1950_炮瞄雷達(dá)天線自動(dòng)升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

1950_炮瞄雷達(dá)天線自動(dòng)升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),雷達(dá),天線,自動(dòng),升降,機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì) 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 I 頁炮瞄雷達(dá)天線自動(dòng)升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)摘 要雷達(dá)是一個(gè)復(fù)雜的電子機(jī)械設(shè)備，自其誕生之日起，他的不斷發(fā)展動(dòng)力就在于與空中進(jìn)攻性兵器的激烈攻防對(duì)抗。在當(dāng)今現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中，雷達(dá)受到的“四大威脅”日益嚴(yán)重，這四大威脅分別是:綜合電子干擾、低空或超低空目標(biāo)、反輻射導(dǎo)彈和隱身目標(biāo)。雷達(dá)天線面積龐大，振子數(shù)目較多，相應(yīng)的運(yùn)輸單元數(shù)量也比較多，造成其拆卸、拼裝以及陣地轉(zhuǎn)移都很困難，因此迫切要求雷達(dá)具有較高的機(jī)動(dòng)性能，以提高雷達(dá)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。液壓升降是雷達(dá)結(jié)構(gòu)中的不可缺少的機(jī)構(gòu)，也是雷達(dá)性能和質(zhì)量的重要保證?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)性能要求越來越高，尤其重視雷達(dá)的拆收和架設(shè)速度。過去，雷達(dá)天線車大多數(shù)采用手工調(diào)平，升降速度慢、調(diào)平精度差，陣面起豎系統(tǒng)復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。本文中設(shè)計(jì)完成的某雷達(dá)的技術(shù)特點(diǎn)及環(huán)境條件要求，參考和借鑒國內(nèi)外在雷達(dá)天線升降技術(shù)和方法，大大縮短了雷達(dá)的拆、裝時(shí)間，改善了雷達(dá)的機(jī)動(dòng)性能。本文還在雷達(dá)總體布局、工作可靠性、維修可達(dá)性和安全性設(shè)計(jì)等方面作一定研究，論證了此設(shè)計(jì)方案的可實(shí)施性和優(yōu)越性，為其他型號(hào)車載雷達(dá)升降系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞:雷達(dá)，機(jī)動(dòng)勝，液壓升降，內(nèi)連桿，外連桿黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 II 頁Radar antenna automatic lifting mechanismAuthor：Yuan BingFengTutor ： Wang Fei AbstractI graduated from the current design is done mainly hydraulic lifts, mainly divided into two parts: mechanical and hydraulic parts. Mechanical parts which I think the main needs to be considered is the subject of several major part of the intensity: on board planes, under the board planes, within and outside link connecting rod. In this part of my four were on board from top to bottom-line Analysis of the internal and external linkage, I had the strength check. After my analysis and after checking I think I can satisfy the design requirements. Then I entered the various parts of the hydraulic choice. In the choice of the hydraulic control circuit all the time, in the loop on a comparison of the governor after I selected the import speed loop circuit; unloading loop I chose the valve of the unloading circuit; packing circuit I have chosen The use of one-way valve controlling the packing circuit. In determining the needs of the various circuit I, I'm sure I wear the hydraulic system of fixed form, according to open-system and the system simple cooling system features good condition, I set my drive system for open - System. On the other hydraulic components accessories choice, I had to them after the calculation of the hydraulic cylinders after I voted 45 mm of hydraulic cylinders, according to the transmission gear pump stability, I take my pump as a gear Pump, according to my system the maximum power of the work I elected to the motor Y112M-4 to three-phase asynchronous motor. I set the pump, I also based on this I need the yuan other accessories for a reasonable Choose, finally, I identified a variety of components, further complete the design of the topics I.Keywords：Mechanical;Hydraulic; Panels from top to bottom;Inside and outside link黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 III 頁目錄第 1 章 緒論 ........................................................1·1.1 課題的來源、目的和研究意義 .....................................11.1.1 課題來源 ....................................................11.1.2 研究目的 ....................................................11.1.3 研究意義 ....................................................1·1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 .............................................21.2.1 俄羅斯雷達(dá)發(fā)展情況 ..........................................31.2.2 德國雷達(dá)發(fā)展情況 ............................................41.2.3 國內(nèi)雷達(dá)發(fā)展情況 ............................................41.2.4 關(guān)鍵技術(shù) ....................................................6第 2 章 確定液壓系統(tǒng)方案 ...........................................72.1 確定基本回路 ....................................................82.1.1 卸荷回路 ....................................................82.1.2 調(diào)速回路的確定 .............................................102.1.3 保壓回路的確定 .............................................122.2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的形式確定 ......................................142．3 液壓系統(tǒng)原理圖 ...............................................15第 3 章 設(shè)計(jì)、選擇液壓元件、輔件 ..................................163.1 確定液壓缸系數(shù) .................................................163.1.1 初選系統(tǒng)壓力 ...............................................163.2 液壓輔助元件的計(jì)算及選擇 ......................................173.3 油箱的設(shè)計(jì) .....................................................173.3.1 油箱的設(shè)計(jì)要點(diǎn) .............................................183.3.2 油箱容積計(jì)算 ...............................................183.4 其它元、輔件的選擇 ...........................................18黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 IV 頁3.4.1.吸油濾油器 .................................................183.4.2 選擇濾油器的基本要求 .......................................193.4.3 溢流閥的選擇 ...............................................193.4.4 壓力表開關(guān)選擇 .............................................203.4.5 單向節(jié)流閥 .................................................203.4.6 液控單向閥的選擇 ...........................................203.5 閥塊的設(shè)計(jì) .....................................................213.6 效率的計(jì)算 ....................................................213.6.1 計(jì)算沿程壓力損失 ...........................................213.6.2 效率計(jì)算 ...................................................243.6.3 系統(tǒng)發(fā)熱與溫升計(jì)算 .........................................243.6.4 液壓系統(tǒng)的一般使用和維護(hù) ...................................24第 4 章 機(jī)械部分的受力分析 ........................................27第 5 章 機(jī)械部分的強(qiáng)度校核 ........................................295.1 外連桿強(qiáng)度校核 ................................................295.2 內(nèi)連桿強(qiáng)度較核 ................................................305.3 連接兩連桿的銷軸的強(qiáng)度校核 ....................................31第 6 章 結(jié)論 ......................................................33參考文獻(xiàn) ..........................................................34致 謝 .............................................................35黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁第 1 章 緒論·1.1 課題的來源、目的和研究意義·1.1.1 課題來源本課題為自選課題·1.1.2 研究目的現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)雷達(dá)的越野作戰(zhàn)與戰(zhàn)場(chǎng)生存能力提出了越來越高的要求,以達(dá)到戰(zhàn)時(shí)快速組網(wǎng)及補(bǔ)充戰(zhàn)損的目的，高度的機(jī)動(dòng)能力已經(jīng)成為現(xiàn)代軍事雷達(dá)的必備素質(zhì);因此，對(duì)于雷達(dá)設(shè)計(jì)師來說，在考慮整機(jī)電性能指標(biāo)、可靠性、可維性、可保障性、安全性、可操作性、經(jīng)濟(jì)性及加工工藝性等因素的同時(shí)，還須從結(jié)構(gòu)上對(duì)其機(jī)動(dòng)性作出精心構(gòu)思?？偟膩碚f,雷達(dá)的高機(jī)動(dòng)性須保證雷達(dá)具有這樣一種能力，即組成雷達(dá)的諸多功能環(huán)節(jié)能夠共同形成一種良好的應(yīng)變能力，在保證性能可靠的前提下，使其在遭到敵方打擊之前，能夠方便、迅速地撤收，并且轉(zhuǎn)移到新的陣地上重新進(jìn)入正常的工作狀態(tài)，以達(dá)到保護(hù)自己、克敵制勝的目的;·1.1.3 研究意義雷達(dá)是一種復(fù)雜的電子機(jī)械設(shè)備，從其被研制成功之日起，就在與空中進(jìn)攻性兵器的激烈攻防對(duì)抗中不斷發(fā)展。在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭(zhēng)中，地面雷達(dá)日益受到包括綜合電子干擾、低空或超低空目標(biāo)、反輻射導(dǎo)彈和隱身目標(biāo)的威脅。隱身目標(biāo)由于被雷達(dá)照射后反射回波的截面積很小，使得常規(guī)雷達(dá)難以發(fā)現(xiàn)，因而可以在戰(zhàn)區(qū)上空靈活作戰(zhàn)，取得明顯戰(zhàn)果。當(dāng)對(duì)方的反輻射導(dǎo)彈和隱身目標(biāo)對(duì)本黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 2 頁方微波級(jí)雷達(dá)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，迫使其無法開機(jī)工作時(shí)，雷達(dá)作為警戒用雷達(dá)則因其波長(zhǎng)較長(zhǎng)，具備電波被吸收率低、不易散射等特點(diǎn)，對(duì)通過吸收雷達(dá)電波、減少雷達(dá)角反射面、散射雷達(dá)電波來達(dá)到隱形的目標(biāo)有一定的捕捉效果，成為隱身目標(biāo)的天然克星。但是雷達(dá)由于工作頻率低，波束寬度窄，相應(yīng)的天線陣面在結(jié)構(gòu)上面積巨大，結(jié)構(gòu)比較稀疏，造成天線振子數(shù)目較多，為滿足運(yùn)輸要求不得不對(duì)天線進(jìn)行拼裝或折疊設(shè)計(jì)，由于上述原因整個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)就需要多個(gè)運(yùn)輸單元，造成機(jī)動(dòng)性能一般都不高。因此迫切要求米波雷達(dá)能夠?qū)崿F(xiàn)較高的機(jī)動(dòng)性能，快速轉(zhuǎn)場(chǎng)、越野行軍、快速架設(shè)，穩(wěn)定工作，保證連續(xù)不間斷地監(jiān)視空情?！?.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析雷達(dá)一般有地面固定式和車載機(jī)動(dòng)式兩種，在當(dāng)今國際形勢(shì)下，局部戰(zhàn)爭(zhēng)的時(shí)有爆發(fā):海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)、阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)已經(jīng)不再是人與人之間的戰(zhàn)爭(zhēng)，是電子化、信息化的高技術(shù)兵器之間的戰(zhàn)爭(zhēng)，隱身飛機(jī)、低空超低空導(dǎo)彈己不是傳統(tǒng)意義上的警戒雷達(dá)可以發(fā)現(xiàn)的，為此當(dāng)今世界各軍事強(qiáng)國都為提高自己的防空能力，為能及早發(fā)現(xiàn)來襲目標(biāo)，高機(jī)動(dòng)警戒雷達(dá)應(yīng)運(yùn)而生。雷達(dá)作為歷史最悠久的雷達(dá)，在新的戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境下正煥發(fā)出第二春。雷達(dá)由于工作頻率低，天線結(jié)構(gòu)比較稀疏，天線陣面巨大，振子數(shù)目多，運(yùn)輸單元多，裝拆、轉(zhuǎn)場(chǎng)比較困難，機(jī)動(dòng)性一般都不高，加之雷達(dá)探測(cè)精度低，只能用于警戒，因此米波雷達(dá)也一度被認(rèn)為是一種性能較差的雷達(dá)，這也在很大程度上限制了米波雷達(dá)的發(fā)展。但近年，隨著雷達(dá)新技術(shù)的不斷發(fā)展，米波雷達(dá)在反隱身目標(biāo)和對(duì)抗反輻射導(dǎo)彈(ARM)等方面所體現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)再次引起了雷達(dá)界的高度重視。目前實(shí)際應(yīng)用的隱身技術(shù)，包括外形設(shè)計(jì)和吸波涂層都容易被米波雷達(dá)克制，從原理上無論如何改進(jìn)也不可能對(duì)米波雷達(dá)隱身，而且米波雷達(dá)抗干擾性極強(qiáng)，兒乎能在任何電子干擾條件下使用。美、俄、法、德等國均已把米黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 3 頁波雷達(dá)列入重新國防關(guān)鍵技術(shù)當(dāng)中，其他國家也都積極開展新體制米波雷達(dá)系統(tǒng)的研究·1.2.1 俄羅斯雷達(dá)發(fā)展情況俄羅斯的國防軍工技術(shù)十分先進(jìn)，米波雷達(dá)研制方面獨(dú)樹一幟，經(jīng)驗(yàn)也相當(dāng)豐富。山于俄羅斯的國土面積遼闊，需要大批價(jià)格低廉、性能可靠的遠(yuǎn)程雷達(dá)進(jìn)行覆蓋，因此俄羅斯國防部對(duì)米波雷達(dá)的研制情有獨(dú)鐘。俄羅斯很多雷達(dá)研制單位在米波雷達(dá)研制方面具有開創(chuàng)性，俄羅斯研制了多種機(jī)動(dòng)式米波三坐標(biāo)雷達(dá)系統(tǒng)，如 55K6 一 3 等。圖 1-1 車載雷達(dá)55K6-3 雷達(dá)天線外形是一種開放式框架水平網(wǎng)絡(luò)，寬約 1500Omm，上部有一個(gè)高約 2000Omm 的垂直開放式框架，主要用于對(duì)空監(jiān)視與探測(cè)和對(duì)遠(yuǎn)程空中目標(biāo)距離、方位、仰角、高度的測(cè)定，可在嚴(yán)重的干擾環(huán)境中可有效運(yùn)行。天線陣面采用拼裝形式，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要用很多拉索穩(wěn)定，架設(shè)時(shí)一間大約需要 22 個(gè)小時(shí)左右，采用三個(gè)運(yùn)輸單元裝載?！?.2.2 德國雷達(dá)發(fā)展情況德國近期研制另一種米波圓陣列雷達(dá)，由德國防務(wù)研究院高頻物理所研制黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 4 頁的這種乍片達(dá)被稱為—MELISSA。該雷達(dá)為適應(yīng)空天一體化的作戰(zhàn)要求，采用全新的體制，全向發(fā)射，圓陣列多路接收，形成覆蓋整個(gè)方位探測(cè)空域的多波束。可實(shí)現(xiàn)全時(shí)空探測(cè)，特別適合探測(cè)高速、高機(jī)動(dòng)的目標(biāo)，集搜索、引導(dǎo)和跟蹤等多種功能于一體，具有很強(qiáng)的戰(zhàn)場(chǎng)適應(yīng)能力，具有非常廣闊的軍事應(yīng)用前景。·1.2.3 國內(nèi)雷達(dá)發(fā)展情況我國是米波雷達(dá)的研制、生產(chǎn)和使用大國，國內(nèi)高機(jī)動(dòng)雷達(dá)的設(shè)計(jì)與研制還處于起步階段，目前多是對(duì)現(xiàn)有裝備進(jìn)行改裝和調(diào)試。近年來隨著科技的發(fā)展與技術(shù)的成熟，車載米波警戒雷達(dá)也開始采用了自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng)，只需要啟動(dòng)電源即可完成全部架設(shè)與調(diào)平。大大縮短了展開時(shí)間，提高了調(diào)平的精度，雷達(dá)的可靠性、可維修性等戰(zhàn)技性能得到明顯提高，用現(xiàn)代技術(shù)改進(jìn)的米波雷達(dá)完全可以成為我軍反隱身戰(zhàn)的核心，組成一套完整而強(qiáng)有力的空中立體防御系統(tǒng)，保衛(wèi)祖國領(lǐng)空。圖 1-2 某國產(chǎn)警戒雷達(dá)我國某型米波遠(yuǎn)程監(jiān)視雷達(dá)，測(cè)量精度 15Om，對(duì)目標(biāo)的探測(cè)距離為330km，可在 10 秒內(nèi)處理 128 個(gè)目標(biāo)，能夠較為有效地探測(cè)隱身目標(biāo)，并能抗黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 5 頁反輻射導(dǎo)彈攻擊，有可靠性高、維護(hù)性好等特點(diǎn)。圖 1.3 某機(jī)動(dòng)雷達(dá)行軍狀態(tài)圖 1.4 某機(jī)動(dòng)雷達(dá)工作狀態(tài)由國內(nèi)某電子研究所研制可迅速布防某型機(jī)動(dòng)式三坐標(biāo)對(duì)空情報(bào)警戒與中遠(yuǎn)程引浮宙達(dá)，采用液壓調(diào)平系統(tǒng)，采用高靈敏度、高精度的水平傳感器作為水平誤差的檢測(cè)反饋元件，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的自動(dòng)調(diào)節(jié)。適用于空軍、海軍的主戰(zhàn)警戒雷達(dá)，同樣適用于地而導(dǎo)彈部隊(duì)的目標(biāo)指示雷達(dá)，為地面導(dǎo)彈部隊(duì)的制導(dǎo)雷達(dá)提供大批量空中目標(biāo)的力‘位、距離、高度、敵我屬性等綜合情報(bào)。作戰(zhàn)性能優(yōu)良，高機(jī)動(dòng)性、有較強(qiáng)的抗干擾及抗摧毀能力和較強(qiáng)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 6 頁·1.2.4 關(guān)鍵技術(shù)通過對(duì)國內(nèi)外幾種型號(hào)的雷達(dá)機(jī)動(dòng)性的研究和分析，當(dāng)前要實(shí)現(xiàn)雷達(dá)機(jī)動(dòng)性能的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾個(gè)方面:1）如何實(shí)現(xiàn)雷達(dá)工作的高可靠性可靠性和機(jī)動(dòng)性一樣，己經(jīng)并列成為現(xiàn)代軍用雷達(dá)和各類軍用裝備研制工作中的緊迫要求和首要指標(biāo)。可靠性是評(píng)估雷達(dá)的綜合作戰(zhàn)效能時(shí)的一個(gè)重要指標(biāo)。雷達(dá)不僅要求在各種復(fù)雜環(huán)境條件下可靠工作，而且還強(qiáng)調(diào)緊急機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)移后的一次開機(jī)成功率。這就要求雷達(dá)采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)等措施。因此如何保障機(jī)動(dòng)雷達(dá)來之能戰(zhàn)、.戰(zhàn)之能勝的高可靠性，也是急需解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。2)如何實(shí)現(xiàn)架設(shè)與撤收的自動(dòng)化架設(shè)/撤收時(shí)間是體現(xiàn)雷達(dá)機(jī)動(dòng)性能的重要指標(biāo)。為有效縮短雷達(dá)架設(shè)/撤收時(shí)間，減少人工操作，應(yīng)盡可能采用自動(dòng)化手段。如何實(shí)現(xiàn)車載雷達(dá)自動(dòng)升降，確保調(diào)平精度與快速的同時(shí)，還要滿足可靠性與安全性，也是設(shè)計(jì)高機(jī)動(dòng)雷達(dá)必須解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。3 本文主要研究工作設(shè)計(jì)與研究某炮瞄雷達(dá)天線車液壓升降系統(tǒng)包括一系列關(guān)鍵技術(shù)問題，主要包括設(shè)計(jì)方案、器件選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、理論計(jì)算等本文主要做了以下兒個(gè)方面的研究工作:1）參考國內(nèi)外設(shè)計(jì)車載雷達(dá)升降系統(tǒng)的有關(guān)資料，比較各種升降方式的優(yōu)缺點(diǎn)，分析總結(jié)了國內(nèi)外已定型型號(hào)的成功研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本課題的實(shí)際情況，擬定了某炮瞄雷達(dá)天線升降系統(tǒng)的總體方案。2)完成理論計(jì)算與力學(xué)分析:3)完成液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 7 頁第 2 章 確定液壓系統(tǒng)方案液壓系統(tǒng)方案的確定是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目的是選擇回路，并把各回路組成系統(tǒng)，以便以后確定原理。理論課上，我們知道任何復(fù)雜的液壓系統(tǒng)都是由一些簡(jiǎn)單的基本回路構(gòu)成的。液壓元件又組成了基本回路。所以根據(jù)液壓系統(tǒng)的動(dòng)作要求和性能特點(diǎn)選液壓元件組成液壓系統(tǒng)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的液壓升降平臺(tái)要求為：1） 舉升高度為 1.5 米；2） 原始高度 0.9 米；3） 舉升重量 1 噸。所設(shè)計(jì)系統(tǒng)必須能完成舉升動(dòng)作，并達(dá)到以上要求，考慮系統(tǒng)效率以及經(jīng)濟(jì)上的一些問題。2.1 確定基本回路2.1.1 卸荷回路卸荷回路的作用是在電動(dòng)機(jī)不熄火的情況下使液壓油卸荷，即泵輸出的液壓油以最低壓力回油箱。卸荷回路主要有以下幾種： 如圖 2-1 采用換向閥的卸荷回路，用三位四通換向閥中位 M 型（或 H，K型）滑閥機(jī)能，或在液壓泵出口旁路接二位三通閥，使液壓泵輸出的油液流回油箱，液壓泵卸荷。它適用于低壓小流量（P=2.5Mpa，Q p≦40L/min）的液壓系統(tǒng)，高壓大流量系統(tǒng)用換向閥卸荷時(shí)沖擊較大。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 8 頁圖 2-1 換向閥的卸荷回路圖 2-2 溢流閥的卸荷回路黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 9 頁如圖 2-2 為溢流閥的卸荷回路。當(dāng)先導(dǎo)式溢流閥 1 控制管路通過二位二通電磁換向閥 3 接回油箱時(shí)，液壓泵輸出的油液以很低的壓力經(jīng)溢流閥回油箱。實(shí)現(xiàn)液壓泵的卸荷。工作過程中流量變化較大的液壓系統(tǒng)，采用雙連泵供油。如圖 2-3 是利用特殊結(jié)構(gòu)的液壓缸使泵卸荷的回路。在液壓缸 3 活塞向左運(yùn)動(dòng)返回終點(diǎn)時(shí)，缸體上帶單向閥 2 的旁通油口開啟，液壓泵的油液從液壓缸的有桿腔經(jīng)過此油口流回油箱，液壓泵卸荷。我在設(shè)計(jì)中選擇了第一種卸荷方式，因?yàn)槠溥m用于低壓小流量的液壓系統(tǒng)，并比較簡(jiǎn)單。圖 2-3 特殊液壓缸使泵卸荷2.1.2 調(diào)速回路的確定液壓調(diào)速分為節(jié)流調(diào)速，容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速三種方式。節(jié)流調(diào)速，容積節(jié)流調(diào)速只能用于開式系統(tǒng)。容積調(diào)速多用于閉式系統(tǒng)。由于本系統(tǒng)簡(jiǎn)單，固采用開式系統(tǒng)，具體原因以后在述。節(jié)流調(diào)速回路，由流量控制閥，溢流閥，定量泵和執(zhí)行元件等所組成。它通過改變流量控制閥的通流面積，控制和調(diào)節(jié)流入和流出執(zhí)行元件的流量，達(dá)到調(diào)速的目的。這種調(diào)速回路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，成本低，使用維護(hù)方便，調(diào)速方便，調(diào)速范圍大等優(yōu)點(diǎn)。但它能量損失大，效率低，一般用于功率不大的場(chǎng)合。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 10 頁由于流量控制閥在回路中的按放位置的不同，節(jié)流調(diào)速回路有進(jìn)口節(jié)流式，出口節(jié)流式，旁路節(jié)流式和進(jìn)出口同時(shí)節(jié)流式幾種節(jié)流形式。(1)進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路（如圖 2-4 所示）為使油液通過節(jié)流閥流入液壓缸，液壓泵的工作壓力 P 必須大于 P1，節(jié)流閥的壓差在工作中或因負(fù)載變化或因其開度的改變，要在一定的范圍內(nèi)變動(dòng)。其設(shè)定值一般為△P i=0.2-0.3MPa。圖 2-4 進(jìn)口節(jié)流調(diào)速(2)出口節(jié)流調(diào)速回路這種調(diào)速回路是將節(jié)流閥置在回油路上，用它來控制油腔流出的油量，因而也就控制了進(jìn)入液壓缸的流量，從而也就控制了液壓缸的速度。(3)旁路節(jié)流調(diào)速回路（如圖 2-5 所示）黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 11 頁如圖 2-5，這種調(diào)速回路是把節(jié)流閥放在與液壓缸相并聯(lián)的支路上。節(jié)流閥在調(diào)節(jié)流量的同時(shí)、起溢出多余流量的作用。回路中溢流閥起安全閥作用。1) 當(dāng)節(jié)流面積一定時(shí)，負(fù)載越大，速度剛性越大；2) 當(dāng)負(fù)載不邊時(shí)，節(jié)流閥通流面積越小，即速度越大，速度剛性越大；3) 當(dāng)活塞面積變大時(shí)，減小節(jié)流閥指數(shù)和泄露系數(shù)均可提高速度剛性。圖 2-5 旁路節(jié)流調(diào)速回路(4)容積節(jié)流調(diào)速回路容積節(jié)流調(diào)速回路是利用變量泵和節(jié)流閥組合而成的一種調(diào)速回路。它保留了容積調(diào)速回路無溢流損失、效率高和發(fā)熱少的長(zhǎng)處。綜合以上調(diào)速回路的特點(diǎn)，我選擇了進(jìn)油調(diào)速回路。2.1.3 保壓回路的確定有些機(jī)械回程時(shí)如釋放過快，將引起液壓系統(tǒng)劇烈的沖擊、震動(dòng)和噪聲，基至導(dǎo)致管路和閥門的破裂。保壓回路有以下幾種：(1) 用液壓?jiǎn)蜗蜷y的保壓回路（如圖 2-6）在液壓缸無桿腔油路上接入一個(gè)液控單向閥，利用單向閥錐形閥座的密封黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 12 頁性能實(shí)現(xiàn)保壓。一般在 20MP 工作壓力下保壓 10min。圖 2-6 用單向閥的保壓回路(2) 用輔助液壓泵保壓回路在回路中增設(shè)一臺(tái)輔助液壓泵。當(dāng)液壓缸加壓完畢要求保壓時(shí)，由壓力繼電器發(fā)出電訊號(hào)，使輔助液壓泵供油，維持系統(tǒng)壓力不變。(3) 用蓄能器的保壓回路(如圖 2-7)用重錘式蓄能器在保壓過程中向 a 點(diǎn)供油、保壓時(shí)，蓄能器充入高壓油，重錘上升，觸及限位開關(guān)時(shí)，使電液換向閥的電磁鐵 1Y 斷電，主液壓泵卸荷，以后由蓄能器保持系統(tǒng)壓力。此種保壓回路壓力液動(dòng)小，不超過 0.1-0.2MP。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 13 頁圖 2-7 用蓄能器的保壓回路綜上所述，我選用了第一種用液控單向閥的保壓回路。2.2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的形式確定液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)中，油泵自油箱吸油，供給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，低壓油直接返回油箱，有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、系統(tǒng)散熱條件好等優(yōu)點(diǎn)。閉式系統(tǒng)中油泵進(jìn)油管直接與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的排油管相連通，形成一個(gè)閉合回路。為了補(bǔ)償系統(tǒng)中泄露損失，還需有一個(gè)輔助供油泵，其優(yōu)點(diǎn)是 1）油箱所需容積小；2）無論是高壓管路還是低壓管路都有一定壓力。因此空氣難進(jìn)入，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)；3）系統(tǒng)中采用變量軸向柱塞泵，一般不需要換向閥來改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行方向，減少了換向時(shí)的沖擊。綜合以上傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)我選用開式系統(tǒng)。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 14 頁2．3 液壓系統(tǒng)原理圖在以上基本回路確定的基礎(chǔ)上，擬定液壓系統(tǒng)原理圖，如圖 2-8 所示。圖 2-8黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 15 頁第 3 章 設(shè)計(jì)、選擇液壓元件、輔件3.1 確定液壓缸系數(shù)3.1.1 初選系統(tǒng)壓力系統(tǒng)壓力選定是否合理直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理程度。在液壓系統(tǒng)功率一定情況下，若選取的系統(tǒng)壓力過底，則液壓元、輔件的尺寸、重量就增加，系統(tǒng)造價(jià)也相應(yīng)增加；若系統(tǒng)壓力選的較高，則液壓設(shè)備的重量、尺寸和造價(jià)會(huì)相對(duì)較低。由于對(duì)制造液壓元件、輔件的材料、密封、制造精度等要求的提高，反而會(huì)增大或增加液壓設(shè)備的尺寸、重量和造價(jià)、其系統(tǒng)效率和使用壽命也會(huì)相應(yīng)下降。根據(jù)我所要設(shè)計(jì)的機(jī)器的特點(diǎn)，并參照有關(guān)資料，我初選系統(tǒng)工作壓力10MP。1) 計(jì)算液壓缸尺寸：活塞面積 A=F/ηp=2.5x10 3/0.9x10x106=2.78x10-3m2D=5.89cm查表 [4]，取液壓缸的內(nèi)徑為 63mm，外徑為 76mm。桿徑比 d/D，一般按下述原則?。寒?dāng)活塞桿受拉時(shí)，一般選取 d/D=0.3-0.5.當(dāng)活塞桿手壓時(shí)，一般取d/D=0.5-0.7。所以本設(shè)計(jì)我取 d/D=0.7，即 d=0.7D=0.7x58.9=44mm，取活塞桿直徑為 45mm。2) 泵組選擇：液壓杠所需流量為 q=2Av=2x1/4π(D 2-d2)xV=2x0.25x3.14x632x10-6x2x10-2=7.48L/min黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 16 頁q=7.48L/min查表 [4]選取齒輪泵 CB3-10.理論排量 10ml/r，理論流量 14.5L/min，電動(dòng)機(jī)最大功率 P=pq/η。P=106x10x14.5x106/0.8x60=3.02kw取電動(dòng)機(jī) Y112M-4 型：額定功率 4KW，效率 84.55。3.2 液壓輔助元件的計(jì)算及選擇1）根據(jù)齒輪泵的額定流量 14.5L/min 查表（JB827-66） 。根據(jù)推薦管路通過流量 25L/min 的管徑為 8mm 管路通過 6.3L/min 的管徑為 5.6mm，所以選取公稱直徑 D=8mm 的鋼管，鋼管外徑為 14mm.管接頭連接螺紋 M14x1.5。2）管接頭的類型管接頭按材料可分為金屬管接頭、軟管接頭和快速接頭。通常選用金屬管接頭。金屬管接頭又可分為擴(kuò)口式管接頭、卡套式管接頭、焊接式管接頭、球面焊式管接頭。各管接頭的特點(diǎn)如下：擴(kuò)口式管接頭：利用管子端部擴(kuò)口進(jìn)行密封，不需其他密封件；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于薄管連接，工作壓力〈8MP?？ㄌ资焦芙宇^：利用卡套變形卡住管子進(jìn)行密封，裝拆方便，但對(duì)管子尺寸精度要求較高，工作壓力〈31.5MP。焊接式管接頭：利用“0”型密封圈端面密封，連接牢固可靠，對(duì)管子尺寸精度要求不高。管壁要求較厚，裝配時(shí)需要焊接。工作壓力〈31.5MP。球面焊接式管接頭：利用球面進(jìn)行密封，不需要其它密封件，但加工精度要求較高，裝配時(shí)需要焊接。工作壓力≦35MP。 根據(jù)以上介紹的各種管接頭的特點(diǎn)，我選擇了焊接式管接頭，因?yàn)樗奶攸c(diǎn)更適合于我所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。3.3 油箱的設(shè)計(jì)油箱的作用是儲(chǔ)油、散發(fā)油的熱量、沉淀油的雜質(zhì)和使油中的氣泡上浮釋黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 17 頁出；有時(shí)油箱蓋還可以用作油泵裝置和其它液壓元件的底板。3.3.1 油箱的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）油箱必須有足夠大的容積以滿足散熱、容納停機(jī)時(shí)因重力作用而返回油箱的油，操作時(shí)油面保持適當(dāng)高度的要求；（2）油箱底部做成適當(dāng)?shù)男倍龋⒃O(shè)放油塞；（3）從構(gòu)造上應(yīng)考慮清洗換油方便，應(yīng)設(shè)置人孔，便于清洗污物；（4）箱壁上需裝油面指示器，油箱上并裝上溫度計(jì)；（5）油箱上應(yīng)有帶空氣濾清器的通氣孔，有時(shí)注油孔和通氣孔可兼用；（6）吸油管和回油管應(yīng)盡量遠(yuǎn)隔開，吸油管離箱底的距離 H≧2D（管徑） 。距箱邊不小于 3D，回油管插入最低油面以下，防止回油時(shí)帶入空氣。距箱底h>=2d（管徑） 。油的排口面向油箱，管端斜成 45 度；（7）吸油側(cè)和回油側(cè)要用隔板隔開，用以分離回油帶來的氣泡和贓物。隔板高度不低于油面到管底高度的 3/4；（8）為了防銹、防凝水，油箱內(nèi)壁應(yīng)用好的耐油涂料。綜合以上的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，我設(shè)計(jì)我的油箱,但由于機(jī)器工作不頻繁，所以沒有設(shè)計(jì)溫度計(jì)，并設(shè)計(jì)了兩個(gè)隔板。3.3.2 油箱容積計(jì)算按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算油箱容積：V=（3-5）q p=3x14.5=43.5L我所設(shè)計(jì)的油箱設(shè)有冷卻器，在這種情況下，油箱的長(zhǎng)：寬：高為1：1：1 到 1：2：3。油面達(dá)到油箱高度的 80%。油箱的長(zhǎng)為 370mm,寬為 365mm,高為 320mm。3.4 其它元、輔件的選擇3.4.1.吸油濾油器濾油器有以下幾種形式、用途特性如下：黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 18 頁（1）網(wǎng)式濾油器 裝在油泵吸油管上，可以保護(hù)油泵。特性為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通油能力大，過濾效果差；（2）線隙式濾油器 過濾材料強(qiáng)度低，一般用于低壓系統(tǒng)，特性為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，過濾效果較好，通油能力大，但不易清洗；（3）紙芯濾油器 用于油的粗過濾，最好與其它濾油器聯(lián)合使用，特性為過濾效果好，精度高，但易阻塞，無法清洗，需要換紙蕊；（4）燒結(jié)式濾油器 用于特別要求過濾質(zhì)量的液壓系統(tǒng)中，最好與其它濾油器合用，特性是能在高溫下工作與承受較高壓力，抗腐蝕能力強(qiáng)，制造簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定；（5）磁式濾油器 用于濾清帶磁性鐵屑與磨料，特性是效果好，維護(hù)復(fù)雜； （6）片式濾油器 用于一般過濾，特性為強(qiáng)度大，不易損壞，通油能力大。3.4.2 選擇濾油器的基本要求（1）過濾精度滿足要求；（2）能力滿足設(shè)計(jì)系統(tǒng)要求；（3）濾芯應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，不至于因油液壓力而破壞；（4）在一定溫度下，有一定的耐久性；（5）能抵抗濾油的侵蝕；（6）容易清洗和更換濾芯；（7）價(jià)錢低廉。由于液壓系統(tǒng)中對(duì)油的要求很高，尤其是油的過濾過程。因此濾油器的選擇非常重要。所以敘述頗多。綜合各種濾油器的特性，我選擇了網(wǎng)式濾油器。泵的流量為 14.5L/min。由于經(jīng)驗(yàn)公式告訴我濾油器過濾能力大于泵的流量的2 倍，因此我選的濾油器為 XV-40x180j。3.4.3 溢流閥的選擇由于我設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中有閥塊，閥塊上有溢流閥、換向閥、截止閥（壓力表開關(guān)） ，所以溢流閥選板式溢流閥，系統(tǒng)壓力為 10MP，流量為 14.5L/mn。所以我選擇了直動(dòng)式溢流閥型號(hào)為 DBDS6P10。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 19 頁3.4.4 壓力表開關(guān)選擇由于是板式連接，系統(tǒng)管道公稱直徑 8mm。所以我選擇了型號(hào)為 KF-L8/12E 的壓力表開關(guān)。3.4.5 單向節(jié)流閥由于閥塊上沒有安裝單向節(jié)流閥，所以單向節(jié)流閥選管式，根據(jù)管路公稱直徑、流量，我選擇了型號(hào)為 MK8G10/V 的單向節(jié)流閥。3.4.6 液控單向閥的選擇選擇液控單向閥為 SV10PB120 型。各種元件、輔件的詳細(xì)型號(hào)如表 3-1 所示：表 3-1名稱 型號(hào) 流量 備注吸油濾油器 XV-40X180J 40 壓力 0.3~0.6 損失液位計(jì) 溢流閥 DBDS6P10齒輪泵 CB3-10 14.5 5.7KW電動(dòng)機(jī) Y112M-4 4KW壓力表 Y-60截止閥 KF-L8/12E電磁換向閥 4WEP10/AW220單向節(jié)流閥 MK8G10/V液控單向閥 3V10PB120空氣濾清器 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)取 D=45mm黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 20 頁3.5 閥塊的設(shè)計(jì)我所設(shè)計(jì)的閥塊相安有電磁換向閥，直動(dòng)式溢流閥，壓力表開關(guān)。根據(jù)所選的以上幾種元、輔件的外形尺寸，初設(shè)計(jì)閥塊為 100X100X100 的立方體。閥塊體如圖 3-2：圖 3-11)為壓力油入口 2)回油口 3)側(cè)壓口 4）油液進(jìn)系統(tǒng)口 5）油液出系統(tǒng)口 6）溢流閥瀉油口 7）溢流閥進(jìn)油口 8）換向閥進(jìn)（出）油口（A）9）換向閥進(jìn)油口10）B 口 11）換向閥出油口3.6 效率的計(jì)算3.6.1 計(jì)算沿程壓力損失1）判斷流動(dòng)狀態(tài)由雷諾系數(shù) Re=vd/r=4Q/3.14dr 可知，在油液黏度一定的條件下，Re 大小與 Q 成正比，與管道的內(nèi)徑成反比。缸的所需流量為 7.8L/min，管子公稱直徑為 8mm，所以Re=4Q/πdr=4Q*7.8*10 -3/60*3.14*8*10-3*4.5*10-5=230由于累諾數(shù) Re 小于臨界雷諾數(shù) 2000，由此可推論出各工況下的進(jìn)、回油黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 21 頁路中油液的狀態(tài)為層流。2）計(jì)算沿程壓力損失ΔPc=λl/d*v 2*p/2 (5-2)λ=75/Re=75*3.14dv/4QV=4Q/3.14d2上式代入沿程壓力損失的計(jì)算公式得：ΔPc=150prl/πd 4xQ（1）油箱到泵的進(jìn)口沿程壓力損失：ΔP L1=150ρrl/πd 4Q=150*917.4*4.5x10-5*0.2*14.5*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=2.3*104Pa（2） 泵出口到閥塊沿程壓力損失：ΔP L2=150ρrl/πd 4*Q=150*917.4*4.5*10-5*0.5*14.5*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=5.8*104Pa（3） 閥塊到油箱沿程壓力損失：ΔP L3=150ρrl/πd 4*Q=150*917.4*4.5*10-5*0.8*7.8*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=4.9*104Pa（4） 閥塊到單向節(jié)流閥沿程壓力損失：ΔP L4=150ρrl/πd 4*Q=150*917.4*4.5*10-5*0.1*7.8*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=0.6*104Pa（5） 單向節(jié)流閥到閥塊 2 沿程壓力損失：ΔP L5=150ρrl/πd 4*Q=150*917.4*4.5*10-5*0.4*7.8*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=2.4*104Pa（6） 閥塊到液壓缸沿程壓力損失：ΔP L6=150ρrl/πd 4*Q=150*917.4*4.5*10-5*0.6*7.8*10-3/3.14*(8*10-3)4*60=1.5*104Pa（7） 液壓缸到閥塊沿程壓力損失：ΔP L7=ΔPL 6=1.5*104Pa總的沿程壓力損失為：ΔP L=0.19*106Pa3）計(jì)算局部壓力損失 黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 22 頁（1）油箱到泵有一個(gè) 90 度的彎頭V=Q/0.25*π*d 2=14.5*10-3/0.25*3.14*60*0.0082=4.8m/sΔPr 1=rHδ=0.29ΔP r1=3000Pa （2）泵到閥塊 4 個(gè)彎頭ΔP r2=4rH=4rδv 2/2g=1200Pa（3）閥快到油箱 3 個(gè)彎頭ΔP r3=3rH=9000Pa（4）閥塊到液壓缸 1 個(gè)彎頭ΔP r4=rH=3000Pa（5）液壓缸到閥塊ΔP r5=rH=3000Pa所以，總的管道局部壓力損失為ΔP r=30000Pa4）計(jì)算閥類元件壓力損失ΔP r=ΔP n(Q/Qn)2 (5-3)式中 ΔPv—閥的額定壓力損失?？捎僧a(chǎn)品樣本查出。Q——通過閥的實(shí)際流量Qn— 閥的額定流量（1）直動(dòng)式溢流閥ΔP v1=ΔP(Q/Qn) 2=10*106(0.7/60)2=0.1*106Mpa（2）電磁換向閥ΔP v2=ΔP(Q/Qn) 2=1.3*106*(0.7/60)2=1.4*105Pa（3）液控單向閥ΔP v3=ΔP(Q/Q n)2=0.2*106Pa所以，總的閥類元件局部壓力損失為 0.34*106Pa5）管路總的壓力損失為：ΔP=0.66Mpa黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 23 頁3.6.2 效率計(jì)算升降回路效率：η c1=P1Q1/Pp*Qp=10*106*7.48/10.66*106*14.5=0.48=48%系統(tǒng)總效率：η c2=η p*η c1*η mη p=0.8η m=0.95η c2=0.8*0.95*0.48=0.36=36%3.6.3 系統(tǒng)發(fā)熱與溫升計(jì)算升降平臺(tái)上升速度 0.03m/s 上升時(shí)間 t=1.5/0.03=50s 由手冊(cè) [4]查最高溫度 Q1=75℃P1=KA(Q1-Q2)=16*2(0.32*0.365+0.365*0.37+0.37*0.32)*(75-20)=644w ΔQ=(P h-P1)/KAPin=P0*Qp/η=10*10 6*14.5*10-3/0.8*60=3*103w. Pef=0.02*(2.5*104*320x10-3*2)=320wPh=Pin-Pef=2680wΔQ=42℃<55℃所以，滿足要求。3.6.4 液壓系統(tǒng)的一般使用和維護(hù)1）油箱中的液壓油經(jīng)常保持正常油面。配管和油缸容量很大時(shí)，最初應(yīng)放入足夠數(shù)量的油。在啟動(dòng)之后，由于油進(jìn)入管道和油缸，油面會(huì)下降，甚至使濾油器露出油面。因此必須再一次補(bǔ)油。再使用過程中，還會(huì)經(jīng)常發(fā)生泄露，應(yīng)該在油箱上設(shè)置液位計(jì)，以便以后經(jīng)常觀察和補(bǔ)油。2）液壓油應(yīng)該經(jīng)常保持清潔，檢查油的清潔應(yīng)經(jīng)常與檢查油面同時(shí)進(jìn)行。（1）油桶上不要積聚雨水和塵土，也不要直接放在地上；（2）在檫試泵，閥或油的容器時(shí)要極力防止不屑之類落入油中；黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 24 頁（3）油箱要經(jīng)常清洗，在灌油時(shí)應(yīng)通過 120 目以上的濾油器；（4）洗滌配管，一般應(yīng)先用透平油清洗 4-5 小時(shí)，然后用與使用油相同的油清洗 4-5 小時(shí)；（5）最好不使用銅管作為液壓系統(tǒng)的配管，一定要使用時(shí)，可放在油中浸 24 小時(shí)以上，使生成不治性的薄膜后再安裝； （6）油需要經(jīng)常檢查和更換，工作油的情況應(yīng)經(jīng)常加以注意和檢查。更換工作油期限，由于使用條件，使用地點(diǎn)而有很大的出入，一般來說，大概一年更換一次，在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、高溫、高濕、塵土多的地方，需要縮短換油的周期。3）油溫應(yīng)適當(dāng)，油箱的油溫一定不能超過 60℃。一般液壓機(jī)械在 35-60℃圍內(nèi)工作比較合適。從維護(hù)的角度看也應(yīng)絕對(duì)避免油溫過高。若油溫有異常的上升時(shí)，應(yīng)立刻停機(jī)進(jìn)行檢查。常見有以下原因：（1）油的黏度太高；（2）受外界的影響（例如開關(guān)爐門的液壓裝置等） ；（3）回油設(shè)計(jì)不好，例如效率太低、采用的元件容量太小、流速過高等所至；（4）油箱容積太小、散熱慢（一般來說油箱容量在油泵每分鐘的 3 倍以上才可） ；（5）閥的性能不好，例如容易發(fā)生震動(dòng)就有可能引起異常發(fā)熱；（6）由于油質(zhì)變壞，阻力增大；（7）冷卻器的性能不好，例如水量不足、管道內(nèi)有水圬等。4）回路里的空氣應(yīng)完全排除掉。回路里進(jìn)入空氣后，因?yàn)闅怏w的體積和壓力成反比。所以隨著負(fù)荷的變動(dòng)，油缸的運(yùn)動(dòng)也要受影響。另外，空氣優(yōu)勢(shì)造成油液變質(zhì)和發(fā)熱的很大原因，所以應(yīng)特別注意以下各列事項(xiàng)：（1）為了防止回油管回油時(shí)帶入空氣，回油管必須插入油面以下；（2）入口濾油器堵塞后，吸入阻力大大增加，溶解在油中的空氣分離出來，產(chǎn)生所謂的空蝕現(xiàn)象；（3）吸入管和泵面密封部分等各個(gè)低于大氣壓的地方應(yīng)注意不要漏入空氣；（4）油箱的油面應(yīng)盡量大些，吸入側(cè)和回油側(cè)要用隔板隔開，以達(dá)到消除氣泡的目的；黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 25 頁（5）管路及油缸的最高部分均要有放氣孔，在起動(dòng)時(shí)應(yīng)放掉其中的空氣。5）裝在室外的液壓裝置使用時(shí)應(yīng)注意以下幾項(xiàng)：（1）屋外隨著季節(jié)的不同溫度變化比較劇烈，因此盡可能使用黏度指數(shù)大的液壓油；（2）由于溫度變化，油箱中水蒸氣會(huì)凝成水滴在冬天應(yīng)每星期進(jìn)行一次檢查，發(fā)現(xiàn)后應(yīng)立即除去；（3）在屋外因?yàn)橼E物容易進(jìn)入油中，因此要經(jīng)常換油。6）在初次啟動(dòng)油泵時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）向泵里灌滿油；（2）檢查轉(zhuǎn)動(dòng)反向是否正確；（3）入口和出口是否接反；（4）用手試轉(zhuǎn)；（5）檢查吸入側(cè)有否漏入空氣；（6）在規(guī)定的轉(zhuǎn)速內(nèi)啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)。7）在低溫下啟動(dòng)油泵時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）在寒冷地帶或冬天啟動(dòng)油泵時(shí)，應(yīng)該開開停停，往復(fù)幾次使油溫上升、液壓裝置運(yùn)轉(zhuǎn)靈活后，再進(jìn)行正式運(yùn)轉(zhuǎn)；（2）在短時(shí)間內(nèi)用加熱器加熱油箱，以提高油溫，是較好的。但這時(shí)泵等裝置還是冷的，僅僅油是熱的，很容易造成故障，應(yīng)注意。8）其它（1）在油泵啟動(dòng)停止時(shí)，應(yīng)使溢流閥卸荷；（2）溢流閥的調(diào)定壓力不得超過液壓系統(tǒng)的最高壓力；（3）應(yīng)盡量保持電磁閥的電壓穩(wěn)定，否則可能會(huì)導(dǎo)致線圈加熱。（4）易損零件如密封圈等，應(yīng)經(jīng)常有備品，以便及時(shí)更換。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 26 頁第 4 章 機(jī)械部分的受力分析估算各構(gòu)件的自重：上板 鋼板：G 1=shp=2.2*1.2*0.005*7.8*103=102.96Kg上板架：G 2=SLp=12*0.248*10-4*7.8*103=96.5KgF=(G1+G2)g=(102.96+96.5)*9.8=1955N內(nèi)連桿： G=SLp=[25.162*4.2*10 -4+0.9*2*0.25*3.14*(0.0832-0.0632)+0.085* 0.15*4.2]*7.8*103=156Kg F=Gg=156*9.8=1530N外連桿：G=SLp=[25.162*4.2*10 -4+0.25*3.14*[10.22-8.22]*10-4*1.8+0.25*3.14*(8.32-6.32)*10-4*1.8+4.2*0.85*15*10-4]*7.8*103=196kg取軸自重 7KG，則F=205*9.8=2010N取滑輪與槽鋼摩檫系數(shù) μ=0.2，外負(fù)載 1000Kg。對(duì)上板進(jìn)行受力分析如圖 4-1：圖 4-1Fy1+Fy2=(P+G)*0.5Fx1= -Fx2= -uFy2Fy2*2000=0.5*(F+P)*1000解得 Fy 2=2744NFy1=2744NFx1=Fx2=548.8N對(duì)內(nèi)連桿進(jìn)行受力分析如圖 4-2：黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 27 頁圖 4-2根據(jù)受力平衡得：Fx1+Fx3=Fx4Fy3=F+Fy1+Fy4Fx4=uFy4Fy3*d3+Fx4*d4=Fx3*d1+F*d2+Fy4*d解得： Fx 3=46NFy3=7247NFx4=595NFy4=2973N對(duì)外連桿進(jìn)行受力分析如圖 4-3：圖 4-3黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 28 頁外連桿自重 2010N。根據(jù)力矩平衡原理：對(duì) 0 點(diǎn)取矩，并設(shè) X 為液壓缸受力，力臂為 600mm。X*600=(7247+2010)*1000+46*200+400*548.8+2000*2744解得 X=25000N。第 5 章 機(jī)械部分的強(qiáng)度校核5.1 外連桿強(qiáng)度校核圖 5-1由受力分析得：x=25000NFx2=548.8NFy2=2744NFx3=46NFy3=7247Nsinα =380/2020，則 α =11°cosβ =a2+b2-c2/2ab，則 β =10。此外連桿材料為熱軋 16 號(hào)槽鋼，高度 160mm，寬 65mm，Wx=117cm 3, L=934.5cm4,A=25.15cm2黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 29 頁該外連桿的危險(xiǎn)截面為 I-I 截面。軸力產(chǎn)生正應(yīng)力為 θ ′ =Fr3/A=46/25.15*10-4=1.8*104Pa彎距 Mx 產(chǎn)生正應(yīng)力為 θ ′ =Mx/Wx=7247*0.535/117*10-6=33.1*106Pa由兩種應(yīng)力疊加后，可知，危險(xiǎn)點(diǎn)在 I-I 截面上側(cè)和下側(cè)邊緣，分別為最大壓應(yīng)力和最大拉應(yīng)力。最大壓應(yīng)力 θ 1=θ ′ +θ ″ =0.018+33.1=33.118Mpa最大拉應(yīng)力為 θ 2=|θ ′ -θ ″ |=33.082Mpa查表 [4]得，Q235 型槽鋼的彎曲靜許用應(yīng)力[θ]=135Mpa,θ 1<[θ]，θ 2<[θ]，因此，外連桿各個(gè)截面均為安全截面。5.2 內(nèi)連桿強(qiáng)度較核圖 5-2由受力分析得：Fx 1=548.8NFy1=2744NFy3=7247NFx3=46NFx4=595NFy4=2973N內(nèi)連桿材料為 16 號(hào)熱軋普通槽鋼：Wx=117cm3，Ix=934.5cm 4，A=25.15cm 2黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 30 頁此內(nèi)連桿的危險(xiǎn)截面為 I-I 截面。軸力產(chǎn)生的拉應(yīng)力為θ ′ =N/A=548.8/25.15*10-4=0.218Mpa彎距 Mx 產(chǎn)生彎曲正應(yīng)力為θ ″ =Mx/Wa=2973/117*10-6=2.5Mpa兩種應(yīng)力疊加后，I-I 截面上、下邊緣點(diǎn)為危險(xiǎn)點(diǎn)，分別產(chǎn)生最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力分別為：θ 1=θ ′ +θ ″ =25.218Mpaθ 2=|θ ′ -θ ″ |=24.782Mpa許用應(yīng)力[θ]=135Mpa所以，內(nèi)連桿各截面安全。5.3 連接兩連桿的銷軸的強(qiáng)度校核圖 5-3彎距圖：圖 5-4黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 31 頁扭距圖：圖 5-5Q4=x=25000N T=x*0.02=5000N.m綜合分析，可知，截面 I-I 或 II-II 為危險(xiǎn)截面。Mg=Q4*L=2.5*104*(0.08-0.06)/2=2500N.m抗彎截面模量 w=3.14/32*d 3=0.1d3抗扭截面模量 wt=3.14/16*d 3=0.2d3由第三強(qiáng)度 [4]理論得：θ= 24T???= )/()/(??== 13.0/5220x?=5.6MPa查表 [4]得許用彎曲應(yīng)力為 120Mpa，因此，此銷安全。黃河科技學(xué)院畢業(yè)