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1、本科毕业设计（论文）液压泵与液压马达实验台液压系统的设计燕 山 大 学2013 年 6 月摘要液压泵和马达作为液压系统的动力元件和执行元件，是整个液压系统的心脏，它们的性能直接影响着整个液压系统的性能。因此液压泵、马达性能的精确测试有着非常重要的意义。液压泵和马达的性能测试是辨别产品优劣、改进结构设计、提高工艺水平、保证系统性能和促进产品升级的重要手段。本次设计就是通过测定液压泵液压泵、液压马达在给定外界情况下的排量、流量、容积效率等，检验液压泵和液压马达的是否合格。设计了液压泵与液压马达实验台液压系统，并对有关参数进行了计算，绘制了液压泵与液压马达实验系统原理图、泵站装配图、油箱的部件图、阀
2、块零件图一系列相关立体图与二维图纸，为液压泵与液压马达实验台液压系统的设计奠定了理论基础。关键词液压泵；液压马达；液压系统wAbstractAs the power components and the actuator components of hydraulic system ,the hydraulic pump and the motor are the heart of the entire hydraulic system, of which the performance directly affects the entire hydraulic systems.Therefo
3、re, there is very important significance to test the performance of hydraulic pumps and motors accurately.The performance test is an important means of identifying product strengths and weaknesses, improving structural design and technological level, ensuring system performance and promoting product
4、 upgrading.The design involved in this paper mainly discusses how to test hydraulic the eligibility of pumps and hydraulic motors by measuring displacement, flow, volumetric efficiency of the hydraulic pump-hydraulic pump, hydraulic motors with given external conditions.In this paper,we design the h
5、ydraulic system bench of the hydraulic pump and hydraulic motor, and calculate the related parameters , draw series of three-dimensional mapsand two-dimensional drawings of the hydraulic pump and hydraulic motor,including Schematic experimental system, pump station assembly drawings, parts drawings
6、of tank and valve block parts diagrams,which lay a theoretical foundation for the design of the hydraulic pump and hydraulic motor hydraulic system bench.Key words hydraulic pump; hydraulic motor; hydraulic system w目 录摘要IAbstractII目 录III第1章 绪论11.1 课题背景11.1.1国内外液压泵（马达）实验台发展状况11.1.2液压泵（马达）实验台未来发展趋势21.
7、1.3存在问题31.2 本次设计的主要内容41.3 本章小结4第2章 液压泵实验台液压系统的设计52.1液压泵实验台工作原理52.2 被试泵及驱动电机的选择62.3 液压泵实验台的基本测试项目62.3.1排量验证试验62.3.2效率试验72.3.3变量特性试验72.3.4其它试验项目82.4 液压泵性能表达式及参数82.5 本章小结9第3章 液压马达实验台液压系统的设计103.1液压马达实验台工作原理103.2 被试马达及主油泵的选择113.3 液压马达性能表达式及参数113.3 本章小结12第4章 液压元件的选择134.1 液压泵实验台系统部分134.1.1 被试泵、电机及联轴器的选择134
8、.1.2 管道尺寸的确定144.1.3 液压阀的选择184.2 液压马达实验台系统部分204.2.1 被试马达、泵、电机及联轴器的选择204.2.2 管道尺寸的确定204.2.3 液压阀的选择204.3 液压辅件的选择214.3.1 空气滤清器的选择214.3.2 液位液温计的选择214.3.3 加热器的选择224.3.4 泄油口球阀的选择234.3.5压力表仪器的选择234.3.6减震喉的选择234.4 本章小结24第5章 油箱的设计255.1 概述255.2 油箱的分类255.3 油箱的设计要点255.4 油箱的设计计算275.4.1 油箱外形尺寸确定275.5 本章小结27第6章 阀块的
9、设计286.1 概述286.2 阀块的设计原则286.3 阀块的设计296.3.1集成回路的选择296.3.2阀块油道设计及三维模型306.3.3阀块选材及安装306.4 本章小结31第7章 液压泵站的设计327.1 概述327.2 泵站设计要点327.3 泵站布管337.4 泵站设计347.5 本章小结34第8章 液压系统安装、调试及维护358.1 液压元件的安装358.2 液压系统调试368.2.1调试前检查368.2.2系统的调试368.3 本章小结38结论39参考文献40致谢42附录143附录252附录361w第1章 绪论1.1 课题背景1.1.1国内外液压泵（马达）实验台发展状况近些
10、年随着计算机技术、测试技术、液压技术的不断进步，液压泵、马达性能测试试验台的技术取得了飞速发展。各类液压计算机辅助测试系统成为了各类液压试验台的主流。尤其是虚拟仪器测试系统的出现和逐渐发展成熟，几乎应用到了近年来所有液压元件性能测试试验台上。这类试验台采用计算机集散系统，对液压试验台进行智能检测、控制和管理。按照液压油泵试验方法国家标准控制有关条件，实时采集性能参数，并对数据进行集中处理、分析、计算、存贮、显示、传输、控制和维护，从根本上改变了传统继电控制模拟采集人工处理的方式，为企业标称产品性能提供准确的数据，同时为企业分析产品质量、改进工艺提供了决策依据近年来的研究热点主要集中在降低系统污
11、染、减小液压元件功率损耗、引入新型元器件、设计合理液压回路、引入新型的传感器测试仪表等方面。如美国的SUNDSTRON 公司的液压传动试验室的CAT 系统，日本制钢所的柱塞泵效率试验台，英国国家实验室拥有计算机控制的ISO 标准试验台，法国机械工业研究中心(ETIT)也做了类似的工作。国内也有许多高等院校及科研单位正在进行液压 CAT 的研究工作，并在液压测试中进行一定程度的应用。我国已经研制出一些具有较高性能的液压计算机辅助测试系统，如机械部北京自动化研究所研制的液压元件计算机辅助测试系统，该系统可完成阀及泵的性能测试；北京理工大学研制的液压泵(液压马达、液压泵液压马达传动系统)工作特性的计
12、算机辅助试验系统；上海交通大学及昆山液压件厂共同研制的液压阀的特性试验系统，北航开发的液压泵虚拟仪器试验台等。虚拟仪器技术虽然起步较晚，但发展非常迅速。在科研开发、计检、测控领域得到了广泛的应用。如：比利时Intersofi电子工程公司的RASSPDP和RASSS软件；美国斯坦福大学的虚拟仪器教学、试验、仿真系统；挪威CARDIAC公司的基于LabVIEW平台的测试北海油田石油、大气、水流的MPFM系统等。虚拟仪器的开发和研究在国内尚属于起步阶段，清华大学应用虚拟技术构建的汽车发动机性能出厂检测系统；电子部三所的仪器自动计量控制系统；石油科学研究院研制的小型石油精炼试验系统等；另外航天局809
13、所、上海803所、上海交通大学、西安交通大学、浙江医科大学以及东方振动和噪声技术研究所等高校和公司在研究和开发虚拟仪器产品、虚拟仪器设计平台以及消化吸收NI等产品方面做了大量工作，其成果已在自动计量控制系统等方面得到广泛的应用。最近浙江大学流体传动及控制国家重点试验室也开发的基于虚拟仪器的液压试验台CAT 系统便是比较典型的例子，软件部分采用了VC+6.0实现试验系统编程。硬件部分A/D 卡采用PCI1713 卡(提供了32 个模拟输入通道，12 位转换分辨率，2.5s 的转换速率)。实际应用中该型系统可根据情况的不同采用不同的接口技术，灵活地组成相应的液压测试系统。虚拟仪器的兴起是测试仪器技
14、术的一次“革命”，是仪器领域的一个新的里程碑。未来的VI 完全可以覆盖计算机辅助测试的全部领域，几乎能替代所有的模拟测试设备。基于计算机的全数字化测量分析是采集测试分析的未来，虚拟仪器必将在越来越多的领域中广泛普及。数据采集、测试、过程控制、信息传输与通信等现代信息技术汇聚在一起，将最终导致标准化、规范化的卡式仪器和软件化仪器的更广泛流行。1.1.2液压泵（马达）实验台未来发展趋势随着液压技术的不断提高与发展，对液压测试技术的要求也不断提高。信息技术包含微电子、光电子、计算机技术等多项技术，以信息传递快、运算速度快、控制精确、能耗小等优点使其在控制领域有越来越广泛的应用，现代工业中，液压技术已
15、与信息技术紧密结合，提高了液压传动与控制的精确性。在液压传动与控制中，液压系统趋于复杂化和小型化的发展趋势，液压测试技术要对液压系统和液压元件进行充分的测试，必然需要对大量的数据进行采集及处理，液压测试技术和信息技术紧密结合才能符合现代液压测试技术的需要。液压计算机辅助测试技术（Computer Aided Test）将信息技术与液压测试技术结合，可以显著提高液压测试的可靠性、精确性和自动化程度，它必定是液压测试技术的发展方向。不论何种检测系统，都必须有测试传感器。传感器使将感受到的物理量转变为电信号输出的装置，随着现代制造工艺和材料科学的反展，传感器的核心敏感元件也越来越精密，测量误差和非线性失真越来越容易为人们控制。液压测试中，需要多种物理量的检测，传感器的高速发展为液压测试精确性提供了有力的保障。运用模块化思维能助你理顺头绪，分清构成事物的诸功能、结构要点（模块）及其间的联系，从而能作出更好的设计工程设计、产品设计、工艺设计、组织机构设计、布局设计
