《液壓升降機畢業(yè)設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《液壓升降機畢業(yè)設(shè)計（60頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） （說 明 書） 題 目： 液壓升降機設(shè)計 姓 名： 王 少 強 編 號： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 年 月 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （論文） 任 務(wù) 書 姓名 專業(yè) 任 務(wù) 下 達 日 期 年 月 日 設(shè)計（論文）開始日期

2、 年 月 日 設(shè)計（論文）完成日期 年 月 日 設(shè)計（論文）題目： A． 編制設(shè)計

3、 B． 設(shè)計專題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師

4、系(部)主 任 年 月 日 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會記錄 系 專業(yè)，學(xué)生 于 年 月 日 進行了畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯。 設(shè)計題目： 專題（論文）題目：

5、 指導(dǎo)老師： 答辯委員會根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會討論評定，給予學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績?yōu)? 。 答辯委員會 人，出席 人 答辯委員會主任（簽字）： 答辯委員會副主任（簽字）：

6、 答辯委員會委員： ， ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）評語 第 頁 共 頁 學(xué)生姓名： 專業(yè) 年級 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：

7、 評 閱 人： 指導(dǎo)教師： （簽字） 年 月 日 成 績： 系（科）主任： （簽字） 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）及答辯評語：

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12、 液壓升降機設(shè)計 摘 要 本次設(shè)計的題目是液壓升降機的設(shè)計，它主要包括：主機械機構(gòu)的設(shè)計，液壓系統(tǒng)的設(shè)計，控制部分的設(shè)計三個部分內(nèi)容。在本設(shè)計中將液壓系統(tǒng)的設(shè)計做為主要內(nèi)容進行設(shè)計。液壓系統(tǒng)的設(shè)計又主要包括了動力源，控制元件，執(zhí)行元件，輔助元件的設(shè)計。 液壓升降機主要是通過液壓油的壓力傳動從而實現(xiàn)升降的功能，它的剪叉機械結(jié)構(gòu)，使升降機有較高的穩(wěn)定性，寬大的作業(yè)平臺和較高的承載

13、能力，使高空作業(yè)范圍更大，并適合多人同時作業(yè)，它使高空作業(yè)效率更高，安全更可靠。 液壓升降機廣泛適用于汽車、集裝箱、模具制造，木材加工，化工灌裝等各類工業(yè)企業(yè)及生產(chǎn)流水線，滿足不同作業(yè)高度的升降需求，同時可配裝各類臺面形式（如滾珠、滾筒、轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)向、傾翻、伸縮），配合各種控制方式（分動、聯(lián)動、防爆），具有升降平穩(wěn)準(zhǔn)確、頻繁啟動、載重量大等特點，有效解決工業(yè)企業(yè)中各類升降作業(yè)難點，使生產(chǎn)作業(yè)輕松自如。 關(guān)鍵字：升降機，液壓系統(tǒng)，液壓元件 目 錄 摘 要. ...........................................................

14、.........1 第一章 升降機的發(fā)展情況. ..............................................4 1.1升降機在生產(chǎn)和生活中的作用和意義. ..............................4 1.2升降機國內(nèi)外的研究發(fā)展情況. ...................................5 1.2.1國內(nèi)發(fā)展情況. ..............................................5 1.2.2世界升降機發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨向...............................

15、.....5 第二章 升降機的工藝參數(shù)和工況分析. .............................6 2.1 升降機的工藝參數(shù). ...........................................6 2.2升降機工況分析. ...............................................6 第三章 升降機機械機構(gòu)的設(shè)計和計算. .............................7 3.1 升降機機械結(jié)構(gòu)形式和運動機理. ................................7 3.1.1 機械結(jié)

16、構(gòu)型式. .............................................7 3.1.2 升降機的運動機理. .........................................................8 3.2 升降機的機械結(jié)構(gòu)和零件設(shè)計. ....................................9 3.2.1 升降機結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和確定. ................................................9 3.2.2 升降機支架和下底板結(jié)構(gòu)的確定. .................

17、............................14 第四章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求. ..........................................14 第五章 液壓系統(tǒng)方案的選用. .................................................14 5.1油路循環(huán)方式的分析和選擇. .................................................15 5.2開式系統(tǒng)油路組合方式的分析選擇. ....................................16 5.3調(diào)速方

18、案的選擇. ....................................................16 5.4液壓系統(tǒng)原理圖的確定. ..............................................16 第六章 液壓元件的選用. .......................................................20 6.1 油泵和電機選擇.............................................................20 6.1.1泵的額定流量和額定壓力........

19、.............................................20 6.1.2 電機功率的確定. ..........................................................21 6.1.3 聯(lián)軸器的選用…………………………………………………………………………..…….21 6.2 控制閥的選用................................................................24 6.2.1 壓力控制閥. ................................

20、...............................24 6.2.2 流量控制閥. ...............................................................25 6.2.3 方向控制閥. ..............................................................25 6.3 管路，過濾器，其他輔助元件的選擇計算. .................................26 6.3.1 管路. .................................

21、....................................26 6.3.2 過濾器的選擇. ............................................................27 6.3.3 輔件的選擇. ...............................................................28 6.4 液壓元件的連接.............................................................28 6.4.1 液壓裝置的總體布置. ........

22、...............................................28 6.4.2液壓元件的連接.............................................................29 6.5 油箱及附件.........................................................30 6.5.1 油箱的容積................................................................30 6.5.2 按使用情況確定油箱容積. ..

23、.................................................30 6.5.3 按系統(tǒng)發(fā)熱和散熱計算確定油箱容量. ........................................31 第七章 液壓缸的選用. ..................................................34 7.1 缸筒. ......................................................................34 7.1.1 缸筒與缸蓋的連接形式. ..........

24、...........................................34 7.1.2 強度計算. ................................................................35 7.1.3缸筒材料及加工要求. ........................................................36 7.1.4 缸蓋材料及加工要求. .......................................................37 7.2活塞和活塞桿. .........

25、......................................................37 7.2.1 活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)形式. ...................................................37 7.2.2 活塞、活塞桿材料及加工要求.................................................38 7.3 活塞桿導(dǎo)向套..............................................................39 7.4 進出油口尺寸的確定.....

26、..................................................39 7.5 密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計選擇.......................................................39 第八章 液壓泵站的選用.................................................33 8.1 液壓泵站的組成及分類.....................................................33 8.2 液壓泵站的選用........................

27、....................................33 第九章 液壓系統(tǒng)性能驗算...............................................40 參考文獻. ................................................................43 致謝. .....................................................................44 第1章 升降機的發(fā)展情況 1.1

28、 升降機在生產(chǎn)和生活中的作用和意義 液壓升降機不論是在工業(yè)生產(chǎn)還是我們的日常生活中都有著重要的作用。給我們帶來的利益是非常的多。升降機的功能特色是非常多的，在我們生活中我們在很多的商務(wù)大廈都會用到電梯，升降機就如電梯的性能大同小異，我們在使用升降機的時候也可以針對自己的需求對升降機進行設(shè)置?？梢娚禉C對我們作用是相當(dāng)?shù)拇蟆? 我們生產(chǎn)力的不斷加大，生活的不斷改善，對升降機的需求也就在不斷的增多，生活中的每個角落升降機的應(yīng)用都會給我們帶來客觀的利益。 液壓升降機在我們生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)非常的普遍了，而且在我們生產(chǎn)中有著重要的作用，尤其是貨物高空操作?，F(xiàn)在經(jīng)濟不斷的發(fā)展，順應(yīng)社會的

29、需求，生產(chǎn)力不斷的加大，而且現(xiàn)在高空操作也是比較多的，所以升降機在我們進行高空操作的時候就給我們帶來的重要的作用。 液壓升降機就是上下操作，而且可以給我們提供一個安全穩(wěn)定的平臺。我們在高空作業(yè)的時候可以給我們的安全提供保障。 液壓升降機不僅在生產(chǎn)中有著重要的作用，在我們生活中的應(yīng)用也是非常的重要的，而且非常的普及。在酒店、賓館、影院等等公共休閑娛樂場所我們都知道干凈舒適是第一，所以保持干凈是我們必須的。升降機在這里清潔、燈具維修換修、設(shè)備的調(diào)試安裝維護保養(yǎng)都是非常的重要的。 1.2 升降機在國內(nèi)外的研究發(fā)展情況 1.2.1 國內(nèi)發(fā)展情況： 改革開放三十年以來,我國城市建設(shè)發(fā)展突

30、飛猛進，有利的帶動了我國升降機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,升降機做為人們出行的垂直交通工具已經(jīng)隨處可見。 （1）引進外資，合作辦廠 1978年，黨的十一屆三中全會作出了實行改革開放的重大決策。我們從獨立研發(fā)、生產(chǎn)、安裝升降機階段發(fā)展到引進外資開辦升降機廠，大批合資升降機企業(yè)拔地而起。如：1980年7月4日創(chuàng)建的中國迅達升降機有限公司，是由中國建筑機械總公司、瑞士迅達股份有限公司、香港怡和迅達（遠東）股份有限公司3方合資組建，這是我國改革開放以來機械行業(yè)第一家合資企業(yè)。該公司的建立在中國升降機行業(yè)相繼掀起了引進外資的熱潮；1984年12月1日，天津市升降機公司、中國國際信托投資公司與美國奧的斯升降機公司合資

31、組建的天津奧的斯升降機有限公司正式開業(yè)。 改革開放的第一個十年是我國升降機行業(yè)的萌芽期、升降機產(chǎn)業(yè)鏈形成的初級階段。 （2）穩(wěn)步發(fā)展,不斷創(chuàng)新 改革開放后的第二個十年可以說是中國升降機行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展,不斷創(chuàng)新的十年。經(jīng)過改革開放第一個十年，我國升降機行業(yè)在吸收國際升降機新技術(shù)的同時，相關(guān)的管理體制也在不斷的完善。 改革開放政策實施以來，我國城市建設(shè)發(fā)展突飛猛進，更有利的帶動了我國升降機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，1997年取得了升降機總產(chǎn)量與上年持平、總產(chǎn)值繼續(xù)增長的好成績，由此證明我國升降機行業(yè)更加成熟，適應(yīng)市場變化和把握機遇的能力已大大提高。1998年，蘇州江南升降機有限公司民族品牌的升降機、自動

32、扶梯和自動人行道已銷售到馬來西亞、泰國、菲律賓、印度尼西亞、新加坡、孟加拉國、阿聯(lián)酋、埃及、敘利亞、土耳其、阿根廷、澳大利亞、德國、英國、荷蘭、意大利、葡萄牙、希臘等近20個國家及臺灣、澳門地區(qū)，我國升降機產(chǎn)量突破3.02萬臺。 （3）迅猛發(fā)展，日新月異 隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展、城市化建設(shè)的不斷完善，升降機已不只存在于高檔商務(wù)寫字樓、大酒店、商城普及到高層住宅樓，同時也走進人們生活的多個角落，成為城市建筑中不可缺少的垂直交通工具。 中國升降機行業(yè)之所以迅猛發(fā)展，日新月異，其根本的原因就是黨的十一屆三中全會推出的改革開放的大政方針，改革開放加快了中國發(fā)展的步伐。 1.2.2 世界升降機發(fā)

33、展現(xiàn)狀和升降機發(fā)展趨向 近20年世界工程升降機行業(yè)發(fā)生了很大變化。RT(越野輪胎升降機)和AT(全地面升降機)產(chǎn)品的迅速發(fā)展，打破了原有產(chǎn)品與市場格局，在 經(jīng)濟發(fā)展及市場激烈競爭沖擊下，導(dǎo)致世界工程升降機市場進一步趨向一體化。目前世界工程升降機年銷售額已達75億美元左右。主要生產(chǎn)國為美國、日本、德國、法國、意大利等，世界頂級公司有10多家，主要集中在北美、日本（亞洲）和歐洲。 美國既是工程升降機的主 要生產(chǎn)國，又是最大的世界市場之一。但由于日本、德國升降機工業(yè)的迅速發(fā)展及RT和AT產(chǎn)品的興起，美國廠商曾在20世紀(jì)60～70年代世界市 場中占有的主導(dǎo)地位正逐步受到削弱，從而形成美國、日本和德

34、國三足鼎立之勢。近幾年美國經(jīng)濟回升，市場活躍，外國廠商紛紛參與競爭。 美國制造商的實力也有所增強，特雷克斯升降機公司的崛起即是例證。特雷克斯升降機公司前身是美國科林升降機廠。1995年以來，其通過一 系列的兼并活動，已發(fā)展成為世界頂級公司之一。 日本從20世紀(jì)70年代起成為工程升降機生產(chǎn)大國，產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量提高很快，已出口到歐美市場，年總產(chǎn)量居世界第一。自1992年以來，由于受日元升值、國內(nèi)基建投資下降和亞洲金融危機影響，年產(chǎn)量呈下降趨勢。目前日本市場年需求量為3000臺左右。歐洲是潛力很大的市場，歐洲各工業(yè)國既是工程升降機的出口國，也是重要的進口國。德國是最大的歐洲市場，其次為英國、法國、

35、意大利等國。在德國AT產(chǎn)品市場份額中，利勃海爾占53%，格魯夫占 16%，德馬泰克占14%，多田野和特雷克斯各占10%和5%左右。 第二章 升降機的工藝參數(shù)和工況分析 2.1 升降機的工藝參數(shù) 本設(shè)計升降機為全液壓系統(tǒng)，相關(guān)工藝參數(shù)為： 額定載荷：2500kg 最低高度：200 mm 最大起升高度：1500mm 最大高度：1700mm 平臺尺寸：4000x2000mm 電源：380v,50Hz 2.2升降機工況分析 本升降機是一種升降性能好，適用范圍廣的貨物舉升機構(gòu)，和用于生產(chǎn)流水線高度差設(shè)備之間的貨物運送，物料上線、下線。工件裝配時調(diào)節(jié)工件高度，高

36、出給料機運送，大型部件裝配時的部件舉升，大型機庫上料、下料 。倉儲，裝卸場所，與叉車等裝運車輛配套使用，即貨物的快速裝卸等。 該升降機主要有兩部分組成：機械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。機械機構(gòu)主要起傳遞和支撐作用，液壓系統(tǒng)主要提供動力，他們兩者共同作用實現(xiàn)升降機的功能。 第三章 升降機機械機構(gòu)的設(shè)計 3.1 升降機機械結(jié)構(gòu)形式和運動機理 3.1.1 機械結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)升降機的平臺尺寸，參考國內(nèi)外同類產(chǎn)品的工藝參數(shù)可知，該升降機宜采用單雙叉機構(gòu)形式：即有兩個單叉機構(gòu)升降臺合并而成，有四個同步液壓缸做同步運動，以達到升降機升降的目的。其具體結(jié)構(gòu)形式為：

37、 圖3.1 升降機機械結(jié)構(gòu)形式圖 圖3.1所示即為該升降機的基本結(jié)構(gòu)形式，其中支架主要起支撐作用和運動轉(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繩縮運動轉(zhuǎn)化為平臺的升降運動，上頂板與載荷直接接觸，將載荷轉(zhuǎn)化為均布載荷，從而增強局部承載能力。下底架主要起支撐和載荷傳遞作用，它不僅承擔(dān)著整個升降機的重量，而且能將作用力傳遞到地基上。通過這些機構(gòu)的相互配合，實現(xiàn)升降機的穩(wěn)定和可靠運行。 3.1.2 升降機的運動機理 升降機的基本運動機理如下圖所示： 圖3.2升降機的基本運動機理 兩支架在o 點鉸接，支架1上下端分別固定在上、下板面上，通過活塞桿的伸縮和

38、鉸接點o 的作用實現(xiàn)貨物的舉升。 根據(jù)以上分析，升降機的運動過程可以敘述如下：支架2、3為升降機機構(gòu)中的固定支架，他們與底板的鉸接點做不完整的圓周運動，支架1、4為活動支架，他們在液壓缸的作用下由最初的幾乎水平狀態(tài)逐漸向后來的傾斜位置運動，在通過支架之間的絞合點帶動2、3也不斷向傾斜位置運動，以使升降機升降。 圖3.3升降機的基本運動機理 初態(tài)時，上寫底板處于合閉狀態(tài)，支架1、2、3、4可近似看作為水平狀態(tài)，隨著液壓油不斷的輸入到液壓缸中，活塞桿外伸，將支架2頂起，支架2 上升時，由于絞合點o的作用使支架1 運動，1與液壓缸相連，從而液壓缸也開始運

39、動，通過一系列的相互運動和作用，使上頂板上升，當(dāng)上升到指定高度時，液壓缸停止運動，載荷便達到指定高度。 3.2 升降機的機械結(jié)構(gòu)及零件的設(shè)計 3.2.1 升降機結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇和確定 根據(jù)升降臺的工藝參數(shù)和他的基本運動機理來確定支架1、2、3、4的長度和截面形狀。之間的距離和液壓缸的工作行程。 設(shè)()，則1、2、3、4支架的長度可以確定為,即支架和地板垂直時的高度應(yīng)大于,這樣才能保證其最大升降高度達到，其運動過程中任意兩個位置的示意圖表示如下： 圖3.4任意兩點運動示意圖 設(shè)支架1、2和3、4都在其中點處絞合，液壓缸頂端與支架絞合點距離中點為t ,根據(jù)其水平位置的幾何

40、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，則上頂板點承力過大，還會使支架的長度過長，造成受力情況不均勻。X值偏小，則會使液壓缸的行程偏大，并且會造成整個機構(gòu)受力情況不均勻。在該設(shè)計中，可以選擇幾個特殊值：=0.4m, =0.6m, =0.8m，分別根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系計算出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足設(shè)計要求。 （1） =0.4 支架長度為h=2-x/2=1.8m =h/2=0.9m 液壓缸的行程設(shè)為l,升降臺上下頂板合并時，根據(jù)幾何關(guān)系可得到： l+t=0.9 升降臺完全升起時，有幾何關(guān)系可得到： =

41、 聯(lián)合上述方程求得： t=0.355m l=0.545m 即液壓缸活塞桿與2 桿絞合點與2 桿中心距為0.355m.活塞行程為0.545m （2） =0.6 支架長度為=2-x/2=1.7m =h/2=0.85m 液壓缸的行程設(shè)為l,升降臺上下頂板合并時，根據(jù)幾何關(guān)系可得到： l+t=0.9 升降臺完全升起時，有幾何關(guān)系可得到： = 聯(lián)合上述方程求得： t=0.32m l=0.53m 即液壓缸活塞桿與2 桿絞合點與2 桿中心距為0.32m.活塞行程為0.53m （3） =0.8 支架長度為=

42、2-x/2=1.6m =h/2=0.8m 液壓缸的行程設(shè)為l,升降臺上下頂板合并時，根據(jù)幾何關(guān)系可得到： l+t=0.9 升降臺完全升起時，有幾何關(guān)系可得到： = 聯(lián)合上述方程求得： t=0.284m l=0.516m 即液壓缸活塞桿與2 桿絞合點與2 桿中心距為0.284m.活塞行程為0.516m 現(xiàn)在對上述情況分別進行受力分析： （4）x=0.4m ,受力圖如下所示： 圖3.5 x=0.4m時受力圖 （5） x=0.6m ,受力圖如下所示 圖3.6 x=0.6m時受力圖 （6）x=0.8m ,受力圖如下所示 圖3

43、.7x=0.8m 時受力圖 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，兩相互絞合的支架間的間距越大，而此時升降臺的載荷為均布載荷，有材料力學(xué)理論可知，此時兩支架中點出所受到的彎曲應(yīng)力為最大，可能會發(fā)生彎曲破壞，根據(jù)材料力學(xué)中提高梁的彎曲強度的措施 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時的結(jié)構(gòu)作為升降機固定點的最終值，由此便可以確定其他相關(guān)參數(shù)如下： t=0.32m. l=0.53m,

44、 h=1.7m 3.2.2 升降機支架和下底板結(jié)構(gòu)的確定 （1）上頂板結(jié)構(gòu)和強度校核 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焊接形式焊接而成，然后在槽鋼的四個側(cè)面和上頂面上鋪裝4000x2000x3mm的汽車板，其結(jié)構(gòu)形式大致如下所示： 圖3.8結(jié)構(gòu)形式圖 沿平臺的上頂面長度方向布置4根16號熱軋槽剛，沿寬度方向布置6根10號熱軋槽剛，組成上圖所示的上頂板結(jié)構(gòu)。在最外緣延長度方向加工出安裝上下支架的滑槽。以便上下支架的安裝?；鄣木唧w尺寸根據(jù)上下支架的具體尺寸和結(jié)構(gòu)而定。 組成上圖所示的上頂板結(jié)構(gòu)沿長度方向的4根16號熱軋槽剛的結(jié)構(gòu)參數(shù)為=,截

45、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號熱軋槽剛的質(zhì)量為： 6根10號熱軋槽剛的質(zhì)量為： 菱形汽車鋼板質(zhì)量為： （2） 強度校核 升降臺上頂板的載荷是作用在一平臺上的，可以認為是一均布載荷，由于該平板上鋪裝汽車鋼板，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汽車鋼板和額定載荷重力之和。 N l 載荷的作用長度。m,沿長度方向為16m,寬度方向為12m. 其中 帶入數(shù)據(jù)得：F=29604N 沿長度方向有

46、： 帶入數(shù)據(jù)有： 分析升降機的運動過程，可以發(fā)現(xiàn)在升降機剛要起升時和升降機達到最大高度時，會出現(xiàn)梁受彎矩最大的情況 ，故強度校核只需要分析該狀態(tài)時的受力情況即可，校核如下： 其受力簡圖為： 圖3.9升降狀態(tài)受力簡圖 該升降臺有8個支架，共有8個支點，假設(shè)每個支點所受力為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：

47、 =3700x-3145-925 （） CD段與AB段對稱。 圖3.10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) 沿長度方向為16號熱軋槽鋼 鋼的屈服極限 n 安全系數(shù) n=3 代入數(shù)據(jù)： = 由此可知，強度符合要求。 升降臺升到最高

48、位置時，分析過程如下： 與前述相同： 彎矩如下： FA段： () =925 AB段： () = 　BC段： () 　　　　　　　　= CD段與AB段對稱，AF段和DE段對稱. 圖3.11升到最高點彎矩圖 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) 沿長度方向為16號熱軋槽鋼

49、 第四章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求 液壓系統(tǒng)的設(shè)計在本升降機的設(shè)計中主要是液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計，它與主機的設(shè)計是緊密相關(guān)的，往往要同時進行，所設(shè)計的液壓系統(tǒng)應(yīng)符合主機的拖動、循環(huán)要求。還應(yīng)滿足組成結(jié)構(gòu)簡單，工作安全可靠，操縱維護方便，經(jīng)濟性好等條件。 本升降機對液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求可以總結(jié)如下： 升降機的升降運動采用液壓傳動，可選用遠程或無線控制，升降機的升降運動由液壓缸的伸縮運動經(jīng)轉(zhuǎn)化而成為平臺的起降，其工作負載變化范圍為0~~~2500Kg，負載平穩(wěn)，工作過程中無沖擊載荷作用，運行速度較低，液壓執(zhí)行元件有四組液壓缸實現(xiàn)同步運動，要求其工作平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)合理，安全性優(yōu)良，使用于

50、各種不同場合，工作精度要求一般. 第五章 液壓系統(tǒng)方案的選用 液壓系統(tǒng)方案是根據(jù)主機的工作情況，主機對液壓系統(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)濟性，供貨情況等諸多因素進行全面綜合的設(shè)計選擇，從而擬訂出一個各方面比較合理的，可實現(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. 5.1 油路循環(huán)方式的分析和選擇 油路循環(huán)方式可以分為開式和閉式兩種，其各自特點及相互比較見下表： 表7.1 油

51、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)升降機的性能要求，可以選擇的油路循環(huán)方式為開式系統(tǒng)，因為該升降機主機和液壓泵要分開安裝，具有較大的空間存放油箱，而且要求該升降機的結(jié)構(gòu)盡可能簡單，開始系統(tǒng)剛好能滿足上述要求。 油源回路的原理圖如下所示： 圖7.1 5.2 開式系統(tǒng)油路組合方式的分析選擇 當(dāng)系統(tǒng)中有多個液壓執(zhí)行元件時，開始系統(tǒng)按照油路的不同連接方式又可以分為串聯(lián)，并聯(lián)，獨聯(lián)，以及它們的組合---復(fù)聯(lián)等。 串聯(lián)方式

52、是除了第一個液壓元件的進油口和最后一個執(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，出油口依次相連，這種連接方式的特點是多個液壓元件同時動作時，其速度不隨外載荷變化，故輕載時可多個液壓執(zhí)行元件同時動作。 5.3 調(diào)速方案的選擇 調(diào)速方案對主機的性能起決定作用，選擇調(diào)速方案時，應(yīng)根據(jù)液壓執(zhí)行元件的負載特性和調(diào)速范圍及經(jīng)濟性等因素選擇。 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。本升降機采用節(jié)流調(diào)速回路，原因是該調(diào)速回路有以下特點：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，效率低，發(fā)熱大。 5.4 液

53、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；見下圖： 第六章 液壓元件的選用 液壓元件主要包括有：油泵，電機，各種控制閥，管路，過濾器等。有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)主機的要求進行液壓元件的選擇計算. 6.1 油泵和電機選擇 6.1.1泵的額定流量和額定壓力 （1）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： 式中： 泵的輸出流量 K 系統(tǒng)泄漏系數(shù) 一般

54、取K= 1.1-1.3 液壓缸實際需要的最大流量 n 執(zhí)行元件個數(shù) 代入數(shù)據(jù)： 對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，應(yīng)再加上溢流閥的最小溢流量，一般?。? （2）泵的最高工作壓力 泵的工作壓力應(yīng)該根據(jù)液壓缸的工作壓力來確定，即 式中： 泵的工作壓力 Pa 執(zhí)行元件的最高工作壓力 Pa 進油路和回油路總的壓力損失。 初算時，節(jié)流調(diào)速和比較簡單的油路可以取 ,對于進油路有調(diào)速閥和管路比較復(fù)雜的系統(tǒng)可以取。

55、 代入數(shù)據(jù)： 考慮到液壓系統(tǒng)的動態(tài)壓力及油泵的使用壽命，通常在選擇油泵時，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。 6.1.2 電機功率的確定 （1） 液壓系統(tǒng)實際需要的輸入功率是選擇電機的主要依據(jù)，由于液壓泵存在容積損失和機械損失，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，液壓泵實際需要的輸入功率為： 式中： P 液壓泵的實際最高工作壓力 Pa q 液壓泵的實際流量 液壓泵的輸入功率

56、 液壓泵向系統(tǒng)輸出的理論流量 液壓泵的總效率 見下表 液壓泵的機械效率 換算系數(shù) 代入數(shù)據(jù)： 表4.1液壓泵的總效率 （2）電機的功率也可以根據(jù)技術(shù)手冊找，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》第三版，第五卷，可以查得電機的驅(qū)動功率為4，本設(shè)計以技術(shù)手冊的數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn) ，取電機的功率為4。 根據(jù)上述計算過程，現(xiàn)在可以進行電機的選取，本液壓系統(tǒng)為一般液壓系統(tǒng)，通常選取三相異步電動機就能夠滿足要求，初步確定電機的功率和相關(guān)參數(shù)如下： 型號： 額定功率：4 滿載時轉(zhuǎn)速： 電流： 效率： 85.5

57、% 凈重： 45Kg 額定轉(zhuǎn)矩： 電機的安裝形式為 型，其參數(shù)為： 基座號：112M 極數(shù)：4 國際標(biāo)準(zhǔn)基座號： 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： mm 25 排出口直徑： mm 20 重量： Kg 11 允許吸上真空高度： m() 5 制造廠：

58、北京第二機床廠 說明： 三螺桿泵的使用、安裝、維護要求。 使用要求：一般用于液壓傳動系統(tǒng)中的三螺桿泵多采用20號液壓油或40號液壓油，其粘度范圍為之間。 安裝要求：電機與泵的連接應(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端面，其跳動量不得大于0.03mm，徑向跳動不得大于0.05mm.）,當(dāng)每隔轉(zhuǎn)動連軸器時，將一個聯(lián)軸節(jié)作徑向移動時應(yīng)感覺輕快。泵的進油管道不得過長，彎頭不宜過多，進油口管道應(yīng)接有過濾器，其濾孔一般可用40目到60目過濾網(wǎng)，過濾器不允許露出油面，當(dāng)泵正常運轉(zhuǎn)后，其油面離過濾器頂面至少有100mm,以免吸入空氣，甭的吸油高度應(yīng)小于500mm. 維

59、護要求：為保護泵的安全，必須在泵的壓油管道上裝安全閥（溢流閥）和壓力表。 6.1.3 連軸器的選用 連軸器的選擇應(yīng)根據(jù)負載情況，計算轉(zhuǎn)矩，軸端直徑和工作轉(zhuǎn)速來選擇。 計算轉(zhuǎn)矩由下式求出： 式中： 需用轉(zhuǎn)矩，見各連軸器標(biāo)準(zhǔn) 驅(qū)動功率 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

60、擇連軸器的型號如下： 名稱： 撓性連軸器彈性套柱銷連軸器 許用轉(zhuǎn)矩： 許用轉(zhuǎn)速： 4700r/min 軸孔直徑： 軸孔長度： Y型： L=42mm , D=95mm 重 量： 1.9Kg 6.2 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該閥的最大實際流量，下面根據(jù)該原則依次進行壓力控制閥，流量控制閥和換向閥的選擇。 6.2.1 壓力控制閥 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

61、正常工作。 壓力調(diào)節(jié)范圍：系統(tǒng)調(diào)節(jié)壓力應(yīng)在法的壓力調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)。 流量：通過壓力控制閥的實際流量應(yīng)小于壓力控制閥的額定流量。 結(jié)構(gòu)類型：根據(jù)結(jié)構(gòu)類性及工作原理，壓力控制閥可以分為直動型和先導(dǎo)型兩種，直動型壓力控制閥結(jié)構(gòu)簡單，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。但在緩沖制動裝置中要求壓力控制閥的靈敏度高，應(yīng)采用直動型溢流閥，先導(dǎo)型壓力控制閥的靈敏度和響應(yīng)速度比直動閥低一些，調(diào)壓精度比直動閥高，廣泛應(yīng)用于高壓，大流量和調(diào)壓精度要求較高的場合。 此外，還應(yīng)考慮閥的安裝及連接形式，尺寸重量，價格，使用壽命，維護方便性，貨源情況等。 根據(jù)上述選用原則，可以

62、選擇直動型壓力閥，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式直動式溢流閥，相關(guān)參數(shù)如下： 型號：DBDS6G10 最低調(diào)節(jié)壓力：5MPa 流量： 40L/min 介質(zhì)溫度： 6.2.2 流量控制閥 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：通過流量控制閥的流量應(yīng)小于該閥的額定流量。 測量范圍：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，所選閥的最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行元件的最低穩(wěn)定速度要求。 該升降機液壓系統(tǒng)中所使用的流量控

63、制閥有分流閥和單向分流閥，單向分流閥的規(guī)格和型號如下： 型號： FDL-B10H 公稱通徑：10mm 公稱流量: P,O口 40L/min A，B口 20L/min 連接方式：管式連接 重量：4Kg 分流閥的型號為：FL-B10 其余參數(shù)與單向分流閥相同。 6.2.3 方向控制閥 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。 滑閥機能：滑閥機能之換向閥處于中位時的通路形式。 操縱方式：選擇合適的操縱方式，如手動，

64、電動，液動等。 方向控制閥在該系統(tǒng)中主要是指電磁換向閥，通過換向閥處于不同的位置，來實現(xiàn)油路的通斷。所選擇的換向閥型號及規(guī)格如下： 型號：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 6.3 管路，過濾器，其他輔助元件的選擇計算 6.3.1 管路 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，用來實現(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

65、管路：用來實現(xiàn)液壓元件的控制或調(diào)節(jié)以及與檢測儀表相連接的管路。 本設(shè)計中只計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 mm Q 油管內(nèi)液體的流量 油管內(nèi)的允許流速 對吸油管，取 ，本設(shè)計中取： 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算過程相同：，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)

66、計中取為： 代入數(shù)據(jù)： 取圓整值為： （4）油管壁厚： 升降機系統(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，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：130mm 6.3.2 過濾器的選擇 過濾器的選擇應(yīng)考慮以下幾點： (1)具有足夠大的通油能力，壓力損失小，一般過濾器的通油能力大于實際流量的二倍，或大于管路的最大流量。 (2)過濾精度應(yīng)滿足設(shè)計要求，一般液壓系統(tǒng)的壓力不同，對過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，所以過濾精度要求越高，過濾精度與液壓系統(tǒng)壓力的關(guān)系如下所示： 表 4.2 過濾精度與液壓系統(tǒng)的壓力關(guān)系 （3）濾芯應(yīng)有足夠的強度，過濾器的實際壓力應(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)定的溫度下長期工作。 根據(jù)上述原則，考慮到螺桿泵的流量，選定過濾器為燒結(jié)式過濾器，其型號及具體參數(shù)如下