液压升降台设计

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1、 西安广播电视大学机械设计制造及其自动化专业（本科）液压气动技术课程设计题目液压动力升降台的系统设计姓 名 赵博军学 号 1361101201950指导教师 任重凯办学单位 西安电大直属一分校日 期 2013年 11 月 机械设计制造及其自动化专业课程设计任务书编号： 课程名称： 液压气动技术课程设计 办学单位： 设计题目液压动力升降台的系统设计学生姓名赵博军一、 课程设计目的与要求：课程设计目的：为了将所学的液压气动技术应用到实际生产过程中。本设计主要围绕插床的液压动力滑台的液压系统设计，以加强对液压控制系统的深入了解。最终，用所学的液压气动技术来解决实际问题。本课程的学习目的在于使我们综合

2、运用液压与气压传动课程及其它先修课程的理论知识和生产实际知识，进行液压传动的设计实践，使理论知识和生产实际知识紧密结合起来，从而使这些知识得到进一步的巩固、加深和扩展。通过设计实际训练，为后续专业课的学习、毕业设计及解决工程问题打下良好的基础。课程设计要求：设计一台插床的液压动力滑台的液压系统。已知参数：切削负载FL=25000N，机床工作部件总质量m=2000kg，快进、快退速度均为5m/min，工进速度在50200mm/min范围内可无级调节。滑台最大行程6000mm，其中工进的行程是2000mm，往复运动加减速时间0.2s，滑台采用平导轨，其静摩擦系数fs=0.2,动摩擦系数fd=0.1

3、，滑台要求完成“快进工进快退停止”的工作循环。二、课程设计内容：(1) 明确设计要求进行工况分析；(2) 确定液压系统主要参数；(3) 拟定液压系统原理图；(4) 计算和选择液压件；(5) 验算液压系统性能；(6) 设计液压系统原理图1张；(7)设计油箱工作图和液压缸工作图各1张(8) 编制设计计算说明书1份三、课程设计进度安排2013-10-182013-10-28：选设计题目；2013-10-282013-11-03：收集所选设计题目的资料；2013-11-032013-11-15：绘制图纸；2013-11-152013-11-28：编写课程设计正文；2013-11-25： 提交课程设计。

4、指导教师签字办学单位意见教学班负责人签字、分校盖章_年 月 日 摘 要本次设计任务是液压升降台，它是一种升降稳定性好，适用范围广的货物举升设备。其起升高度800mm，举升重量3T，幅面尺寸26001400 mm.其动作主要是由两个双作用液压缸推动“X”型架，带动上板移动来实现的。该液压升降台主要由两部分组成：液压部分和机械部分。设计液压部分时，先确定了液压系统方案。选择液压基本控制回路时，换向回路选择三位四通电磁换向阀；平衡回路选择用液控单向阀。确定各种基本回路后，又确定了液压系统传动形式，拟定液压系统原理图，然后对液压元辅件进行了设计、选择，并对其进行校核。经过计算后液压缸直径选定为70毫米

5、，液压泵选叶片泵。根据系统工作的最大功率选Y90S-4三相异步电动机。在确定泵后，又对其他的元辅件进行了合理的选择，最后确定阀块的设计及效率计算。机械部分主要由上板架、下板架、内连杆和外连杆四部分组成。通过设计、选择机械部分材料与结构，并对其进行受力分析与强度校核，结果证明机械部分结构设计可以满足要求，进一步完成了本次设计题目。关键词：液压；升降平台；上板架；下板架；内连杆；外连杆 液压动力升降台的系统设计目录1 总 论12 确定液压系统方案32.1确定液压基本回路32.1.1换向回路32.1.2平衡回路的确定52.2 液压传动系统的形式确定723 液压系统原理图73 计算和选择液压元件、辅件

6、93.1液压缸的计算93.1.1 初选执行元件的工作压力93.2 液压辅助元件的计算及选择103.2.1管道的设计103.2.2管接头的类型103.3油箱的设计103.3.1油箱的设计要点113.3.2油箱容积计算113.4 其它元、辅件的选择113.4.1.吸油滤油器113.4.2选择滤油器的基本要求123.4.3溢流阀的选择123.4.4压力表开关选择123.4.5单向节流阀133.4.6 液控单向阀的选择133.5阀块的设计133.6 效率的计算143.6.1计算沿程压力损失143.6.2效率计算163.6.3系统发热与温升计算164 机械部分的受力分析175 机械部分的强度校核205.

7、1 内连杆强度校核205.2 外连杆强度较核205.3 连接两连杆的销轴的强度校核226 总 结24参考文献251 总 论液压传动是以液体作为工作介质，以液体的压力能进行运动和动力传递的一种运动方式。它先通过能量转换装置（液压泵），将原动机（电动机）的机械能转变为液体的压力能，再通过密封管道，液压控制原件等，经另一能量转换装置（液压缸、液压马达）将液体的压力能转换为机械能，以驱动负载，实现执行机构所需要的直线或旋转运动，与机械传动相比，液压传动具有许多优点，因此在机械工程中广泛应用。液压传动操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1），它还可以在运动过程中进行调速，调速方便。

8、液压传动简化了机器结构，减少了零件的数目。由于系统充满了油液，对各液压件有润滑和冷却的作用，使之不易磨损，又由于容易实现过载保护，因而寿命长。液压装置工作比较平稳，由于重量轻、惯性小、反应快，液压装置易于快速启动、制动和频繁的换向，既易实现机器的自动化，又易于实现过载保护，液压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。但液压传动也有缺点，其主要缺点为：（1） 液体为工作介质，易泄漏，油液可压缩，故不能用于传动比要求准确的场合。 （2） 液压传动中有机械损失、压力损失、泄漏损失，故不宜作远距离传动。（3） 液压传动对油温和负载变化敏感，不宜在低、高温度下使用；对污染很敏感。（4）

9、液压传动需要有单独的能源（如液压泵站），液压能不能像电那样从远处传送；液压元件精度高、造价高，所以需要组织专业生产。（5） 液压传动装置出现故障时不易查找原因，难以迅速排除。总之，液压传动优点很多，而其缺点正随着生产技术的发展逐步加以克服，因此，液压传动在现代工业中有着广阔的应用和发展前景。 液压传动在国民经济各部门应用广泛。常用于机床工业、汽车工业、航空工业、工程机械、农业机械、轻工机械、冶金机械、起重运输机械、矿山机械、建筑机械、船舶港口机械、铸造机械等。液压升降平台是一种升降稳定性好，适用范围广的货物举升设备，由于升降平稳、安全可靠、操作简单，经济实用，被广泛应用于生产流水线和仓库、造纸

10、、医药等行业，物料上线、下线；工件装配时调节工件高度；高处给料机送料；大型设备装配时部件举升；大型机床上料、下料；仓库装卸场所与叉车等搬运车辆配套进行货物快速装卸等。因此，对于液压升降平台的设计与研究具有重要意义。；固定式液压升降平台主要用于生产流水线和仓库、造纸、医药等行业，可作为送货电梯、输送货物、升降平稳、安全可靠、经济实用，本机适用于人造板生产线中各种板材加工设备进、出料端的等高推接合中间转运。也可应用于类似用途的其它板形材料生产线中。优势：采用液压传动升降机构，升降平稳、快捷、操作简便、易于维护保养、节约能源。结构稳固、故障率低、运行可靠、安全高效、维护简单方便。 控制方式可选无线遥

11、控等多种方式。 我国液压、气动和密封工业虽取得了很大的进步，但与主机发展需求，以及和世界先进水平相比，还存在不少差距，主要反映在产品品种、性能和可靠性等方面。液压元件由于制造精度高，因而造价相对于机械零件要求高，为了做到经济实惠，在选择液压元件时，尽量以国内同类产品代替国外产品。比如电磁换向阀，我选择了沈阳液压件厂的产品，并且有直流电源和交流电源两种，我选择了交流电源。因为，用交流电源，电磁换向阀如果卡位，电磁铁不至于被烧坏。但配置一套直流电源的价格远比一个电磁铁的价格高，况且电磁阀被卡住的情况也是偶而的。权衡了一下还是选择了交流电源。同理，在一些产品性能不相上下时，我尽量选用了国内液压件厂的

12、产品。可以省去运费和避免一些其它问题，这都降低了成本。2 确定液压系统方案液压系统方案的确定是液压系统设计的一个重要环节。目的是选择回路，并把各回路组成系统，以便以后确定液压系统原理图。理论课上，我们知道任何复杂的液压系统都是由一些简单的基本回路构成的。液压元件又组成了基本回路。所以根据液压系统的动作要求和性能特点选液压元件组成液压系统。这次毕业设计的液压升降平台要求为：1、起升最大高度为800mm；2、 台面原始高度为623mm；3、起升最大重量为3吨。所设计系统必须能完成举升动作，并达到以上要求，考虑系统效率以及经济上的一些问题。2.1确定液压基本回路2.1.1换向回路换向回路一般都采用换

13、向阀来换向。换向阀的控制方式和中位机能依据主机需要及系统组成的合理性等因素来选择。换向回路采用二位四通、三位四通或五通换向阀可使执行元件换向，用二位四通换向阀换向最为方便。但电磁阀动作快，换向有冲击。另外，交流电磁阀一般不宜作频繁的切换。换向回路主要有以下几种：1.换向阀换向回路如图2-1采用换向阀的换向回路所示：该回路采用三位四通电磁换向阀，换向阀在右位或左位时，液压缸活塞向左或向右运动，电液阀处于中位时，液压缸活塞停止运动，液压泵可依靠阀中位机能实现卸荷功能。 2.双向泵换向回路 如图2-2采用双向泵的换向回路所示：当双向液压泵左侧油口排油时，液压缸活塞右行；通过调节变量机构(使斜盘倾斜方

14、向或偏心方向改变)，使双向液压泵右侧油口排油时，液压缸活塞左行。图中阀K为安全阀，Y为补油泵溢流阀，P为背压阀3.用差动缸的换向回路如图2-3所示：用差动缸的换向回路是用二位三通阀实现差动缸的换向。 图2-1采用换向阀的换向回路图2-2 采用双向泵的换向回路 图2-3 用差动缸的换向回路我在设计中选择了第一种换向方式，因为换向阀互不相通的油口间的泄漏小，其换向可靠，迅速且平稳无冲击。2.1.2平衡回路的确定许多机床或机电设备的执行机构是沿垂直方向运动的，这些机床设备的液压系统无论在工作或停止时，始终都会受到执行机构较大重力负载的作用，如果没有相应的平衡措施将重力负载平衡掉，将会造成机床设备执行装置的自行下滑或操作时的动作失控，其后果将十分危险，液压升降平台也是如此。平衡回路的功能在于使液压执行元件的回油路上始终保持一定的背压力，以平衡掉执行机构重力负载对液压执行元件的作用力，使之不会因自重作用而自行下滑，实现液压系统对机床设备动作的平稳、可靠控制。平衡回路主要有以下几种：采用单向顺序阀的平衡回路如图2-4(a)所示是采用单向顺序阀的平衡回路，调整顺序阀，使其开启压力与液压缸下腔作用面积的乘积稍大于垂直