液壓升降機(jī)設(shè)計(jì)

TITLE液壓升降機(jī)設(shè)計(jì)新疆工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名專(zhuān)業(yè)班級(jí)設(shè)計(jì)(論文)題目液壓升降機(jī)設(shè)計(jì)接受任務(wù)日期完成任務(wù)日期指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師單位新疆工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校設(shè)計(jì)(論文)內(nèi)容目標(biāo)通過(guò)本次論文設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題分析能力，提高學(xué)生對(duì)事故處理能力。從而達(dá)到對(duì)事故發(fā)生預(yù)見(jiàn)性分析處理事故于未發(fā)生。設(shè)計(jì)(論文)要求通過(guò)本次論文設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題分析能力，提高學(xué)生對(duì)事故處理能力。從而達(dá)到對(duì)事故發(fā)生預(yù)見(jiàn)性分析處理事故于未發(fā)生。論文指導(dǎo)記錄5月1日接受任務(wù)；5月2日確定題目；5月3日查找相關(guān)資料；5月20日初稿完成；6月5日二稿完成；6月15參考資料1黃宏甲、黃誼、王積偉主編《液壓與氣壓傳動(dòng)》北京：機(jī)械工業(yè)出版社20012劉連山主編《流體傳動(dòng)與控制》北京：人民交通出版社19833張利平、鄧鐘明主編《液壓氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》北京：機(jī)械工業(yè)出版注：此表發(fā)給學(xué)生后由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，學(xué)生按此表要求開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作。

新疆工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)表學(xué)生姓名專(zhuān)業(yè)班級(jí)設(shè)計(jì)(論文)題目液壓升降機(jī)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師（簽名）指導(dǎo)教師單位新疆工業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)評(píng)閱成績(jī)：評(píng)閱教師簽字：年

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日摘要本次設(shè)計(jì)的題目是全液壓升降機(jī)的設(shè)計(jì)，它主要包括三個(gè)部分的內(nèi)容：主機(jī)的設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，控制部分的設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)中將液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做為主要的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，主機(jī)的設(shè)計(jì)根據(jù)升降臺(tái)工作時(shí)的主要工作部件進(jìn)行大概的估算。液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)又主要包括了動(dòng)力源，控制元件，執(zhí)行元件，輔助元件的設(shè)計(jì)?？刂撇糠值脑O(shè)計(jì)為附加部分，主要設(shè)計(jì)控制電路圖。關(guān)鍵字：升降機(jī)液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件ABSTRACTThisdesigntopicistheentireplungerelevatordesign,itmainlyincludesthreepartialcontents:Hostcomputerdesign,hydraulicsystemdesign,controlsectiondesign.Makesinthisdesignthehydraulicsystemdesignforthemaincontentcarriesonthedesign,timethehostcomputerdesignbasisshengjiangtaiworkmainworkingpartcarriesonthegeneralestimate.Thehydraulicsystemdesignhasmainlyincludedthepowersupply,checksthepart,thefunctionalelement,auxiliarypartdesign.Thecontrolsectiondesignforsupplementsthepart,mainlydesignsthecheckcircuitdiagram.Keywords:Elevatorhydraulicsystemfunctionalelement

目錄摘要 3ABSTRACT 4第1章緒論 7第2章液壓升降機(jī)的設(shè)計(jì) 92.1升降機(jī)為全液壓系統(tǒng)，相關(guān)工藝參數(shù)為： 92.2工況分析 92.3升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動(dòng)機(jī)理 92.4升降機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計(jì) 102.5升降機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 222.6執(zhí)行元件速度和載荷 232.7速度和載荷計(jì)算 23第3章液壓系統(tǒng)方案的擬定 273.1系統(tǒng)壓力的初步確定 273.2液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù) 273.3油路循環(huán)方式的分析和選擇 323.4開(kāi)式系統(tǒng)油路組合方式的分析選擇 333.5調(diào)速方案的選擇 333.6液壓系統(tǒng)原理圖的確定 343.7油泵和電機(jī)選擇 343.8控制閥的選用 383.9管路，過(guò)濾器，其他輔助元件的選擇計(jì)算 393.10液壓元件的連接 42第4章油箱及液壓缸的設(shè)計(jì) 444.1油箱的容積 444.2缸筒 464.3活塞和活塞桿 494.4活塞桿導(dǎo)向套 514.5排氣裝置 524.6進(jìn)出油口尺寸的確定 524.7密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇 534.8性能驗(yàn)算 53總結(jié) 55致謝 56參考文獻(xiàn) 57緒論這次畢業(yè)是學(xué)校為我們每個(gè)工科學(xué)生安排的一次實(shí)踐性的總結(jié)，使就業(yè)前的一次大練兵，是對(duì)每個(gè)學(xué)生三年來(lái)所學(xué)知識(shí)的總體檢測(cè)，使我們?yōu)檫M(jìn)入工廠(chǎng)工作做好了準(zhǔn)備。本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是液壓升降機(jī)的設(shè)計(jì)，升降機(jī)是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物舉升機(jī)構(gòu)，可用于生產(chǎn)流水線(xiàn)高度差設(shè)備之間的貨物運(yùn)送，物料上線(xiàn)，下線(xiàn)，共件裝配時(shí)部件的舉升，大型機(jī)庫(kù)上料，下料，倉(cāng)儲(chǔ)裝卸等場(chǎng)所，與叉車(chē)等車(chē)輛配套使用，以及貨物的快速裝卸等。它采用全液壓系統(tǒng)控制，采用液壓系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：（1）在同等的體積下，液壓裝置能比其他裝置產(chǎn)生更多的動(dòng)力，在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊，液壓馬達(dá)的體積和重量只有同等功率電機(jī)的12%。（2）液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕，慣性小，反應(yīng)快，液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)，制動(dòng)和頻繁的換向。（3）液壓裝置可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，（調(diào)速范圍可達(dá)到2000），還可以在運(yùn)行的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)調(diào)速。（4）液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，他對(duì)液體壓力，流量和流動(dòng)方向易于進(jìn)行調(diào)解或控制。（5）液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。（6）液壓元件以實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，通用化，壓也系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造和使用都比較方便。當(dāng)然液壓技術(shù)還存在許多缺點(diǎn)，例如，液壓在傳動(dòng)過(guò)程中有較多的能量損失，液壓傳動(dòng)易泄露，不僅污染工作場(chǎng)地，限制其應(yīng)用范圍，可能引起失火事故，而且影響執(zhí)行部分的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性及正確性。對(duì)油溫變化比較敏感，液壓元件制造精度要求較高，造價(jià)昂貴，出現(xiàn)故障不易找到原因，但在實(shí)際的應(yīng)用中，可以通過(guò)有效的措施來(lái)減小不利因素帶來(lái)的影響。我國(guó)的液壓技術(shù)是在新中國(guó)成立以后才發(fā)展起來(lái)的。自從1952年試制出我國(guó)第一個(gè)液壓元件——齒輪泵起，迄今大致經(jīng)歷了仿制外國(guó)產(chǎn)品，自行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和引進(jìn)消化提高等幾個(gè)階段。進(jìn)年來(lái)，通過(guò)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(guó)的液壓技術(shù)已經(jīng)能夠?yàn)橐苯稹⒐こ虣C(jī)械、機(jī)床、化工機(jī)械、紡織機(jī)械等部門(mén)提供品種比較齊全的產(chǎn)品。但是，我國(guó)的液壓技術(shù)在產(chǎn)品品種、數(shù)量及技術(shù)水平上，與國(guó)際水品以及主機(jī)行業(yè)的要求還有不少差距，每年還需要進(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(guó)民經(jīng)濟(jì)中的比重是很大的，他和氣動(dòng)技術(shù)常用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的工業(yè)化水平。本次設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照指導(dǎo)要求進(jìn)行，其間得到老師和同學(xué)們的幫助，在此向他們表示誠(chéng)摯的謝意。 由于本人水平和知識(shí)所限，其中錯(cuò)誤在所難免，懇望老師予以指導(dǎo)修正。液壓升降機(jī)的設(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：2500kg最低高度：200mm最大起升高度：1500mm最大高度：1700mm平臺(tái)尺寸：4000x2000mm電源：380v,50Hz工況分析本升降機(jī)是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物舉升機(jī)構(gòu)，和用于生產(chǎn)流水線(xiàn)高度差設(shè)備之間的貨物運(yùn)送，物料上線(xiàn)、下線(xiàn)。工件裝配時(shí)調(diào)節(jié)工件高度，高出給料機(jī)運(yùn)送，大型部件裝配時(shí)的部件舉升，大型機(jī)庫(kù)上料、下料。倉(cāng)儲(chǔ)，裝卸場(chǎng)所，與叉車(chē)等裝運(yùn)車(chē)輛配套使用，即貨物的快速裝卸等。該升降臺(tái)主要有兩部分組成：機(jī)械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。機(jī)械機(jī)構(gòu)主要起傳遞和支撐作用，液壓系統(tǒng)主要提供動(dòng)力，他們兩者共同作用實(shí)現(xiàn)升降機(jī)的功能。升降機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動(dòng)機(jī)理2.3.1升降機(jī)的基本運(yùn)動(dòng)機(jī)理如下圖所示：圖2-1兩支架在o點(diǎn)鉸接，支架1上下端分別固定在上、下板面上，通過(guò)活塞桿的伸縮和鉸接點(diǎn)o的作用實(shí)現(xiàn)貨物的舉升。根據(jù)以上分析，升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以敘述如下：支架2、3為升降機(jī)機(jī)構(gòu)中的固定支架，他們與底板的鉸接點(diǎn)做不完整的圓周運(yùn)動(dòng)，支架1、4為活動(dòng)支架，他們?cè)谝簤焊椎淖饔孟掠勺畛醯膸缀跛綘顟B(tài)逐漸向后來(lái)的傾斜位置運(yùn)動(dòng)，在通過(guò)支架之間的絞合點(diǎn)帶動(dòng)2、3也不斷向傾斜位置運(yùn)動(dòng)，以使升降機(jī)升降。升降機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計(jì)根據(jù)升降臺(tái)的工藝參數(shù)和他的基本運(yùn)動(dòng)機(jī)理來(lái)確定支架1、2、3、4的長(zhǎng)度和截面形狀。之間的距離和液壓缸的工作行程。設(shè)()，則1、2、3、4支架的長(zhǎng)度可以確定為,即支架和地板垂直時(shí)的高度應(yīng)大于,這樣才能保證其最大升降高度達(dá)到，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中任意兩個(gè)位置的示意圖表示如下：圖2-2設(shè)支架1、2和3、4都在其中點(diǎn)處絞合，液壓缸頂端與支架絞合點(diǎn)距離中點(diǎn)為t,根據(jù)其水平位置的幾何位置關(guān)系可得：.下面根據(jù)幾何關(guān)系求解上述最佳組合值：初步分析：值范圍為,取值偏小，則上頂板點(diǎn)承力過(guò)大，還會(huì)使支架的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，造成受力情況不均勻。X值偏小，則會(huì)使液壓缸的行程偏大，并且會(huì)造成整個(gè)機(jī)構(gòu)受力情況不均勻。在該設(shè)計(jì)中，可以選擇幾個(gè)特殊值：=0.4m,=0.6m,=0.8m，分別根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系計(jì)算出h和t。然后分析上下頂板的受力情況。選取最佳組合值便可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。=0.4支架長(zhǎng)度為h=2-x/2=1.8m=h/2=0.9m液壓缸的行程設(shè)為l,升降臺(tái)上下頂板合并時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系可得到：l+t=0.9升降臺(tái)完全升起時(shí)，有幾何關(guān)系可得到：=聯(lián)合上述方程求得：t=0.355ml=0.545m即液壓缸活塞桿與2桿絞合點(diǎn)與2桿中心距為0.355m.活塞行程為0.545m=0.6支架長(zhǎng)度為=2-x/2=1.7m=h/2=0.85m液壓缸的行程設(shè)為l,升降臺(tái)上下頂板合并時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系可得到：l+t=0.9升降臺(tái)完全升起時(shí)，有幾何關(guān)系可得到：=聯(lián)合上述方程求得：t=0.32ml=0.53m即液壓缸活塞桿與2桿絞合點(diǎn)與2桿中心距為0.32m.活塞行程為0.53m=0.8支架長(zhǎng)度為=2-x/2=1.6m=h/2=0.8m液壓缸的行程設(shè)為l,升降臺(tái)上下頂板合并時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系可得到：l+t=0.9升降臺(tái)完全升起時(shí)，有幾何關(guān)系可得到：=聯(lián)合上述方程求得：t=0.284ml=0.516m即液壓缸活塞桿與2桿絞合點(diǎn)與2桿中心距為0.284m.活塞行程為0.516m現(xiàn)在對(duì)上述情況分別進(jìn)行受力分析：x=0.4m,受力圖如下所示：x=0.6m,受力圖如下所示x=0.8m比較上述三種情況下的載荷分布狀況，x去小值，則升到頂端時(shí)，兩相互絞合的支架間的間距越大，而此時(shí)升降臺(tái)的載荷為均布載荷，有材料力學(xué)理論可知，此時(shí)兩支架中點(diǎn)出所受到的彎曲應(yīng)力為最大，可能會(huì)發(fā)生彎曲破壞，根據(jù)材料力學(xué)中提高梁的彎曲強(qiáng)度的措施知，合理安排梁的受力情況，可以降低值，從而改善提高其承載能力。分析上述x=0.4m.x=0.6m,x=0.8m時(shí)梁的受力情況和載荷分布情況，可以選擇第二種情況，即x=0.6m時(shí)的結(jié)構(gòu)作為升降機(jī)固定點(diǎn)的最終值，由此便可以確定其他相關(guān)參數(shù)如下：t=0.32m.l=0.53m,h=1.7m升降機(jī)支架和下底板結(jié)構(gòu)的確定2.4.1上頂板和載荷直接接觸，其結(jié)構(gòu)采用由若干根相互交叉垂直的熱軋槽剛通過(guò)焊接形式焊接而成，然后在槽鋼的四個(gè)側(cè)面和上頂面上鋪裝4000x2000x3mm的汽車(chē)板，其結(jié)構(gòu)形式大致如下所示：圖2-3沿平臺(tái)的上頂面長(zhǎng)度方向布置4根16號(hào)熱軋槽剛，沿寬度方向布置6根10號(hào)熱軋槽剛，組成上圖所示的上頂板結(jié)構(gòu)。在最外緣延長(zhǎng)度方向加工出安裝上下支架的滑槽。以便上下支架的安裝。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。沿長(zhǎng)度方向的4根16號(hào)熱軋槽剛的結(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。沿寬度方向的6根10號(hào)熱軋槽剛的結(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：4根16號(hào)熱軋槽剛的質(zhì)量為：6根10號(hào)熱軋槽剛的質(zhì)量為：菱形汽車(chē)鋼板質(zhì)量為：2.4升降臺(tái)上頂板的載荷是作用在一平臺(tái)上的，可以認(rèn)為是一均布載荷，由于該平板上鋪裝汽車(chē)鋼板，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：F汽車(chē)鋼板和額定載荷重力之和。Nl載荷的作用長(zhǎng)度。m,沿長(zhǎng)度方向?yàn)?6m,寬度方向?yàn)?2m.其中帶入數(shù)據(jù)得：F=29604N沿長(zhǎng)度方向有：帶入數(shù)據(jù)有：分析升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，可以發(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：其受力簡(jiǎn)圖為：圖2-4該升降臺(tái)有8個(gè)支架，共有8個(gè)支點(diǎn)，假設(shè)每個(gè)支點(diǎn)所受力為N，則平很方程可列為：即將N帶入上式中：根據(jù)受力圖，其彎矩圖如下所示：AB段：=1850-925（）BC段：=3700x-3145-925（）CD段與AB段對(duì)稱(chēng)。圖2-5由彎矩圖可知該過(guò)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：W抗彎截面系數(shù)沿長(zhǎng)度方向?yàn)?6號(hào)熱軋槽鋼鋼的屈服極限n安全系數(shù)n=3代入數(shù)據(jù)：=由此可知，強(qiáng)度符合要求。升降臺(tái)升到最高位置時(shí)，分析過(guò)程如下：與前述相同：彎矩如下：FA段：()=925AB段：()=BC段：()=CD段與AB段對(duì)稱(chēng)，AF段和DE段對(duì)稱(chēng).圖2-6由彎矩圖可知該過(guò)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：W抗彎截面系數(shù)沿長(zhǎng)度方向?yàn)?6號(hào)熱軋槽鋼鋼的屈服極限n安全系數(shù)n=3代入數(shù)據(jù)：=由計(jì)算可知，沿平臺(tái)長(zhǎng)度方向上4根16號(hào)熱軋槽鋼完全可以保證升降臺(tái)的強(qiáng)度要求。同樣分析沿寬度方向的強(qiáng)度要求：均布載荷強(qiáng)度為：F汽車(chē)板及16號(hào)槽鋼與載荷重力l載荷作用長(zhǎng)度2x6=12m帶入相關(guān)數(shù)據(jù)，受力圖和彎矩圖如下所示：（）=圖2-7由彎矩圖知：最大彎曲應(yīng)力為：故寬度方向也滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。2.4支架由8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(guò)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(mǎn)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N.則有等式：求得：N=3848N分析支架的運(yùn)動(dòng)形式和受力情況，發(fā)現(xiàn)支架在運(yùn)動(dòng)過(guò)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)的受里均為大小和方向?yàn)槲粗氖噶?，故該?wèn)題為超靜定理論問(wèn)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，再次宜簡(jiǎn)化處理，簡(jiǎn)化的原則時(shí)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(méi)有很大影響的力忽略不計(jì)，再不改變其原有性質(zhì)的情況下可以這樣處理。根據(jù)甘原則，再次對(duì)制假所收的力進(jìn)行分析，可以看出與液壓缸頂桿聯(lián)結(jié)點(diǎn)的力為之家所受到的最主要的力，它不僅受液壓缸的推力，而且還將受到上頂班所傳遞的作用力，因此，與液壓缸頂桿相連接的支架所厚道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)算上頂板承受的由載荷和自重所傳遞的載荷力。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示：圖2-8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NL液壓缸與支架鉸合點(diǎn)距支點(diǎn)之間的距離m代入數(shù)據(jù)：假定改支架為截面為長(zhǎng)為a,寬為b的長(zhǎng)方形，則其強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足的要求是：式中：M支架上所受到的彎矩NmW截面分別為a,b的長(zhǎng)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：只要街面為a,b的長(zhǎng)方形滿(mǎn)足條件，則可以滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，取，則其符合強(qiáng)度要求。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，液壓缸活塞桿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(mǎn)足動(dòng)力傳遞要求。2.4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(mǎn)足強(qiáng)度要求即可，保證在升降機(jī)升降過(guò)程中不會(huì)被壓潰即可，不會(huì)發(fā)生過(guò)大大變形，其具體參數(shù)見(jiàn)裝配圖。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(mǎn)足組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作安全可靠，操縱維護(hù)方便，經(jīng)濟(jì)性好等條件。升降機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(wú)線(xiàn)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0~~~2500Kg，負(fù)載平穩(wěn)，工作過(guò)程中無(wú)沖擊載荷作用，運(yùn)行速度較低，液壓執(zhí)行元件有四組液壓缸實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)，要求其工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)合理，安全性?xún)?yōu)良，使用于各種不同場(chǎng)合，工作精度要求一般執(zhí)行元件速度和載荷2.6類(lèi)型選擇：表2-1執(zhí)行元件類(lèi)型的選擇運(yùn)動(dòng)形式往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)短行程長(zhǎng)行程擺動(dòng)液壓馬達(dá)執(zhí)行元件的類(lèi)型活塞缸柱塞缸液壓馬達(dá)和絲杠螺母機(jī)構(gòu)數(shù)量：該升降平臺(tái)為雙單叉結(jié)構(gòu)，故其采用的液壓缸數(shù)量為4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)，錢(qián)莊的位置為圖3.6所示的前后兩固定支架之間的橫梁之上，橫梁和支架組成為一體，通過(guò)橫梁活塞的推力逐次向外傳遞，使升降機(jī)升降。速度和載荷計(jì)算2.7參考國(guó)內(nèi)升降臺(tái)類(lèi)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，就是從液壓缸活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到活塞行程末端所用時(shí)間大約為45s，設(shè)本升降臺(tái)的最小氣升降時(shí)間為40s,最大起升時(shí)間為50s，由此便可以計(jì)算執(zhí)行元件的速度v:式中：v執(zhí)行元件的速度m/sL液壓缸的行程mt時(shí)間s當(dāng)時(shí)：=0.01325當(dāng)時(shí)：液壓缸的速度在整個(gè)行程過(guò)程中都比較平穩(wěn)，無(wú)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，該加速階段加速度表較小，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(shuō)升降機(jī)在整個(gè)工作過(guò)程中無(wú)明顯的加減速階段，其運(yùn)動(dòng)速度比較平穩(wěn)。2.7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，因此在次計(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(guò)程中的慣性力，回油腔因被壓作用而產(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(wú)潤(rùn)滑的鋼-鋼之間的接觸摩擦，取，其具體計(jì)算式為：式中各符號(hào)意義見(jiàn)第三章。（3）密封裝置的密封阻力。根據(jù)密封裝置的不同，分別采用下式計(jì)算：O形密封圈：液壓缸的推力Y形密封圈：f摩擦系數(shù)，取p密封處的工作壓力Pad密封處的直徑m密封圈有效高度m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：G運(yùn)動(dòng)部件的總重力Ng重力加速度啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)的速度變量m/s起動(dòng)制動(dòng)所需要的時(shí)間s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(shuō)明可以計(jì)算出液壓缸的總阻力為：==(204.8+316+120+188+2500)x9.8+0.15(204.8+316+120)x9.8+(204.8+316+120+188+2500)x0.4+(204.8+316+120+188+2500)9.80.05=40KN液壓缸的總負(fù)載為40KN，該系統(tǒng)中共有四個(gè)液壓缸個(gè)液壓缸，故每個(gè)液壓缸需要克服的阻力為10KN。該升降臺(tái)的額定載荷為2500Kg，其負(fù)載變化范圍為0—2500Kg，在工作過(guò)程中無(wú)沖擊負(fù)載，負(fù)載在工作過(guò)程中無(wú)變化，也就是該升降臺(tái)受恒定負(fù)載的作用。液壓系統(tǒng)方案的擬定系統(tǒng)壓力的初步確定液壓缸的有效工作壓力可以根據(jù)下表確定：表3-1液壓缸牽引力與工作壓力之間的關(guān)系牽引力F（KN）<55-1010-2020-3030-50>50工作壓力P（MPa）<0.8-101.5-22.5-33-44-5>5-7由于該液壓缸的推力即牽引力為10KN，根據(jù)上表，可以初步確定液壓缸的工作壓力為：p=2MPa。液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù)3.2.1液壓缸的作用力液壓缸的作用力及時(shí)液壓缸的工作是的推力或拉力，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(wú)桿腔時(shí)產(chǎn)生的推力：F=式中：p液壓缸的工作壓力Pa取p=D活塞內(nèi)徑m0.09m液壓缸的效率0.95代入數(shù)據(jù):F=F=10.3KN即液壓缸工作時(shí)產(chǎn)生的推力為10.3KN。表3-23.2.2該液壓缸宜按照推力要求來(lái)計(jì)算缸筒內(nèi)經(jīng)，計(jì)算式如下：要求活塞無(wú)桿腔的推力為F時(shí)，其內(nèi)徑為：式中：D活塞桿直徑缸筒內(nèi)經(jīng)mF無(wú)桿腔推力NP工作壓力MPa液壓缸機(jī)械效率0.95代入數(shù)據(jù)：D==0.083mD=83mm取圓整值為D=90mm液壓缸的內(nèi)徑，活塞的的外徑要取標(biāo)注值是因?yàn)榛钊突钊麠U還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(zhuān)門(mén)的生產(chǎn)廠(chǎng)家，故活塞和液壓缸的內(nèi)徑也應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化，以便選用標(biāo)準(zhǔn)件。3.2.3（1）活塞桿直徑根據(jù)受力情況和液壓缸的結(jié)構(gòu)形式來(lái)確定受拉時(shí)：受壓時(shí)：該液壓缸的工作壓力為為：p=2MPa,取。（2）活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算活塞桿在穩(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(jiǎn)單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行：式中：F活塞桿的推力Nd活塞桿直徑m材料的許用應(yīng)力MPa活塞桿用45號(hào)鋼代入數(shù)據(jù)：=6.3MPa<活塞桿的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。（3）穩(wěn)定性校核該活塞桿不受偏心載荷，按照等截面法，將活塞桿和缸體視為一體，其細(xì)長(zhǎng)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)E活塞桿材料的彈性模量鋼材取J活塞桿截面的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量L計(jì)算長(zhǎng)度1.06m代入數(shù)據(jù)：=371KN其穩(wěn)定條件為：式中：穩(wěn)定安全系數(shù)，一般取=2—4取=3F液壓缸的最大推力N代入數(shù)據(jù)：=123KN故活塞桿的穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。3.2.43.2.4液壓缸壁厚又結(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：D液壓缸內(nèi)徑m缸體壁厚cm液壓缸最高工作壓力Pa一般取=（1.2-1.3）p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。3.2.4活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支撐面重點(diǎn)到導(dǎo)向滑動(dòng)面中點(diǎn)的距離為活塞的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H，如下圖所示，如果最小導(dǎo)向長(zhǎng)度過(guò)小，將會(huì)使液壓缸的初始撓度增大，影響其穩(wěn)定性，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有最小導(dǎo)向長(zhǎng)度，對(duì)于一般的液壓缸，液壓缸最大行程為L(zhǎng)，缸筒直徑為D時(shí)，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度為：即取為72cm活塞的寬度一般取 ，導(dǎo)向套滑動(dòng)面長(zhǎng)度，在時(shí)，取，在時(shí)，取，當(dāng)導(dǎo)向套長(zhǎng)度不夠時(shí)，不宜過(guò)分增大A和B，必要時(shí)可在導(dǎo)向套和活塞之間加一隔套，隔套的長(zhǎng)度由最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H確定。3.2.5液壓缸的流量余缸徑和活塞的運(yùn)動(dòng)有關(guān)系，當(dāng)液壓缸的供油量Q不變時(shí)，除去在形程開(kāi)始和結(jié)束時(shí)有一加速和減速階段外，活塞在行程的中間大多數(shù)時(shí)間保持恒定速度，液壓缸的流量可以計(jì)算如下：式中：A活塞的有效工作面積對(duì)于無(wú)桿腔活塞的容積效率采用彈形密封圈時(shí)=1，采用活塞環(huán)時(shí)=0.98為液壓缸的最大運(yùn)動(dòng)速度m/s代入數(shù)據(jù)：即液壓缸以其最大速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，所需要的流量為，以其最小運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，所需要的流量為。液壓系統(tǒng)方案是根據(jù)主機(jī)的工作情況，主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求，液壓系統(tǒng)的工作條件和環(huán)境條件，以成本，經(jīng)濟(jì)性，供貨情況等諸多因素進(jìn)行全面綜合的設(shè)計(jì)選擇，從而擬訂出一個(gè)各方面比較合理的，可實(shí)現(xiàn)的液壓系統(tǒng)方案。其具體包括的內(nèi)容有：油路循環(huán)方式的分析與選擇，油源形式的分析和選擇，液壓回路的分析，選擇，合成，液壓系統(tǒng)原理圖的擬定.油路循環(huán)方式的分析和選擇油路循環(huán)方式可以分為開(kāi)式和閉式兩種，其各自特點(diǎn)及相互比較見(jiàn)下表：表3-1油路循環(huán)方式的選擇主要取決于液壓系統(tǒng)的調(diào)速方式和散熱條件。比較上述兩種方式的差異，再根據(jù)升降機(jī)的性能要求，可以選擇的油路循環(huán)方式為開(kāi)式系統(tǒng)，因?yàn)樵撋禉C(jī)主機(jī)和液壓泵要分開(kāi)安裝，具有較大的空間存放油箱，而且要求該升降機(jī)的結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單，開(kāi)始系統(tǒng)剛好能滿(mǎn)足上述要求。開(kāi)式系統(tǒng)油路組合方式的分析選擇當(dāng)系統(tǒng)中有多個(gè)液壓執(zhí)行元件時(shí)，開(kāi)始系統(tǒng)按照油路的不同連接方式又可以分為串聯(lián)，并聯(lián)，獨(dú)聯(lián)，以及它們的組合復(fù)聯(lián)等。串聯(lián)方式是除了第一個(gè)液壓元件的進(jìn)油口和最后一個(gè)執(zhí)行元件的回油口分別與液壓泵和油箱相連接外，其余液壓執(zhí)行元件的進(jìn)，出油口依次相連，這種連接方式的特點(diǎn)是多個(gè)液壓元件同時(shí)動(dòng)作時(shí)，其速度不隨外載荷變化，故輕載時(shí)可多個(gè)液壓執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作。調(diào)速方案的選擇調(diào)速方案對(duì)主機(jī)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，原因是該調(diào)速回路有以下特點(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)。液壓系統(tǒng)原理圖的確定初步擬定液壓系統(tǒng)原理圖如下所示；見(jiàn)下圖：圖3-1油泵和電機(jī)選擇3.7.1泵的額定流量和額定壓力泵的流量應(yīng)滿(mǎn)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(lái)確定：式中：泵的輸出流量K系統(tǒng)泄漏系數(shù)一般取K=1.1-1.3液壓缸實(shí)際需要的最大流量n執(zhí)行元件個(gè)數(shù)代入數(shù)據(jù)：對(duì)于工作過(guò)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?。罕玫墓ぷ鲏毫?yīng)該根據(jù)液壓缸的工作壓力來(lái)確定，即式中：泵的工作壓力Pa執(zhí)行元件的最高工作壓力Pa進(jìn)油路和回油路總的壓力損失。初算時(shí)，節(jié)流調(diào)速和比較簡(jiǎn)單的油路可以取,對(duì)于進(jìn)油路有調(diào)速閥和管路比較復(fù)雜的系統(tǒng)可以取。代入數(shù)據(jù)：考慮到液壓系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)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25%--60%，即泵的額定壓力為3.125--4.0，取其額定壓力為4。3.7.2（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(mǎn)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：P液壓泵的實(shí)際最高工作壓力Paq液壓泵的實(shí)際流量液壓泵的輸入功率液壓泵向系統(tǒng)輸出的理論流量液壓泵的總效率見(jiàn)下表液壓泵的機(jī)械效率換算系數(shù)代入數(shù)據(jù)：（2）電機(jī)的功率也可以根據(jù)技術(shù)手冊(cè)找，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版，第五卷，可以查得電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率為4，本設(shè)計(jì)以技術(shù)手冊(cè)的數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，取電機(jī)的功率為4。根據(jù)上述計(jì)算過(guò)程，現(xiàn)在可以進(jìn)行電機(jī)的選取，本液壓系統(tǒng)為一般液壓系統(tǒng)，通常選取三相異步電動(dòng)機(jī)就能夠滿(mǎn)足要求，初步確定電機(jī)的功率和相關(guān)參數(shù)如下：型號(hào)：額定功率：4滿(mǎn)載時(shí)轉(zhuǎn)速：電流：效率：85.5%凈重：45Kg額定轉(zhuǎn)矩：電機(jī)的安裝形式為型，其參數(shù)為：基座號(hào)：112M極數(shù)：4國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)基座號(hào)：液壓泵為三螺桿泵，其參數(shù)如下：規(guī)格：標(biāo)定粘度：10轉(zhuǎn)速：2900壓力：4流量：26.6功率：4吸入口直徑：mm25排出口直徑：mm20重量：Kg11允許吸上真空高度：m()5制造廠(chǎng)：北京第二機(jī)床廠(chǎng)說(shuō)明：三螺桿泵的使用、安裝、維護(hù)要求。使用要求：一般用于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的三螺桿泵多采用20號(hào)液壓油或40號(hào)液壓油，其粘度范圍為之間。安裝要求：電機(jī)與泵的連接應(yīng)用彈性連軸器，以保證兩者之間的同軸度要求，（用千分表檢查連軸器的一個(gè)端面，其跳動(dòng)量不得大于0.03mm，徑向跳動(dòng)不得大于0.05mm.）,當(dāng)每隔轉(zhuǎn)動(dòng)連軸器時(shí)，將一個(gè)聯(lián)軸節(jié)作徑向移動(dòng)時(shí)應(yīng)感覺(jué)輕快。泵的進(jìn)油管道不得過(guò)長(zhǎng)，彎頭不宜過(guò)多，進(jìn)油口管道應(yīng)接有過(guò)濾器，其濾孔一般可用40目到60目過(guò)濾網(wǎng)，過(guò)濾器不允許露出油面，當(dāng)泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，其油面離過(guò)濾器頂面至少有100mm,以免吸入空氣，甭的吸油高度應(yīng)小于500mm.維護(hù)要求：為保護(hù)泵的安全，必須在泵的壓油管道上裝安全閥（溢流閥）和壓力表。3.7.3連軸器的選擇應(yīng)根據(jù)負(fù)載情況，計(jì)算轉(zhuǎn)矩，軸端直徑和工作轉(zhuǎn)速來(lái)選擇。計(jì)算轉(zhuǎn)矩由下式求出：式中：需用轉(zhuǎn)矩，見(jiàn)各連軸器標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)功率工作轉(zhuǎn)速工況系數(shù)取為1.5代入數(shù)據(jù)：據(jù)此可以選擇連軸器的型號(hào)如下：名稱(chēng)：撓性連軸器彈性套柱銷(xiāo)連軸器許用轉(zhuǎn)矩：許用轉(zhuǎn)速：4700r/min軸孔直徑：軸孔長(zhǎng)度：Y型：L=42mm,D=95mm重量：1.9Kg控制閥的選用液壓系統(tǒng)應(yīng)盡可能多的由標(biāo)準(zhǔn)液壓控制元件組成，液壓控制元件的主要選擇依據(jù)是閥所在的油路的最大工作壓力和通過(guò)該閥的最大實(shí)際流量，下面根據(jù)該原則依次進(jìn)行壓力控制閥，流量控制閥和換向閥的選擇。3.8.1壓力控制閥的選用原則壓力：壓力控制閥的額定壓力應(yīng)大于液壓系統(tǒng)可能出現(xiàn)的最高壓力，以保證壓力控制閥正常工作。壓力調(diào)節(jié)范圍：系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力應(yīng)在壓力調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)。流量：通過(guò)壓力控制閥的實(shí)際流量應(yīng)小于壓力控制閥的額定流量。結(jié)構(gòu)類(lèi)型：根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)性及工作原理，壓力控制閥可以分為直動(dòng)型和先導(dǎo)型兩種，直動(dòng)型壓力控制閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，但壓力受流量的變化影響大，調(diào)壓偏差大，不適用在高壓大流量下工作。但在緩沖制動(dòng)裝置中要求壓力控制閥的靈敏度高，應(yīng)采用直動(dòng)型溢流閥，先導(dǎo)型壓力控制閥的靈敏度和響應(yīng)速度比直動(dòng)閥低一些，調(diào)壓精度比直動(dòng)閥高，廣泛應(yīng)用于高壓，大流量和調(diào)壓精度要求較高的場(chǎng)合。此外，還應(yīng)考慮閥的安裝及連接形式，尺寸重量，價(jià)格，使用壽命，維護(hù)方便性，貨源情況等。根據(jù)上述選用原則，可以選擇直動(dòng)型壓力閥，再根據(jù)發(fā)的調(diào)定壓力及流量和相關(guān)參數(shù)，可以選擇DBD式直動(dòng)式溢流閥，相關(guān)參數(shù)如下：型號(hào)：DBDS6G10最低調(diào)節(jié)壓力：5MPa流量：40L/min介質(zhì)溫度：3.8.2流量控制閥的選用原則如下：壓力：系統(tǒng)壓力的變化必須在閥的額定壓力之內(nèi)。流量：通過(guò)流量控制閥的流量應(yīng)小于該閥的額定流量。測(cè)量范圍：流量控制閥的流量調(diào)節(jié)范圍應(yīng)大于系統(tǒng)要求的流量范圍，特別注意，在選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)，所選閥的最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿(mǎn)足執(zhí)行元件的最低穩(wěn)定速度要求。該升降機(jī)液壓系統(tǒng)中所使用的流量控制閥有分流閥和單向分流閥，單向分流閥的規(guī)格和型號(hào)如下：型號(hào)：FDL-B10H公稱(chēng)通徑：10mm公稱(chēng)流量:P,O口40L/minA，B口20L/min連接方式：管式連接重量：4Kg分流閥的型號(hào)為：FL-B10其余參數(shù)與單向分流閥相同。3.8.3方向控制閥的選用原則如下：壓力：液壓系統(tǒng)的最大壓力應(yīng)低于閥的額定壓力流量：流經(jīng)方向控制閥最大流量一般不大于閥的流量?；y機(jī)能：滑閥機(jī)能之換向閥處于中位時(shí)的通路形式。操縱方式：選擇合適的操縱方式，如手動(dòng)，電動(dòng)，液動(dòng)等。方向控制閥在該系統(tǒng)中主要是指電磁換向閥，通過(guò)換向閥處于不同的位置，來(lái)實(shí)現(xiàn)油路的通斷。所選擇的換向閥型號(hào)及規(guī)格如下：型號(hào)：4WE5E5OF額定流量：15L/min消耗功率：26KW電源電壓：工作壓力：A.B.P腔T腔：重量：1.4Kg管路，過(guò)濾器，其他輔助元件的選擇計(jì)算3.9.1管路按其在液壓系統(tǒng)中的作用可以分為：主管路：包括吸油管路，壓油管路和回油管路，用來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力能的傳遞。泄油管路：將液壓元件泄露的油液導(dǎo)入回油管或郵箱.控制管路：用來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓元件的控制或調(diào)節(jié)以及與檢測(cè)儀表相連接的管路。本設(shè)計(jì)中只計(jì)算主管路中油管的尺寸。（1）吸油管尺寸油管的內(nèi)徑取決于管路的種類(lèi)及管內(nèi)液體的流速，油管直徑d由下式確定：式中：d油管直徑mmQ油管內(nèi)液體的流量油管內(nèi)的允許流速對(duì)吸油管，取，本設(shè)計(jì)中取：代入數(shù)據(jù)：取圓整值為：（2）回油管尺寸回油管尺寸與上述計(jì)算過(guò)程相同：，取為代入數(shù)據(jù)：取圓整值為：（3）壓力油管壓力油管：，本設(shè)計(jì)中取為：代入數(shù)據(jù)：取圓整值為：（4）油管壁厚：升降機(jī)系統(tǒng)中的油管可用橡膠軟管和尼龍管作為管道，橡膠軟管裝配方便，能吸收液壓系統(tǒng)中的沖擊和振動(dòng)，尼龍管是一種很有發(fā)展前途的非金屬油管，用于低壓系統(tǒng)，壓力油管采用的橡膠軟管其參數(shù)如下：內(nèi)徑：10mm外徑：型17.5-19.7mm工作壓力：型16最小彎曲半徑：130mm3.9.2過(guò)濾器的選擇應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：(1)具有足夠大的通油能力，壓力損失小，一般過(guò)濾器的通油能力大于實(shí)際流量的二倍，或大于管路的最大流量。(2)過(guò)濾精度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，一般液壓系統(tǒng)的壓力不同，對(duì)過(guò)濾精度的要求也不同，系統(tǒng)壓力越高，要求液壓元件的間隙越小，所以過(guò)濾精度要求越高，過(guò)濾精度與液壓系統(tǒng)壓力的關(guān)系如下所示：表3-3過(guò)濾精度與液壓系統(tǒng)的壓力關(guān)系（3）濾芯應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，過(guò)濾器的實(shí)際壓力應(yīng)小于樣本給出的工作壓力。（4）濾芯抗腐蝕性能好，能在規(guī)定的溫度下長(zhǎng)期工作。根據(jù)上述原則，考慮到螺桿泵的流量，選定過(guò)濾器為燒結(jié)式過(guò)濾器，其型號(hào)及具體參數(shù)如下所示：型號(hào)：流量：過(guò)濾精度：接口尺寸：工作壓力：壓力損失:生產(chǎn)廠(chǎng):北京粉末冶金二廠(chǎng)3.9.3液壓系統(tǒng)常用接觸式溫度計(jì)來(lái)顯示油箱內(nèi)工作介質(zhì)的溫度，接觸式溫度計(jì)有膨脹式和壓力式。本系統(tǒng)中選用膨脹式，其相關(guān)參數(shù)如下：型號(hào)：測(cè)量范圍：，，名稱(chēng)：內(nèi)表式工業(yè)玻璃溫度計(jì)壓力表安裝于便于觀察的地方。其選擇如下：型號(hào)：Y-60測(cè)量范圍：名稱(chēng)：一般彈簧管壓力表生產(chǎn)廠(chǎng)：上海宜川儀表廠(chǎng)液壓元件的連接3.10.1液壓裝置的總體布置可以分為幾種式和分散式兩種。集中式布置是將液壓系統(tǒng)的油源、控制及調(diào)節(jié)裝置至于主機(jī)之外，構(gòu)成獨(dú)立的液壓站，這種布置方式主要用于固定式液壓設(shè)備。其優(yōu)點(diǎn)是裝配、維修方便，從根本上消除了動(dòng)力源的振動(dòng)和油溫對(duì)主機(jī)的影響。本液壓系統(tǒng)采用集中式布置。3.10.2液壓元件的連接可以分為管式連接、板式連接，集中式連接三種。這里介紹整體式連接中的整體式閥板。它是本液壓系統(tǒng)中將要采用的連接方式。整體式閥板的油路是在整塊板上鉆出或用精密鑄造鑄出的，這種結(jié)構(gòu)的閥板比粘合式閥板可靠性好，應(yīng)用較多，但工藝較差，特別是深孔的加工較難。當(dāng)連接元件較多時(shí)，各孔的位置不易確定。它屬于無(wú)管連接，多用于不太復(fù)雜的固定式機(jī)械中。采用整體式閥板時(shí)，需要自行設(shè)計(jì)閥板，閥板的設(shè)計(jì)可參考相關(guān)資料。油箱及液壓缸的設(shè)計(jì)油箱在系統(tǒng)中的主要功能為：儲(chǔ)存系統(tǒng)所需要的足夠的油液;散發(fā)系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生的一部分熱量，分離油液中的氣體及沉淀污物油箱的容積油箱容積的確定是設(shè)計(jì)油箱的關(guān)鍵，油箱的容積應(yīng)能保證當(dāng)系統(tǒng)有大量供油而無(wú)回油時(shí)。最低液面應(yīng)在進(jìn)口過(guò)濾器之上，保證不會(huì)吸入空氣，當(dāng)系統(tǒng)有大量回油而無(wú)供油時(shí)或系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，油液返回油箱時(shí)，油液不致溢出。4.初始設(shè)計(jì)時(shí)，可依據(jù)使用情況，按照經(jīng)驗(yàn)公式確定油箱容積式中:油箱的容積液壓泵的流量經(jīng)驗(yàn)系數(shù)見(jiàn)下表表4-1行走機(jī)械低壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)鍛壓系統(tǒng)冶金機(jī)械1—22—45—76—1210本升降機(jī)為為中壓系統(tǒng)，取=5，則油箱的容量可以確定為:4.1.2油箱中油液的溫度一般推薦為30-50，最高不超過(guò)65，最低不低于15，對(duì)于工具機(jī)及其它裝置，工作溫度允許在40-55。（1）油箱的發(fā)熱計(jì)算液壓泵的功率損失：式中：P液壓泵的輸入功率KW液壓泵的實(shí)際輸出壓力Pa液壓泵的實(shí)際輸出流量液壓泵的效率，該系統(tǒng)中為螺桿泵，代入數(shù)據(jù)：（2）閥的功率損失其中以泵的流量流經(jīng)溢流閥時(shí)的損失為最大：式中：P溢流閥的調(diào)整壓力Paq經(jīng)過(guò)溢流閥流回油箱的流量代入數(shù)據(jù)：（3）管路及其它功率損失此項(xiàng)損失包括很多復(fù)雜因素，由于其值較小，加上管路散熱等原因，在計(jì)算時(shí)常予以忽略，一般可取全部能量的0.03-0.05，即取系統(tǒng)的總功率損失為：（4）油箱的容積計(jì)算環(huán)境溫度為時(shí)，最高允許溫度為的油箱，其最小散熱面積為：設(shè)油箱的長(zhǎng)寬高之比為1:1:11:2:3時(shí)，油箱中油面高度達(dá)到油箱高度的0.8時(shí)，靠自然冷卻時(shí)系統(tǒng)溫度保持在最高溫度以下，散熱面積用該式計(jì)算：令=，得油箱最小體積為：代入數(shù)據(jù):=118L根據(jù)手冊(cè)就可以進(jìn)行油箱的選取.缸筒4.2缸筒與剛蓋的連接形式如下：缸筒和前端蓋的連接采用螺栓連接，其特點(diǎn)是徑向尺寸小，重量輕，使用廣泛，端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，缸筒外徑需加工，且應(yīng)于內(nèi)徑同軸，裝卸需要用專(zhuān)門(mén)的工具，安裝時(shí)應(yīng)防止密封圈扭曲。圖4-1缸蓋與后端蓋的連接采用焊接形式，特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單尺寸小，重量輕，使用廣泛，缸筒焊后可能變形，且內(nèi)徑不易加工。圖4-.24.2缸筒底部為平面時(shí)，可由下式計(jì)算厚度：式中：缸筒底部厚度m缸筒內(nèi)徑m筒內(nèi)最大工作壓力缸筒材料的許用應(yīng)力代入數(shù)據(jù)：=缸筒底部厚度應(yīng)根據(jù)工藝要求適當(dāng)加厚，如在缸筒上設(shè)置油口或排氣閥，均應(yīng)增大缸筒底部厚度。當(dāng)缸筒與剛蓋采用螺紋連接時(shí)，鋼筒螺紋處的強(qiáng)度按下式進(jìn)行校核：螺紋處的拉應(yīng)力：螺紋處的切應(yīng)力：合成應(yīng)力：式中：缸筒直徑m缸筒底部承受的最大推力N螺紋小徑m擰緊螺紋的系數(shù)不變載荷取=1.25-1.5，變載荷取=2.5—4螺紋連接的摩擦系數(shù)=0.07—0.2，通常取0.12材料的屈服極限35鋼正火=27代入數(shù)據(jù)：合成應(yīng)力為：4.2缸筒材料通常選用20、35、45號(hào)鋼，當(dāng)缸筒、缸蓋、掛街頭等焊接在一起時(shí)，采用焊接性能較好的35號(hào)鋼，在粗加工之后調(diào)質(zhì)。另外缸筒也可以采用鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、青銅和鋁合金等材料加工。缸筒與活塞采用橡膠密封圈時(shí)，其配合推薦采用，缸筒內(nèi)徑表面粗糙度取，若采用活塞環(huán)密封時(shí)，推薦采用配合，缸筒內(nèi)徑表面粗糙度取。缸筒內(nèi)徑應(yīng)進(jìn)行研磨。為防止腐蝕，提高壽命，缸筒內(nèi)表面應(yīng)進(jìn)行渡鉻，渡鉻層厚度應(yīng)在30-40，渡鉻后缸筒內(nèi)表面進(jìn)行拋光。缸筒內(nèi)徑的圓度及圓柱度誤差不大于直徑公差的一半，缸體內(nèi)表面的公差度誤差在500mm上不大于0.03mm。缸筒缸蓋采用螺紋連接時(shí)，其螺紋采用中等精度。4.2缸蓋材料可以用35，45號(hào)鋼，或ZG270-500，以及HT250，HT350等材料。當(dāng)缸蓋自身作為活塞桿導(dǎo)向套時(shí)，最好用鑄鐵，并在導(dǎo)向表面堆镕黃銅，青銅和其他耐磨材料。當(dāng)單獨(dú)設(shè)置導(dǎo)向套時(shí)，導(dǎo)向材料為耐磨鑄鐵，青銅或黃銅等，導(dǎo)向套壓入缸蓋。缸蓋的技術(shù)要求：與缸筒內(nèi)徑配合的直徑采用，與活塞桿上的緩沖柱塞配合的直徑取，與活塞密封圈外徑配合的直徑采用，這三個(gè)尺寸的圓度和圓柱度誤差不大于各自直徑的公差的一半，三個(gè)直徑的同軸度誤差不大于0.03mm。活塞和活塞桿4.3(1)活塞的結(jié)構(gòu)形式活塞的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)密封裝置的形式來(lái)選擇，本設(shè)計(jì)中選用形式如下：圖4-3（2）活塞桿活塞桿的外部與負(fù)載相連接，其結(jié)構(gòu)形式根據(jù)工作需要而定，本設(shè)計(jì)中如下所示：圖4-4內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下：圖4-54.3.2有導(dǎo)向環(huán)的活塞用20，35或45號(hào)鋼制成。活塞外徑公差，與活塞桿的配合一般為，外徑粗糙度，外徑對(duì)活塞孔的跳動(dòng)不大于外徑公差的一半，外徑的圓度和圓柱度不大于外徑公差的一半?；钊麅啥嗣鎸?duì)活塞軸線(xiàn)的垂直度誤差在100mm上不大于0.04mm?；钊麠U常用材料為35、45號(hào)鋼?；钊麠U的工作部分公差等級(jí)可以取，表面粗糙度不大于，工作表面的直線(xiàn)度誤差在500mm上不大于0.03mm?；钊麠U在粗加工后調(diào)質(zhì)，硬度為，必要時(shí)可以進(jìn)行高頻淬火，厚度0.5-1mm，硬度為?；钊麠U導(dǎo)向套活塞桿導(dǎo)向套裝在液壓缸有桿腔一側(cè)的端蓋內(nèi)，用來(lái)對(duì)活塞桿導(dǎo)向，其內(nèi)側(cè)裝有密封裝置，保證缸筒有桿腔的密封性，外側(cè)裝有防塵圈，以防止活塞桿內(nèi)縮時(shí)把雜質(zhì)，灰塵及水分帶到密封裝置，損壞密封裝置。導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)有端蓋式和插件式兩種，插件式導(dǎo)向套裝拆方便，拆卸時(shí)不需要拆端蓋，故應(yīng)用較多。本設(shè)計(jì)采用端蓋式。結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖。導(dǎo)向套尺寸主要是指支撐長(zhǎng)度，通常根據(jù)活塞桿直徑，導(dǎo)向套形式，導(dǎo)向套材料的承壓能力，可能遇到的最大側(cè)向負(fù)載等因素確定。一般采用兩個(gè)導(dǎo)向段，每段寬度均為，兩段中間線(xiàn)間距為，導(dǎo)向套總長(zhǎng)度不宜過(guò)大，以免磨擦太大。排氣裝置排氣閥安裝在液壓缸端部的最高位置上，常用排氣閥有整體型和針閥型兩種，本設(shè)計(jì)中選用整體性排氣閥，結(jié)構(gòu)見(jiàn)裝配圖。圖4-6進(jìn)出油口尺寸的確定進(jìn)出油口尺寸按照下式確定：式中：流經(jīng)液壓缸的最大流量油液進(jìn)入液壓缸是的流速代入數(shù)據(jù)：根據(jù)GB2878-81油口連接螺紋尺寸，取M12x1.5螺紋連接。密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)選擇活塞和活塞桿密封均采用O形密封圈，其具體標(biāo)準(zhǔn)采用GB3452.3-88密封溝槽設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和GB3452.1-82和GB3452.3-88液壓氣動(dòng)用O形密封圈。性能驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能估算的目的在于評(píng)估設(shè)計(jì)質(zhì)量。估算內(nèi)容一般包括：系統(tǒng)壓力損失，系統(tǒng)效率，系統(tǒng)發(fā)熱與溫升，液壓沖擊等。對(duì)于大多數(shù)要求一般的系統(tǒng)來(lái)講，只采用一些簡(jiǎn)化公式進(jìn)行驗(yàn)算，定性說(shuō)明情況。（1）系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算系統(tǒng)壓力損失包括管道內(nèi)沿程損失和局部損失以及法類(lèi)元件的局部損失之和，計(jì)算時(shí)不同的工作階段要分開(kāi)來(lái)計(jì)算，回油路上的壓力損失要折算到進(jìn)油路上去，因此某一階段的系統(tǒng)總的壓力損失為：式中：系統(tǒng)進(jìn)油路的壓力總損失系統(tǒng)回油路的壓力總損失現(xiàn)在根據(jù)上式計(jì)算液壓系統(tǒng)工作過(guò)程中的壓力損失。液壓油在管內(nèi)的流速：根據(jù)油管尺寸的計(jì)算項(xiàng)目，取則雷諾數(shù)：可見(jiàn)液流為層流。摩擦阻力系數(shù)：管子當(dāng)量長(zhǎng)度及總長(zhǎng)度：標(biāo)準(zhǔn)彎頭2個(gè)所以：進(jìn)油路的壓力損失為：各閥的壓力損失為：分流閥：0.6換向閥為：0.04油路的總壓力損失為：由此得出液壓系統(tǒng)泵的出口壓力為：（2）系統(tǒng)的總效率驗(yàn)算液壓泵的總效率與液壓泵的總效率，回路總效率及執(zhí)行元件的效率有關(guān)，其計(jì)算式為：回路效率：同時(shí)動(dòng)作的液壓執(zhí)行元件的工作壓力與輸入流量的乘積之和同時(shí)供油的液壓泵的工作壓力與輸出流量乘積之和根據(jù)上式有：液壓系統(tǒng)總效率為：總結(jié)歷時(shí)幾周的畢業(yè)設(shè)計(jì)在緊張有序中即將結(jié)束，回憶這個(gè)過(guò)程這段經(jīng)歷，感覺(jué)收益多多。當(dāng)我初涉設(shè)計(jì)時(shí)，主、客觀問(wèn)題層出不窮，按著設(shè)計(jì)計(jì)劃，設(shè)計(jì)思路有序地進(jìn)行，圍繞升