我的液压千斤顶设计书(含结构图装配图弯矩图零

  我的液压千斤顶设计书,(含结构图,装配图,弯矩图,零件图及CAD图)_机械/仪表_工程科技_专业资料。2012 年新乡学院毕业论文 内容摘要:液压传动的基本原理是机械能与液压能的相互转换,液压千斤顶是典型的 利用液压传动的设备,液压千斤顶具有结构紧凑、体积小、重量轻、携带方便、性能可靠 等优点,被广泛

  2012 年新乡学院毕业论文 内容摘要:液压传动的基本原理是机械能与液压能的相互转换,液压千斤顶是典型的 利用液压传动的设备,液压千斤顶具有结构紧凑、体积小、重量轻、携带方便、性能可靠 等优点,被广泛应用于流动性起重作业,是维修汽车、拖拉机等理想工具。其结构轻巧坚 固、灵活可靠,一人即可携带和操作,千斤顶是用刚性顶举件作为工作装置,通过顶部托 座或底部托爪在小行程内顶升重物的轻小起重设备。 关 键 词: 液压传动 工作原理 故障 维护 Abstract:Hydraulic drive is to liquid pressure can for work of drive way , its work principle is machinery can and hydraulic can of mutual conversion, hydraulic jack is typical of using hydraulic drive of device, hydraulic jack has structure compact, and volume small, and weight light, and carry easy, and performance reliable, advantages, is widely application Yu liquidity lifting job, is maintenance car, and tractor, ideal tools. Its light structure strong and flexible and reliable, one person to carry and operate, Jack is made of rigid top-lift as a work device, through the bracket at the top or bottom bracket feet lifting heavy weights in the small tour of small light lifting equipment. Key words: Hydraulic drive operating principle broken down maintain 1 2012 年新乡学院毕业论文 - 1. 液压千斤顶的总体设计方案 1.1 液压千斤顶原理图 1— 手柄 2—小活塞泵 3—活门 4—凸端 5—液压活门 6—放液阀 7—高压液钢 8—储液室 9—大火花塞 1.1 液压千斤顶设计方案示意图 液压千斤顶结构图 1.1 所示,工作时通过上移 1 手柄使 2 小活塞向上运动从 而形成局部线 被吸入小油缸,然后下压 1 手柄使 2 小活塞下压,把小油缸内的液压油通过 5 液压活门压入 7 高压液缸内,从而推 动 9 大活塞上移,反复动作顶起重物。使用完毕后扭转 6 放液阀,连通 7 高压液 缸和 8 储液池,油液直接流回储液池,9 大活塞下落,大活塞下落速度取决于放 液阀的扭转程度。 1.2 液压千斤顶的组成 2 2012 年新乡学院毕业论文 - 液压系统主要由:动力元件(油泵)、执行元件(油缸或液压马达)、控制 元件(各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成。 1.动力元件(油泵):它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能, 是液压传动中的动力部分。 2.执行元件(油缸、液压马达):它是将液体的液压能转换成机械能。其中,油 缸做直线运动,马达做旋转运动。 3.控制元件:包括压力阀、流量阀和方向阀等,它们的作用是根据需要无级调节 液压动机的速度,并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。 4.辅助元件: 除上述三部分以外的其它元件,包括压力表、滤油器、蓄能装置、 冷却器、管件及邮箱等,它们同样十分重要。 5.工作介质: 工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液,它经过油泵和 液动机实现能量转换。 1.3 液压传动的优缺点 a. 液压传动的优点 1)液压传动能方便的实现无极调速,调速范围大速度范围最大可达 1:2000(一 般为 1:100)且能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度. 2)在相同功率情况下,液压传动的能量元件的体积小,重量较轻。 3)工作平稳,换向冲击小,便于实现频繁幻向且操纵控制简便,自动化程度,容 易实现过载保护。 4)液压元件易于实现标准化、系列化、通用化。 b.液压传动的缺点 1)使用液压传动中的泄露和液体可压缩性使传动比无法保证严格的传动比。 2)液压传动有较高的能量损失(泄漏损失,摩擦损失等),故传动效率不高,不 易做远距离传动。 3)液压故障不容易找出原因。 4)对液压元件制造精度要求高,工艺复杂,成本较高。 5)液压元件维修较复杂,且需有较高的技术水平。 6)液压传动对油温变化较敏感,这会影响它的工作稳定性,因此液压传动不宜 在很高或很低的温度下工作,一般工作温度在-15℃~60℃范围内较合适。 总的来说,液压传动的优点是十分突出的,它的缺点将随着科学技术的发展 3 2012 年新乡学院毕业论文 - 而逐渐得到克服。 2.液压千斤顶的计算与说明 4 2012 年新乡学院毕业论文 - 2.1 大液压缸设计 1.液压缸主要参数及尺寸的确定 (1)工作负载的计算式: R ? Rt ? R f ? Rm (2-1) Rt ? Rw ? Rn (2-2) 式中, Rw :液压缸轴线方向上的外作用力 (N) Rg :液压缸轴线方向上的重力 (N) R f :运动部件的摩擦力 (N) Rm :运动部件的惯性力 (N) R:液压缸的工作负载 因此,大液压缸参数: 外作用力: Rw ? 2000 ?10 ? 20000N 摩擦力: R f ? fG ? 0.2 ? 20000 ? 4000 N 惯性力:Rm ? am ? (20000 ?10) ?[(5 / 60 ? 0) ? 0.1] ? 1666.7N(设其杆上升的速度 为 5m/s),故总负载力为: R ? Rt ? R f ? Rm ? 20000 ? 4000 ? 1666.7 ? 25666.7N 。 (2)液压缸工作压力的选定 由以上得到工作负载 R,再根据下表得 R 在 10000 到 20000N 之间,所以选择 系统压力为 3MPa。 表 2-1 液压缸工作压力表 负 载 5000 5000 10000 20000 30000 〉 (N) — — — -5000 50000 1000 20000 30000 0 工 作 0.8- 1.5-2 2.5-3 3-4 4-5 .5 压力1 (N) 2.相关计算及验证 液压缸内径及活赛杆直径的确定。 (1)内径计算: D ? 2d (2-3) d? 4F ?p (2-4) 5 2012 年新乡学院毕业论文 - 其中: D 为液压缸内径;d 为活塞杆直径。 所以: d ? 4 ? 25666.7 ? 3?106 ? 108.9mm (取 109mm) D ? 2d ? 2 ?109 ? 154.126mm (取 155mm) 小液压缸: 由连通器原理: P1 ? p2 A A2 (2-5) 设 F1=100N R ff ? 0.2 ?100 ? 20N Rm ? (100 /10)[(5 / 60 ? 0) ? 0.1] ? 8.33N 总负载 Rwf ? 100N 力: R ? Rt ? R f ? Rm ? 1000 ? 20 ? 8.3 ? 128.3N 。 由(2-5)式得 25666.7 ? 128.3 ? ?1062 ?D 2 所以 D ? 1062 ?128.3 ? 7.5mm 25666.7 d ? D ? 5.3mm 2 3.液压缸的推力和流量计算 (1)大液压缸的推力计算 当液压缸的基本参数确定后,可以通过以下计算实际工作推力: P=PA(N)(2-6) 式中,A:活塞有效工处面积,P:液压缸工作压力。 所以,在大液压缸的实际工作推力: P ? 2.5 ?106 ? ? ? (154 ?10?3 )2 ? 146218N 4 。 4.大液压缸的流量计算 在液压缸的基本参数确定后,可以通过以下计算实际工作流量。 Q=AV 式中,V:液压缸工作速度,A:液压缸有效工作面积, Q ? ? ? 0.1542 ? 0.5 ? 0.009309m3 / min ? 9.31L / min 4 。 活塞杆直径的验算: 6 2012 年新乡学院毕业论文 - 按强度条件验算活塞杆直径当活塞杆长度 l10d 时,要进行稳定性验算: Pk ? nk P 式中, Pk :液压缸稳定临界力 P:液压缸最大推力 nk :稳定性安性系数, nk 取=2-4 由活塞杆计算柔 度 ? ? ?l / i ? :安装形式系数,取 0.7 l: 活塞杆长度 i:活塞杆的横截面积, i ? d 4 ? ? 0.7 ? 200 ? (0.80 ? 4) ?10?3 ? 7 。 所以,, ? ? ?1 ? ?2 为柔度系数, ?2 ? 10 ,因此只需校核强度。 则按压缩强度计算? CF ?F / A ? 25666.7 ? (? ? d 2 ) ? 355 ? 106 Pa 4 d ? 9.7mm 所以取 d ? 109mm 。 5.液压缸长度及壁厚的确定 液压缸的长度一般由工作行程长度确定,但还要注意制造工艺性和经济性, 一般 l(10-30)D。, l 是液压缸长度, D。:是缸体外径。 液压缸壁厚的计算一般,低压系统用的液压缸都是薄壁缸,缸壁可用下式计算: ? ? P p D /( 2 [? ]() m )式中,? —缸壁厚度 Pp —试验压力。 当额定压力 Pn ? 16MPa 时, Pp ? Pn ?150% 当额定压力 Pn ? 16MPa 时, Pp ? Pn ?125% D—液压缸内径 [? ] --缸体材料的许用应力(Pa), [? ] ? ? o / n [? o ] --材料抗拉强度 n—安全系数,一般取 n=5 注:如果计算出的液压缸壁厚较薄时,要按结构需要适当加厚。 由 Pn ? 3MPa ,所以用 Pn ? 16MPa , 7 2012 年新乡学院毕业论文 - Pp ? Pn ?150% ? 3 ?1.5 ? 4.5MPa 由上述已算出 D=106mm,经查得 A3 钢得过且过[? ] ? ? o / n ? 600 / 5 ? 120 ?106 Pa 则? ? Pp D /(2[? ]) ? 4.5 ?106 ? 0.154 /(2 ?120 ?106 ) ? 0.002527m 液压缸壁厚度为? ? 3mm 。 6.液压缸外径的计算 由 D0 ? D ? 2? ? 154 ? 2 ? 3 ? 160mm 由上面可以知液压缸的长度过 l(10-30)D, 所以,到 l=300mm。 7.液压缸进出油口尺寸的确定 液压缸进出油口尺寸,是根据油管内平均压力管路内的最大平均流速控制 在 4—5m/s 以内,过大会造成压力损失剧增,而使回路效率下降,并不会引起气 蚀、噪音、振动等,因此油口不宜过小,但是也要注意结构上的可能。选定进出 口油口尺寸,法兰接头为 20mm。 综合上述的计算,可得大液压缸参数的综合如表 2—2 所示。 表 2-2 大液压缸的综合参数表 项目 压力 (9800N) 大缸筒内 径 109 (mm) 大缸筒 外径 (mm) 154 大活塞 杆直径 (mm) 109 进出油口连 接 公称直径 接头连 (mm) 接 20 M22 × 1.5 8.液压缸结构设计 (1)最小导向长度的确定 HL/20+D/2 式中,H:最小导向长度(m) L:液压缸最大工作行程(m) D:液压缸内径(m) 所以 , H≧0.9/20+0.154/2=0.112(m) 8 2012 年新乡学院毕业论文 - (2)活塞与活塞杆的连接结构: 连接方式采用销钉链接。 (3)活塞与缸体的密封方式 密封方式采用 O 形密封,这类密封为挤压密封,结构简单,安装方便,空间 小,使用范围广,适用所选系统的工作压力,如下图 2.1 所示。 图 2.1 活塞与缸体的密封 (4)活塞杆的导向装置如下图2.2所示: 104 118,5 225 147 图 2.2 活塞杆的导向装 (5) 液压缸主要零件的材料和技术要求 零件名 材料 技术要求 9 2012 年新乡学院毕业论文 - 缸体 45 号无缝钢管 A.内径圆度 B.缸体与端部用螺纹连接 C.为防止腐蚀和提高寿命,内 表面镀铬,层厚 30—50mm 缸盖 45 号钢 A.D ,乐橙D2 d3 的同轴度小于 0.03mm B.导向室表面粗糙度大于 3.2um 活塞 耐磨铸铁 A.D 精加工后热处 理,调质硬度 HB217-255,必要时高频焠火 45—50 B. 表面直线 号钢 在开式传动的油路系统中,油箱是必不可少的,它的作用是,储存油液,进 化油液,使油液的温度保持在一定范围内,以及减少吸油区油液中气泡的含量。 因此,进行油箱设计时,需要考虑油箱的容积,油液在油箱中冷却和加热、油箱 内的装置和防噪音等问题。 (6)油箱的有效容积的确定 由于是设计千斤顶,而且是手动的,那些油箱容积验算、散热等可以不考虑, 而千斤顶不是常在工作,因此不会引起很大的油热,所以在此只对油箱做结构设 计。 9.油箱的结构设计及防噪 进行油箱结构设计时,首先要考虑的是油箱的刚度,次要考虑便于换油和清油 箱以及安装和拆卸油泵其装置,当然,也要考虑到经济效益,降低造价、便于密 封等条件,就应该对油箱的结构设计尽量简单。 a 油箱的结构设计 (1)油箱体。 油箱体一般由 A3 钢板焊接而成,取钢板厚度 3—6mm,箱体大者取大值。油 箱分为固定式和移动式两种, 前者应用较多,本次油箱设计也用固定式。油箱侧壁上安装油位指示器,电加热 器和冷却器,油箱底面和基础面的距离一般为 150—200mm,油箱下部焊接底脚, 10 2012 年新乡学院毕业论文 - 其厚度为油箱侧壁厚度的 2—3 倍。中小型油箱箱体侧壁为整块钢板,大型油箱 在隔板垂直的一个侧壁上常常开清洗孔,以便于清洗油箱。本次焊接的方式吧油 箱与两个液压缸的外表面焊接在一起。 (2)油箱隔板 为了使吸油区和压油区分开,便于回油中杂质的沉淀,油箱中常设置隔板。 隔板的安装方式主要有两种,回油区的油液按一定方向流动,即有利于回油中的 杂质和气泡的分离,又有利于散热。有些回油经隔板上方溢流至吸油区,或经过 金属网进入吸油区,更有利于杂质及气泡的分离。隔板的位置,一般使吸油区的 容积为油箱容积的 1/2—1/3,隔板的高度约为最低油面的 1/2(或油液面的 3/4), 隔板的厚度等于或稍大于油箱侧壁厚度。 (3)油箱盖 油箱盖多用铸铁或钢板两种材料制造。在油箱盖上应考虑下列通孔:吸油管 孔,回油箱孔、通大气孔(孔口应有空气滤清器或气体过滤装置)、测温孔带有 滤油网的注油口,以及安装液压集成装置的安装孔。目前使用的泵站系统,往往 将液压泵、液压泵电机及集成块装置安装在油箱盖上,这种油箱结构紧凑,但产 生的噪音较大,当箱盖上安装油泵和电机时,箱盖的厚度应是油箱侧壁厚度的 3 —4 倍。由于本设计不用泵,所以不用集成片。 (4)油箱底部 油箱底部一般为倾斜状,以便于排油,底部最低处有排油口,要注意排油口 与基础面的距离一般不得小于 150mm。焊接结构油箱,箱底用 A3 钢板,其厚度 等于或稍大于箱体侧壁钢板的厚度。 b.防噪音问题 防噪音问题是现代化机械装备设计中必须考虑的问题之一。油路系统的噪音 源,以泵站为首,因此,进行油箱设计时,应从以下几个方面着手减轻噪音: (1)箱体及箱盖的材质,在条件允许的情况下,用铸铁代替钢板,以利于吸振; (2)箱体与箱盖间增加防震橡皮垫; (3)用地脚螺栓将油箱牢固定在基础上; (4)吸油区与回油区之间增设一层 60—100 的金属网,以及方便分离回油油液 中的气泡; 11 2012 年新乡学院毕业论文 - (5)油泵排油口用橡胶软管与阀类元件相连接; (6)回油管接头振动噪音较大时,改变回油管直径或增设一条回油管,使每个 回油管接头的通路减少。 c.他应注意事项: (1)吸油管端部的滤油器与油箱底面的距离不小于 20mm,在条件允许的时候, 油箱盖的吸油管孔应比滤油器的直径稍大,以便对滤油器进行清洗与更换; (2)吸油管、回油管都应插入最低油以下,管端一般斜切 45°,并使斜面向着 油箱侧壁。管口与箱底,箱壁的距离均不得小于管径的 3 倍。池油管一般不插入 油口。 (3)大型油箱的箱体与箱盖应有加强簕,以保证刚度。 4)油箱内部应涂耐油防锈漆。 2.2 小液压缸的设计 1.缸底厚度的计算 h ? 0.433D2 ( P? D2 ? D2 d 0) [? ] (mm) 式中 h—缸底的厚度(mm) D2 —缸底止口内径 (mm) P—缸内最大工作压力 (?106 Pa) [? ] —材料许用应力 (?106 Pa) d 0 —缸底开口的直径(mm) h ? 0.433 ? 154 ? 152 ? 10 6 ? (154 ? 10 ?3 ) 2 (154 ? 20) ? 335 ? 10.?6 ? 10 ?3 ? 14.8mm 所以,缸盖厚度的设计与缸底的厚度一样 h=14.8mm。 焊接方式:把缸底与缸盖焊接在缸体上,这样的方法比较简单方便。 由上面已得出的小液压缸的活塞杆直径为 d=40mm,活塞直径即小缸的内径 D 为 56mm。 2.小液压缸的推力计算 12 2012 年新乡学院毕业论文 - 有上述计算大液压缸的方法,可以用式(1—6) 求出 P ? p小 A 因为 pW ? 100N 总负载力: R ? 139N 所以 P ? p小 A ? 0.9 ?106 ? ? 4 ? (56 ?10?3 )2 ? 2178N 3.小液压缸的流量计算 同理上面大液压缸流量的计算,可把其工作流量计算出来: Q小 ? AV ? ? ? 0.0562 ? 0.5 4 ? 0.001232m3 / min ? 0.123L / min 。 4.活塞杆直径的验算; 其验算方法和大液压缸的活塞杆直径验算同理: Pk ? nk P 同理 ? ? ?l / i ? ? 0.7 ? 200 ? (0.008 ? 4) ?10?3 ? 7 所以, ? ? ?r (上面 ? 为 10)。此只需要校核强度,则按压缩强度计算: ? CF ? F F ? 139 (? ? d 2 ) ? 355 ?106 4 解得 : d ? 39.863mm 所以,d 取 40mm。 5.小液压缸壁厚及长度的确定 (1)液压缸的长度一般由工作行程长度确定,但还需要注意制造工艺性和经济 性,一般 l(10—30)D。 (l 是液压缸长度 、D。为缸体外径) (2)小液压缸壁厚的计算: 同上面的大液压缸的设计也采用薄壁缸,缸壁可以用以下方式: ? ? Pp D /(2[? ]) (m) 其中,? ---缸壁厚度 Pp ----试验压力 13 2012 年新乡学院毕业论文 - 当额定压力 Pp ? 16MPa 时,用 Pp ? Pn ?150% 当额定压力 时,用 Pp ? Pn ?125% 由于 Pn ? 0.9MPa ,所以用 Pp ? 16MPa Pp ? 16MPa 得: Pp ? Pn ?150% ? 0.9 ?1.5 ? 1.35MPa 所以, D小 ? 40mm ,[? ] ? [? 0 ] / n ? 600 / 5 ? 120 ?106 pa ? ? PP D /(2?? ?) ? 1.35 ?10 6 ?1.012 ? (2 ? 40 ?10 6 ) ? 0.000314 N 所以,其壁厚? ? 5mm 6.液压缸外径的计算 由 D0小 ? D ? 2? ? 40 ? 2 ? 3 ? 46mm 由上面得知,小液压缸的长度 L90mm。 7.油口尺寸 小液压缸进出油口的方法,选定进出口油口尺寸;锥螺纹接头为 Z318″,法兰 接头为 8mm。 综合上述得小液压缸参数表如表 2-4 所示。 表 2-4 小液压缸参数表 项目 缸筒外 径 压 力 (mm) (139N) 小 缸 筒 内 21 径 11(mm) 活塞杆 直径 (mm) 8 进出油口连接 公称直径 接头连接 8 M5×1.5 8.小液压缸的结构设计 由于小液压缸的材料与大液压缸的一样,因此其的结构设计跟大液压缸的相同。 9.其他部件的选用 (1)活塞杆的设计 工程实际中经常遇到承受轴向拉伸或压缩的构件。例如,内燃机中的连杆, 钢木组合桁架中的钢拉杆等。承受轴向拉伸或压缩的杆件称为拉压杆。实际拉压 14 2012 年新乡学院毕业论文 - 杆的形状,加载和连接方式各不相同,但都可简化成图 2.3 所示的计算简图,它 们的共同特点是作用于杆件上的外力的合力作用线与杆件轴线重合,杆件的主要 变形是沿轴线方向的伸长或缩短。 千斤顶的活塞杆即为简单的拉压杆: 试选材 HT100,其许用拉应力为[σ]= 80 MPa 选择拉压杆的半径为 r= 6 mm 则其许用应力为: σmax = F/A= 2000/(3.14×0.006×0.006)=17.7 MPa 教核强度: σmax =17.7 MPa <[σ]= 80 MPa 由此可见,满足其强度。 确定许用载荷: Fmax ≤ A×[σ]= (3.14×0.006×0.006)×80×106= 9× (N 图 2.3 拉压杆计算简图 (2)手柄的设计 工程中常存在大量受弯曲的杆件,这些杆件在外力作用下常发生弯曲变形, 以弯曲为主要变形的杆件称为梁.工程力学中对梁作以下规定: 梁任一横截面上的剪力,其值等于该截面任一侧梁上所有横向力的代数和。 支座反力求得: 试选择 45 号正火钢,设计为环形截面(如图 2.5),画出受力图(如图 2.4 a)进 行受力分析,由梁的平衡方程求得支座反力(如图 2.2 b): + - F = 0 - =0 联立(1)(2)代入数据 F2=100 N L1=1 M L2=0.2 M ,得: =20N F =120 N 梁的剪应力 及弯矩 M 15 2012 年新乡学院毕业论文 - 以 B 点为分界点将 AC 杆分为两段: AB 段: FS(A) = =20N M(B 点右侧)=20×(1-0.2)=16N*M BC 段: FS(C) = - =-120 N M(B 点左侧)= 100×0.2 =20 N*M 根据以上结果可绘出剪力图(图 2.4 c)和弯矩图(图 2.4 d): A F1 L1=1000mm F L2=200mm C B F2=100N 图a F=120mm A F1=20N 图b C B F2=100N Fs(A)=20N A C B Fs(C)=-120N 图c M(B)=16N*m A C B 图d 图 2.4a 受力图,b 支座反力,c 剪力图,d 弯矩图 16 2012 年新乡学院毕业论文 - (3)确定危险截面 ①B 点所在截面的弯矩最大, 即正应力最大, C 点所在截面的剪力最大,即切应 力最大。所以 C,B 两点所在截面为危险截面。 ②B 截面的截面系数为: wz ? wy ? 3.14D3 (1 ? ? 4 ) 32 ? 3.14 ? 0.33(1? 0.44) 32 ? 1.5986 ?103m3 ?4 其中: ? d D ? 0.25 0.3 ? 0.4 D 为外径, d 为内径(如图 2.5) B 截面的正应力为: σmax =M/WZ =120/1.5986×10-3 =7.5×104 Pa C 截面的切应力为: Tmax =2FS/A =2×120/(3.14×0.3×0.3)=849.3 Pa 许用正应力为 275 MPa,由于 B 截面的正应力远小于其许用应力,C 截面的切应 力远小于其许用应力,这样势必造成钢材的浪费,为节省钢材降低成本,提高效 益,需要重新选择材料。 a. 环形截面 b. 实心截面 图 2.5 a. 环形截面 b. 实心截面 ③重新选择材料设计截面 选用实心圆柱松木梁(如图 2.5 实心截面),其许用正应力为[σ]=7 MPa,其 许用切应力为[T]=1 MPa。 B 截面的弯曲截面系数为:WZ = WY = 3.14D3/32 =3.14×0.027/32=2.649× M3 17 2012 年新乡学院毕业论文 - B 截面的正应力为: σmax = M/WZ =20/2.649× =7.6× Pa C 截面的切应力为:Tmax = 4FS/3A =4×120/3×(3.14×0.152)=2265 Pa ④校核强度:σmax = 7.6× Pa<[σ]= 7 MPa Tmax = 2265 Pa<[T]= 1 MPa 因此,梁的强度是足够的,其实际生活中,许多木材都是能够满足其强度的, 如柳木,杨木。所以,将梁制成可活动的零件,则千斤顶的应用,尤其是在农业、 工业生活中的应用,更为广泛和方便。 2.3 油箱油管及液压阀的设计 1.油管 液压千斤顶的外管主要的作为是用来储存多余的液压油,在无电动源作用的情况 下,外管起了一个油箱的作用。 由上可知道内管的内径为 D=147mm H=800 设外管的外径 由 所以 把 D=147mm H=800 代入得 207 大液压缸壁厚 h=8mm 所以选用一根直径为 15mm 的油管,两根 8mm 的油管。 其中它们的材料都为 45 号钢。 取 =221.5mm,外管壁厚和大液压缸相同 h=8mm 材料和液压缸相同。 2.液压控制阀的设计 a.方向控制阀 方向控制阀是控制液压系统中油液流动方向的,它为单向阀和换向阀两类。 单向阀有普通单向阀和液控单向阀两种。 b.普通单向阀 18 2012 年新乡学院毕业论文 - 普通单向阀简称单向阀,它的作用是使用油液只能沿一个方向流动,不许反 向倒流。直通式单向阀的结构及图形符号。压力油从 p1 流入时,克服弹簧 3 作 用在阀芯 2 上的力,使阀芯 2 向右移动,打开阀口,油液从 p1 口流向 p2 口。当 压力油从 p2 口流人时,液压力和弹簧力将阀芯压紧在阀座上,使阀口关闭,液 流不能通过。 3.阀的选取 在大液压缸的回油管中装一个截止阀,在小液压缸的两根油管各安装一个单 向阀,如在其的安装方向,如下面单向阀图: 图 2.6 单向阀 19 2012 年新乡学院毕业论文 - 3.液压千斤顶常见的故障与维修 液压千斤顶在生活中非常普遍,也经常性会出现故障,本文结合日常生活所遇到 的问题给出了解决的方案如下表 3-1 所示。 表 3-1 液压千斤顶常见的故障与维修 液压千斤顶常见故障及处理方法 问题 原因 解决方式 泵浦油箱 油量太少 依照泵浦型号添加所需液压油 千斤顶无法顶升, 顶升缓慢或急速 泵浦泄压阀 没有上紧 油压接头 没有上紧 负载过重 上紧泄压阀 确定上紧油压接头 依照千斤顶额定负载使用 油压千斤顶 组内有空气 将空气排出 千斤顶柱塞 卡死不动 分解千斤顶检修内壁及油封 千斤顶顶升但无法持压 油路间没有锁紧 漏油 从油封处漏油 上紧油路间所有接头 更换损坏油封 泵浦内部漏油 检修油压泵浦 泵浦泄压阀 没有打开 打开泵浦泄压阀 千斤顶无法回缩, 回缩缓慢及不正常 泵浦油箱 油量过多 油压接头 没有上紧 依照泵浦型号 存放所需液压油 确定上紧油压接头 油压千斤顶 将空气排出 20 2012 年新乡学院毕业论文 - 组内有空气 油管内径太小 使用较大内径油管 千斤顶回缩 弹簧损坏 分解千斤顶检修 电源没接或开 检查电源、开关 继电器、开关 或 电动油压泵浦无法起动 碳刷可能损坏 检查更换损坏零件 电源安培数不够 增加另一个电源回路 马达损坏 更换马达 马达电流安培数过高 泄压阀设定不当 齿轮泵浦 内部损坏 重新设定泄压阀压力 检修齿轮泵浦 液压油流入马达部位 齿轮泵浦轴心 拆开马达及齿轮泵浦更换损坏油 油封损坏 对 泵浦连转有异音 齿轮泵浦柱塞 卡住或弹簧、 拆开齿轮泵浦更换损坏零件 钢珠移位或损坏 液压油流入马达部位 齿轮泵浦轴心 油封损坏 拆开马达及齿轮泵浦 更换损坏油封 泵浦油箱 油量太少 在千斤顶完全缩回时, 依照泵浦型号添加所需液压油 泵浦油位内有异 泵浦无油、使千斤顶柱塞 物阻塞或过滤器 完全伸出或柱塞伸出有抖动 阻塞从泄压阀 现象 没有上紧 检查并清洁过滤器 油压接头 没有上紧 确定上紧油压接头 液压油温度太高 更换适当液压油 21 2012 年新乡学院毕业论文 - 参考文献 [1]上海第二工业大学液压研究室.《液压传动与控制》.上海:科学技术出版社 1990 [2]魏增菊,李莉等.《机械制图》.北京:科学出版设,2007 [3]刘建华,杜鑫等.《机械设计基础》.北京:交通大学出版社,2008.8 [4]许同乐.《液压与气压传动》.北京:中国计量出版社出版社,2007 [5]丁树膜,丁问问等.《液压传动》3 版.北京:机械工业出版社,1999 [6]张群生.《液压与气压传动》.北京:机械工业出版社,2008 [7]李洪人.《液压控制系统》.北京:国防工业出版社,1990. [8]邹建华,吴定智,许晓明等.《液压与气动技术基础》.武汉:华中科技大学 出版社,2006 [9]刘建华,杜鑫等.《机械设计课程设计指导》.北京:机械工业出版社,2008 [10]张利平.《液压与气动技术实用问答》.上海:化学工业出版社,2007 [11]周士昌.《液压系统设计图集》.北京:机械工业出版设,2005 [12]雷天觉.《液压工程手册》[M].北京.机械工业出版社,1990 22 2012 年新乡学院毕业论文 - 致谢 大学三年即将结束,在这短短的三年里,让我结识了许许多多热心的朋友、 工作严谨教学相帮的教师。毕业设计的顺利完成也脱离不了他们的热心帮助及指 导老师的精心指导,在此向所有给予我此次毕业设计指导和帮助的老师和同学表 示最诚挚的感谢。 首先,向本设计的指导老师贾焕丽表示最诚挚的谢意。在自己紧张的工作中, 仍然尽量抽出时间对我们进行指导,时刻关心我们的进展状况,督促我们抓紧学 习。老师给予的帮助贯穿于设计的全过程,从借阅参考资料到现场的实际操作, 他都给予了指导,不仅使我学会书本中的知识,更学会了学习操作方法。也懂得 了如何把握设计重点,如何合理安排时间和论文的编写,同时在毕业设计过程中, 他和我们在一起共同解决了设计中出现的各种问题。其次,要向给予此次毕业设 计帮助的老师们,以及同学们以诚挚的谢意,在整个设计过程中,他们也给我很 多帮助和无私的关怀,更重要的是为我们提供不少技术方面的资料,在此感谢他 们,没有这些资料就不是一个完整的论文。另外,也向给予我帮助的所以同学表 示感谢。 总之,本次的设计是老师和同学共同完成的结果,在设计的一个月里,我们 合作的非常愉快,教会了大我许多道理,是我人生的一笔财富,我再次向给予我 帮助的老师和同学表示感谢! 23