(dāng)大，致使軸承的尺寸、結(jié)構(gòu)及安裝的同軸度成為齒輪泵設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 6.1.1 確定液壓泵的額定流量泵的流量應(yīng)滿足執(zhí)行元件最高速度要求，所以泵的輸出流量應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)所需要的最大流量和泄漏量來確定。液壓泵的輸出流量應(yīng)為： 式中：-泵的輸出流量，單位為； K-系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取； -同時(shí)動(dòng)作的液壓缸或液壓馬達(dá)的最大總流量，可以從 （Q-t）圖上查得；對(duì)于在工作過程中用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還須加上溢流閥的最小溢流量，一般??； -執(zhí)行元件個(gè)數(shù)；代

50、入數(shù)據(jù)：對(duì)于工作過程中始終用節(jié)流閥調(diào)速的系統(tǒng)，在確定泵的流量時(shí)，應(yīng)再加上溢流閥的最小溢流量，一般?。?6.1.2 確定液壓泵的最大工作壓力 式中：-液壓缸或液壓馬達(dá)最大工作壓力； -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； 的準(zhǔn)確計(jì)算要待元件選定并繪出管路圖時(shí)才能進(jìn)行，初算時(shí)可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選?。汗苈泛唵?、流速不大的，??；管路復(fù)雜，進(jìn)口有調(diào)閥的，取。 今取,。將這些數(shù)據(jù)帶入，得?？紤]到液壓系統(tǒng)的壓力及油泵的使用壽命，通常在選擇油泵時(shí)，其額定壓力比工作壓力大 ，即泵的額定壓力為，取其額定壓力為。 6.1.3 確定驅(qū)動(dòng)液壓泵的功率（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： 式中：-液壓泵的實(shí)際最高工作壓力，單位Pa； -液壓泵的實(shí)際流量，單位； -液壓泵的輸入功率，單位； -液壓泵向系統(tǒng)輸出的理論流量，單位； -液壓泵的總效率，見下表； -液壓泵的機(jī)械效率； 換算系數(shù)；代入數(shù)據(jù)： 表6-1 液壓泵的總效率液壓泵類型齒輪泵葉片泵柱塞泵螺桿泵總效率0.6-0