第1章前言
1.1 关于汽车起重机
汽车起重机是装在普通汽车底盘或特制汽车底盘上的一种起重机..其行驶驾驶室与起重操纵室分开设置。这种起重机的优点是机动性好..转移迅速。缺点是工作时须支腿..不能负荷行驶..也不适合在松软或泥泞的场地上工作。
汽车起重机的底盘性能等同于同样整车总重的载重汽车..符合公路车辆的技术要求..因而可在各类公路上通行无阻。此种起重机一般备有上、下车两个操纵室..作业时必需伸出支腿保持稳定。起重量的范围很大..可从8吨～1000吨..底盘的车轴数..可从2～10根。是产量最大..使用最广泛的起重机类型。
1.2 液压传动应用于汽车起重机上的优缺点
1.2.1优点
1. 在起重机的结构和技术性能上的优点：
来自汽车发动机的动力经油泵转换到工作机构..其间可以获得很大的传动比..省去了机械传动所需的复杂而笨重的传动装置。不但使结构紧凑..而且使整机重量大大的减轻..增加了整机的起重性能。同时还很方便的把旋转运动变为平移运动..易于实现起重机的变幅和自动伸缩。各机构使用管路联结..能够得到紧凑合理的速度..改善了发动机的技术特性。便于实现自动操作..改善了司机的劳动强度和条件。由于元件操纵可以微动..所以作业比较平稳..从而改善了起重机的安装精度..提高了作业质量。
采用液压传动..在主要机构中没有剧烈的干摩擦副..减少了润滑部位..从而减少了维修和技术准备时间。
2．在经济上的优点
液压传动的起重机..结构上容易实现标准化..通用化和系列化..便于大批量生产时采用先进的工艺方法和设备。此种起重机作业效率高..辅助时间短..因而提高了起重机总使用期间的利用率..对加速实现四个现代化大有好处。
1.2.2 缺点
液压传动的主要缺点是漏油问题难以避免。为了防止漏油问题..元件的制造
造和系统的调试需要较高的技术水平。
从液压传动的优缺点来看..优点大于缺点..根据国际上起重机的发展来看..不论大小吨位都采用液压传动系统。纵观众多用户的反馈意见..液压式汽车起重机深受他们的欢迎和好评。所以QY8型汽车起重机决定采用液压传动的形式。
1.3 汽车起重机液压系统功能、组成和工作特点
汽车起重机液压系统一般由起升、变幅、伸缩、回转、支腿和控制六个主回路组成。从图1-1可以看出..各个回路之间具有不同的功能、组成和工作特点：1、起升回路
起升回路起到使重物升降的作用。
起升回路主要由液压泵、换向阀、平衡阀、液压离合器和液压马达组成。
起升回路是起重机液压系统的主要回路..对于大、中型汽车起重机一般都设置主、副卷扬起升系统。它们的工作方式有单独吊重、合流吊重以及单独共同吊重三种方式..其中对于吊大吨位且要求速度不太高时用主卷扬吊的方式..对于吊小吨位且要求速度不太高时用副卷扬吊的方式；对于吊大吨位且要求速度比较高时用主副卷扬泵合流吊的方式；对于吊比较长的物体时用单独共同吊重方式。
图1-1 汽车起重机各回路工作状态图
2．回转回路
回转回路起到使吊臂回转..实现重物水平移动的作用。
回转回路主要由液压泵、换向阀、平衡阀、液压离合器和液压马达组成..由于回转力比较小所以其结构没有起升回路复杂。
回转机构使重物水平移动的范围有限..但所需功率小..所以一般汽车起重机都设计成全回转式的..即可在左右方向任意进行回转。
3．变幅回路
绝大部分工程起重机为了满足重物装、卸工作位置的要求..充分利用其起吊能力（幅度减小能提高起重量）..需要经常改变幅度。变幅回路则是实现改变幅度的液压工作回路..用来扩大起重机的工作范围..提高起重机的生产率。
变幅回路主要由液压泵、换向阀、平衡阀和变幅液压缸组成。
工程起重机变幅按其工作性质可分为非工作性变幅和工作性变幅两种。非工作性变幅指只是在空载条件下改变幅度。它在空载时改变幅度..以调整取物装置的位置..而在重物装卸移动过程中..幅度不改变。这种变幅次数一般较少..而且采用较低的变幅速度..以减少变幅机构的驱动功率..这种变幅的变幅机构要求简单。工作性变幅能在带载的条件下改变幅度。为了提高起重机的生产率和更好地满足装卸工作的需要..常常要求在吊装重物时改变起重机的幅度..这种类型的变幅次数频繁..一般采用较高的变幅速度以提高生产率。工作性变幅驱动功率较大..而且要求安装限速和防止超载的安全装置。与非工作性变幅相比..这种变幅要求的变幅机构较复杂..自重也较大..但工作机动性却大为改善。汽车起重机由于使用了支腿..除了吊非常轻的重物之外..必须带载变幅。
4．伸缩回路
伸缩回路可以改变吊臂的长度..从而改变起重机吊重的高度。
伸缩回路主要由液压泵、换向阀、液压缸和平衡阀组成..根据伸缩高度和方式不同其液压缸的节数结构也就大不相同。
汽车起重机的伸缩方式主要有同步伸缩和非同步伸缩两种..同步伸缩就是各节液压缸相对于基本臂同时伸出..采用这种伸缩方式不仅可以提高臂的伸出效率..而且可以使臂的结构大大简化..提高起重机的吊重。伸缩回路只能在起重机吊重之前伸出。
5．支腿回路
支腿回路是用来驱动支腿..支呈整台起重机的。
支腿回路主要由液压泵、水平液压缸、垂直液压缸和换向阀组成。
汽车起重机设置支腿可以大大提高起重机的起重能力。为了使起重机在吊重过程中安全可靠..支腿要求坚固可靠..伸缩方便。在行驶时收回..工作时外伸撑地。还可以根据地面情况对各支腿进行单独调节。
1.4 整机性能参数
最大起重量*幅度 40t*3m
最大起升高度 46 m
滑轮组倍率 11
主臂全程伸缩时间 162Sec
主臂变幅范围 -2-80degree
主臂变幅时间 60Sec
主卷扬单绳速度 0-110 m/min
副卷扬单绳速度 >40 m/min
M最大起升力矩 1401 kN.m
最大回转速度 0-2.0 r/min
最高行驶速度 68 km/h
最大爬坡度 37%
最小转弯半径 12m
行驶状态总重 37.51t
外形尺寸13.65×2.75×3.46m
支腿距离(纵向×横向) 5.45×6.2m
上车空冷发动机斯太尔WD615.61
最大功率 191KW（2600rpm）
最大扭矩 828Nm(1600rpm)
1.5 本课题主要研究工作
本课题主要针对汽车起重机的功能、组成和工作特点..结合国内外汽车起重机的运用现状和发展趋势..设计一款能够适应国内外工程建设的中型汽车起重机（QY40）液压系统。在设计本机液压系统时..在明确设计任务和设计要求..不要偏离题目；仔细研究设计方案..理清设计思路..使设计过程清晰化..这两点的基础上。进行以下研究工作：
1、分析已有的汽车起重机..结合本机特点..对液压元件进行选择。
2、对各工作机构液压回路进行设计..对个回路的组成原理和性能进行分析。
3、根据本机液压系统工作参数和各机构主要参数对液压系统进行设计计算..即对各种类型的主要元件进行设计计算..并且对其进行选择。
第2章液压系统元件选择
2.1 典型工况分析及对系统要求
2.1.1伸缩机构的作业情况
汽车起重机工作中主要用到的机构是主、副卷扬机构..回转机构；在重物下降定位时常常用到变幅机构。带载伸缩是比较危险的..在实际作业中很少使用..空载吊臂伸缩循环仅占试验基本工况作业循环次数的5％..故伸缩及带载伸缩不是典型工况。
2.1.2副臂的作业情况
大多数汽车起重机都带有副臂..它的作用是增加起重机的最大起升高度。很多大型汽车起重机主臂前都有一个突出滑轮..在副卷扬工作时..顺着滑轮吊下副钩..用于主、副卷扬的组合动作..而很少用副臂与主卷扬进行组合动作。本机属于中型起重机..不提倡采用副臂..不过可以增加臂的节数来增大最大起升高度。
2.1.3三个以上机构的组合作业情况
有些大型汽车起重机要求有三、四个动作同时组合功能..是靠手柄的45°联动功能实现的..即一个手柄同时控制两个机构的运动..这种操作方式对司机的操作水平要求很高..且有危险..实际作业中很少使用。本机为中型起重机实现功能没有大型的多..操作也没大型的那么复杂..采用电液比例伺服系统来控制..操作灵活稳定..因此..对操作人员要求不是很高。
2.1.4典型工况的确定
根据以上原则..各机构的实际作业情况..起重机试验规范..以及很多操作者的实际经验..可确定表2-1的五种工况..作为大中型汽车起重机的典型工况。设计液压系统时要求各系统的动作能够满足这些工况要求。
表2-1 汽车起重机典型工况表
2.1.5 系统要求
根据汽车起重机的典型工作状况对系统的要求主要反映在对以下几个液压回路的要求上。
1. 起升回路
（1）主、副卷扬既能单动..又能同时动作..要求自动分流合流并将保证低压合流高压自动分流。
（2）副卷扬只要求单泵供油。
（3）要求卷扬机构微动性好..起、制动平稳..重物停在空中任意位置能可靠制动..即二次下滑问题..以及二次下降时的重物或空钩下滑问题..即二次下降问题。
2. 回转回路
（1）具有独立工作能力。
（2）回转制动应兼有常闭制动和常开制动（可以自由滑转对中）..两种情况。
3. 变幅回路
（1）带平衡阀并设有二次液控单向阀锁住保护装置。
（2）要求起落臂平稳..微动性好..变幅在任意允许幅值位置能可靠锁死。
（3）要求在有载荷情况下能微动。
（4）平衡阀应备有下腔压力传感器接口..作为力矩限制器检测星号源。
4. 伸缩回路
本机伸缩机构采用四节臂（含有三个液压缸）..由于本机为中型起重机为了使本机运用广泛..采用电液阀控制液压缸实现各节臂顺序伸缩。各节臂具有任意伸缩的选择性..但不能实现同部伸缩。
5. 控制回路
（1）为了使操纵方便总体要求操纵手柄限制为两个。
（2）操纵元件必须具有45°方向操纵两个机构联动能力。
6. 支腿回路
（1）要求垂直支腿不泄漏..具有很强的自锁能力（不软腿）。
（2）要求各支腿可以进行单独调整。
（3）要求水平支腿伸出距离足够大..能够满足最大吊重而不至于整机倾翻。（4）要求垂直支腿能够承载最大起重时的压力。
（5）起重机行走时不产生掉腿现象。
2.2 液压系统类型选择
2.2.1 本机液压系统分析
根据开式和闭式系统的优缺点、典型工况..结合国内外同类产品的具体情况..上车液压系统决定选用多泵多回路和多种型式的高压变量系统。在起升（主、副卷扬）、回转、伸缩、变幅、支腿和控制6个液压回路中..起升和回转采用独立闭式油路..变幅、伸缩和支腿采用开式油路。
起升油路分主卷扬油路和副卷扬油路..液压泵采用具有压力切断功能的双向电液比例排量调节泵..此泵能实现排量与输入电压信号成正比的控制功能..用手动比例电压控制阀来进行调节..它与定量马达构成了两个独立的容积调速回路。副卷扬油路可通过合流阀向主卷扬油路自动合流。主副卷扬回路中设有压力记忆阀..防止二次起升下坠..缓冲补油和自动冷热油交换等装置。
由于本机属于中型起重机..回转比较频繁..所以回转油路由双向电液比例排量调节泵和定量马达组成..除采用缓冲补油和冷热油自动交换措施外..还采用了防止“打停现象”（在回转过程中出现打停后再回转现象）和防止臂杆因外力（风力等）引起的自由摆动的特殊阀（图中18）。
伸缩回路有四节液压缸..使用电液阀控制使液压缸实现顺序伸缩和各节臂单独伸缩。回路中..电磁阀仅通过推动液动阀所需的流量..流量较小..而流动阀才
流量..从而提高伸缩速度。
大中型起重机的变幅机构..为了减小变幅缸的缸径..通常采用双缸并联回路..即两个等直径的变幅缸分别置于臂的两侧跟臂一起刚性连接。本机采用液控单向阀来锁紧臂自动下滑..才用了一平衡阀来防止在变幅下降时产生超速现象。
伸缩、变幅回路在工作时只能一个单独工作..用电液比例换向阀来控制它们的伸缩速度。本机采用了一个二位六通转阀来切换伸缩、变幅油路..这样不但可以实现一个操作手柄单独操作伸缩、变幅工作..而且用一个二位六通转阀替换了一个电液比例换向阀和一个电路切换开关降低了生产成本。
支腿回路采用H式支腿..此支腿外伸距离大..每一支腿有两个液压缸..一个水平的..一个垂直的..支腿外伸后成H形。支腿回路的各油缸均采用手柄操纵换向阀来实现各种控制。回路中支腿油路转阀可以对各支腿进行单独调节和共同伸缩..液控单向阀可以防止支腿软腿现象。
控制回路采用电控方式来实现。主、副卷扬回路..回转回路均采用了电液比例排量调节泵..此泵能实现排量与输入电信号成正比的控制功能。此泵的控制过程为：操纵手控电阀发给电液比例方向阀一定量电信号值..电液比例方向阀有一对应位移..并打开阀口使补油泵的油液进入变量活塞缸..使之对电液比例方向阀有一跟踪位移..并使泵的排量变化..直至变量活塞缸的反馈移动量又使电液比例方向阀的阀口关闭为止。这就使得操纵者搬动手控电阀的角度与泵的排量成正比例变化..达到预期的操纵目的。伸缩、变幅回路也采用电液比例阀控制其速度..操纵方式也是用手动比例电压控制阀。采用电液比例控制的调速系统..不仅可以省力..也可改变主机的设计柔性..并且可以实现远距离有线或无线控制。
根据汽车起重机的工况..支腿回路、伸缩回路和变幅回路只能一个单独工作..所以采用同一个液压泵供油。主、副卷扬回路..回转回路都用了电液比例排量调节泵..它们都带有副泵..此副泵负责给自己所在闭式回路补油和提供控制油。
2.2.2 各机构动作组合、分配及控制
1. 各机构组合情况
图2-1 各机构动作组合情况
支腿机构在起升过程中不能动作..但是支腿回路不工作时其他的回路均不能工作..回转可以与各个机构进行组合动作..主副起升之间..以及主、副起升分别与变幅..伸缩回路要有组合动作功能..伸缩、变幅之间不需要组合动作..在相同手柄上控制的两个是靠手动比例电压控制阀的手柄45°联动功能完成..应尽量少用..免得使操纵变得复杂。各机构组合情况如图2-1所示。
2. 动力分配情况
根据设计要求、工作情况、起重量等..本机的动力分配如图2-2所示：
动力元件：3双向电液比例排量调节泵..1个单向柱塞泵
图2-2 上车动力分配情况
3. 各机构的组合控制情况
对于支腿回路伸缩速度控制、伸缩回路、变幅回路、回转回路、主副卷扬回路都采用了电液比例控制方式..用手动比例电压控制阀手柄做操纵工具..其搭配情况如图2-3所示..控制量由比例电压控制阀的手柄45°联动完成（支腿电液比例方向阀单独控制..它与支腿油路转阀一起安装在底盘上）
图2-3 手动比例电压控制阀手柄的工作位置搭配情况
2.3 各种执行元件的选择
以上各步完成以后..本机的总体方案也已基本确定..各回路的主要元件也可初步确定了。
1、动力元件轴向柱塞双向变量泵（含辅助泵）、轴向柱塞定量泵
2、执行元件起升马达、回转马达、变幅油缸、伸缩臂油缸
3、控制元件功率限制阀、压力记忆阀、电磁阀、电液比例方向阀、先导比例阀、主副卷扬合流阀、变幅伸缩多路阀、回转中位浮动阀、平衡阀、单向阀、手动比例电压控制阀
4、辅助装置油箱、滤油器、各种管道及接头
第3章各液压回路组成原理和性能分析
3.1主副卷扬回路
主副卷扬回路如图3-1所示：
图3-1 主副卷扬回路
主副卷扬油路由双向电液比例排量调节泵和双向定量马达构成两个容积调速闭式油路..在主卷扬单动情况下..副卷扬泵通过一电磁换向驱动一液压换向阀向主卷扬油路供油..两泵合流..提高主卷扬作业速度。通过操作先导手柄可以双向改变油泵排量..调节马达转速。回路中设置有功率限制器..从而限制油泵最大功率..防止发动机过载。为避免二次起升下滑和下降下滑..回路中设置有压力记忆阀。
3.1.1性能要求
副卷扬不工作或低压轻负载时..主泵合流工作；起、制动平稳..微动性好；重物停在空中任意位置能可靠制动。
3.1.2主要元件
泵1（2）、马达5（6）、冷却阀13-1（13-2）、益流阀12-1（12-2）、压力记忆阀8-1（8-2）、单向可调节流阀9-1（9-2）、制动油缸10-1（10-2）、二位三通液压先导换向阀11-1（11-2）、或门型梭阀16-1（16-2）、功率限制器17-1（17-2）、三位四通液压先导换向阀14、三位六通电磁换向阀15。
3.1.3主要回路
油主路（含补油油路）、冷却油路、防过载油路、记忆阀油路、合流控制油路、防二次下滑油路。
3.1.4功能实现和工作原理
1. 主卷扬泵与副卷扬泵合流工作状态(起升)
如图3-1所示
A）控制油路（含电路）
37-3（左移）电流 1-4（下）（1-4上移） 1-4 油箱
泵1 1-2 1-4 1-3（下）
1-3（上）油箱（1-1输出流量）
38-3（左移）电流 2-4（下）（2-4上移）泵2 2-4 油箱
2-2 2-4 2-3（下）
2-3（上）油箱（2-1输出流量）
制动器打开：12 11-1（上） 9-1 10-1 （10-1制动打开）B路（↑） 8-1（+）
B）主油路
主泵：11 5
泄油 13-1（左） 12-1 油箱
2-2 DF2（+）泄油 13-1（左） 12-1 油箱
2. 主卷扬泵与副卷扬泵合流状态（下降）
A）路（含电路）
37-4（右移）电流 1-4（上）（1-4下移） 1-4 油箱
泵1 1-2 1-4 1-3（上）
1-3（下）油箱（1-1输出流量）（由于利用换向阀14可以在下降时不必对副泵进行换向控制）
38-3（左移）电流 2-4（下）（2-4上移）泵2 2-4 油箱
2-2 2-4 2-3（下）
2-3（上）油箱（2-1输出流量）制动器打开油路与起升状态相同。
B）主油路
主泵：
（右） 12-1 油箱
副泵（上） 5
2-2 DF1() 泄油 13-1（右） 12-1 油箱
3. 主卷扬回路分流状态
主卷扬回路分流起升、控制都和合流时的相同..下降时的工作状态跟起升时的操作方式基本相同..只是泵的操作方式跟起升时相反而已。
4. 副卷扬回路分流状态（起升）
A)控制油路（含电路）
38-3（左移）电流 2-4（下）（2-4上移）泵2 2-4 油箱
2-2 2-4 2-3（下）
2-3（上）油箱（2-1输出流量）
制动器打开：22 15(上) 9-2 10-2 （10-2的刹车打开）
B路（↑） 8-2（+
A)主油路
泵2：21 6
泄油 13-2（左） 12-2 油箱
5. 副卷扬回路分流状态（下降）
下降时跟起升时相同..只是泵的操作方向跟起升时相反。
6. 恒功率控制
如3-2所示：
图3-2 功率控制回路
压力过高 17-1-1左移 17-1-2开口变大控制油压力降低泵的倾角变小..流量降低；
压力过低 17-1-1右移 17-1-2开口减小控制油压力升高泵的倾角变大..流量变大；
3.2回转回路
回转回路如图3-3所示：
图3-3 回转回路
回转油路所需功率较小..因此采用小排量的双向电液比例排量调节泵和双向定量马达构成闭式容积调速回路。油泵中设置有电液比例伺服变量机构..辅助泵..缓冲补油阀..马达两腔并联有冲洗阀..其作用和工作原理与主副卷扬油路中的有关分析相同。由于回转功率小..回转油路没有设置功率限制装置。
回路中装有电磁浮动阀..DF
通电后..二位四通阀换向..锥阀控制腔与油箱
4
接通..锥阀开启..回转马达两腔连通形成短路..上车部分在回转方向上可以浮动..从而避免了起重机因起升高度大、起吊重物不易对中而使臂架和卷扬机构承受的不必要的侧向偏载。
3.2.1 性能要求
具有独立工作能力；工作过程中可防止“打停现象”和自由摆动；微动性能好。
3.2.2主要元件
泵3、电磁浮动阀19、冷却阀13-3、益流阀12-3、马达7、二位三通电磁阀18、制动油缸10-3
3.2.3主要回路
主油路（含补油油路）、冷却油路、制动油路、变量操纵控制油路
3.2.4功能实现和工作原理
1. 向左旋转
A）控制油路
38-1（左移）电流 3-4（下）（3-4上移）泵3 3-4 油箱
3-2 3-4 3-3（下）
3-3（上）油箱（2-1输出流量）制动器控制油路
3-2 DF3（+） 10-3（右）（制动器18打开）B）主油路
3 7
泄油 13-3（左） 12-3 油箱
2. 向右旋转
A）控制油路
38-2（右移）电流 3-4（上）（3-4下移） 3-4 油箱
泵3 3-2 3-4 3-3（上）
制动器控制油路跟向左转相同。
B）主油路
3 7
泄油 13-3（右） 12-3 油箱
3. 自由滑转对中
19-2（+） 19-1（+）（马达7处于浮动状态）3.3 伸缩回路
伸缩回路如图3-4所示：
图3-4 伸缩回路
此伸缩回路采用电磁液动阀组来控制各臂的伸缩..除了不能同步伸缩外..其他的伸缩方式都可以。
3.3.1性能要求
起、制动平稳..各缸应具有一定的伸缩选择性能；
3.3.2主要元件
转阀（23）、缸（25、26、27）、电磁-液控组阀（30、31）、平衡阀（29）、单向阀组（28）
3.3.3主要回路
缸25、26、27伸出、缩回油路..控制油路
3.3.4功能实现和工作原理
1. 缸25伸出
A）控制回路
35-1（常） 35-4（下位）（向伸缩臂油路通油）37-2（右移）电流 24（右）油油箱（24左移）23右转（切换成伸缩状态）B）主油路
4 35-4（下位） 24（右） 23（左）B 2
5 30-1（上）
29-1（开） 25（无杆腔）（缸25伸出）25（无杆腔）A 23（左） 24（右）油箱（回油）2. 缸25缩回
A）控制回路
35-1（常） 35-4（下位）（向伸缩臂油路通油）37-1（左移）电流 24（左）油油箱（24右移）23右转（切换成伸缩状态）B）主油路
4 35-4（下位） 24（左） 23（左）A 25（有杆腔）（缩回）25(无) 29-1(开) 30-1(上) 2
5 B 23(左) 24(左) 油箱（回油）
3. 缸26伸出
A）控制回路
35-1（常） 35-4（下位）（向伸缩臂油路通油）37-2（右移电流 24（右）油油箱（24左移）23右转（切换成伸缩状态）
DF5（+） 30-2（上位） 30-1（下位）（连通缸26油路）B）主油路
4 35-4(下位) 24(右) 23(左)B 2
5 30-1(下)B′31-1(上)
29-2（开） 26（无杆腔）（缸26伸出）26(有杆腔) 25(有杆腔) B 23(左) 24(右) 油箱 (回油)
4. 缸26缩回
A)控制回路
37-1（左移）电流 24（左）油油箱（24右移）其它的跟伸出相同
B）主油路
435-4(下) 24(左) 23(左)A 25(有杆腔)A′ 26(有杆腔) (26缩回)
26(无杆腔) 29-2（开） 31-1(上) 26 B′ 30-1(下) 25 B 23（左）24（左）油箱（回油）5. 缸27伸出
A）控制油路
DF6（+） 31-1（下位）
其它的跟缸26伸出控制一样
B）主油路
跟缸26伸出相似
6. 缸27缩回
控制和主油路跟缸26缩回相似
3.4变幅回路
变幅回路如图3-6所示：
3.4.1性能要求
起落臂平稳..微动性好..变幅在任意值允许位置能可靠锁死
设有二次液控单向阀锁住保护装置
3.4.2主要元件
泵（4）、电液比例换向阀（24）、二位六通转阀（23）、平衡阀（22）、单向阀（21）、变幅缸（20）
3.4.3主要回路
变幅缸起臂、变幅缸落臂
3.4.4功能实现和工作原理
图3-6 变幅回路
1. 变幅缸起臂
A）控制回路
35-1（常） 35-4（下位）
23（常）（变幅状态）37-2（右转）电流 24（右）油油缸（24左移）B）主油路
4 35-4(下) 24(右) 23(右) 22 21 20(无杆腔) (起臂) 20(有杆腔) 23 24 油箱（回油）2. 变幅缸落臂
A）控制回路
35-1(常) 35-4(下位)
23（常）（变幅状态）37-2（左转）电流 24（左）油油缸（24右移）B）主油路
4 35-4（下） 24（左） 20（有杆腔）（变幅缩回）20(无杆腔) 21(开) 22(开) 23(右) 24(左) 油箱（回油）3.5支腿回路
支腿回路如图3-7所示：
本机采用H式支腿回路..具有防软腿、掉腿和单独调节各支腿伸缩的装置..操作方便..工作安全可靠等特点。
3.5.1性能要求
要求水平液压缸和竖直液压缸伸缩方便；支撑平稳；可防止软腿现象；可单独对各支腿进行调节；在锁死的时候油缸不发生油液泄露。
3.5.2主要元件
泵4、益流阀12、水平液压缸（32）、竖直液压缸（33）、液控单向阀（34）、支腿油路控制阀组（35-1～35-4）、支腿油路转阀（36）
3.5.3主要回路
水平伸缩油路；竖直伸缩油路
液压课程设计 设计说明书 设计题目:叉车液压系统设计 机械工程学院 机械维修及检测技术教育专业 机检3333班 设计者: 指导教师： 2013年12月27日
课 程 设 计 任 务 书 机械工程 学院 机检 班 学生 课程设计课题： 叉车液压系统设计 一、课程设计工作日自 2013 年 12 月 23 日至 2013 年 12 月 27 日 二、同组学生 三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时 间、主要参考资料等）： 1．目的： (1)巩固和深化已学的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般步骤和方法； (2)正确合理地确定执行机构，运用液压基本回路组合成满足基本性能要求的、高效的液压系统； (3)熟悉并运用有关国家标准、设计手册和产品样本等技术资料。 2．设计参数： 叉车是一种起重运输机械，它能垂直或水平地搬运货物。请设计一台X 吨叉车液压系统的原理图。该叉车的动作要求是：货叉提升抬起重物，放下重物；起重架倾斜、回位，在货叉有重物的情况下，货叉能在其行程的任何位置停住，且不下滑。提升油缸通过链条－动滑轮使货叉起升，使货叉下降靠自重回位。为了使货物在货叉上放置角度合适，有一对倾斜缸可以使起重架前后倾斜。已知条件：货叉起升速度1V ，下降速度最高不超过2V ，加、减速时间为t ，提升油缸行程L ，额定载荷G 。倾斜缸由两个单杠液压缸组成，它们的尺寸已知。 3．设计要求：
(1) 对提升液压缸进行工况分析,绘制工况图，确定提升尺寸； (2) 拟定叉车起重系统的液压系统原理图； (3) 计算液压系统，选择标准液压元件； (4) 对上述液压系统中的提升液压缸进行结构设计，完成该液压缸的相关计算和部件装配图设计，并对其中的1－2非标零件进行零件图的设计。 4．主要参考资料： [1] 许福玲.液压与气压传动.北京：机械工业出版社， [2] 陈奎生．液压与气压传动．武汉：武汉理工大学出版社， [3] 朱福元．液压系统设计简明手册．北京：机械工业出版社， [4] 张利平．液压气动系统设计手册．北京：机械工业出版社， 指导教师签字：邓三鹏系主任签字：邓三鹏
设计及说明结果一、25吨汽车起重机伸缩臂架的设计 箱型吊臂连接尺寸的确定包含下列的容：1）吊臂根部铰点位置 的确定；2）吊臂各节尺寸的确定；3）变幅油缸铰点的确定。 1、吊臂根部铰点位置的确定 基本臂工作长度和吊臂最大工作长度的确定： 由图2.1可知，设为工作长度，则有 图2.1 三铰点有关尺寸图
式中：H—基本臂的起升高度，。 b—吊钩滑轮组最短距离，取。 、—根部铰点和头部滑轮轴心离吊臂基本截面中心线的距离，并带有符号。由于此项数值较小，所 以计算时可以忽略不计。 —吊臂仰角，取。 h—根部铰接点离地距离，取。 吊臂根部离铰点的距离e —最小工作幅度，取。 吊臂根部铰点离回转平面的高度 —回转支承装置的高度， —起重机汽车底盘的高度， 主吊臂最大长度 —最长主臂起升高度， a，r，b，h同上。 2、吊臂各节尺寸的确定 主吊臂的最长长度是由基本臂结构长度和外伸长度所组成。 、、—各节臂的伸缩长度，在设计中伸缩长度往往取
同一数值，即。外伸长度。 、、—为二、三、四节臂缩回后外漏部分的长度，在 计算时取同一数值（a=0.25m） 若假设为臂头滑轮中心离基本臂端面的距离，则基本臂结构长度加上即为基本臂的工作长度。 所以有 从中可以求出 k—吊臂的节数。 —主臂最大长度，初取35m。 —主臂最小长度，初取11m。 通常搭接长度应该短些，以减轻吊臂重量。但是，太短将搭接部分反力增大了，引起搭接部分吊臂的盖板或侧板局部失稳，同时，也使吊臂的间隙变形增大。因此搭接部分要根据实际经验和优化设计而定，一般为伸缩臂外伸长度的1/4—1/5（吊臂较长者取后者，较短者取前者，同步伸缩者可取后者）。 从而搭接长度为 在第i节臂退回后，除外露部分长度a外，在前节（i-1）节臂中的长度加上伸出后仍在前节臂中的那部分搭接长度。第i节臂插在前节臂的长度为（），设第i节臂的结构长度为，则
液压传动课程设计计算说明书 设计题目: 专用铣床液压系统设计 学院: 机电工程学院 专业: 机械设计制造及其自动化 班级: 11机三 姓名: 张敏 指导老师: 徐建方 12月28日
目录 摘要————————————————————————————3 一．设计目的、要求及题目————————————————————5 ( 一) 设计的目的——————————————————————5 ( 二) 设计的要求——————————————————————5 ( 三) 设计题目———————————————————————6 二．负载——工况分析——————————————————————7 1、工作负 载—————————————————————————7 2、摩擦阻 力—————————————————————————7 3、惯性负 荷—————————————————————————7三．绘制负载图和速度图—————————————————————8
四．初步确定液压缸的参数————————————————————10 1、初选液压缸的工作压 力——————————————————11 2、计算液压缸尺 寸—————————————————————12 3、液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率的计算 值如下表—13 4、绘制液压缸的工况图( 图 3) ————————————————14 5、液压缸工况分析—————————————————————15 五．拟定液压系统图———————————————————————16 1、选择液压基本回 路————————————————————16 2、组成系统 图———————————————————————错误!未定义书签。 六．选择液压元件————————————————————————22 1、确定液压泵的容量及电动机功
课程设计任务书 一、课程设计（论文）题目 JDY500混凝土搅拌机设计-----液压系统I 二、课程设计（论文）应达到的目的 ⑴培养个人独立分析问题、解决问题的能力，并初步建立“系统设计”的思想； ⑵训练学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力； ⑶了解并掌握UG软件的建模、工程制图、运动仿真等模块； ⑷学习混凝土机械的主要零部件的功能及设计计算方法。 三、课程设计内容 ⑴上料部分、倾翻部分的设计计算 ⑵液压缸的设计计算 ⑶液压泵，电机，液压阀，液压管件，液压油箱的选择 四、主要技术参数 ⑴出料容量 500 L ⑵进料容量 800 L ⑶工作周期≤72 s
摘要 JDY500型单卧轴式强制式搅拌机是随着混凝土施工工艺的改进而发展起来的新型机。强制式单卧轴搅拌机兼有自落式和强制式两种机型的特点，即搅拌质量好、生产效率高耗能低，不仅能搅拌干硬性、塑性或低流动性混凝土，还可以搅拌轻骨料混凝土、砂浆或硅酸盐等物料。 上料系统采用液压缸及增速滑轮组机构，它是以液压缸活塞的伸缩，通过滑轮组牵引联结在料斗上的钢丝绳来实现的，料斗沿上料架上升的高度有液压缸活塞的行程决定。该系统结构简单、操作自由方便，减少了机械上料系统带来的冲击，使料斗运行平稳，并解决了料斗上下限位问题.卸料系统采用液压倾翻卸料机构。利用卸料液压缸活塞的伸缩倾翻搅拌筒卸料，搅拌筒的倾翻角度由液压缸的行程来决定。该机构具有机械式倾翻所无法比拟的良好使用性能，可针对不同混凝土的运输工具，完成一次卸料或分批卸料，操作自如方便，并解决了搅拌筒卸料时的限位问题。 关键词：混凝土搅拌机；液压系统；液压缸；油箱；
目录 摘要 (2) 前言 (3) 第1章液压传动概述 (4) 1.1 液压传动的工作原理及组成 (4) 1.2 液压传动的特点 (5) 1.3 液压工作的介质 (6) 第2章总评方案 (8) 2.1 工况分析 (8) 2.2 确定液压系统方案 (9) 第3章确定主要参数 (15) 3.1 计算液压缸的尺寸流量 (15) 3.2 计算液压泵的电机功率 (19) 3.3 液压泵的气穴、噪声 (23) 第4章选择液压元件 (25) 4.1 选择阀的类型 (25) 4.2 选择液压元件确定辅助装置 (27) 总结 (32) 致谢 (33) 参考文献 (34)
摘要 面对我国经济近年来的快速发展，机械制造工业的壮大，在国民经济中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。制造装备的改进，使得作为制造工业重要设备的各类机加工艺装备也有了许多新的变化，尤其是孔加工，其在今天的液压系统的地位越来越重要。 镗床液压系统的设计，除了满足主机在动作和性能方面规定的要求外，还必须符合体积小、重量轻、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普遍设计原则。液压系统的设计主要是根据已知的条件，来确定液压工作方案、液压流量、压力和液压泵及其它元件的设计。 综上所述，完成整个设计过程需要进行一系列艰巨的工作。设计者首先应树立正确的设计思想，努力掌握先进的科学技术知识和科学的辩证的思想方法。同时，还要坚持理论联系实际，并在实践中不断总结和积累设计经验，向有关领域的科技工作者和从事生产实践的工作者学习，不断发展和创新，才能较好地完成机械设计任务。 关键词：液压缸液压泵换向阀
液压系统设计项目 汽车起重机液压系统设计 项目目标：1能够理解单向阀的类型、结构工作原理。 2、理解单向阀的用途 3、能进行锁紧回路的油路分析 4、应用液压仿真软件模拟运行动作 实训步骤：1、采用仿真软件机床液压系统原理图 2、手动控制模拟吊车液压系统工作状态 3、分析动作液压回路的工作情况，如；压力、流量等。 项目要求： 在吊装机液压系统中，要求执行元件在停止运动时不受外界影响而发生漂移或窜动，也就是要求液压缸或活塞杆能可靠地停留在行程的任意位置上。应选用何种液压元件来实现这一功能呢?在实际应用中常用单向阀或液控单向阀来实现这个动作要求 项目分析： 通过学习，我们知道液压传动系统中执行机构(液压缸或活塞杆)的运动是依靠换向阀来控制的，而换向阀的阀芯和阀体间总是存在着间隙，这就造成了换向阀内部的泄漏。若要求执行机构在停止运动时不受外界的影响，仅依靠换向阀是不能保证的，这时就要利用单向阀来控制液压油的流动，从而可靠地使控制执行元件能停在某处而不受外界影响。 该任务中，吊装机液压系统对执行机构的来回运动过程中停止位置要求较高，其本质就是对执行机构进行锁紧，使之不动，这种起锁紧作用的回路称为锁紧回路。图所示便是采用液控单向阀的锁紧回路。换向阀左位工作时，压力油经左液控单向阀进入液压缸左腔，同时将右液控单向阀打开，使液压缸右腔油液能流回油箱，液压缸活塞向右运动；反之，当换向阀右位工作时，压力油进入液压缸右腔并将左液控单向阀立即关闭，活塞停止运动。为了保证中位锁紧可靠换向阀宜采用H型或Y型。由于液控单向阀的密封性能很好，从而能使执行元件长期
锁紧。这种锁紧回路主要用于汽车起重机的支腿油路和矿山机械中液压支架的油路。 液压系统图 图1为汽车液压吊车支腿液压系统原理图 图2为汽车液压吊车起重液压系统原理图
液压系统设计计算实例 ——250克塑料注射祝液压系统设计计算 大型塑料注射机目前都是全液压控制。其基本工作原理是：粒状塑料通过料斗进入螺旋推进器中，螺杆转动，将料向前推进，同时，因螺杆外装有电加热器，而将料熔化成粘液状态，在此之前，合模机构已将模具闭合，当物料在螺旋推进器前端形成一定压力时，注射机构开始将液状料高压快速注射到模具型腔之中，经一定时间的保压冷却后，开模将成型的塑科制品顶出，便完成了一个动作循环。 现以250克塑料注射机为例，进行液压系统设计计算。 塑料注射机的工作循环为： 合模→注射→保压→冷却→开模→顶出 │→螺杆预塑进料 其中合模的动作又分为：快速合模、慢速合模、锁模。锁模的时间较长，直到开模前这段时间都是锁模阶段。 1.250克塑料注射机液压系统设计要求及有关设计参数 1.1对液压系统的要求 ⑴合模运动要平稳，两片模具闭合时不应有冲击； ⑵当模具闭合后，合模机构应保持闭合压力，防止注射时将模具冲开。注射后，注射机构应保持注射压力，使塑料充满型腔； ⑶预塑进料时，螺杆转动，料被推到螺杆前端，这时，螺杆同注射机构一起向后退，为使螺杆前端的塑料有一定的密度，注射机构必需有一定的后退阻力； ⑷为保证安全生产，系统应设有安全联锁装置。 1.2液压系统设计参数 250克塑料注射机液压系统设计参数如下： 螺杆直径40mm 螺杆行程200mm 最大注射压力153MPa 螺杆驱动功率5kW 螺杆转速60r/min 注射座行程230mm 注射座最大推力27kN 最大合模力(锁模力) 900kN 开模力49kN 动模板最大行程350mm 快速闭模速度0.1m/s 慢速闭模速度0.02m/s 快速开模速度0.13m/s 慢速开模速度0.03m/s 注射速度0.07m/s 注射座前进速度0.06m/s 注射座后移速度0.08m/s 2.液压执行元件载荷力和载荷转矩计算 2.1各液压缸的载荷力计算 ⑴合模缸的载荷力 合模缸在模具闭合过程中是轻载，其外载荷主要是动模及其连动部件的起动惯
1 设计课题 1.1设计要求 设计一台铣削专用机床液压系统用液压缸，要求液压系统完成的工作循环是：工件夹紧→工作台快进→工作台工进→工作台快退→工件松开。 1.2原始数据 运动部件的重力为25000N，快进、快退速度为5m/min，工进速度为100～1200mm/min，最大行程为400mm，其中工进行程为180mm，最大切削力为20000N，采用平面导轨，夹紧缸的行程为20mm,夹紧力为30000N，夹紧时间为1s。
2 液压系统的发展概况 一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。 由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。 液压系统在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失，必须解决下面几个问题：减少元件和系统的部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件部流道的
压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。 减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展通径电磁阀以及低功率电磁阀。改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回路。为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失。 液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究，当前，凭有经验的维修技术人员的感宫和经验，通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展，必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研究，要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识，用推理机中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 另外，还应开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障发生之前，进市补偿，这是液压行业努力的方向。 电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传协与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性，实现液压系统柔性化、智能化，改变液压系统效率低，漏油、维修性差等缺点，充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下：[1]
摘要 QY40型汽车起重机液压系统的设计是该型起重机设计过程中最关键的一步。本文根据液压系统的技术指标对该系统进行整体方案设计，对其功能和工作原理进行分析，初步确定了系统各回路的基本结构及主要元件，按照所给机构性能参数和液压性能参数进行元件的选择计算，通过对系统性能的验算和发热校核，以满足该起重机所要达到的要求。 本文还针对当前汽车起重机所采用的一项先进技术——电液比例控制技术，从原理、控制部件、回路控制、控制措施以及对汽车起重机的影响等进行专题研究。由此对电液比例控制技术在汽车起重机中的运用给以充分的肯定，对汽车起重机的发展前景有了很大的希望。 关键字: 汽车起重机液压系统高效节能性能参数电液比例
Abstract Model QY40 automobile crane hydraulic pressure systematic design this type hoist the most key one of the design process.This text analyses , demand to carry on the scheme to work out on this performance systematic in hydraulic pressure. Prove to its function and operation principle Have confirmed the basic structure of system every return circuit and main component tentatively According to giving the organization performance parameters and choice of carrying on the component of performance parameter of hydraulic pressure to calculate Through to the checking computations and generating heat to check of systematic function, in order to respond to the request that this hoist should reach This text, still to an advanced technology that the automobile crane adopts at present —Control technology of proportion of the electric liquid .Carry on the case study from principle , controlling part , return circuit controlling , control measure and impact on automobile crane ,etc. Therefore give the abundant affirmation to the application of the proportion of the electric liquid in the automobile crane of control technology The development prospect has very great hopes. key words:Crane truck Hydraulic pressure system Energy-efficient Performance parameter Proportion of the electric liquid
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。
目录 引言 (2) 第一章明确液压系统的设计要求 (2) 第二章负载与运动分析 (3) 第三章负载图和速度图的绘制 (4) 第四章确定液压系统主要参数 (4) 4.1确定液压缸工作压力 (4) 4.2计算液压缸主要结构参数 (4) 第五章液压系统方案设计 (7) 5.1选用执行元件 (7) 5.2速度控制回路的选择 (7) 5.3选择快速运动和换向回路 (8) 5.4速度换接回路的选择 (8) 5.5组成液压系统原理图 (9) 5.5系统图的原理 (10) 第六章液压元件的选择 (12) 6.1确定液压泵 (12) 6.2确定其它元件及辅件 (13) 6.3主要零件强度校核 (15) 第七章液压系统性能验算 (16) 7.1验算系统压力损失并确定压力阀的调整值 (17) 7.2油液温升验算 (18) 设计小结 (19) 参考文献 (21)
引言 液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。 液压传动是用液体作为来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。 液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动的方向。所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。 第一章明确液压系统的设计要求 要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统。要求实现的动作顺序为：启动→快进→工进→快退→停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力F t=20000N，移动部件总质量G＝10000N；快进行程l1=100mm，工进行程l2=50mm。快进、快退的速度为5m/min，工进速度0.1m/min。加速减速时间△t=0.15s；静摩擦系数f s＝0.2；动摩擦系数f d＝0.1。该动力滑台采用水平放置的平导轨，动力滑台可在任意位置停止。
佳木斯大學 机械设计制造及其自动化专业（卓越工程师） 说明书 题目单杆活塞式液压缸的设计 学院机械工程学院 专业机械设计制造及其自动化（卓越工师）组员曾瑶瑶、王健跃、杨兰、沈宜斌 指导教师臧克江 完成日期2016年6月 佳木斯大学机械工程学院
目录 设计要求............................................................................................................................ II 第1章缸的设计. (1) 1.1 液压缸类型和结构型式的确定 (1) 1.1.1结构类型 (1) 1.1.2局部结构及选材初选 (1) 1.2液压缸主要尺寸的确定 (2) 1.2.1 液压缸筒的内径D的确定 (2) 1.2.2 活塞杆直径d的确定 (3) 1.2.3 缸筒长度l的确定（如图1-3） (3) 1.2.4 导向套的设计 (4) 1.3活塞及活塞杆处密封圈的选用 (4) 1.4缓冲装置设计计算 (5) 第2章强度和稳定性计算 (7) 2.1缸筒壁厚和外径计算 (7) 2.2缸底厚度计算 (7) 2.3 活塞杆强度计算 (7) 致谢 (8) 参考文献 (9)
设计要求 设计单杆活塞式液压缸；系统压力：10MPa；系统流量：100L/min；液压缸行程：450mm；速度：30mm/s；液压缸输出力：5000N；油口尺寸：M24*1.5，且两油口尽可能在缸筒的缸底侧；液压缸与外界联接方式缸底固定，活塞杆为耳环联接。
第1章缸的设计 1.1 液压缸类型和结构型式的确定 1.1.1结构类型 1、采用单作用单杆活塞缸； 2、液压缸的安装形式采用轴线固定类中的头部内法兰式安装在机器上。法兰设置在活塞杆端的缸头上，内侧面与机械安装面贴紧，这叫头部内法兰式。液压缸工作时，安装螺栓受力不大，主要靠安装支承面承受，所以法兰直径较小，结构较紧凑【1】。这种安装形式在固定安装形式中应用得最多。而且压力机的工作时的作用力是推力，则采用图1-1的安装形式。 图1-1安装形式 1.1.2局部结构及选材初选 1、缸筒的材料采用45号无缝钢管（如图1-2）；
第九章液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。 第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 图9-1位移循环图 在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第一种如图9-2中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，
*****大学 本科生毕业设计说明书（毕业论文） 题目：叉车液压系统设计 姓名：*** 学号：******** 专业：流体传动与控制 班级：液压***班 指导教师：*****
摘要 随着现代文明社会的发展，叉车的使用越来越普遍。叉车主要用途是进行装卸，堆垛和拆垛以及短途的搬动工作。由于叉车具有良好的机动性，又有较强的适用性。适用于货物多，货量大且必须迅速集散和周转的部门使用，因此叉车港口码头，铁路车站，仓库货场几乎不可缺少的机种。由于社会对叉车的需求不断加大，使叉车的性能得到了改善，数目，品种和规格也不断增多，使用范围也不断增多. 随着我国经济建设步伐的加快,各项工程建设也会不断增多，工程建设中也就离不开起重机械。目前起重机的控制系统主要是机械液压控制，随着电液比例控制技术和电子技术在控制系统中的比重越来越大以及它的优越性，电液控制将是主要发展潮流。随着液压元件、微机技术和信息技术的不断发展，智能液压起重机即将出现。那时这种“巨人”可以替代人们做更多的繁重工作，为人类的发展起到无法估计的作用。 关键词：叉车、电液控制、液压元件
Abstract: Along with the development of modern civilized society, the use of forklift truck is more and more common. The purpose of forklift truck loading and unloading, storage and open and the short form the move work. Because have good mobility, forklift truck and a strong applicability. Apply to more than goods, the volume and must be quickly distribution and the department, so use turnover forklift ports, railway station, warehouse almost indispensable freight model. Because of the social demand for forklift truck increasing, make the performance of the forklift truck improved varieties and specifications, and the number is growing, using range and grow. As China's economic construction, speed up the pace of the engineering construction will also increase; engineering construction also cannot leave the hoisting machinery. At present the control system is mainly crane mechanical hydraulic control, with electro-hydraulic proportional control technology and electronic technology in control system is more and more big and the proportion of its superiority, the electro-hydraulic control will be the main development trend. Along with the hydraulic components, computer technology and information technology, the development of the intelligent hydraulic crane are coming in. Then the "giant" can replace people do harder work for human development have can't estimate role. Keywords: forklift、electro-hydraulic control、hydraulic components
一：汽车起重机的工况分析 根据起重机试验规范，以及很多操作者的实际经验，可确定表的三种工况，作为轻型汽车起重机的典型工况。设计液压系统时要求各系统的动作能够满足这些工况要求。 二:汽车起重机对液压系统的要求 根据汽车起重机的典型工作状况对系统的要求主要反映在对以下几个液压回路的要求上。 1. 起升回路 （1）能方便的实现合分流方式转换，保证工作的高效安全。 （2）要求卷扬机构微动性好，起、制动平稳，重物停在空中任意位置能可靠制动，即二次下滑问题，以及二次下降时的重物或空钩下滑问题，即二次下降问题。 2. 回转回路 （1）具有独立工作能力。 （2）回转制动应兼有常闭制动和常开制动（可以自由滑转对中），两种情况。 3. 变幅回路 （1）带平衡阀并设有二次液控单向阀锁住保护装置。 （2）要求起落臂平稳，微动性好，变幅在任意允许幅值位置能可靠锁死。 （3）要求在有载荷情况下能微动。 （4）平衡阀应备有下腔压力传感器接口，作为力矩限制器检测星号源。
4. 伸缩回路 本机伸缩机构采用三节臂（含有两个液压缸），由于本机为轻型起重机为了使本机运用广泛，实现各节臂顺序伸缩。各节臂能按顺序伸缩，但不能实现同步伸缩。 5. 控制回路 （1）为了使操纵方便总体要求操纵手柄限制为两个。 （2）操纵元件必须具有45°方向操纵两个机构联动能力。 6. 支腿回路 （1）要求垂直支腿不泄漏，具有很强的自锁能力（不软腿）。 （2）要求前后组支腿可以进行单独调整。 （3）要求支腿能够承载最大起重时的压力，并且有足够的防倾翻力矩。 （4）起重机行走时不产生掉腿现象。 三：汽车起重机液压系统的工作原理总成 1支腿收放回路 由于汽车轮胎支撑能力有限，且为弹性变形体，作业时很不安全，故在起重作业前必须放下前、后支腿，用支腿承重使汽车轮胎架空。在行驶时又必须将支腿收起，轮胎着地。为此，在汽车的前、后两端各设置两条支腿，每条支腿均配置有液压缸。如图前支腿两个液压缸同时用一个三位四通手动换向阀7控制其收、放动作，而后支腿两个液压缸则用另一个三位四通手动换向阀11控制其收、放动作。为确保支腿能停放在任意位置并能可靠地锁住，在支腿液压缸的控制回路中设置了双向液压锁。 当三位四通手动换向阀7工作在右位时，前支腿放下，其油路为： 进油路：过滤器2→液压泵3→手动换向阀5左位→手动换向阀7右位→前支腿液压缸上腔。 回油路：前支腿液压缸下腔→液控单向阀→手动换向阀7右位→支腿回路安全阀→油箱。 当三位四通手动换向阀7工作在左位时，前支腿收回，其油路为： 进油路：过滤器2→液压泵3→手动换向阀5左位→手动换向阀7左位→前支腿液压缸下腔。 回油路：前支腿液压缸上腔→液控单向阀→手动换向阀7左位→支腿回路安全阀→油箱。
叉车液压系统设计
液压课程设计 设计说明书 设计题目:叉车液压系统设计 机械工程学院 机械维修及检测技术教育专业 机检3333班 设计者: 指导教师： 12月27日
课程设计任务书 机械工程学院机检班学生 课程设计课题：叉车液压系统设计 一、课程设计工作日自年 12 月 23 日至年 12 月 27 日 二、同组学生 三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基 本要求、完成时间、主要参考资料等）： 1．目的： (1)巩固和深化已学的理论知识，掌握液压系统设计计算的一般步骤和方法； (2)正确合理地确定执行机构，运用液压基本回路组合成满足基本性能要求的、高效的液压系统； (3)熟悉并运用有关国家标准、设计手册和产品样本等技术资料。 2．设计参数： 叉车是一种起重运输机械，它能垂直或水平地搬运货物。请设计一台X吨叉车液压系统的原理图。该叉车的动作要求是：货叉提升抬起重物，放下重物；起重架倾斜、回位，在货叉有重物的情况下，货叉能在其行程的任何位置停住，且不下滑。提升油缸经过链条－动滑轮使货叉起升，使货叉下降靠自重回位。为了使货物在货叉上放置角度合适，有一对倾斜缸能够使起重架前后倾斜。已知条件：货叉起升速度 V，下降速度最高不超过2V， 1
加、减速时间为t，提升油缸行程L，额定载荷G。倾斜缸由两个单杠液压缸组成，它们的尺寸已知。液压缸在停止位置时系统卸荷。 3．设计要求： (1) 对提升液压缸进行工况分析,绘制工况图，确定提升尺寸； (2) 拟定叉车起重系统的液压系统原理图； (3) 计算液压系统，选择标准液压元件； (4) 对上述液压系统中的提升液压缸进行结构设计，完成该液压缸的相关计算和部件装配图设计，并对其中的1－2非标零件进行零件图的设计。 4．主要参考资料： [1] 许福玲.液压与气压传动.北京：机械工业出版社， .08 [2] 陈奎生．液压与气压传动．武汉：武汉理工大学出版社， .8 [3] 朱福元．液压系统设计简明手册．北京：机械工业出版
一、设计题目及其要求 1、1题目： 设计一台汽车变速箱体孔系镗孔专用组合机床的液压系统。要求该组合机床液压系统要完成的工作循环是：夹具夹紧工件～工作台1快进～工作台2工进～终点停留～工作台快退～工作台起点停止～夹具松开工件。该组合机床运动部件的重量（含工作台基多轴箱）为20000N，快进、快退速度为6m/min，一工进的速度为800～1000mm/min，二工进的速度为600～800mm/min，工作台的最大行程为500mm，其中工进的总行程为300mm，工进是的最大轴向切削力为20000N，工作台采用山字形～平面型组合导轨支撑方式，夹具夹紧缸的夹紧行程为25mm，夹紧力在20000～14000N之间可调，夹紧时间不大于一秒钟。 依据以上题目完成下列设计任务： 1）、完成该液压系统的工况分析，系统计算并最终完成该液压系统工作原理图的工作； 2）、根据已完成的液压系统工作原理图选择标准液压元件； 3）、对上述液压系统钟的液压缸进行结构设计，完成液压缸的相关计算何部件装配图设计，并对其中的1～2个非标零件进行零件图设计。 1、2明确液压系统设计要求 本组合机床用于镗变速箱体上的孔，其动力滑台为卧式布置，工件夹紧及工进拟采用液压传动方式。 2、夹紧时间不大于一秒钟，按一秒计算。 3、属于范围数值取中间值。 二、工况分析 2、1 动力滑台所受负载见表2-1，其中 静摩擦负载：= Ffsμ×20000N=3600N s ? =G 动摩擦负载：= Ffdμ×20000N=2400N d ? =G
F /KN 惯性负载： N N t v g G F 10202 .01 .08.920000=?=??= α 式中 s μ、d μ，分别为静、动摩擦因数，考虑到导轨的形状不利于润滑油的储存，分别取s μ=、d μ=。 v ?，启动或者制动前后的速度差，本例中v ?=s t ?，启动或者制动时间，取t ?= 2、2 由表1-1和表2-1可分别画出动力滑台速度循环图和负载循环图如图2-1和2-2 6 图2-2
液压起重机的液压系统设计-(1)
机电一体化专业毕业设计（论文） 论文标题：液压起重机的液压系统设计 作者姓名： 指导教师： 完成时间： 实习单位：
目录 摘 要 (3) 一、概 述……………………………………………………… (3) （一）关于起重机 (3) （二）液压起重机传动的优缺点 (4) （三）液压传动的工作原理及组成 (4) （四）起重机液压系统的应用现状和发展趋势 (5) 二、起重机液压系统的特点分析 (6) （一）起升机构液压回路 (6) （二）伸缩臂机构液压回路 (7) （三）变幅机构液压回路 (8) 三、液压传动系统的故障分析及排除 (8) （一）液压系统的主要故障 (8) （二）故障检查 (9) （三）液压系统的故障预防 (9) （四）液压系统的故障分析 (10) （五）液压系统的故障排除 (10) 四、起重机重量的确定及机构件参数性能的确定 (12)
五、参考文献 (19) 六、结论 (20) 液压起重机的液压系统设计 内容摘要：本文对液压起重机的设计进行了研究，分章、节逐一论述了设计过程。在设计过程部分，首先对装载起重机的汽车的底盘进行选择，确定起重机的技术参数，重点就车载起重机的液压系统进行论述和设计，以及对起重机的主要机构如起升机构、回转机构的型式和计算方法做出论述，对回转机构机械装配部分也进行了设计，最后对影响起重机起重能力的支腿型式及其跨距的确定进行了简要说明。 关键词：液压起重机，液压系统，回转机构液压缸 一、概述 （一）关于起重机 汽车起重机是装在普通汽车底盘或特制汽车底盘上的一种起重机，其行驶驾驶室与起重操纵室分开设置。这种起重机的优点是机动性好，转移迅速。缺点是工作时须支腿，不能负荷行驶，也不适合在松软或泥泞的场地上工作。 汽车起重机的底盘性能等同于同样整车总重的载重汽车，符合公路车辆的技术要求，
液压传动系统设计与计算 第九章液压传动系统设计与计算 液压系统设计的步骤大致如下： 1.明确设计要求，进行工况分析。 2.初定液压系统的主要参数。 3.拟定液压系统原理图。 4.计算和选择液压元件。 5.估算液压系统性能。 6.绘制工作图和编写技术文件。 根据液压系统的具体内容，上述设计步骤可能会有所不同，下面对各步骤的具体内容进行介绍。第一节明确设计要求进行工况分析 在设计液压系统时，首先应明确以下问题，并将其作为设计依据。 1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。 2.主机对液压系统的性能要求，如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。 3.液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。 位移循环图图9-1 在上述工作的基础上，应对主机进行工况分析，工况分析包括运动分析和动力分析，对复杂的系统还需编制负载和动作循环图，由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律，以下对工况分析的内容作具体介绍。 一、运动分析 主机的执行元件按工艺要求的运动情况，可以用位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图表示，由此对运动规律进行分析。 1.位移循环图L—t 图9-1为液压机的液压缸位移循环图，纵坐标L表示活塞位移，横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间，曲线斜率表示活塞移动速度。该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。 2.速度循环图v—t(或v—L) 工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。图9-2为三种类型液压缸的v—t图，第中实线所示，液压缸开始作匀加速运动，然后匀速运动，9-2一种如图