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重型车AMT液压驱动系统设计

重型车AMT液压驱动系统设计
重型车AMT液压驱动系统设计

摘要

AMT是一种经济型的自动变速器,在重型载货车上具有广阔的应用空间。目前,中国重型车辆装用的都是手动机械式变速器,并且形成了相当规模的生产能力。与AT 相比,AMT更适合中国汽车工业的现实,国内重型车采用AMT自动变速技术既可以保留原有的手动变速器生产线,又可大大节省用于重建专业生产线及设备的投资,具有重要的现实意义。

在电控机械式自动变速器设计开发中,离合器和选换档执行机构的设计及优化是AMT设计的重点和难点之一,其性能直接影响AMT系统的性能,本文以法士特

12JS200TA变速器为基础,进行AMT系统液压驱动执行机构的设计。

本文的主要工作内容如下:

1.分析了国内外重型车自动变速技术的发展,对重型车AMT的关键技术问题及操纵系统结构进行了阐述。

2.分析了AMT液压驱动系统的设计要求及结构,并针对法士特12JS200TA 12挡带同步器的手动变速器,在原有离合器和变速器操纵机构的基础上设计了新型的液压驱动自动操纵机构。

3.进行了AMT液压驱动机构的元件计算、选型及系统仿真、分析。对液压回路重要元件进行了选型并对动态响应速度进行了动态分析。

关键词:AMT;液压驱动;换挡执行机构;离合器执行机构;节气门执行器

ABSTRACT

AMT is an economical automatic transmission; therefore it has extensive,application space in the heavy truck. Currently, heavy vehicles are all equipped with manual transmission, and forms production capacity on a quite scale. AMT is more suitable for automotive industry reality in china than AT. The development and production of AMT may retain previous product line of manual transmission and greatly save the investment for reconstruction of professional production line and equipment, so it has important reality meaning.

During the design and development of AMT, design and optimization of selection-shift actuator is one of key and special difficulties for AMT design. The performance will have direct effect on the whole performance of AMT system. In this paper, Taking focus on a manual transmission of heavy truck, combing with science and technology research plan of Chongqing, shift actuator with hydraulic drive for AMT system is developed and designed and its performance is researched.

In this paper, the main contents are showed as follows:

1.The development of automatic transmission technique for heavy truck both home and abroad is introduced. The key technique of automatic transmission for heavy truck and operation system configuration are illustrated.

2. Analysis of the AMT hydraulic drive system and structural design requirements, and file for Fast 12JS200TA 12 manual transmission with a synchronizer, the original clutch and transmission control mechanism based on the design of a new type of hydraulic-driven auto-control mechanism.

3. For the AMT calculation of the hydraulic drive mechanism of the components, selection and system simulation and analysis. Important components of the hydraulic circuit and the dynamic response of the selection of the dynamic analysis.

Keywords: Atotomatic manual transmission(AMT);Hydraulic drive;Shift executing agency;Clutch executing agency;Air damper actuator

目录

摘要..................................................................................................................... I Abstract ..............................................................................................................II 第1章绪论 .. (1)

1.1 AMT发展及研究现状 (1)

1.1.1 AMT技术国外研究 (1)

1.2 AMT自动变速系统的关键技术 (3)

1.3 AMT系统执行机构 (5)

1.3.1 AMT的系统机构 (5)

1.3.2 AMT的液压驱动操纵机构 (5)

1.4 主要研究内容 (6)

1.4.1研究意义 (6)

1.4.2 研究的主要工作 (7)

第2章液压驱动系统设计 (8)

2.1 拟订液压驱动系统图 (8)

2.1.1 制订液压回路方案 (8)

2.1.2 液压系统的组合设计 (8)

2.2 液压元件的选取 (9)

2.2.1 液压泵选型 (9)

2.2.2 电机选型 (10)

2.2.3辅助元件的选择 (10)

2.3 液压回路动态分析 (11)

2.3.1 液压油粘度 (11)

2.4 液压系统的影响 (12)

2.5 本章小结 (12)

第3章离合器执行机构设计 (13)

3.1 离合器执行机构设计 (13)

3.2 液压缸的设计 (13)

3.2.1 液压缸杆的设计 (14)

3.2.2 活塞杆的强度计算 (15)

3.2.3 缸壁的计算与选取 (15)

3.2.4 电机选型 (15)

3.3 机构工作原理 (16)

3.4 离合器执行机构仿真分析 (16)

3.5本章小结 (17)

第4章换挡执行机构设计 (18)

4.1换挡执行机构设计要求 (18)

4.2 液压缸设计 (19)

4.2.1液压缸活塞杆的设计 (20)

4.2.2缸壁厚度设计 (20)

4.2.3活塞杆强度校核 (21)

4.2.4举例说明 (21)

4.3机构工作原理 (22)

4.4 本章小结 (23)

第5章节气门执行器设计 (24)

5.1 概述 (24)

5.1.1发展的制约因素 (24)

5.2 电液式节气门执行器的组成结构 (27)

5.2.1液压缸设计 (27)

5.2.2液压缸杆的设计 (28)

5.2.3活塞杆的强度计算 (28)

5.2.4缸壁的计算与选取 (29)

5.3本章小结 (29)

结论 (30)

参考文献 (31)

致谢 (32)

附录 (33)

第1章绪论

1.1AMT发展及研究现状

1.1.1 AMT技术国外研究

电控机械式自动变速器(AMT)是在原来干式离合器和定轴齿轮式有级机械变速器所

组成的手动变速系统基础上采用电子控制和液压(电动、气动)操纵装置组成的系统。

与液力机械自动变速器AT (AutomaticTransmission)相比,AMT具有如下一些特点:传动效

率髙,燃油经济性好;结构简单,成本相对低廉,适合各种车型。综合比较,可以看到:AMT具有较高的性能价格比,代表了重型车自动变速技术新的发展方向,国外各大

重型车厂商均把AMT技术列为研究的重点。

微机控制技术的飞速发展,成为传统的手动变速器获得新生的重要基础。纵观AMT 的发展历程,可分为三个阶段:半自动阶段、全自动阶段及智能阶段。西欧、美国在

这一领域占有主导地位。

AMT发展的第一个阶段是半自动阶段(SAMT),这一阶段主要是半自动变速器的发

展和成熟阶段。标志性的是瑞典Scannia公司的CAG系统和德国DaimlerBenz公司的EPS系统,以及美国Eaton公司开发的SAMT系统。

第二阶段是全自动阶段。主要有五十铃公司于1984年首先投放市场NAVI-5,同时

期出现的还有日本Nissan、Hino、美国的Ford、Eaton、意大利的FIAT、法国的 Renault 等。

第三阶段是智能化阶段(IAMT)。模糊推理、神经网络方法及GPS等新技术新方法

引入到AMT的档位决策和控制中,极大地提高了 AMT的智能化水平。

重型车通常指装载质量在8t以上(含8t)的各类汽车,其具有总质量大、品种多、使用工况复杂等特点。对于重型车变速器来说,要求具有足够大的速比范围,足够多

的档位数。目前各种重型汽车机械变速器的档位数一般为5?18档,而且越来越多地

釆用带副变速器的多档位变速器。

基于重型车变速器的结构特点,致使变速器负载大,选换档操纵沉重,使驾驶员劳动强度大,容易疲劳,在行驶过程中带来了不安全因素。自动变速技术的运用可保证发动机稳定地在高扭矩的经济转速下工作,换档操作容易,大大减轻了驾驶员的劳动强度,

使驾驶变得更加轻便,而且使汽车零部件寿命延长,车辆使用率提高,动力性、经济性均较好。

根据统计调查显示重型车辆配置自动变速器的比例逐年增长,如美国的肯沃思公司和弗莱特林那公司生产的重型牵引车中釆用自动变速器的比例已达到15%以上。世界上主要生产自动变速箱的厂家在欧美,美国艾里逊和德国ZF两家的市场占有率达95%以上。

综合比较,AMT技术正在成为重型车辆自动变速发展的重要方向,其装车率呈逐年上升趋势,用户的认同度也在不断上升,同时复杂工况下工作的车辆的换挡品质和起步性能也在不断得到提高。从20世纪90年代开始,美国、德国生产的重型车开始采用AMT自动变速器。

瑞典沃尔沃公司、美国伊顿公司、日本铃木公司、德国奔驰公司等著名重型车辆生产商均生产了 AMT载重汽车,形成了自己的产品系列。目前各大公司正着手AMT的智能化研究以进一步提高AMT自动变速技术。

据欧洲用户统计,使用AS-Tronic平均节约燃油3%,对驾驶员技术要求低,同时延长了传动系统部件的寿命。该变速器主要由六部分组成:12速或16速机械变速器、气动换档操纵机构、气动离合器操纵缸、档位选择器、显示器和电控单元。离合器操纵安装在变速器壳体上,以机械形式与离合器连接,气动执行器活塞推动离合器结合或分离,并由电子装置控制。行程传感器检测离合器位置并向电控系统传递信号。气动换档操纵机构以很小的体积安装在变速器壳体上部,包括气动换档to、电控气压阀、传感器、限压阀等,集成控制变速器所有功能。传感器检测档位,变速器输入、输出轴转速与油温等参数。变速器电子控制单元与电控柴油机的电控单元通讯,完成发动机与离合器的协同动作,实现换档的舒适性和换档的高速度,具有手动和自动两种操纵模式。

德国ZF公司在2004年推出了两款新型自动变速器,As-Tronic系列中的mid和lite产品。其中As-Tronic mid的技术是基于重型汽车用带有段位和插档式副箱三级12速主变速器的结构原理,专为中重型货车或者长途运输车而设计。As-Troniclite

用于最大扭矩500~1050NM的轻型货车。该自动变速器的技术基础是6S850手动换档变速器。它同mid的根本区别是,它不是气动操纵而是电液操纵。首先是在尺寸上,液压控制的尺寸更加紧凑,因此它易于装在一个结构空间有限的变速器之中,其次,液压操纵不受制于压缩空气,因为并不是所有的轻型载货车都装备压缩空气供气系统。

1.1.2 AMT技术国内研究

我国在AMT研究工作方面起步较晚,始于上世纪八十年代中期。已开展这方面研究工作的主要有吉林大学、北京理工大学、上海交通大学、重庆大学、哈尔滨埃姆特汽车电子有限公司以及烟台欣源蔑有限公司等等,取得的研究成果多是把AMT换档技术应用在轿车上。

国内重型车辆装用的都是手动机械式变速器,自动变速传动系统的幵发生产尚处于起步阶段。综合评估AT和AMT这两种自动变速技术,在结构上,显然AMT的结构比AT更简单,其制造技术要求也低得多;在经济性上,建一条AMT生产线所需资金是建一条液力自动变速器生产线1 / 25左右,显然AMT具有更高的性价比。

目前,国内大型汽车企业及各高校都在开展重型车自动变速技术的研究工作。2004年8月配备自动变速器的重庆红岩“新大康”闪亮登场,这意味着:重型汽车变速器产品升级换代的髙科技化趋势已明显,自动变速器产业化的进程已加快。北京理工大学适用于大功率柴油机为动力的重型车辆的电控机械式自动变速器技术已经形成了自己的特点。吉林省汽车产业2005-2010年发展规划中已将AMT产品列为重点研发项目。2006年北京齿轮总厂自行研制幵发成功具有独立知识产权的电控机械式自动变速器(AMT)。其具有手动换档与自动换档互换的优点,可应用于卡车、公交车、大客车和其他车辆。目前装配中青旅公司进行车辆试验,己完成2万公里的路试。

尽管国内在AMT研究方面投入了很多力量,也取得了不少成果,但到目前为止还没有真正实现AMT技术的商品化。AMT的产业化进程并不顺利,仍存在一些关键技术问题需要解决,尤其是系统的性能稳定性和可靠性,一直是困扰AMT产业化的核心问题。

1.2 AMT自动变速系统的关键技术

与液力机械自动变速和无级自动变速相比,AMT控制参数多,系统控制难度大,其关键技术有以下几个方面:

⒈离合器控制

AMT技术的核心问题之一就是离合器的最佳控制,它是保证汽车起步、换档过程的品质,减少传动系统零部件的冲击,提高使用寿命和驾驶舒适性的关键。在结构上,AMT离合器操纵机构由于取消了离合器踏板,只能通过加速踏板反映驾驶员意图。离合器起步和换档过程中要保证其迅速分离、平稳接合。起步工况变化多样,受载荷、坡道、路面等因素的影响。分离、接合过程中需要与发动机油门幵度协调配合,同时

离合器模型本身存在着非线性、时变、滞后等问题,离合器起步控制问题成为AMT技术的关键换挡过程中,离合器要自动分离和接合,最主要的还是接合速度控制问题。接合过快会造成严重冲击,影响乘坐舒适性和传动系寿命,甚至造成发动机熄火;接合过慢,导致离合器滑磨时间过长,温度急剧上升,会加速摩擦副的磨损,也影响车辆的动力性,所有这些都使离合器控制问题复杂化。

⒉换档策略

AMT系统在换档过程中,是由换档执行机构按预先制定的换档控制策略,在电控单元的控制下实现档位的自动变换的。换档策略一般是指动力性和经济性换档规律,其优劣是衡量车辆在釆用自动变速技术后能否充分发挥其动力性、经济性及可驾驶性的关键。换档规律应该是单值,即对输入变量的每一组合,仅存在唯一的输出状态。制定换档策略要综合考虑各种因素,诸如道路环境、驾驶员、车辆的运行状况等,力求设计出能够尽量满足不同的工作状态需要,各方面综合最优的换档策略,以提高车辆的动力性和燃油经济性。

⒊发动机转速控制

在换档过程中,离合器切断动力再次接合时必然会产生冲击,因此必须对发动机转速进行自动控制。在起步过程中,为了使车辆具有良好的起步品质,就要减少车辆的冲击和离合器的磨损,所以必须通过对离合器结合速度及发动机转速的控制,保证在冲击和离合器磨损最小的情况下,迅速平稳地完成起步过程。所以发动机的转速控制是提高电控机械自动变速换档品质,改善车辆起步及行驶平稳性和延长离合器使用寿命的关键。

⒋执行机构设计与优化

AMT自动操纵动作是靠执行机构来完成的。执行机构包括选换档执行机构、离合器分离结合执行机构,主要有电控液动(气动)和电控电动两种型式。执行机构性能直接影响系统的性能,必须保证响应速度快,工作稳定可靠。可以说,其动态特性的好坏直接影响起步、换档品质及整个系统的可靠性。在经济成本上,应充分利用重型车辆带有的液压和气动装置,最大程度地节约开发成本。所以根据系统的工作特点和使用要求,对执行机构的结构参数进行设计及优化是AMT技术走向产品化过程中的一个重要环节。

⒌电控单元开发

电控单元是AMT控制系统的核心,包括发动机控制单元、离合器控制单元、变速器控制单元。由于汽车工作环境的多样性,必须保证电控单元能在各种复杂环境条件

下可靠工作。这就对电控单元的设计提出了非常严格的要求。除考虑速度、精度、功能等控制性能外,还应着重考虑抗干扰、耐振动及温度适应范围等问题。电控单元的可靠性问题是AMT走向商品化的重要前提条件。目前重型车已部分采用电控发动机,AMT系统发动机的控制可釆用CAN总线与电控单元(ECU)通讯的方式,但电控发动机多为国外产品,其通讯协议不幵放,可以采用添加油门控制装置实现发动机的目标控制。

1.3 AMT系统执行机构

1.3.1 AMT的系统机构

AMT系统主要由四大部分组成:被控制系统、电子控制单元(ECU)、传感器、执行机构。根据电控机械自动变速系统选换挡和离合器的操纵方式不同可分为液压驱动式、气压驱动式和电机驱动式3种。液压驱动式电控机械自动变速器系统中选换挡和离合器的操纵靠油压来实现,离合器和换挡执行机构为高速开关电磁阀控制的液压缸。液压驱动式AMT系统具有容量大、操作简便、易于实现安全保护、有一定的吸收振动与吸收冲击的能力以及便于空间布置等优点,现已被广泛采用。

1.3.2 AMT的液压驱动操纵机构

AMT的液压驱动操纵机构主要包括离合器操纵机构、选换档机构、发动机油门控制装置及各类速度、位置、压力传感器等。

1)离合器执行机构

对于离合器的自动操纵,其执行机构要保证离合器的快速分离与缓慢结合,另外对响应速度,控制精度的要求也很高。目前,离合器执行机构主要有两种形式:髙速幵关电磁阀控制液压紅结构和直流电机驱动离合器结构。为保证系统工作可靠且成本低廉,离合器控制油路一般采用性能可靠且经济实用的数字控制髙速开关电磁阀进行控制。离合器接合速度的控制,可通过对不同的阀的开启组合和对每个阀的开启均釆用数字脉宽调制(PWM)的流量控制方法来实现。

2)选换档执行机构

变速器执行机构有平行式和正交式两种,后者又称为X-Y型布置方式,即选档液压缸和换档液压紅正交布置。主要由选档作动器和换档作动器以及2个分别控制选档和换档的三位四通电磁阀组成,也可以采用4个二位三通阔进行控制。当釆用三位四通电磁阔时,其滑阔机构具有如下功能:当阔芯处于左或右位置(即左或右电磁铁通电)时,能使液压缸的左、右腔油液换向流动,而当阔芯处于中间位置(左右2个电

基于某PLC的立体车库控制系统设计

PLC实训设计任务书 一.实训的主要容 根据实际要求,以S7-200型PLC为核心,设计立体车库控制系统。设计控制系统硬件电路,编写软件控制系统程序,目的是掌握PLC控制的基本原理、直流电机、传感器等器件的原理及使用。 二.实训报告任务 车库模型以205实验室的立体车库模型为准 立体停车库实物教学实验装置的主要结构分为控制柜和停车库模型两部分。 控制柜部分由按键显示板、信号接口板电气 控制板几部分组成停车库模型部分由停车层模型和停车盘模型组成。 停车层分为上中下三层上层有四个车位共有四个车盘可停放四辆汽车 模型从左到右分别是1号位2号位3号位4号位简记符为3-1、3-2、 3-3、3-4中层有四个车位共有三个车盘可停放三辆汽车模型从左到右 分别是2-1车盘2-2车盘2-3车盘下层有四个车位共有三个车盘可停 放三辆汽车模型从左到右分别是1-1车盘1-2车盘1-3车盘。 对立体车库的控制可以有两种方法 第一种是由现场操作人员通过相应的按钮控制立体车库设备的动作 第二种是根据实际的生产工艺要求编制出控制程序按照现场要求来控制 立体车库设备的动作。 按下存车按钮选择存车位置。如果选择的车位上已有车停放将发出警示信 息。该警示信息可以通过控制系统点亮警示灯或发出警示声来实现。如果选择的 车位上无车系统将做如下动作 如果选择存放1-1号车位汽车进入车库。当检测到光电开关的信号后表 明车辆己经进库。如果选择存放1-2号车位载车盘1-1右移载车盘1-2下移 到第一层汽车进入车库。1-2号车位上移到第二层原位停止。 按下取车按钮选择取车位置。如果选择的车位上没有车停放将发出警示信 息。如果选择的车位上有车系统将做如下动作 如果选择取1-1号车位的车此时车辆可以离开车库。当检测到限位开关的 信号后表明车辆已经出库车位1-1车辆出库过程完成。如果选择取1-2号车 位的车载车盘1-1右移载车盘1-2下移到第一层汽车出库。车位1-2车辆 出库过程完成上移回原位车位1-2车辆出库过程完成。

开式液压系统与闭式液压系统区别及优缺点(转载)

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SPMT介绍及案例

SPMT--自行式模块运输车 SPMT(Self-Propelled Modular Trailers) 是一种模块化生产及组装的自行式平板拖车,可以根据装载货物的不同需求被配置成各种结构、尺寸和重量。 SPMT自带动力,采用静液压驱动,可实现多模式独立转向和平台升降功能,遥控控制, 可根据运输货物特征(外型尺寸,吨位)对运输车组进行任意组合并车,从而可实现超大吨位物件运输。 为适应行业发展及满足自身发展需求,中能物流已经引进100轴线SPMT;先期60轴线SPMT于2012年正式投入使用。所有轴线交付使用后,中能物流SPMT 车组可实现单体重量4000T范围内的模块及重装设备的水平位移、滚装滚卸等。

SPMT 的基础部件是一个4轴线或 6 轴线的模块组以及一个动力头(PPU-Power Pack Unit) 一个4 轴线模块长5600mm,宽2430mm,高1140-1840mm 一个6轴线模块长8400mm,宽2430mm,高1140-1840mm。

SPMT 的牵引力是由液压马达提供的,液压马达的动力是由置于设备末端的 动力头(PPU )提供。 这就保证了SPMT 拥有出色的牵引力以及紧凑的布局结构。SPMT 每一轴线都是在主 控程序的精确控制下执行各种动作并实现各种姿态(如:移动、旋转、升降等),不仅具备 良好的操控性、同时还可以完成传统拖车(如:运梁车等)无法完成的动作。例如:轻松地 原地调头、横向平移、绕中点旋转。SPMT 的载重平台可以通过悬挂系统进行升降以便装卸 货物并保持平台的水平姿态。 SPMT 的最大轴线载荷为 40 吨/轴线,SPMT 的宽度为 2.43 米,轴间距为 1.40 米。因此 P =40 / (2.43*1.4) = 11.75 吨/米 2. 每一轴线都分为 2 轴,每一轴上装有两个轮胎。这就表明了 每个轮胎最大承载能力为 40/4=10 吨。 SPMT 的最大轴线载荷为 40 吨/轴线(0.5 公里/小时情况下) SPMT 平均自重为 4 吨/轴线,因此平均的基本有效载荷为 36 吨/轴线。

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摘要 立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市汽车保有量的不断增加,停车难问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。机械式立体车库可充分利用上地资源,发挥空间优势,最大限度地停放车辆,成为解决城市静态交通问题的重要途径。本课题以较为典型的升降横移式立体车库为研究对象,综合考虑立体车库制造成本和运行效率的双重因素。 本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上,选择四层三列式车库结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言,可分为三大部分:车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。本文简单介绍了车库的主体结构和特点,对车库的控制系统也作了简单的说明。在对升降横移式立体车库控制系统的设计中,采用了先进的可编程序控制器(PLC)控制,运用西门子公司的编程软件编制了升降横移式立体车库控制系统的程序,并经调试、运行,证明采用PLC作为控制系统简单易行。其稳定、可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统非常完美。为了使停车设备满足使用要求,根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际,在升降横移式立体车库中使用了一些必要的安全技术,这样保证了车辆的绝对安全,使得整个车库可以安全平稳的运行。 关键词:立体车库;控制系统;可编程序控制器

液压平板车坡道及空障通过性能的研究 田承泰

液压平板车坡道及空障通过性能的研究田承泰 发表时间:2018-01-02T16:46:34.250Z 来源:《基层建设》2017年第28期作者:田承泰王健 [导读] 摘要:大件运输货物相对于其他货物来说,有着超长、超宽、超高、超重的特性,此类货物通常使用液压平板车来运输。中国外运大件物流有限公司山东分公司山东 250306 摘要:大件运输货物相对于其他货物来说,有着超长、超宽、超高、超重的特性,此类货物通常使用液压平板车来运输。液压平板车能否顺利地到达目的地,其安全性、时效性至关重要。其运输通道的选择、道路技术标准的限制等问题很大程度上决定着大件运输能否顺利进行。本文主要对液压平板车的坡道通过性及空障通过性进行研究。 关键词:大件运输液压平板车通道选择坡道通过性空障通过性 除去少数的专用公路和大件运输公路外,我国的公路都是依据设计车型通行能力并考虑一定安全距离的情况下来设计。为保证大件运输车组顺利通过,必须通过校核后改进公路通过性或改变车组的通过性来适应公路的通行条件。本文主要对大件运输车辆的坡道通过性能及空障通过性进行研究。 一、坡度通过性 由于平板车升降结构的不同,平板车液压悬挂的升降幅度也有着相应的限制。当平板车通过坡道时通过能力就会受到限制。坡道曲率半径较大的时平板车将会出现悬挂行程不够的情况,导致平板车两端或者中间悬挂悬空。因此就需要通过校核来判断坡道的通过性。通常道路坡道主要为两种形式:一种为圆弧形式的坡道;一种为折角形式的坡道。 (一)弧形坡道通过能力 弧形坡道分为凸形和凹形两种。下面对这两种情况下平板车的通过性进行计算。如图1所示,图中近似认为平板车主梁为一直线,各字母代表意义如下: L——挂车第一轴与最后一轴的距离; h——挂车悬挂伸缩量; 平板车行程已经达到极限,平板车无法通过该圆弧弯道。此种情况下通常可以通过道路整修(增大R测)或者减少车辆轴数(减小Rmax)的办法通过校核。 (二)折角形式坡道通过能力 当车辆通过折角形式道路的坡道,将会在坡底或者坡顶存在两个极限位置,此两种极限情况的平板车通过图如图2所示:

液压传动课程设计液压系统设计举例

液压系统设计计算举例 液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容,包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例,介绍液压系统的设计计算方法。 1 设计要求及工况分析 设计要求 要求设计的动力滑台实现的工作循环是:快进 → 工进 → 快退 → 停止。主要性能参数与性能要求如下:切削阻力F L =30468N ;运动部件所受重力G =9800N ;快进、快退速度υ1= υ3=0.1m/s ,工进速度υ2=×10-3m/s ;快进行程L 1=100mm ,工进行程L 2=50mm ;往复运动的加速时间Δt =;动力滑台采用平导轨,静摩擦系数μs =,动摩擦系数μd =。液压系统执行元件选为液压缸。 负载与运动分析 (1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30468N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力: 静摩擦阻力 N 196098002.0s fs =?==G F μ 动摩擦阻力 N 98098001.0d fd =?==G F μ (3) 惯性负载 N 500N 2.01 .08.99800i =?=??= t g G F υ (4) 运动时间 快进 s 1s 1.0101003 11 1=?==-υL t 工进 s 8.56s 1088.010503 322 2=??==--υL t 快退 s 5.1s 1.010)50100(3 3 2 13=?+=+= -υL L t 设液压缸的机械效率ηcm =,得出液压缸在各工作阶段的负载和推力,如表1所列。

工程机械液压传动系统开式系统与闭式系统区别及优缺点解读

工程机械液压传动系统开式系统与闭式系统区别及优缺点 开式系统 开式系统是指液压泵 1从油箱 5吸油, 通过换向阀 2给液压缸 3(或液压马达供油以驱动工作机构,液压缸 3(或液压马达的回油再经换向阀回油箱。在泵出口处装溢流阀 4。这种系统结构较为简单。由于系统工作完的油液回油箱, 因此可以发挥油箱的散热、沉淀杂质的作用。但因油液常与空气接触,使空气易于渗入系统,导致路上需设置背压阀,这将引起附加的能量损失,使油温升高。在开式系统中, 采用的液压泵为定量泵或单向变量泵, 考虑到泵的自吸能力和避免产生吸空现象, 对自吸能力差的液压泵, 通常将其工作转速限制在额定转速的 75%以内, 或增设一个辅助泵进行灌注。工作机构的换向则借助于换向阀铸造。换向阀换向时, 除了产生液压冲击外, 运动部件的惯性能将转变为热能,而使液压油的温度升高。但由于开式系统结构简单,仍被大多数起重机所采用。 闭式系统 在闭式系统中, 液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连, 工作液体在系统的管路中进行封闭循环。闭式系统结构较为紧凑,不口空气接触机会较少,空气不易渗入系统,故传动的平稳性好。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现, 避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂, 由于闭式系统工作完的油液不回油箱, 油液的散热和过滤的条件较开式系统差。为了补偿系统中的泄漏,通常需要一个小容量的补液泵进行补油和散热, 因此这种系统实际上是一个半闭式系统。 一般情况下, 闭式系统中的执行元件若采用双作用单活塞杆液压缸时, 由于大小腔流量不等, 在工作过程中,会使功率利用率下降。所以闭式系统中的执行元件一般为液压马达。

液压传动系统的设计和计算word文档

10 液压传动系统的设计和计算 本章提要:本章介绍设计液压传动系统的基本步骤和方法,对于一般的液压系统,在设计过程中应遵循以下几个步骤:①明确设计要求,进行工况分析;②拟定液压系统原理图;③计算和选择液压元件;④发热及系统压力损失的验算;⑤绘制工作图,编写技术文件。上述工作大部分情况下要穿插、交叉进行,对于比较复杂的系统,需经过多次反复才能最后确定;在设计简单系统时,有些步骤可以合并或省略。通过本章学习,要求对液压系统设计的内容、步骤、方法有一个基本的了解。 教学内容: 本章介绍了液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。 教学重点: 1.液压元件的计算和选择; 2.液压系统技术性能的验算。 教学难点: 1.泵和阀以及辅件的计算和选择; 2.液压系统技术性能的验算。 教学方法: 课堂教学为主,充分利用网络课程中的多媒体素材来表示设计的步骤及方法。 教学要求: 初步掌握液压传动系统设计的内容、基本步骤和方法。

10.1 液压传动系统的设计步骤 液压传动系统的设计是整机设计的一部分,它除了应符合主机动作循环和静、动态性能等方面的要求外,还应当满足结构简单,工作安全可靠,效率高,经济性好,使用维护方便等条件。液压系统的设计,根据系统的繁简、借鉴的资料多少和设计人员经验的不同,在做法上有所差异。各部分的设计有时还要交替进行,甚至要经过多次反复才能完成。下面对液压系统的设计步骤予以介绍。 10.1.1 明确设计要求、工作环境,进行工况分析 10.1.1.1 明确设计要求及工作环境 液压系统的动作和性能要求主要有:运动方式、行程、速度范围、负载条件、运动平稳性、精度、工作循环和动作周期、同步或联锁等。就工作环境而言,有环境温度、湿度、尘埃、防火要求及安装空间的大小等。要使所设计的系统不仅能满足一般的性能要求,还应具有较高的可靠性、良好的空间布局及造型。 10.1.1.2 执行元件的工况分析 对执行元件的工况进行分析,就是查明每个执行元件在各自工作过程中的速度和负载的变化规律,通常是求出一个工作循环内各阶段的速度和负载值。必要时还应作出速度、负载随时间或位移变化的曲线图。下面以液压缸为例,液压马达可作类似处理。 就液压缸而言,承受的负载主要由六部分组成,即工作负载,导向摩擦负载,惯性负载,重力负载,密封负载和背压负载,现简述如下。 (1)工作负载w F 不同的机器有不同的工作负载,对于起重设备来说,为起吊重物的重量;对液压机来说,压制工件的轴向变形力为工作负载。工作负载与液压缸运动方向相反时为正值,方向相同时为负值。工作负载既可以为定值,也可以为变量,其大小及性质要根据具体情况加以分析。

自行式平板运输车转向机构的设计研究(中)

自行式平板运输车转向机构的设计研究 引言 自行式平板重型运输车属于专用汽车,是一种多输入多输出、行走桥和转向机构分布式布置、功能复杂的机–电–液一体化地面车辆。自行式平板运输车采用可拼接、模块化组合方式,可以根据所运设备的具体情况和路面条件进行不同形式的组合以适应运输要求。广泛应用于建筑、矿业生产、钢铁冶炼、船舶制造等行业。 国外自行式动力平板车的技术起步早,专业化程度高,其技术已很成熟。目前国际上大型的液压平板车的品牌主要有Cometto(科米托)、Goldhofer(歌德浩夫)、Nicolas(尼古拉斯)和Scheuerle(索爱勒)等。国内有上海电力环保设备总厂有限公司、郑州大方桥梁机械有限公司等。 随着我国造船业和桥梁建筑业的发展,各大运输企业陆续从国外引入了一些大型自行式平板车来满足生产要求,但存在成本高、维护不及时等问题。针对这种情况,有必要研制拥有自主知识产权的国产高性能自行式动力平板运输车。 自行式平板车的转向系统是集机械、电子、液压为一体的协同工作的控制系统。目前自行式重型平板车的转向系统国外技术大多采用微电脑控制的液压独立转向,其转向角度可达到180°以上,即实现横向行驶。本文设计的自行式平板车单

模块载重100吨,共四轴线,系统最高工作压力为28MPa,工作时要求平板车的每个轮组独立转向,转向角度达到180°,它的转向行驶模式有:直行、斜行、横行,正常转向行驶。 平板车整车采用液压驱动,液压制动、液压升降平台高度,所以转向机构可采用液压马达或液压缸驱动。本文根据平板车的功能要求及结构特点分别设计了液压缸驱动式六杆转向机构和液压马达驱动式齿轮转向机构两种转向方案。并应用Pro/E软件对这两种转向机构分别进行了三维整车建模和运动学仿真验证。 1 概述 课题提出的背景、目的和意义 随着世界各国国民经济的增长,公路交通状况不断改善,对汽车的专业化、高速化、重型化的要求越来越明显,世界各国对专用汽车的需求逐年增加。近年来,专用汽车增长率均大于载货车增长率,各国专用车的产量占载货车产量的比率逐年递增,发达国家尽量以专用车替代载货汽车。目前专用汽车占载货汽车市场的半壁江山。从世界各国专用汽车的技术含量看,专用汽车技术含量比普通载货汽车高,而重型专用汽车属于高技术、高附加值产品,其附加值达40%以上。近年来我国专用车辆伴随着汽车工业的进步得到迅速发展。国民经济的发展对专用车辆的专用工作装置的要求越来越

液压平板车安全操作规程(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 液压平板车安全操作规程 (正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-8688-41 液压平板车安全操作规程(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管 理机构进行设置固定的规范,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1.0 特别提示: 1.1 操作者在没有取得本设备操作许可证之前,不能独立操作本设备; 1.2 操作者在操作使用本设备前,必须认真阅读本设备的操作使用说明书并完全理解说明书所述内容。否则,不得操作使用本设备; 该车在起步、行驶和装卸时,必须在指挥人员的统一指挥下进行作业。 1.4操作人员必须穿戴整齐的劳动保护用品。 2.0 起动前的准备: 2.1 检查液压平板车周围是否存在不安全因素; 2.2 检查液压平板车的行驶路线,确保有一个好的视野范围和可视度; 2.3 检查发动机油底壳、喷油泵总成、液压油箱、

各齿轮箱等的油位是否在规定范围; 2.4 检查油箱中的油量是否充足; 2.5 检查冷却系统、蓄电池的液位是否在规定范围; 2.6 检查风扇、水泵、发电机等皮带的松紧度; 2.7 检查电气元件及接线是否良好; 2.8 检查灯光、雨刮器和音响信号是否齐全可靠; 2.9 检查各制动按钮是否在制动位置,并检查其它操作开关是否在中立位置; 2.10 检查转向器、制动器是否灵活可靠,自由行程是否在规定的范围内。 3.0 起动运转: 3.1 拨动锁式开关,起动柴油机(天冷时先预热,预热时间不得超过40秒:热车起动时,起动前先将钥匙在加热点处呆5秒钟左右后再起动)每次接通起动马达的时间不得超过20 秒,重复起动时间间隔不得少于1分钟; 3.2 起动后通过检测/测试按钮检测各报警信号

机床夹紧、进给液压传动系统设计

液压传动课程设计 中国矿业大学机电学院 选修课

设计参数: 不计惯性负载 题目:在某专用机床上有一夹紧进给液压系统,完成工件的先夹紧后、后进给任务,工作原理如下: 夹紧油缸: 快进→慢进→达到夹紧力后启动进给油缸工作 进给油缸: 快进→慢进→达到进给终点→快速退回 夹紧油缸快速退回。 夹紧缸快进速度:0.05m/s 夹紧缸慢进速度:8mm/s 最大夹紧力:40KN 进给油缸快进速度:0.18m/s 进给油缸慢进速度:0.018m/s 最大切削力:120KN 夹紧缸行程:用行程开关调节(最大250mm) 进给缸行程:用行程开关调节(最大1000mm) 一、工况分析: 1.负载分析

已知最大夹紧力为40KN,则夹紧油缸工作最大负载 140 F KN = 已知最大切削力为120KN,则进给油缸工作最大负载 2120 F KN = 根据已知负载可画出负载循环图1(a) 根据已知快进、快退速度及工进时的速度范围可画出速度循环图1(b) 图1(a) 图1(b)

2.确定液压缸主要参数 根据系统工作原理可知系统最大负载约为120KN 参照负载选择执行元件工作压力和主机类型选择执行元件工作压力最大负载宜选取18p MPa =。动力滑台要求快进、快退速度相等,选用单杆液压缸。此时液压缸无缸腔面积1A 与有缸腔面积2A 之比为2,即用活塞杆直径d 与活塞直径D 有d=的关系。为防止液压缸冲击,回油路应有背压2P ,暂时取MPa P 6.02=。 从负载循环图上可知,工进时有最大负载,按此负载求液压缸尺寸。根据液压缸活塞力平衡关系可知: M e F A p A p η+= 2211 212A A = 其中,M η为液压缸效率,取95.0=M η 2 46 2 111046.8910)3.04(95.031448)2 (m p p F A M e -?=?-= - = η m A D 1067.014 .31046.894441 =??== -π m D d 075.0707.0== 将D 和d 按GB2348-30圆整就近取标准值,即

卧式钻床动力滑台液压传动系统设计

XXXX校名 课程设计说明书 学生姓名:学号: 学院: 专业: 题目:卧式钻床动力滑台液压传动系统设计 指导教师:职称: 职称: 20**年12月5日

目录 1.负载分析 (2) 2.绘制液压工况(负载速度)图 (3) 3.初步确定液压缸的参数 (3) 3.1.初选液压缸的工作压力: (3) 3.2.计算液压缸尺寸: (4) 3.3.计算液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量及功率: (4) 3.4.绘制液压缸工况图 (5) 4.拟定液压系 (5) 4.1.选择液压回路 (5) 4.2.液压系统的组合 (5) 5.液压元件的计算和选择 (7) 5.1.确定液压泵的容量及驱动电机的功率: (7) 5.2.液压泵的流量 (7) 5.3.选择电动机 (7) 5.4.元件选择 (8) 5.5.确定管道尺寸 (8) 5.6.确定油箱容积: (8) 6.管路系统压力损失验算 (9) 6.1.判断油流状态 (9) 6.2.沿程压力损失 (9) 6.3.局部压力损失 (10) 7.液压系统的发热与温升验算 (11) 7.1.液压泵的输入功率 (11) 7.2.有效功率 (11) 7.3.系统发热功率 (11) 7.4.散热面积 (11) 7.5.油液温升 (11) 8.参考文献: (12)

1. 负载分析 1.切削力: Ft=16000N 2.导轨摩擦阻力 静摩擦力: fs F =W f S =0.2 ?20000 = 4000N 动摩擦力:fd F = W f d =0.1?20000 = 2000N 3.惯性阻力 (1)动力滑台快进惯性阻力m F ,动力滑台启动加速、反向启动加速和快退减速制动的加速度相等,s m v /15.0=?,s t 20.0=? N t v g w F m 153020.015 .08.920000=?=??= (2)动力滑台快进惯性阻力' m F ,动力滑台由于转换到制动是减速,取s m v /1074-?=?, s t 20.0=? N t v g w F m 14.720 .01078.9200004' =??=??=- 液压缸各动作阶段负载列表如下: 工况 计算公式 液压缸负载F (N ) 液压缸推力 (m F F η =) 启动 F= W f S 5000 5556 加速 F =W f d + m F 6326 7029 快进 F=W f d 2500 2778 工进 F=t F +W f d 18000 20000 制动 F =W f d — ' m F 2483 2759 快退 F=W f d 2500 2778 制动 F =W f d — m F —1326 —1473

自动立体车库PLC控制系统设计论文

摘要 立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市里面汽车数量的不断增加,停车困难的问题己经成为大中型城市的普遍现象。自动立体化立体车库可充分利用上地资源,发挥空间优势,最大限度地停放车辆,成为解决城市停车困难问题的重要途径。本课题以最为典型的升降横移式立体车库为研究对象,综合考虑立体车库制造成本和运行效率等因素进行设计。 本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上,选择三层十车位式自动立体车库结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言,可分为三大部分:车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。本文简单介绍了车库的主体结构特点和传动机构部分。在对升降横移式立体车库控制系统的设计中,采用了先进的PLC控制,运用西门子公司的编程软件编制了升降横移式立体车库控制系统的程序,并经调试、运行,证明采用可编程序控制器(PLC)作为控制系统简单易行。其稳定、可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统非常完美。为了使停车设备满足使用要求,根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际,在升降横移式立体车库中使用了一些必要的安全技术,这样保证了车辆的绝对安全,使得整个车库可以安全平稳的运行。 关键词:自动立体车库;控制系统;可编程序控制器。

Abstract Stereo garage is specifically implement check of vehicles automatic parking and scientific storage facilities. With the increasing of urban car ownership, parking problem has become a common phenomenon of large and medium-sized cities. Mechanical stereo garage can make full use of land resources, give full play to the advantage of the play maximum parking vehicles becoming the important way to slow the problem of urban static traffic. This topic was typical to lift move transversely type parking equipment as the research object, considering the three-dimensional garage dual factors of manufacturing cost and operation efficiency. In the garage at home and abroad present situation and the development trend on the basis of investigation and choose three layers of ten parking type automatic stereoscopic garage structure as the research model. Lifting and moving type stereo garage in terms of their component parts, can be divided into three parts: the garage structural parts, transmission parts and control system. This article simply introduces the main structural characteristics and transmission mechanism parts of the garage. In three-dimensional garage for lifting and moving the design of control system, adopt advanced PLC control, using Siemens programming software of the control system of three-dimensional garage for lifting and moving type, and the debugging and running, prove that using programmable controller (PLC) as control system is simple. Its stable, reliable, rapid, cost-effective features makes the control system very perfect. In order to make the parking equipment meets the requirement, according to the state of mechanical parking equipment general safety standards, lift the lateral movement type parking equipment and actual using some necessary safety technology in the lift move transversely, so that ensures the complete safety of the vehicle, make the whole garage can be safe and smooth operation. Keywords:automatic stereoscopic garage;control system;PLC.

(完整版)基于PLC的立体车库控制系统开题报告

毕业设计开题报告 课题题目基于PLC的立体车库控制系统设计 课题来源生产实践是否实做□ 成果形式毕业设计■ 毕业论文□ 开题报告内容(可另附页) 见附页 指导教师意见(课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合理、工作条件是否具备等) 课题难度适中,工作量饱满,进度安排合理,具备毕业设计工作条件。 指导教师签名: 年月日 专家组及学院意见(选题是否适宜、各项内容是否达到毕业设计(论文)大纲要求、整改意见等) 专家组成员签字:教学院长(签章): 年月日

附页 附页 一.课题研究的目的及意义 随着社会的发展,城市人口日益增多,楼房和车辆也越来越多,特别是随着改 革开放以来,国民经济的高速发展为汽车工业的振兴注入了强劲的动力。目前 中国家用轿车的保有量为489 万辆到2010年将增加达到1466万辆2倍,到2020年这一数字再增加4倍,达到7200万辆。届时我国大城市的车辆越来越多,而除了新建的高档住宅小区外,大多数普通住宅小区的车库严重配套不足,以至于小区内小轿车到处乱停乱放,马路边、人行道、甚至草坪上都停车。“十五”期间,国家鼓励轿车进入家庭,随着城市居民汽车普及率的大幅提高,在中 国城市土地资源越来越紧缺的情况下,城市住宅小区的停车难问题已经日益突出,许多大城市为了解决这个问题,都提出了住宅小区停车位的供应以配建为主,并都制定了新的建筑物配建停车设施标准,如合肥市住宅区配建停车位标 准提高到0.5-1.6个不等。 但我国大城市普通住宅区以及老城区以前建立的住宅区大部分都没有建停车场(库),也不会有太大的地方和空间来建大型停车场,也就无法满足住宅小区内广大居民的停车需求。为此停车问题也就逐渐成为大城市一个大难题。城市中有 限的地面面积已经无法提供足够的停车车位,于是向空间发展成为解决当前问 题的一条重要途径。立体停车库就是在这种背景下发展起来的。研究立体停车 库网络智能管理系统不仅能够降低成本,带来经济效益,更能提高效率,方便 人们的日常生活。最后,通过毕业设计,在综合利用以前所学知识同时,进一 步的学习了专业知识,为参加工作和进一步的深造做准备。 二.本课题国内外研究现状 早在50多年前,立体停车就在国外有所发展,先后出现了针对家庭使用的双层停车设备,利用住宅空地建起2-4层升降横移停车设备,适合城市中心商住区 使用的停车楼和停车塔;利用广场、建筑物下面的空间建设地下车库。自70年代末起,世界经济高速发展,汽车逐渐普及,保有量不断增加,迫使地少人多、车多的国家、地区和一些发达国家积极开展了机械式停车技术的研究开发和制 造应用。以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于

液压平板车安全操作规程(标准版)

The prerequisite for vigorously developing our productivity is that we must be responsible for the safety of our company and our own lives. (安全管理) 单位:___________________ 姓名:___________________ 日期:___________________ 液压平板车安全操作规程(标准 版)

液压平板车安全操作规程(标准版)导语:建立和健全我们的现代企业制度,是指引我们生产劳动的方向。而大力发展我们生产力的前提,是我们必须对我们企业和我们自己的生命安全负责。可用于实体印刷或电子存档(使用前请详细阅读条款)。 1.0特别提示: 1.1操作者在没有取得本设备操作许可证之前,不能独立操作本设备; 1.2操作者在操作使用本设备前,必须认真阅读本设备的操作使用说明书并完全理解说明书所述内容。否则,不得操作使用本设备; 该车在起步、行驶和装卸时,必须在指挥人员的统一指挥下进行作业。 1.4操作人员必须穿戴整齐的劳动保护用品。 2.0起动前的准备: 2.1检查液压平板车周围是否存在不安全因素; 2.2检查液压平板车的行驶路线,确保有一个好的视野范围和可视度; 2.3检查发动机油底壳、喷油泵总成、液压油箱、各齿轮箱等的油位是否在规定范围;

2.4检查油箱中的油量是否充足; 2.5检查冷却系统、蓄电池的液位是否在规定范围; 2.6检查风扇、水泵、发电机等皮带的松紧度; 2.7检查电气元件及接线是否良好; 2.8检查灯光、雨刮器和音响信号是否齐全可靠; 2.9检查各制动按钮是否在制动位置,并检查其它操作开关是否在中立位置; 2.10检查转向器、制动器是否灵活可靠,自由行程是否在规定的范围内。 3.0起动运转: 3.1拨动锁式开关,起动柴油机(天冷时先预热,预热时间不得超过40秒:热车起动时,起动前先将钥匙在加热点处呆5秒钟左右后再起动)每次接通起动马达的时间不得超过20秒,重复起动时间间隔不得少于1分钟; 3.2起动后通过检测/测试按钮检测各报警信号灯的功能是否良好; 3.3怠速5~10分钟,使柴油机在低速、中速运转暖机之后方可满负荷运转;

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