毕业论文---液压传动技术在机械制造业中的应用

毕业论文---液压传动技术在机械制造业中的应用内容摘要：

是不变的，由 凸轮 的升程决定。 柱塞每循环的供油量大小取决于供油行程 ,供油行程不受凸轮轴控制是可变的。 供油开始时刻不随供油行程的变化而变化。 转动柱塞可改变供油终了时 刻，从而改变供油量。 柱塞泵工作时，在喷油泵凸轮轴上的凸轮与柱塞 弹簧 的作用下，迫使柱塞作上、下往复运动，从而完成泵油任务，泵油过程可分为以下三个阶段。 进油过程 当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧力的作用下，柱塞向下运动，柱塞上部空间（称为泵油室）产生真空度，当柱塞上端面把柱塞套上的进油孔打开后，充满在油泵上体油道内的柴油经油孔进入泵油室，柱塞运动到下止点，进油结束。 供油过程 当凸轮轴转到凸轮的凸起部分顶起滚轮体时，柱塞弹簧被压缩，柱塞向上运动，燃油受压，一部分燃油经油孔流回喷油泵上体油腔。 当柱塞顶面遮住套筒上进油孔的上缘时，由于柱塞和套筒的配合间隙很小（ ）使柱塞顶部的泵油室成为一个密封油腔，柱塞继续上升，泵油室内的油压迅速升高，泵油压力 出油阀弹簧力 +高压油管剩余压力时，推开出油阀，高压 柴油 经出油阀进入高压油管，通过喷油器 喷入 燃烧室。 回油过程 柱塞向上供油，当上行到柱塞上的斜槽（停供边）与套筒上的回油孔相通时，泵油室低压油路便与柱塞头部的中孔和径向孔及斜槽沟通，油压骤然下降，出油阀在弹簧力的作用下迅速关闭，停止供油。 此后柱塞还要上行，当凸轮的凸起部分转过去后，在弹簧的作用下，柱塞又下行。 此时便开始了下一个循环。 柱塞泵以一个柱塞为原理介绍，一个柱塞泵上有两个单向阀，并且方向相反，柱塞向一个方 向运动时缸内出现负压，这时一个单向阀打开液体被吸入缸内，柱塞向另一个方向运动时，将液体压缩后另一个单向阀被打开，被吸入缸内的液体被排出。 这种工作方式连续运动后就形成了连续供油。 液压执行元件 将液压能转换为机械能的装置，其作用是在压力油的推动下输出力和速度或转矩和速度，以驱动工作装置做工。 例如液压缸、液压马达。 江西工业工程职业技术学院毕业论文 14 液压马达 液压马达习惯上是指输出旋转运动的，将 液压泵 提供的液压能转变为机械能的能量转换装置。 液压马达亦称为油马达，主要应用于注塑机械、船舶、起扬机、工程机械、建筑机械、煤矿机械、矿山机械、冶金机械、船舶机械、石油化工、港口机械等。 高速马达 齿轮马达 具有体积小、重量轻、结构简单、 工艺性好、对油液的污染不敏感、耐冲击和惯性小等优点。 缺点有扭矩脉动较大、效率较低、起动扭矩较小（仅为额定扭矩的 60%—— 70%）和低速稳定性差等。 叶片马达 叶片马达 叶片马达与其他类型马达相比较具有结构紧凑、轮廓尺寸较小、噪声低、寿命长等优点，其惯性比 柱塞马达 小、但抗污染能力比齿轮马达差、且转速不能太高、一般在200r/min 以下工作。 叶片马达由于泄漏较大，故负载变化或低速时不稳定。 马达种类 径向柱塞马达 轴向柱塞马达 斜轴式柱塞马达 斜盘式柱塞马达 低速液压 马达径向柱塞马达 连杆式液压马达是结构简单、工作可靠、品种规格多、价格低。 其缺点是体积和重量较大，扭矩脉动较大。 无连杆式液压马达 摆缸式液压马达 滚柱式液压马达 轴向柱塞马达双斜盘式柱塞马达 轴向球塞式马达 叶片马达 齿轮液压马达 液压缸 液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。 它结构简单、工作可靠。 用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。 液压缸输出 力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。 缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。 类型 根据常用液压缸的结构形式，可将其分为四种类型： 江西工业工程职业技术学院毕业论文 15 活塞式 单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。 如图所示是一种单活塞液压缸。 其两端进出口油口 A和 B都可通压力油或回油，以实现双向运动，故称为双作用缸。 柱塞式 （ 1） 并列直列式电动液压缸柱塞式液压缸是一种单作用式液压缸，靠液压力只能实现一个方向的运动，柱 塞回程要靠其它外力或柱塞的自重； （ 2）柱塞只靠缸套支承而不与缸套 接触，这样缸套极易加工，故适于做 长行程液压缸； （ 3）工作时柱塞总受压，因而它必须 有足够的刚度； （ 4）柱塞重量往往较大，水平放置时 容易因自重而下垂，造成密封件和导向 单边磨损，故其垂直使用更有利。 伸缩式 伸缩式液压缸具有二级或多级活塞，伸缩式 液压缸中活塞伸出的顺序式从大到小，而空载缩回的顺序则一般是从小到大。 伸缩缸可实现较长的行程，而缩回时长度较短，结构较为紧凑。 此种液压缸常用于工程机械和农业机械上。 双作用单活塞杆式液压缸 摆动式 摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行元件，也称摆动式液压马达。 有单叶片和双叶片两种形式。 定子块固定在缸体上，而叶片和转子连接在一起。 根据进油方向， 叶片将带动转子作往复摆动。 液压控制调节元件 用来控制液压传动系统中油液的流动方向、压力和流量，以保证液压执行元件和工作装置完成指定工 作。 例如各种液压阀类零件 液压阀一种用压力油操作的自动化元件，它受配压阀压力油的控制，通常与电磁配压阀组合使用 ，可用于远距离控制水电站油、气、水管路系统的通断。 用于降低并稳定系统中某一支路的油液压力，常用于夹紧、控制、润滑等油路。 有直动型、先导型、叠加型之分。 液压传动中用来控制液体压力﹑流量和方向的元件。 其中控制压力的称为压力控制阀，控制流量的称为流量控制阀，控制通﹑断和流向的称为方向控制阀。 液压阀的分类 江西工业工程职业技术学院毕业论文 16 ﹑减压阀和顺序阀 (1)溢流阀：能控制液压系统在达到调定压力时保持恒定状态。 用於过载保护的溢流阀称为安全阀。 当系统发生故障，压力升高到可能造成破坏的限定值时，阀口会打开而溢流，以保证系统的安全。 (2)减压阀：能控制分支回路得到比主回路油压低的稳定压力。 减压阀按它所控制的压力功能不同，又可分为定值减压阀 (输出压力为恒定值 )﹑定差减压阀 (输入 与输出压力差为定值 )和定比减压阀 (输入与输出压力间保持一定的比例 )。 (3)顺序阀：能使一个执行元件 (如液压缸﹑液压马达等 )动作以后，再按顺序使其他执行元件动作。 利用调节阀芯和阀体间的节流口面积和它所产生的局部阻力对流量进行调节，从而控制执行元件的运动速度。 流量控制阀按用途分为 5种。 (1)节流阀：在调定节流口面积后，能使载荷压力变化不大和运动均匀性要求不高的执行元件的运动速度基本上保持稳定。 (2)调速 阀：在载荷压力变化时能保持节流阀的进出口压差为定值。 这样，在节流口面积调定以后，不论载荷压力如何变化，调速阀都能保持通过节流阀的流量不变，从而使执行元件的运动速度稳定。 (3)分流阀：不论载荷大小，能使同一油源的两个执行元件得到相等流量的为等量分流阀或同步阀；得到按比例分配流量的为比例分流阀。 (4)集流阀：作用与分流阀相反，使流入集流阀的流量按比例分配。 (5)分流集流阀：兼具分流阀和集流阀两种功能。 按用途分为单向阀和换向阀。 单向阀：只允许流体在管道中单向接通，反向即切断。 换向阀：改变不同管路 间的通﹑断关系﹑根据阀芯在阀体中的工作位置数分两位﹑三位等；根据所控制的通道数分两通﹑三通﹑四通﹑五通等；根据阀芯驱动方式分手动﹑机动﹑电动﹑液动等。 60 年代后期，在上述几种液压控制阀的基础上又研制出电液比例控制阀。 它的输出量 (压力﹑流量 )能随输入的电信号连续变化。 电液比例控制阀按作用不同，相应地分为电液比例压力控制阀﹑电液比例流量控制阀和电液比例方向控制阀等。 液压辅助元件 保证液压传动系统正常工作。 例如油箱、油管、滤油器。 液压辅件是系统的一个重要组成部分，其合理设计和选用在很大程度上影响液压系 统的效率、噪声、温升、工作可靠性等技术性能。 主要内容： 过滤器 过滤器的作用：滤去油中杂质，维护油液清洁，防止油液污染，保证系统正常工作 江西工业工程职业技术学院毕业论文 17 过滤器的分类 1. 表面型：网式过滤器（可滤去 d＞ ～ ，压力损失不超过 ）、线隙式过滤器（可滤去 d≥ ～ ，压力损失约为 ～ ）。 2. 深度型：纸芯式过滤器（可滤去 d ≥ ～ ，压力损失约为 ～ ）、烧结式过滤器（可滤去 d ≥ ～ ，压力损失约 为 ～ ）。 3. 磁形过滤器：可将油液中对磁性敏感的金属颗粒吸附在上面。 常与其它形式滤芯一起制成复合式过滤器。 4. 过滤器的典型结构（图 34） ： 网式、线隙式、纸芯式、烧结式。 a 网式 b 线隙式 d 烧结式 C 纸芯式 网式 图 34 过滤网结构 网式 江西工业工程职业技术学院毕业论文 18 过滤器的选用 过滤精度应满足系统要求 过滤精度以滤去杂质颗粒的大小来衡量。 不同液压系统对过滤器的过滤精度要求见推荐表。 d≥ ； d≥ ； d≥ ； d≥。 要有足够的通油能力 通流能 力指在一定压力降下允许通过过滤器的最大流量，应结合过滤器在系统中的安装位置选取。 要有一定的机械强度，不因液压力而破坏。 要考虑一些特殊要求，如抗腐蚀、磁性、发讯、不停机更换滤芯等。 要清洗更换方便。 蓄能器 蓄能器的作用 蓄能器是液压系统中储存和释放压力能的装置 作辅助动力源或紧急动力源 在工作循环不同阶段需要的流量变化很大时，常采用蓄能器和一个流量较小的泵组成油源。 另外当驱动泵的原动机发生故障时，蓄能器可作紧急动力源。 保压和补充泄漏 需要较长时间保压而泵 卸载时，可利用蓄能器释放储存的压力油，补充系统泄漏，保持系统压力。 吸收冲击和消除压力脉动 在压力冲击处和泵的出口安装蓄能器可吸收压力冲击峰值和压力脉动，提高系统工作的平稳性。 蓄能器的分类 按产生液体压力的方式分弹簧式、重锤式和充气式（图 35）。 常用充气式，它利用气体的压缩和膨胀储存、释放压力能。 气体和油液要隔开。 充气式蓄能器按隔离方式不同，又分为活塞式和皮囊江西工业工程职业技术学院毕业论文 19 式 油箱 油箱（图 36）是液压系统中储存液压油用。 油箱的功用 储存系统所需的足够油液； 散发油液中的热量； 逸出溶解在油液中的空气； 沉淀油液中的污物； 对中小型液压系统，泵装置及一些液压元件还安装在油箱顶板上。 油箱的结构 ：利用设备机体空腔作油箱，散热性不好，维修不方便。 ：布置灵活，维修保养方便。 通常用 ～ 5mm 钢板焊接而成。 油箱的设计 油箱容积 V 的确定 图 35 图 36 油箱 江西工业工程职业技术学院毕业论文 20 V=α q， α —— 经验系数， 低压系统（ 2~4 ），中压系统（ 5~7 ），高压系统（ 6~12 ） 设计注意事项： 油箱容积主要根据热平衡来确定。 为使系统回油不致溢出油箱，油面高度不超 过油箱高度的 倍。 油箱中应设吸油过滤器，为方便清洗过滤器，油箱结构要考虑拆卸方便。 油箱底部应。