三位四通阀

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1、题目学院专业班级姓名指导教师安徽理工大学课程设计QY-20B型汽车起重机液压系统及三位四通换向阀的设计机械工程学院机械设计制造及其自动化机设09级6班赵连春2013 年 1 月课程设计任务书学生姓名： 专业班级：机设09级6班指导教师：赵连春学号：2009302277题 目:QY20B 汽车起重机液压系统及齿轮泵的设计要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明 书撰写等具体要求）（1）进行工况分析（2）确定液压系统的主要参数（3）制定基本方案和绘制液压系统图（4）液压元件的选择和齿轮泵的设计（5）液压系统性能验算（6）参考文献（不少于 5 篇）指导教师签名：2013年 1

2、 月日系主任（或责任教师）签名：2013 年 1 月 日摘要液压系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推动压力 油。通过控制各种阀门改变液压油的流向，从而推动液压缸做出不同行程、不同 方向的动作。完成各种设备不同的动作需要。液压系统已经在各个工业部门及农 林牧渔等许多部门得到愈来愈广泛的应用，从而愈新进的设备，其应用的液压系 统的部分就愈多，所以进行一个液压系统的设计是很有必要，设计的过程能复习 以前学过的专业知识，且能发现以前未发现的问题。目录1.概论 错误！未定义书签。2.QY-20B 液压系统分析与设计 错误！未定义书签2.1 QY-20B 的工况分析 错误！未定义书签

3、2.2 QY20B 汽车起重机液压系统各分支回路拟定. 错误！未定义书签2.2.1 液压控制部分结构及功能分析 错误！未定义书签2.2.2 液压系统各回路功能要求分析及拟定 错误！未定义书签2.3 QY20B 汽车起重机液压系统原理总成 错误！未定义书签3 液压系统设计及计算 错误！未定义书签3.1 工作机构参数和液压系统参数 错误！未定义书签3.2 液压元件的设计计算与选择 错误！未定义书签3.2.1 液压执行元件的选择计算 错误！未定义书签3.2.2 液压泵的选择计算 错误！未定义书签3.2.2泵1.1 的型号计算与选择 错误！未定义书签3.2.2 泵1.2 的型号计算与选择 错误！未定义

4、书签3.2.2 泵1.3 的型号计算与选择 错误！未定义书签3.2.3 液压控制阀的选择 错误！未定义书签3.2.4 液压辅助元件的选择 错误！未定义书签3.2.5 系统主要性能验算 错误！未定义书签4 变幅液压缸设计及计算 错误！未定义书签4.1 变幅缸的选型及其主要尺寸参数的确定 错误！未定义书签4.2 活塞和活塞杆组件 错误！未定义书签5 泵站设计及计算 错误！未定义书签5.1 液压泵站的组成及类型选择 错误！未定义书签5.2液压油箱设计 错误！未定义书签6 齿轮泵 1.3 的设计 错误！未定义书签6.1 齿轮泵的主要技术参数 错误！未定义书签。6.2 设计计算的内容 错误！未定义书签6

5、.3 齿轮校核 错误！未定义书签6.4 卸荷槽的计算 错误！未定义书签6.5 泵体的校核 错误！未定义书签6.6 滑动轴承的计算 错误！未定义书签6.7 联轴器的选择及计算校核 错误！未定义书签6.8 轴的强度计算 错误！未定义书签6.9 连接螺栓的选择及校核计算 错误！未定义书签6.10 齿轮泵进出口大小的计算 错误！未定义书签6.11 齿轮泵的密封 错误！未定义书签6.12 法兰的选择 错误！未定义书签6.13 键的选择 错误！未定义书签7 总结 错误！未定义书签8 参考文献 错误！未定义书签1 .概论1.1 汽车起重机简介 汽车起重机是将起重机构部分安装在普通汽车或特制汽车底盘上的一种起

6、 重机，其驾驶室与起重操纵室分开设置。这种起重机优点是局域机动性好、适用 性强、能在野外作业、操作简便灵活、转移迅速，广泛应用于交通运输、城市建 设、消防救援、材料搬运等领域。缺点是起重作业时须支腿，以保证必要的稳定 性。不能负荷行驶，也不适合在松软或泥泞的场地上工作。汽车起重机种类繁多，按起重量分类：有轻型(15t以下)、中型(15-251)、 重型(25-501)、超重型起重机(50t以上)。按传动装置的动力源分类：有机械 传动、电力传动、液压传动三类。 按吊臂的结构形式分类：有折迭式吊臂、伸 缩式吊臂和桁架式吊臂汽车起重机三类。汽车起重机的主要性能参数有最大起重量、整机质量、吊臂全伸长度

7、、吊臂 全缩长度、最大起升高度、最小工作半径、起升速度、最大行驶速度等。1.2 汽车起重机液压系统简介汽车起重机主要由起升、变幅、回转、起重臂及汽车底盘组成。随着液压技 术，电子工业，高强度钢材和汽车工业的迅猛发展，传统式的自重大，机械传动 方式工作准备时间长的起重机逐渐被液压式汽车起重机所代替。液压汽车起重机 的液压系统采用液压泵、定量或变量马达实现起重机起升回转、变幅、起重臂伸 缩及支腿伸缩，可单独或组合动作。汽车起重机的主要动力源是液压泵，能量通过油管和液压阀等传输控制装置 输送到执行机构液压马达或液压缸。这三种机构通过改变组合形式，构成了不同 功能的液压回路，从而实现不同的动作要求，例

8、如汽车起重机的起升回路、变幅 回路、回转回路等。汽车起重机的液压系统是起重机中能量转换的重要环节，它 负担着驱动及控制起重机个机构动作的功能，对起重机的新能及安全可靠性有着 很大的影响。1.3 液压传动用于汽车起重机上的优缺点汽车起重机由传统的机械式向液压式的转变具有以下优点：(1) 液压传动式是用液体作为介质来传递能量的，容易获得较大的力或力 矩，利用液压泵可以获得较高的压力，从而使得汽车起重机不用采用复杂的机构 来实现起重吨位的增加。使得结构紧凑，整机重量减轻，增加了整机的起重性能。(2) 通过控制动力油的流量可方便地实现无级变速，可以获得很大的传动 比，省去了机械传动所需的复杂而笨重的传

9、动装置。从而使得结构紧凑，整机重 量减轻，增加了整机的起重性能。(3) 采用液压传动，可以实现自动润滑，在主要机构中没有剧烈的干摩擦 副，元件寿命较长，从而减少了维修和技术准备时间。(4) 液压传动中可方便的控制压力阀来控制系统压力，通过压力计很容易 了解各处的工作情况和负载大小，从而容易防止过载事故的发生。汽车起重机采用液压传动方式的缺点：（1）液压系统的油压力较高，漏油问题难以避免。为了防止漏油问题，元 件的制造精度要求比较高。（2）油液粘度随温度变化会影响机构的工作的稳定性能。2. QY-20B 液压系统分析与设计2.1 QY20B 汽车起重机工况简述QY20B 汽车起重机属于中型起重机

10、，其需要完成的作业动作比较复杂，根据 起重机试验规范，以及很多操作者的实际经验，确定了表2-1 中五个作业工况。 液压系统的设计必须满足这些工况作业循环的要求。表 2-1 QY20B 汽车起重机典型工况表工况 一级臂长； 80%额定起重量； 相应的工作幅度一次工作循环吊重起升 一 回转 一 下降 一 起升一 回转 一 下降（中间一次制动）一级臂长；（主+副）卷扬起升 一 回转 一 （主+80%额定起重量； 副）卷扬下降 一 主+副）卷扬起升 一 相应的工作幅度； 回转 一 （主+副）卷扬下降 （中间一次制动）二级臂长；（起升+回转）一 变幅 一 下降50%额定起重量；（起升+回转） 一 下降相

11、应的工作幅度； （中间一次制动）二级臂长；（主+副）卷扬起升 一 回转 一 变幅50%额定起重量； 一 （主+副）卷扬下降 一 （主+副） 相应的工作幅度； 卷扬起升 一 回转 一 （主+副）卷扬 下降（中间一次制动）工作效果起重吨位大，动作单一， 很少与回转等机构组合动作主、副卷扬组合动作，组 要用于平吊安装或空中翻转 作业主要负责额定起重量的50%60%）工况作业中等起重量作业，也常用于台装或空中翻转作业三级臂长；（主+副）卷扬起升 一 回转 一 变幅 臂伸最长，主要用于高空50%额定起重量； 一 （主+副）卷扬下降 一 （主+副） 作业 相应的工作幅度； 卷扬起升 一 回转 一 （主+副

12、）卷扬 下降（中间一次制动）2.2 QY20B 汽车起重机液压系统各分支回路拟定2.2.1 QY20B 汽车起重机液压控制部分结构及功能分析图 2-1 所示为动臂式全回转的 QY20B 液压汽车起重机。其结构组成及动作如 下所述。图 2-1 QY20B 汽车起重机示意图1变幅液压缸 2伸缩臂机构 3起省机构 4回转机构 5支腿（1）支腿 5 为 H 型支腿，用于起重作业时承受整车负载，使得轮胎不与地 面接触， 从而避免了弹性支承。（2）回转机构 4由轴向柱塞马达驱动，能使吊臂回转。（3）伸缩臂机构 2 由三级伸缩臂组成，通过一级液压缸、一级钢丝绳实现 同步伸缩。用以改变吊臂长度，以满足不同作业

13、要求。（4）单变幅缸 1为腹置式，可改变吊臂仰角，以实现不同工作半径要求。（5）起升机构 3 由斜轴式轴向柱塞马达驱动主、副两个卷扬卷筒。同时设 有液压控制的常闭式制动器、常开式离合器，配合操作能实现主、副卷扬单独动 作或者同时动作，用于升降重物。2.2.2 QY20B 汽车起重机液压系统各回路功能要求分析及拟定QY20B 汽车起重机主要通过控制支腿回路、回转回路、伸缩回路、变幅回路、起升回路这五个回路来完成各种作业需要。以下是对个回路的初步拟定：（1）支腿回路：起重机设置支腿机构，目的是用于在作业时承受整机的自重和吊重，要求在 作业时能独立调整单个支腿，以调整整车平衡。同时必须设有液压锁以保

14、证在负 载作用下以及油管破裂时不会缩回，从而避免翻车事故。还有在行驶或停放时， 支腿不会在重力作用下自动下降。由以上要求可知，支腿回路由液压泵、水平液压缸、垂直液压缸、换向阀、 溢流阀、液压锁和转阀等组成。 同时可以初步确定其油路如图 2-2 和图 2-3。图 2-2 垂直支腿油路图图 2-3 水平支腿回路油路图2）回转回路回转回路通过液压马达驱动吊臂回转，实现重物的水平移动。重物水平移动 的范围有限，所以 QY20B 汽车起重机设计成全回转式的，即可在任意方向进行回 转。汽车起重机回转机构所需要的功率比较小，所以 QY20B 汽车起重机采用轴向 柱塞马达作为回转回路的执行原件，同时，轴向柱塞

15、马达结构经凑，径向尺寸小， 转动惯量小，转速较高负载大，有变速要求，负载转矩小，低速平稳性高。回转回路动作比较简单，结合以上条件可知，回转回路由液压泵、液压马达、换向阀和溢流阀等组成。初步确定油路图 2-4。图 2-4 回转回路油路图（3）伸缩回路 汽车起重机具有臂架伸缩机构的，不需要接臂和拆臂，缩短了辅助作业 时间。臂架全部缩回以后，起重机外形尺寸减小，提高了机动性和通过性。 臂架采用液压伸缩机构，可以实现无级伸缩和带载伸缩。汽车起重机伸缩回路是直线运动，所以液压执行原件为液压缸。QY20B汽 车起重机采用三级伸缩主臂，由一级液压缸、一级钢丝绳实现同步伸缩。在设计此回路时应保证伸缩臂缸以相应于供油泵的供油速度缩回，所以 设