项目一：波向检定装置液压系统设计
教学过程的实施如下:
教学目标：使学生掌握液压系统设计步骤及方法
教学程序：根据教学安排该项目教学的实施应在学生完成液压传动课程之后进行。
1.由教师指定该项目；
2. 学生分组调研、查阅相关资料；
3.学生集中在一起对该项目进行仔细认真的研讨，提出自己的见解，大家经过充分的交流
沟通，分组制定各小组的项目方案；
4. 教师指导学生复习与该项目相关的知识内容；
5.小组内进行分工，学生协作完成项目设计的相关内容；
6教师或企业技术人员进行点评。
一、原始依据：
设计要求，主要技术指标及基本要求
1.完成回转，升降，摆动3个动作
（1）回转速度5——15s内回转±150可调，重量1500kg，在一圈内可停留在任意位置在此位置上摆动±150。
（2）升降速度2——40s内，±400mm可调，负载1500kg
（3）摆动周期同升降，角度±450 可调，负载200kg
2.输入信号为正弦信号
（1）回转角度θ=π/12 sin2/5πt
（2）升降位移y=0.4+0.4sinπt
（3）摆动角度θ=π/4sinπt
3.系统压力Pmax=20MPa
二、设计内容和要求：
1.液压系统工作原理图的设计及原理图的动画
2.液压系统的设计、计算机液压元件的选型
3.集成块的设计原理及集成块图（图纸2张）
4. 泵架零件图（图纸1张）
5. 泵站总装图（图纸1张）
6．油箱零件图（图纸1张）
7．电机控制原理图（图纸1张）
波向检定装置项目设计说明书
一、液压系统工作原理
升降运动：比例电磁换向阀（11）通正(负)向电压时，油液带动双活塞杆液压缸（16）向上（下）运动，模拟海上水面产生的漩涡。
回转运动：比例电磁换向阀（12）通正(负)向电压时，回转马达（15）逆（顺）时针旋转,并且可以实现在一圈内停留在任意位置且在此位置上摆动±150，模拟海上水面产生的旋涡。摇摆运动：比例电磁换向阀（13）通正(负)向电压时，摆缸（14）向左（右）往复摆动，模拟海上水面产生的波浪。
双活塞杆液压缸、回转马达和摆缸三个执行元件动作的合成，将模拟波浪的运动。
二、液压元件明细表
三、执行元件的确定及选型
回转马达：
1.计算回转马达参数及选型
马达类型：马达为低速大扭矩马达，速度为几百转/分钟，确定回转马达为摆线马达。系统压力：系统压力初步确定为P=15MPa
传动比：减速机i1=8，大小齿轮i2=12
通过载荷分析给出马达转矩为M
马达=100N.m，查阅马达机械效率η
Nm
=0.9
计算马达q
M
MT马达=P
马
q
马
/2π M
马达
=M
MT马达
η
Mm
=P
马
q
马
η
Mm
/2π
q 马达=2πM 马达/P 马ηMm =（100×2×3.14）/（0.9×15×106）=46.52ml/r
计算马达n
θ=π/12 sin0.4πt → ω=θ＇=π2/30COS0.4πt 当COS0.4πt=1时，ω有最大值 ωmax =π2
/30=0.33rad/s
又ω=2πn →负载最大转速n max =ωMax /2π=（0.33×60）/（2×3.14 ）=3.15 r/min 马达的最大转速为n 马max =i 1×i 2×n max =12×8×3.15=302.4r/min
马达的最慢转速为θ=π/12sin2/15πt → ωmin =π/12×2π/15cos2/15πt → ωmin =π2/90 =0.11 rad/s
ω马min =i 1×i 2×ωmin =π2×12×8/90×60=633 r/min n 马min =ω马min /2π=633/6.28=100.8r/min
根据计算得出马达的最大转速为n 马max =302.4r/min ，最慢转速为
n 马min =100.8r/min ，根据马达的适用p ，n ，q 查样本马达型号为BM30-80 2.选择对应回转马达的液压泵
确定参数P 泵 =20MPa ，泵的类型为叶片泵ηPV
=0.95，根据选型马达排量
q 马达 =80ml/r 1） 计算泵的q 泵
Q 泵理 =n 电机q 泵 又因为Q 泵实=Q 马达理论=Q 泵理×ηpv= n 电机q 泵 所以马达的要求流量Q=n 马q 马 =302.4×80×10-3=24.2l/min
若选泵使用Ⅳ电机，即同步转速为1500r/min ，所以Q 泵=n 电机×q 泵×ηpv q 泵=（n 马max ×q 马达）/（n 电机×ηpv ）=（302.4×80）/（1500×0.95）=16.97ml/r 2） 选泵
● 由于要适用20MPa 下的高压，查样本后确定为T6型柱梢式叶片泵 ● 此泵型号为 T6C-005-2R02-1 q=17.1 ml/r
●
通过校核，发现泵的排量不能达到要求，故重选T6C-006-2R02-1 q=21.2 ml/r
摆缸：
1.计算摆缸相关参数及选型
已知：确定系统压力P ≤15MPa ，通过分析计算得出，摆缸的扭矩为
M 摆缸=50N/M ，摆动角度为900
所以查样本确定此摆缸为TUB 型摇摆液压缸，型号为TUBFZD40-180 2.确定泵
因为θ=π/4sinπt →ω=θ＇=π2/4cosπt
所以当cosπt=1时，ωmax=π2/4=2.47r/s
所以齿条上的最大线速度为Vmax=ωmax×L6=2.47×55×10-3=0.136m/s
马达上所需要最大流量为Q
马
max= Vmax×πD2/4 =0.136×60×π/4×402×10-6×103=10.25l/min
又因为Q
泵理=n
电
×q
泵
=Q
泵实
/ηpv → q
泵
=Q
泵实
/n
电
×ηpv=10.25/1500×0.95×103=7.2ml/r
选T6型柱销式叶片泵，型号：T6CC-003-2R-02-1； p
泵
=20MPa ，q=10.8 ml/r
3. 型号的确定：为降低成本，合理选用，故回转摇摆可据样本选双联泵，型号为：
T6CC-003/006-2R02-1
四.选择伺服液压缸：
一般为双出杆，双边有活塞杆，双向液压驱动，可实现等速往复运动
1. 液压缸的类型为双出杆液压缸，压力P=15MPa，已知负载F=1500kg双杆液压缸活塞及活塞杆直
径的确定：
F=Pπ（D2-d2）/4，D为缸筒直径，d为活塞直径，由书中查出P＞7MPa，可取d=0.7D即F=Pπ0.51D2/4 →D=4F/0.51Pπ=（4×1500×9.8）/（0.51×15×106×3.14）×103=49.5mm d=0.7×49.5=35mm AL=F/P=（1500×9.8）/（15×106）=9.8cm2
根据计算从样本中查出D=63，d=45，行程为820mm
伺服缸的标准系列为下述规格：
升降液压缸确定为双出杆液压缸，根据计算结果从样本中查出双出液压缸的型号为：
812MG80LW6345M820DFEDMD
2.选择液压泵
Q缸max=Vmax AL
据已知y=0.4+0.4sinπt → V=y＇=0.4πcosπt
只有当cosπt=1时，Vmax=0.4π=1.256m/s
所以系统不能达到1.256m/s，给定的Vmax=0.84m/s，
所以Qmax=0.84×15.26×10-4×60×103=76.9l/min
Q泵ηpv=Q缸max → q泵=Qmax刚/ηpvn电机=（76.9×103）/（0.95×1.5×103）=54ml/mi所以泵的型号为T6C-017-2R00-1 q=58 ml/r
五.选择电机：
1.回转和摇摆系统的电机功率
●N电机=P（Q回+Q摆）=15×106×（10.8+21.2）×10-6×1.5×103/60=12kw
●求电机N时要考虑系统的机械效率和电机效率，取η=0.8 N电机= 12/0.8=15kw
●回转和摇摆系统电机型号为：Y160L-4，N=15kw，n=1460r/min
2.升降系统电机效率
●N=PQ=15×106×58×10-6×1.5×103/60×10-3=21.75kw
●N电机=N/0.8=21.75/0.8=27.2kw
●升降系统电机型号为：Y200L-4 N=30kw n=1470r/min
六.校核：
1.回转系统：
?叶片泵型号为T6C-005-2R02-1 q=17.1ml/r
Q
泵实出=nqη
pv
=1460×17.1×103×0.95=23.72l/min＜Q
马达所需
=24.2 l/min
?二次校核：重选泵的型号为T6C-006-2R02-1 q=21.2ml/r
Q
泵实出=1460×21.2×10-3×0.95=29.4l/min＞Q
马达所需
=24.2l/min
2.摇摆系统：
叶片泵型号为T6C-003-2R02-1 q=10.8ml/r
Q
泵实出= nqη
pv
=1470×10.8×10-3×0.95=15.08l/min＞Q
摇摆马达所需
=10.25l/min
3.升降系统：
液压泵型号为T6C-017-2R00-1 q=58ml/r
Q
泵实出= nqη
pv
=1470×58×10-3×0.95=81l/min＞Q缸max=76.9l/min
通过校核，上述系统中的元件的选取符合要求，系统能按照要求工作。
七、控制元件及辅助元件的型号
1.比例伺服阀：根据系统工作压力、最大流量选择换向阀的型号。
⑴.回转系统：比例伺服阀型号为BOSOH.0811404613
此阀为6通径,即NG6， Q=40min
l
⑵.摇摆系统：比例伺服阀为型号为BOSOH.0811404612
此阀为6通径,即NG6， Q=24min
l
⑶.升降系统：比例伺服阀为型号为BOSOH.0811404803
此阀为10通径，即NG10 Q=100min
l
2.溢流阀：根据系统工作压力、最大流量选择溢流阀的型号。
⑴.回转和摇摆系统的溢流阀选择：
回转和摇摆系统的溢流阀为直动式溢流阀，型号为DBDH6P10/200/2
参数:工作压力P=40bar;压力等级为200bar;流量为60l/min
a.因为回转和摇摆系统泵的功率较小，压力等级为200bar,系统的功率损失相对也比较大，在系统对油液、温度要求不是很高的场合下，基于成本考虑系统选用直动式溢流阀。
b.直动式溢流阀的原理：
在静止位置，溢流阀关闭。如果进口压力达到开启压力，则P口与T口接通。当P口的压力小于设定压力时，溢流阀再次关闭。箭头表示流动方向。
溢流阀开启压力取决于其在一定流量下的公称压力，所以对于溢流阀，应规定其公称压力和溢流量。根据这两个参数可绘制出溢流阀的压力—流量特性曲线。
可调参数
公称压力: 0 ... 200 bar (50 bar)
溢流量: 0 ... 16 l/min (2 l/min)
⑵.升降系统的溢流阀选择：
升降系统的溢流阀型号为DBW10B-3-30/315G24Z5L.
参数：工作压力P=63bar;流量为120l/min
a.先导式电磁溢流阀压力等级315bar。因为压力高、流量大，所以选先导式溢流阀。
b.先导式溢流阀的原理：
先导式溢流阀有主阀和先导阀组成，在静止位置，溢流阀关闭。如果进口压力超过先导阀设定的
压力时，先导阀开启，使主阀芯进口压力达到开启压力，则P 口与T 口接通。
可调参数
公称压力: 0 ... 200 bar (50 bar) 溢流量: 0 ... 16 l/min (2 l/min) 3. 单向阀的选择：
⑴.根据泵的输出流量确定单向阀的规格。
a.摇摆系统与回转系统选通经10。型号为10S 12A 参数：开启压力为0.05MPa.
b.升降系统通经20。型号为20S 12A . 参数：开启压力为0.1MPa.
⑵.单向阀原理：单向导通，反向截止。
性能要求：压力损失小，密封性能好。
应用：泵的出口要求压力性能小，起避免系统的压力油倒灌泵。
4. 确定液压辅助元件：
⑴.吸油滤油器的确定：全部选用网式滤油器。
a.吸油滤油器：Q p >2QP 滤油器的流量大于2倍的泵的吸油量
b.回转与摇摆系统选 WU-63*80-J 。
参数：通径为25mm 公称流量为63min l 过滤精度为80μm 用于管式连接。 c.升降系统选WU-225*80-J 。
参数：通径为50mm 公称流量为225min l 过滤精度为100μm 用于管式连接。 ⑵.压油滤油器：选择是要大于泵的实际输出流量即可。 a.回转系统（2.9min l ） 型号为 ZU-H40×5 b.摇摆系统（15min l ） 型号为 ZU-H25×1 c.升降系统（81min l ） 型号为 ZU-H100×10 ⑶.各种滤油器的特点：
a.网式滤油器：结构简单，通流能力大，清洗方便，但过滤的精度低，一般用于液压泵的吸油口。
b.线隙滤油器：结构简单，通流能力大，过滤的精度比网式滤油器高但不易清洗。
c.纸质滤油器：过滤精度高，一般用于油液的精过滤，但堵塞后无法清洗，须经常更换滤芯。
d.烧结式滤油器：滤芯能承受高压，抗腐蚀性能好，过滤精度高，适用于要求精过滤的高压高温液压系统。
5. 螺栓及其垫圈的选择：
螺栓及其垫圈的型号：M372*（JB1000-77）
6. 空气滤清器的选择：EF 6-80 油箱加油时要将盖拧开从此处加油考虑加油流量与油箱的容积，从
而决定加油时间。
7. 油箱清洗盖：型号为YG-452
8. 液位计：根据螺钉中心距选用YWZ-200TA 。 9. 油管直径：
金属管：管内油液的推荐流速。
对吸油管：可取V ≤1~2s m （范围放宽）0.8~1.5s m 。
对压油管：可取V ≤2.5~5s m （4-6s m ）油液粘度大的取最小值，压力高的取最大值，压力小的取小值，管道长的取小值，短的取大值。
对回油管道：可取V ≤1.5~2.5s m 。管子内径的计算：d ≥1.13V
Q 2
m
⑴.回转马达泵：QT=nq=14603
10
2.21-??=30.95min l =管V 管A
⑵.摇摆马达泵：77.15108.1014603
=??==-nq QT min l
对吸油管路径：管
吸V QT A =
， 8.0=吸管V ~1.5s m
吸d =
605.110
72.4643
????-π=25.7mm 吸d =25mm
对压油管路径：
2
4
压d π
=
管
v pv QT η? ，4≤管v ~6s m
回转：压d =
mm 1.1060
610
95.010
2.21146043
3
=???????--π
摇摆：压d =
60
410
95.08.10146043
??????-π=8.9mm d 压=10mm 取mm M 5.122?的管头。
⑶.升降泵的油管：QT=nq=5826.851014703=??-min l
mm d 0348.060
5.1110
26.8543
=????=
-π吸 mm d 32=吸
m d 017.060
610
95.026.8543
=?????=-π压 mm d 15=压
用227
?M 的管接头。
课程设计说明书 名称：液压缸设计 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机制10-？班 姓名： 学号：06 指导教师姓名：徐鹏 设计起止日期：2013年7月8日——2013年7月12日
《液压与气压传动课程设计》任务书 一、设计题目：液压缸设计 二、数据： 推力大小：； 速比：； 行程：； 缸体型式：； 活塞杆外端连接型式：； 是否有导向：。 三、任务量： 液压缸总图：2号（手工绘制）； 零件图：3号(手工绘制)； 说明书：液压缸的设计及计算说明书（手写）。 指导教师：徐鹏2013年7月8 日 课程设计成绩评定单
液压缸设计指导书 机械工程学院 机设教研室
一、设计目的 油缸是液压传动系统中实现往复运动和小于360°回摆运动的液压执行元件。具有结构简单，工作可靠，制造容易以及使用维护方便、低速稳定性好等优点。因此，广泛应用于工业生产各部门。其主要应用有：工程机械中挖掘机和装载机的铲装机构和提升机构，起重机械中汽车起重机的伸缩臂和支腿机构，矿山机械中的液压支架及采煤机的滚筒调高装置，建筑机械中的打桩机，冶金机械中的压力机，汽车工业中自卸式汽车和高空作业车，智能机械中的模拟驾驶舱、机器人、火箭的发射装置等。它们所用的都是直线往复运动油缸，即推力油缸。所以进一步研究和改进液压缸的设计制造，提高液压缸的工作寿命及其性能，对于更好的利用液压传动具有十分重要的意义。 通过学生自己独立地完成指定的课程设计任务，提高理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，学会查阅参考书和工具书的方法，提高编写技术文件的能力，进一步加强设计计算和制图等基本技能的训练，为毕业后成为一名出色的机械工程师打好基础。 为此，编写了这本“液压缸设计指导书”，供机械专业学生学习液压传动课程及课程设计时参考。 二、设计要求 1、每个参加课程设计的学生，都必须独立按期完成设计任务书所规定的设计任务。 2、设计说明书和设计计算书要层次清楚，文字通顺，书写工整，简明扼要，论据充分。计算公式不必进行推导，但应注明公式中多符号的意义，代入数据得出结果即可。 3、说明书要有插图，且插图要清晰、工整，并选取适当此例。说明书的最后要附上草图。 4、绘制工作图应遵守机械制图的有关规定，符合国家标准。 5、学生在完成说明书、图纸后，准备进行答辩，最后进行成绩评定。 三、设计任务 设计任务由指导教师根据学生实际情况及所收集资料情况确定。最后人均一题，避免重复。 四、设计依据和设计步骤 油缸是液压传动的执行元件，它与主机及主机的工作结构有着直接的联系。不同的机型和工作机构对油缸则有不同的工作要求。因此在设计油缸之前，首先应了解下列这些作为设计原始依据的主要内容。主机的用途和工作条件，工作机构的结构特点，负载值，速度，行程大小和动作要求，液压系统所选定的工作压力和流量等。 油缸的设计内容和步骤大致如下： 1、液压缸类型和多部分结构的选择。 2、确定基本参数。主要包括工作负载、工作速度（当有速度要求时）、工作行程、导向长度、缸筒内径及活塞杆直径等。 3、强度和稳定性计算。其中包括缸筒壁厚、外径和缸底厚度的强度计算，活塞杆强度和稳定性验算，以及各连接部分的强度计算。 4、导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。 5、整理设计说明书。绘制工作图。 应该指出，不同类型和结构的油缸，其设计内容量是不同的，而且各参数之间需要综合考虑反复验算才能得出比较满意的结果。因此设计步骤不可能是固定不变的。 五、结构型式的确定
摘要 液压缸是液压系统中最广泛应用的一种液压执行元件。液压缸是将液压泵输出的压力能转换为机械能的执行元件,它主要是用来输出直线运动。 液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式。液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量；而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。由于液压传动有许多突出的优点，因此，它被广泛地应用于机械制造、工程建筑、石油化工、交通运输、军事器械、矿山冶金、轻工、农机、渔业、林业等各方面。同时，也被应用到航天航空、海洋开发、核能工程和地震预测等各个工程技术领域。 本文对液压缸参数化设计方法进行深入系统的研究,建立液压缸CAD原型软件系统,主要研究成果如下: 1.系统分析液压缸工作原理的基础上,归纳了液压缸的工作形式及主要安装形式。在分析液压缸主要部件结构特点的基础上,建立了基于装配的面向对象液压缸产品设计模型; 2.研究面向制造的产品特征建模技术,基于产品建模方法和面向对象技术,建立了基于特征的液压缸产品模型。研究了适用于液压缸参数化设计的标准件库建模方法及数据库建模技术,并据此建立了液压缸参数化数据库模型及基于装配的液压缸参数化模型; 3.建立液压缸参数化CAD系统模型,基于商用CAD软件,开发了液压缸参数化CAD软件原型系统。 关键词：液压缸；液压泵；液压传动；液力传动
Hydraulic cylinders are one of the hydraulic action components, which are widely used to transfer hydraulic power produced by pump to mechanical power with the manner of straight movement. Hydraulic transmission hydraulic transmission and are based on the liquid as energy transfer medium to the drive. Mainly the use of hydraulic fluid to transmit pressure to energy; and hydraulic transmission is mainly used to transfer the kinetic energy of liquid energy. As a result of hydraulic many prominent advantages, therefore, it is widely used in machine building, construction, petrochemical, transportation, military equipment, mine metallurgy, light industry, agricultural, fisheries, forestry and so on. At the same time, also be applied to aerospace, marine development, nuclear engineering and earthquake prediction in various fields of engineering and technology. In this paper, the parameters of the hydraulic cylinder design of the system to conduct in-depth research, the establishment of hydraulic cylinder CAD prototype software system, the main research results are as follows: 1. The working principle of hydraulic cylinder systems analysis on the basis of summed up the work of the form of hydraulic cylinder and the major form of installation. Analysis of hydraulic cylinders in the structural characteristics of the main components on the basis of the assembly based on object-oriented model of product design of hydraulic cylinder; 2. Research-oriented products feature modeling, product modeling based on object-oriented methods and technology, based on the characteristics of the hydraulic cylinder product model. Studied for parametric design of hydraulic cylinder of standard parts library and database modeling modeling techniques, and accordingly established a database of hydraulic cylinder model parameters and the hydraulic cylinder assembly based on the model parameters; 3. To establish fluid pressure cylinder of CAD system model parameters, based on the commercial CAD software, has developed a hydraulic cylinder Parametric CAD software prototype system. Key words：Hydraulic cylinder; hydraulic pump; hydraulic transmission; hydraulic transmission
摘要 本课题是内燃叉车提升液压缸的设计，液压缸的设计包括了系统工作压力的选定、液压缸内径和外径的确定、活塞杆直径和活塞直径的确定、液压缸壁厚的计算、缸盖厚度的确定、缸体长度的确定、缓冲装置的计算以及活塞杆稳定性的验算。本设计应用经验设计法和计算机辅助工程技术完成，先依据经验公式计算，确定了液压缸安装方案，设计了液压缸活塞及活塞杆尺寸参数，校核匹配的连接螺栓、销轴等。最后用绘图软件CAD完成液压缸装配图。 关键词：叉车、提升液压缸、液压缸设计摘要 本课题是内燃叉车提升液压缸的设计，液压缸的设计包括了系统工作压力的选定、液压缸内径和外径的确定、活塞杆直径和活塞直径的确定、液压缸壁厚的计算、缸盖厚度的确定、缸体长度的确定、缓冲装置的计算以及活塞杆稳定性的验算。本设计应用经验设计法和计算机辅助工程技术完成，先依据经验公式计算，确定了液压缸安装方案，设计了液压缸活塞及活塞杆尺寸参数，校核匹配的连接螺栓、销轴等。最后用绘图软件CAD完成液压缸装配图。 关键词：叉车、提升液压缸、液压缸设计 I
ABSTRACT This is the subject of internal combustion forklift lifting hydraulic cylinder design, the hydraulic cylinder design including the working pressure of the system is selected, the hydraulic cylinder inner diameter and outer diameter of the piston rod and the piston diameter, diameter determination, hydraulic cylinder wall thickness calculation to determine the thickness of the cylinder block, cylinder head, length, buffer device is calculated and the piston rod stability checking. Design and application of the experience design method and computer aided engineering technology, according to the empirical formula, determine the hydraulic cylinder installation project, design of hydraulic cylinder piston and piston rod size parameters, check matching bolt, pin. Finally with the drawing software CAD complete hydraulic cylinder assembly drawing. Key words: forklifts, lifting hydraulic cylinder, hydraulic cylinder design II
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 毕 业 设 计 液压缸的设计 姓名：_______________ 学号：_______________ 专业：_______________ 班级：_______________ 指导老师：_______________
2013 年11 月28 日
摘要 将液压缸提供的液压能重新转换成机械能的装置称为执行元件。执行元件是直接做功者，从能量转换的观点看，它与液压泵的作用是相反的。根据能量转换的形式，执行元件可分为两类三种：液压马达、液压缸、和摆动液压马达，后者也可称摆动液压缸。液压马达是作连续旋转运动并输出转矩的液压执行元件；而液压缸是作往复直线运动并输出力的液压执行元件。此说明书是针对液压缸的工作环境和工作要求来确定液压缸的工作压力和承载能力，来确定其缸筒内径、壁厚和活塞杆的直径。再根据液压缸的零部件的工作要求确定零件的工艺，根据零件的精度要求确定零件的加工方法，并生成工艺卡片，完成零件的加工。 关键字：液压缸、机械能、转矩、执行元件 Abstract Hydraulic cylinder will be able to provide the device called actuators. Work is a direct implementation of components, from the point of view of energy conversion; it is the role of the in the form of implementation of the three components can be divided into two categories: and the output of the of components
液压缸设计 指导书 河南理工大学机械与动力工程学院 热能与动力工程系
一、设计目的 油缸是液压传动系统中实现往复运动和小于360°回摆运动的液压执行元件。具有结构简单，工作可靠，制造容易以及使用维护方便、低速稳定性好等优点。因此，广泛应用于工业生产各部门，如：工程机械中挖掘机和装载机的铲装机构和提升机构，起重机械中汽车起重机的伸缩臂和支腿机构，矿山机械中的液压支架及采煤机的滚筒调高装置，建筑机械中的打桩机，冶金机械中的压力机，汽车工业中自卸式汽车和高空作业车，智能机械中的模拟驾驶舱、机器人，火箭的发射装置等。它们所用的都是直线往复运动油缸，即推力油缸。所以，研究和改进液压缸的设计制造，提高液压缸的工作寿命及其性能，对于更好的利用液压传动具有十分重要的意义。 通过学生自己独立地完成指定的液压缸设计任务，提高理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，学会查阅参考书和工具书的方法，提高编写技术文件的能力，进一步加强设计计算和制图等基本技能的训练，为毕业后成为一名合格的机械工程师打好基础。 为此，编写了这本“液压缸设计指导书”，供热能专业学生学习液压传动课程及课程设计时参考。 二、设计要求 1、每个参加课程设计的学生，都必须独立按期完成设计任务书所规定的设计任务。 2、设计说明书和设计计算书要层次清楚，文字通顺，书写工整，简明扼要，论据充分。计算公式 不必进行推导，但应注明公式中各符号的意义，代入数据得出结果即可。 3、说明书要有插图，且插图要清晰、工整，并选取适当此例。说明书的最后要附上草图。 4、绘制工作图应遵守机械制图的有关规定，符合国家标准。 5、学生在完成说明书、图纸后，准备进行答辩，最后进行成绩评定。 三、设计任务 设计任务由指导教师根据学生实际情况及所收集资料情况确定。 四、设计依据和设计步骤 油缸是液压传动的执行元件，它与主机及主机的工作结构有着直接的联系。不同的机型和工作机构对油缸则有不同的工作要求。因此在设计油缸之前，首先应了解下列这些作为设计原始依据的主要内容：主机的用途和工作条件，工作机构的结构特点，负载值，速度，行程大小和动作要求，液压系统所选定的工作压力和流量等。 油缸的设计内容和步骤大致如下： 1、液压缸类型和多部分结构的选择。 2、确定基本参数。主要包括工作负载、工作速度（当有速度要求时）、工作行程、导向长度、缸筒 内径及活塞杆直径等。 3、强度和稳定性计算。其中包括缸筒壁厚、外径和缸底厚度的强度计算，活塞杆强度和稳定性验
摘要 本课题是燃叉车提升液压缸的设计，液压缸的设计包括了系统工作压力的选定、液压缸径和外径的确定、活塞杆直径和活塞直径的确定、液压缸壁厚的计算、缸盖厚度的确定、缸体长度的确定、缓冲装置的计算以及活塞杆稳定性的验算。本设计应用经验设计法和计算机辅助工程技术完成，先依据经验公式计算，确定了液压缸安装方案，设计了液压缸活塞及活塞杆尺寸参数，校核匹配的连接螺栓、销轴等。最后用绘图软件CAD完成液压缸装配图。 关键词：叉车、提升液压缸、液压缸设计 - -优质专业-
ABSTRACT This is the subject of internal combustion forklift lifting hydraulic cylinder design, the hydraulic cylinder design including the working pressure of the system is selected, the hydraulic cylinder inner diameter and outer diameter of the piston rod and the piston diameter, diameter determination, hydraulic cylinder wall thickness calculation to determine the thickness of the cylinder block, cylinder head, length, buffer device is calculated and the piston rod stability checking. Design and application of the experience design method and computer aided engineering technology, according to the empirical formula, determine the hydraulic cylinder installation project, design of hydraulic cylinder piston and piston rod size parameters, check matching bolt, pin. Finally with the drawing software CAD complete hydraulic cylinder assembly drawing. Key words: forklifts, lifting hydraulic cylinder, hydraulic cylinder design - -优质专业-
工程机械用三级液压缸的设计与仿真 摘要 本课题是工程机械用三级液压缸的设计与仿真，液压缸的设计包括系统工作压力的选定、液压缸内径和外径的确定、活塞杆直径和活塞直径的确定、液压缸壁厚的计算、缸盖厚度的确定、缸体长度的确定、缓冲装置的计算以及活塞杆稳定性的验算。本设计应用经验设计法和计算机辅助工程技术完成，先依据经验公式计算，确定了液压缸安装方案，设计了液压缸活塞及活塞杆尺寸参数，校核匹配的连接螺栓、销轴等。最后用绘图软件CAD完成液压缸装配图，运用solidworks进行运动仿真并分析。 通过对三级液压缸的运动仿真与分析，证明本设计的合理性和可行性。降低设计成本，减少产品开发时间。使毕业生进一步熟悉产品设计开发流程，熟练操作设计软件，为其以后工作打下坚实的基础。 关键词：工程机械、三级液压缸、设计、仿真
工程机械用三级液压缸的设计与仿真 Abstract This is the subject of construction machinery design and simulation of three hydraulic cylinders including the working pressure of the system is selected, the hydraulic cylinder inner diameter and outer diameter of the piston rod and the piston diameter, diameter determination, hydraulic cylinder wall thickness calculation to determine the thickness of the cylinder block, cylinder head, length, buffer device is calculated and the piston rod stability checking. Design and application of the experience design method and computer aided engineering technology, according to the empirical formula, determine the hydraulic cylinder installation project, design of hydraulic cylinder piston and piston rod size parameters, check matching bolt, pin. Finally with the drawing software CAD complete hydraulic cylinder assembly drawing,Using solidworks motion simulation and analysis Through the three cylinder motion simulation and analysis demonstrate that the design is reasonable and feasible. Reduce design costs, reduce product development time. Enables graduates to become more familiar with product design and development process, proficiency in design software for its future work to lay a solid foundation. Key words: Construction machinery、Three hydraulic cylinders、Design、Simulation
优秀设计 目录 绪论——————————————第3页第1章液压传动的基础知识————————第4页 1.1 液压传动系统的组成————————第4页 1.2 液压传动的优缺点—————————第4页 1.3 液压传动技术的发展及应用——————第6页第2 章液压传动系统的执行元件 ——液压缸——————————第8页 2.1 液压缸的类型特点及结构形式——————第8页 2.2 液压缸的组成——————————第11页第3章 D G型车辆用液压缸的设计——————第19页 3.1 简介—————————————第19页 3.2 DG型液压缸的设计----------- —————第20页第4章液压缸常见故障分析与排除方法—————第27页总结——————————————第29 页参考文献——————————————第30页
绪论 液压传动是研究以有压流体（液体）为传动介质来实现各种机械的传动控制的学科。液压传动是根据流体力学的基本原理，利用流体的压力能进行能量的传递和控制各种机械零部件运动。 郑州强盛液压制造股份有限公司主要生产： 一、冶金设备用系列液压缸 二、工程机械系列液压缸（包括机械锁单、 双作用的液压缸） 三、应用于冶金、矿山、石油化工、机床等 设备中的液压站、润滑站系统总成。 等产品的设计与生产。 由于液压系统用途广泛，内部结构原理复杂。再结合本公司的实际，本次设计主要是针对液压系统的执行元件——液压缸的设计。具体设计产品为——D G型液压缸。 在本次设计过程中，得到了蓝天学院机械系机 械工程教研室主任吴伟老师细心指导在此，对他们表示衷心的感谢！ 由于资料缺乏，时间仓促，加上设计者本人水平有限，毕业论文中不足之处在所难免，敬请批评指正。
1 绪论 1.1课题简介 金属材料的产量和技术含量是一个国家国民经济实力的重要标志。其中板材的应用最为广泛。板材产品薄而宽的断面决定了板材产品在生产和应用上有其特有的优越条件。从生产上讲，板材生产方法简单，便于调正，便于改换规格，同时生产效率高、重量轻。其中，槽型板的应用也相当广泛。槽形板是一种梁板结合的构件。肋设于板的两侧，相当于小梁，用来承受板的荷载。为便于搁置和提高板的刚度，在板的两端常设端肋封闭。跨度较大的板，为提高刚度，还应在板的中部增设横肋。由于槽型板的诸多优点，被大量应用于工业、建筑业、桥梁建设等很多方面。近年来随着科学技术的不断发展，液压式槽型弯板机也得到广泛的使用，而且已经投入了实际生产中。 本课题通过对所要加工板料的尺寸和形状要求，设计了具体可行的液压式槽型弯板机，其结构简单，采用了液压系统控制具有性能稳定、动作平稳、速度控制方便等优点。 1.2本课题主要任务 课题内容：本课题是液压式槽型弯板机的结构设计，以槽型弯板机主要加工的平板壁厚3~5mm为主参数，通过计算设计出弯板机的结构。 该课题主要要求设计的机构操作简单方便、安全可靠。用计算机绘图软件完成整体方案及主要零部件设计，且方案合理，可行。设计者必须复习机械设计、液压传动等有关的专业知识，收集整理设计所需的资料，并且通过对文献资料的查找和阅读，且结合实际的问题进行设计。本课题对液压式槽型弯板机工件折弯的工艺要求进行必要的研究，并在此设计原理的基础上确定了该弯板机的工作控制程序，整理设计资料，认真编写毕业设计说明书。同时，画出液压系统原理图，主体结构装配图和主要零件图。 2. 液压式槽型弯板机的现状及使用 2.1 液压式槽型弯板机的发展现状 弯板机使用简单的模具可对金属板材进行各种角度的直线弯曲。已获得所需的金
液压缸课程设计指导书
机械工程与自动化学院 一、设计目的 液压缸是液压传动系统中实现往复运动和小于 360°回摆运动的液压执行元件。具有结构简单,工作可靠,制造容易以及使用维护方便、低速稳定性好等优点。因此,广泛应用于工业生产各部门。其主要应用有:工程机械中挖掘机和装载机的铲装机构和提升机构, 起重机械中汽车起重机的伸缩臂和支腿机构,矿山机械中的液压支架及采煤机的滚筒调高装置, 建筑机械中的打桩机, 冶金机械中的压力机, 汽车工业中自卸式汽车和高空作业车, 智能机械中的模拟驾驶舱、机器人、火箭的发射装置等。它们所用的都是直线往复运动液压缸,即推力液压缸。所以进一步研究和改进液压缸的设计制造,提高液压缸的工作寿命及其性能,对于更好的利用液压传动具有十分重要的意义。 通过学生自己独立地完成指定的课程设计任务,提高理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,学会查阅参考书和工具书的方法,提高编写技术文件的能力,进一步加强设计计算和制图等基本技能的训练,为毕业后成为一名出色的机械工程师打好基础。 为此,编写了这本“液压缸课程设计指导书” ,供机械专业学生学习液压传动课程及课程设计时参考。 二、设计要求 1、每个参加课程设计的学生,都必须独立按期完成设计任务书所规定的设计任务。 2、设计说明书和设计计算书要层次清楚,文字通顺,书写工整,简明扼要,论据充分。计算公式不必进行推导,但应注明公式中多符号的意义,代入数据得出结果即可。 3、说明书要有插图,且插图要清晰、工整,并选取适当此例。说明书的最后要附上草图。
4、绘制工作图应遵守机械制图的有关规定,符合国家标准。 5、学生在完成说明书、图纸后,准备进行答辩,最后进行成绩评定。 三、设计任务 设计任务由指导教师根据学生实际情况及所收集资料情况确定。最后人均一题,避免重复。 四、设计依据和设计步骤 液压缸是液压传动的执行元件,它与主机及主机的工作结构有着直接的联系。不同的机型和工作机构对液压缸则有不同的工作要求。因此在设计液压缸之前,首先应了解下列这些作为设计原始依据的主要内容。主机的用途和工作条件,工作机构的结构特点,负载值,速度,行程大小和动作要求,液压系统所选定的工作压力和流量等。 液压缸的设计内容和步骤大致如下: 1、液压缸类型和多部分结构的选择。 2、确定基本参数。主要包括工作负载、工作速度(当有速度要求时、工作行程、导向长度、缸筒内径及活塞杆直径等。 3、强度和稳定性计算。其中包括缸筒壁厚、外径和缸底厚度的强度计算,活塞杆强度和稳定性验算,以及各连接部分的强度计算。 4、导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。 5、整理设计说明书。绘制工作图。 应该指出,不同类型和结构的液压缸,其设计内容量是不同的,而且各参数之间需要综合考虑反复验算才能得出比较满意的结果。因此设计步骤不可能是固定不变的。
v .. . .. 目录 设计题目---------------------------------------------------------------------------2 液压缸的选型---------------------------------------------------------------------2 液压缸主要参数的计算 液压缸主要性能参数-----------------------------------------------------2 缸筒内径（缸径）计算--------------------------------------------------2 缸壁壁厚的计算------------------------------------------------------------2 流量的计算------------------------------------------------------------------3 底部厚度计算---------------------------------------------------------------4 最小导向长度的确定------------------------------------------------------4 主要零部件设计与校核 缸筒的设计------------------------------------------------------------------5 缸筒端盖螺纹连接的强度计算-----------------------------------------6 缸筒和缸体焊缝连接强度的计算--------------------------------------6 活塞设计----------------------------------------------------------------------7 活塞的密封-------------------------------------------------------------------8 活塞杆杆体的选择----------------------------------------------------------8 活塞杆强度的校核----------------------------------------------------------8 液压缸稳定性校核----------------------------------------------------------9 活塞杆的导向、密封和防尘---------------------------------------------9 致谢-----------------------------------------------------------------------------10 参考文献------------------------- 一.设计题目 双作用单杆活塞式液压缸设计 主要设计参数： 系统额定工作压力：p= 25（Mpa）驱动的外负载：F =50（KN) 液压缸的速度比：λ=1.33 液压缸最大行程：L =640 (mm) 液压缸最大伸出速度：λ=4 (m/min) 液压缸最大退回速度：v t =5.32(m/min) 缸盖连接方式：螺纹连接 液压缸安装方式：底座安装 缓冲型式：杆头缓冲 二.液压缸的选型
摘要 本毕业设计的课题来源于现场工程实际，主要任务是在现场实习调研的基础上拟定出整个疏煤系统的设计方案，设计出液压系统、电控系统及各组成部分，并选择液压元件及电控元件，最终完成整个系统的设计。 本文设计的液压疏煤系统主要包括两大部分：液压系统和电控系统。其中液压部分是由液压系统控制八个液压缸伸缩，液压缸带动埋在煤中的几字棍运动，进而实现煤仓的疏煤。电控部分采用当今比较先进的PLC可编程控制器控制：对电动机的启闭、加热器的开关、电磁换向阀的换向、液压系统的卸荷等实现了手动与自动控制。 本文设计的液压缸和电控系统是本次设计的专题部分。本文设计的液压缸采用活塞缸——连杆传动方案；活塞采用组合式活塞；前端盖为法兰联接；后端盖采用焊接结构；活塞与连杆用螺母固定。本文设计的电控系统，采用当今比较先进的PLC可编程控制器作为主要控制元件，压力继电器作为PLC的一个输入端。这样系统可以根据液压油压强的变换来控制液压缸的伸缩，不仅实现了每个液压缸均可独立自动连续运行，还可实现每两个液压缸自动连续运行和手动控制。 此外，还对系统中的各类液压元件和电控元件进行了相关计算，选出合适的型号，并对电控操作台作了初步设计。 关键词：疏煤系统；液压系统；电控系统.
Abstract The design of the graduate engineering topics from the scene, the main task is to research internship at the scene on the basis of drawing up the dredging of coal system design, design a hydraulic system, electronic control systems and components and hydraulic choice Components and electronic control components, the final completion of the entire system design. In this paper, the design of the hydraulic dredging coal system, including the two main parts: the hydraulic system and electronic control system. Which is part of the hydraulic control system of hydraulic telescopic eight hydraulic cylinders, hydraulic cylinders buried in the coal driven in a few words stick movement, leading to the reduced coal bunker coal. Electronic parts used in today's more advanced PLC control: on the hoist motor, heater switch, the change to the electromagnetic valve, the hydraulic system of unloading, and so achieve the manual and automatic control. In this paper, the design of the hydraulic cylinders and electric control system of this design is part of the topic. In this paper, the design of a hydraulic cylinder piston-cylinder - link transmission programmer; Detroit Pistons used modular; front cover for the flange connection; cover after a welded structure; Pistons and the fixed link with nuts. The design of the cylinder, piston rod, cover, and other important parts of the structure and mechanical calculations. In this paper, the design of the electric control system, using today's more advanced PLC programmable logic controller as the main control devices, pressure relay as a PLC input. This system can transform the hydraulic oil-hydraulic cylinders to control the expansion, not only to achieve the
2 液压传动的工作原理和组成 液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件(缸或马达)把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。驱动机床工作台的液压系统是由油箱、过滤器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。 2.1 工作原理 1)电动机驱动液压泵经滤油器从油箱中吸油，油液被加压后,从泵的输出口输入管路。油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸，推动活塞而使工作台左右移动。液压缸里的油液经换向阀和回油管排回油箱。 2)工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。当节流阀开大时，进入液压缸的油量增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，进入液压缸的油量减少，工作台的移动速度减少。由此可见，速度是由油量决定的。 2.2 液压系统的基本组成 1）能源装置——液压泵。它将动力部分（电动机或其它远动机）所输出的机械能转换成液压能，给系统提供压力油液。 2）执行装置——液压机（液压缸、液压马达）。通过它将液压能转换成机械能，推动负载做功。 3）控制装置——液压阀。通过它们的控制和调节，使液流的压力、流速和方向得以改变，从而改变执行元件的力（或力矩）、速度和方向，根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 4）辅助装置——油箱、管路、蓄能器、滤油器、管接头、压力表开关等.通过这些元件把系统联接起来，以实现各种工作循环。 5）工作介质——液压油。绝大多数液压油采用矿物油，系统用它来传递能量或信息。
广西工学院 本科生毕业设计（论文）开题报告题目：汽车液压缸机构设计及仿真 系别：机械工程系 专业：机械工程及自动化 班级：Y094班 学号：200900104075 姓名：韦雪智 指导教师：罗海萍 填表日期：2012 年10 月8 日
一、选题的依据及意义 现代工业的发展，需要大量的各种机械设备。而机械设备中的传动设备大部分是利用液压系统来实现的。所以提高液压系统的工作性能和效率是加强现代机械设备的优化手段。 而长期以来，液压系统的设计基本上沿用了类比加核算的经验设计法。设计师主要凭借已有的液压元件和回路知识、工程时间经验及零星资料，靠手工进行系统方案的拟定、粗略计算和液压装置的结构设计及绘图。设计出的元件或液压系统产品往往需要经过大量的样机试验和反复修改才能够满足性能要求，因此，制造周期长，人力、物力消耗大。 我们课题所研究的是CAD辅助设计与CAM辅助加工技术。可使液压系统从单调乏味的手工作业变成自动作业，这对于充分发挥设计者的创造性，综合应用各种先进的现代设计方法，有效提高设计质量、降低制造费用缩短研发周期并促进产品标准化等具有重大意义。 我们的专业是机械制造及自动化，而车辆用液压缸为双作用单活塞杠式液压，主要用于车辆，工程机械，起重机运输机械，矿山机械及其它机械的液压系统，所以做这个课题设计主要培养我们的自主设计一定型面的机械零件的能力，这个课题涉及CAD的应用，液压系统的设计，缸体的加工和程序段的生成，对我们的液压知识是个全面的巩固，对我们所学的机械设计也是有很大的提高和帮助，由于涉及到仿真加工对我们的CAD/CAM/Mastercam以及数控编程及原理等各方面知识都有熟悉和提高的效果，包括设计当中可能遇到的材料选取，工程力学计算，加工工艺分析，出图等一系列的过程也会对我们所学的金属工艺，工程力学，制造工艺，CAD,UG有一个全心的巩固过程，对我们各个方面的能力是个很好的考验，而且我们也可更加丰富我们的课本外的知识。 二、国内外研究现状及发展趋势（含文献综述） 国外现状：随着液压技术的深入普及和应用领域、场合的日益扩大，对液压缸的工作性能改造使用范围制造精度外观材料试验方法都不断提高，因此不断推动着液压缸的发展与进步。其总的趋势为： （一）高压化、小型化：高压化是减小液压缸径向尺寸和减轻重量，并缩小整套液压装置体积尺寸的有效途径，目前超高压液压泵的输出压力已高达250Mpa以上，一台工作压力为100Mpa的15t，轻型压力机，可以制造手电筒一般大小。 （二）新材质、轻量化：不久前，日本采用新型组份的铝合金，从液态开始即进行新的热处理工艺，结果最终成型铝合金材料的抗拉强度等机械性能可达