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液壓挖掘機工作裝置設計畢業設計

發布時間:2022-08-06 06:01:19

① 畢業論文,挖掘機的改進設計,該怎麼寫大神們幫幫忙

請到網路論文網搜索。 http://www.kelunwen.com/Search.html?type=news&tags=%u6316%u6398%u673A 我國挖掘機行業的形成與發展、現狀及前景 2010-4-18 17:19:30 早在1954年我國就已開始生產機械式挖掘機,當時的撫順重型機器廠(撫順挖掘機廠前身)引進前蘇聯的機械式挖掘機W10012和W5012等國際20世紀30-40年代的產品。由於國家經濟建設的需要,後又發展10餘家廠生產,到1966年 http://www.kelunwen.com/html//20100418/297917193095.html 收藏 推薦給朋友 液壓挖掘機的節能控制技術未來發展趨勢 2010-4-18 17:17:39 在液壓挖掘機領域,節能控制的目的不僅僅是提高燃油利用率,更重要的意義在於能夠取得一系列降低使用成本的效果。資料顯示,工程機械將近40%的故障來自液壓系統,15%左右的故障來自發動機。採用節能技術後,可以 http://www.kelunwen.com/html//20100418/215817173935.html 收藏 推薦給朋友 CAT挖掘機液壓系統發熱的故障分析 2010-4-18 17:16:54 論文摘要:液壓系統發熱是指液壓系統的油溫超出系統規定的溫度較多。如CAT挖掘機正常工況下,液壓系統油溫應在50oC以下,(油泵的溫度較之高5-10oC),如果溫度超出80 oC,,則為液壓系統發熱

② 畢業設計,課題為基於VB的單斗液壓挖掘機設計,求相關設計資料!

恩,可以行的。

③ 我是機械設計專業畢業生,《挖掘機工作裝置設計》,請大家幫我判斷一下,答辯時老師會問些什麼

主要會針對你的畢業設計論文提問一些,再針對你的圖紙提問一寫,像工作原理啊,什麼材料的版,圖裡面的權那個孔、桿等等是干什麼用的....基本上每個老師提問一到兩個問題,然後挑一些毛病,叫你下次注意......然後就過了

④ 挖掘機液壓方面的論文

一 緒論
1.1 液壓傳動與控制概述
液壓傳動與控制是以液體(油、高水基液壓油、合成液體)作為介質來實現各種機械量的輸出(力、位移或速度等)的。它與單純的機械傳動、電氣傳動和氣壓傳動相比,具有傳遞功率大,結構小、響應快等特點,因而被廣泛的應用於各種機械設備及精密的自動控制系統。液壓傳動技術是一門新的學科技術,它的發展歷史雖然較短,但是發展的速度卻非常之快。自從1795年製成了第一台壓力機起,液壓技術進入了工程領域;1906年開始應用於國防戰備武器。
第二次世界大戰期間,由於軍事工業迫切需要反應快、精度高的自動控制系統,因而出現了液壓伺服控制系統。從60年代起,由於原子能、空間技術、大型船艦及電子技術的發展,不斷地對液壓技術提出新的要求,從民用到國防,由一般的傳動到精確度很高的控制系統,這種技術得到更加廣泛的發展和應用。

在國防工業中:海、陸、空各種戰備武器均採用液壓傳動與控制。如飛機、坦克、艦艇、雷達、火炮、導彈及火箭等。
在民用工業中:有機床工業、冶金工業、工程機械、農業方面,汽車工業、輕紡工業、船舶工業。
另外,近幾年又出現了太陽跟蹤系統、海浪模擬裝置、飛機駕駛模擬、船舶駕駛模擬器、地震再現、火箭助飛發射裝置、宇航環境模擬、高層建築防震系統及緊急剎車裝置等,均採用了液壓技術。
總之,一切工程領域,凡是有機械設備的場合,均可採用液壓技術。它的發展如此之快,應用如此之廣,其原因就是液壓技術有著優異的特點,歸納起來液壓動力傳動方式具有顯著的優點:其單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率大;液壓傳動裝置體積小、結構緊湊、布局靈活,易實現無級調速,調速范圍寬,便於與電氣控制相配合實現自動化;易實現過載保護與保壓,安全可靠;元件易於實現系列化、標准化、通用化;液壓易與微機控制等新技術相結合,構成「機-電-液-光」一體化便於實現數字化。
1.2 液壓機的發展及工藝特點
液壓機是製品成型生產中應用最廣的設備之一,自19世紀問世以來發展很快,液壓機在工作中的廣泛適應性,使其在國民經濟各部門獲得了廣泛的應用。由於液壓機的液壓系統和整機結構方面,已經比較成熟,目前國內外液壓機的發展不僅體現在控制系統方面,也主要表現在高速化、高效化、低能耗;機電液一體化,以充分合理利用機械和電子的先進技術促進整個液壓系統的完善;自動化、智能化,實現對系統的自動診斷和調整,具有故障預處理功能;液壓元件集成化、標准化,以有效防止泄露和污染等四個方面。
作為液壓機兩大組成部分的主機和液壓系統,由於技術發展趨於成熟,國內外機型無較大差距,主要差別在於加工工藝和安裝方面。良好的工藝使機器在過濾、冷卻及防止沖擊和振動方面,有較明顯改善。在油路結構設計方面,國內外液壓機都趨向於集成化、封閉式設計,插裝閥、疊加閥和復合化元件及系統在液壓系統中得到較廣泛的應用。特別是集成塊可以進行專業化的生產,其質量好、性能可靠而且設計的周期也比較短。
近年來在集成塊基礎上發展起來的新型液壓元件組成的迴路也有其獨特的優點,它不需要另外的連接件其結構更為緊湊,體積也相對更小,重量也更輕無需管件連接,從而消除了因油管、接頭引起的泄漏、振動和雜訊。邏輯插裝閥具有體積小、重量輕、密封性能好、功率損失小、動作速度快、易於集成的特點,從70年代初期開始出現,至今已得到了很快的發展。我國從1970年開始對這種閥進行研究和生產,並已將其廣泛的應用於冶金、鍛壓等設備上,顯示了很大的優越性。
液壓機工藝用途廣泛,適用於彎曲、翻邊、拉伸、成型和冷擠壓等沖壓工藝,壓力機是一種用靜壓來加工產品。適用於金屬粉末製品的壓製成型工藝和非金屬材料,如塑料、玻璃鋼、絕緣材料和磨料製品的壓製成型工藝,也可適用於校正和壓裝等工藝。
由於需要進行多種工藝,液壓機具有如下的特點:
(1) 工作台較大,滑塊行程較長,以滿足多種工藝的要求;
(2) 有頂出裝置,以便於頂出工件;
(3) 液壓機具有點動、手動和半自動等工作方式,操作方便;
(4) 液壓機具有保壓、延時和自動回程的功能,並能進行定壓成型和定程成型的操作,特別適合於金屬粉末和非金屬粉末的壓制;
(5) 液壓機的工作壓力、壓制速度和行程范圍可隨意調節,靈活性大。

二 150t液壓機液壓系統工況分析
本機器(見圖1.1)適用於可塑性材料的壓制工藝。如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。也可以從事校正、壓裝、砂輪成型、冷擠金屬零件成型、塑料製品及粉末製品的壓製成型。本機器具有獨立的動力機構和電氣系統。採用按鈕集中控制,可實現調整、手動及半自動三種操作方式。本機器的工作壓力、壓制速度、空載快速下行和減速的行程范圍均可根據工藝需要進行調整,並能完成一般壓制工藝。此工藝又分定壓、定程兩種工藝動作供選擇。定壓成型之工藝動作在壓制後具有保壓、延時、自動回程、延時自動退回等動作。 本機器主機呈長方形,外形新穎美觀,動力系統採用液壓系統,結構簡單、緊湊、動作靈敏可靠。該機並設有腳踏開關,可實現半自動工藝動作的循環。

2.2 工況分析
本次設計在畢業實習調查的基礎上,用類比的方法初步確定了立式安裝的主液壓缸活塞桿帶動滑塊及動橫梁在立柱上滑動下行時,運動部件的質量為500Kg。
1.工作負載 工件的壓制抗力即為工作負載:
2. 摩擦負載 靜摩擦阻力:
動摩擦阻力:
3. 慣性負載

自重:
4. 液壓缸在各工作階段的負載值:
其中: ——液壓缸的機械效率,一般取 =0.9-0.97。工況 負載組成 推力 F/

2.3負載圖和速度圖的繪制:
負載圖按上面的數值繪制,速度圖按給定條件繪制,如圖:

三 液壓機液壓系統原理圖設計
3.1 自動補油的保壓迴路設計
考慮到設計要求,保壓時間要達到5s,壓力穩定性好。若採用液壓單向閥迴路保壓時間長,壓力穩定性高,設計中利用換向閥中位機能保壓,設計了自動補油迴路,且保壓時間由電氣元件時間繼電器控制,在0-20min內可調整。此迴路完全適合於保壓性能較高的高壓系統,如液壓機等。
自動補油的保壓迴路系統圖的工作原理:
按下起動按紐,電磁鐵1YA通電,換向閥6接入迴路時,液壓缸上腔成為壓力腔,在壓力到達預定上限值時壓力繼電器11發出信號,使換向閥切換成中位;這時液壓泵卸荷,液壓缸由換向閥M型中位機能保壓。當液壓缸上腔壓力下降到預定下限值時,壓力繼電器又發出信號,使換向閥右位接人迴路,這時液壓泵給液壓缸上腔補油,使其壓力回升。回程時電磁閥2YA通電,換向閥左位接人迴路,活塞快速向上退回。

3.2 釋壓迴路設計:
釋壓迴路的功用在於使高壓大容量液壓缸中儲存的能量緩緩的釋放,以免她突然釋放時產生很大的液壓沖擊。一般液壓缸直徑大於25mm、壓力高於7Mpa時,其油腔在排油前就先須釋壓。
根據設計很實際的生產需要,選擇用節流閥的釋壓迴路。其工作原理:按下起動按鈕,換向閥6的右位接通,液壓泵輸出的油經過換向閥6的右位流到液壓缸的上腔。同時液壓油的壓力影響壓力繼電器。當壓力達到一定壓力時,壓力繼電器發出信號,使換向閥5回到中位,電磁換向閥10接通。液壓缸上腔的高壓油在換向閥5處於中位(液壓泵卸荷)時通過節流閥9、換向閥10回到油箱,釋壓快慢由節流閥調節。當此腔壓力降至壓力繼電器的調定壓力時,換向閥6切換至左位,液控單向閥7打開,使液壓缸上腔的油通過該閥排到液壓缸頂部的副油箱13中去。使用這種釋壓迴路無法在釋壓前保壓,釋壓前有保壓要求時的換向閥也可用M型,並且配有其它的元件。
機器在工作的時候,如果出現機器被以外的雜物或工件卡死,這是泵工作的時候,輸出的壓力油隨著工作的時間而增大,而無法使液壓油到達液壓缸中,為了保護液壓泵及液壓元件的安全,在泵出油處加一個直動式溢流閥1,起安全閥的作用,當泵的壓力達到溢流閥的導通壓力時,溢流閥打開,液壓油流回油箱。起到保護作用。在液壓系統中,一般都用溢流閥接在液壓泵附近,同時也可以增加液壓系統的穩定性。使零件的加工精度增高。

3.3液壓機液壓系統原理圖擬定

上液壓缸工作循環
(1) 快速下行。按下起動按鈕,電磁鐵1YA通電,這時的油路為:
液壓缸上腔的供油的油路
變數泵1—換向閥6右位—節流閥8—壓力繼電器11—液壓缸15
液壓缸下腔的回油路
液壓缸下腔15—液控單向閥7—換向閥6右位—電磁閥5—背壓閥4—油箱
油路分析:變數泵1的液壓油經過換向閥6的右位,液壓油分兩條油路:一條油路通過節流閥7流經繼電器11,另一條路直接流向液壓缸的上腔和壓力表。使液壓缸的上腔加壓。液壓缸15下腔通過液控單向閥7經過換向閥6的右位流經背壓閥,再流到油箱。因為這是背壓閥產生的背壓使接副油箱旁邊的液控單向閥7打開,使副油箱13的液壓油經過副油箱旁邊的液控單向閥14給液壓缸15上腔補油。使液壓缸快速下行,另外背壓閥接在系統回油路上,造成一定的回油阻力,以改善執行元件的運動平穩性。
(2) 保壓時的油路情況:
油路分析:當上腔快速下降到一定的時候,壓力繼電器11發出信號,使換向閥6的電磁鐵1YA斷電,換向閥回到中位,利用變數泵的柱塞孔從吸油狀態過渡到排油狀態,其容積的變化是由大變小,而在由增大到縮小的變化過程中,必有容積變化率為零的一瞬間,這就是柱塞孔運動到自身的中心線與死點所在的面重合的這一瞬間,這時柱塞孔的進出油口在配油盤上所在的位置,稱為死點位置。柱塞在這個位置時,既不吸油,也不排油,而是由吸轉為排的過渡狀態。液壓系統保壓。而液壓泵1在中位時,直接通過背壓閥直接回到油箱。
(3) 回程時的油路情況:
液壓缸下腔的供油的油路:
變數泵1——換向閥6左位——液控單向閥7——液壓油箱15的下腔
液壓缸上腔的回油油路:
液壓腔的上腔——液控單向閥14——副油箱13
液壓腔的上腔—節流閥8——換向閥6左位——電磁閥5——背壓閥4——油箱
油路分析: 當保壓到一定時候,時間繼電器發出信號,使換向閥6的電磁鐵2YA通電,換向閥接到左位,變數泵1的液壓油通過換向閥旁邊的液控單向閥流到液壓缸的下腔,而同時液壓缸上腔的液壓油通過節流閥9(電磁鐵6YA接通),上腔油通過換向閥10接到油箱,實現釋壓,另外一部分油通過主油路的節流閥流到換向閥6,再通過電磁閥19,背壓閥11流回油箱。實現釋壓。
下液壓缸的工作循環:
向上頂出時,電磁鐵4YA通電,5YA失電。
進油路:
液壓泵——換向閥19左位——單向節流閥18——下液壓缸下腔
回油路:
下液壓缸上腔——換向閥19左位——油箱
當活塞碰到上缸蓋時,便停留在這個位置上。
向下退回是在4YA失電,3YA通電時產生的,
進油路:
液壓泵——換向閥19右位——單向節流閥17——下液壓缸上腔
回油路:
下液壓缸下腔——換向閥19右位——油箱
原位停止是在電磁鐵3YA,4YA都斷電,換向閥19處於中位時得到的。

四 液壓系統的計算和元件選型
4.1 確定液壓缸主要參數:
按液壓機床類型初選液壓缸的工作壓力為25Mpa,根據快進和快退速度要求,採用單桿活塞液壓缸。快進時採用差動連接,並通過充液補油法來實現,這種情況下液壓缸無桿腔工作面積 應為有桿腔工作面積 的6倍,即活塞桿直徑 與缸筒直徑 滿足 的關系。
快進時,液壓缸回油路上必須具有背壓 ,防止上壓板由於自重而自動下滑,根據《液壓系統設計簡明手冊》表2-2中,可取 =1Mpa,快進時,液壓缸是做差動連接,但由於油管中有壓降 存在,有桿腔的壓力必須大於無桿腔,估計時可取 ,快退時,回油腔是有背壓的,這時 亦按2Mpa來估算。
1) 計算液壓缸的面積
可根據下列圖形來計算

—— 液壓缸工作腔的壓力 Pa
—— 液壓缸回油腔的壓力 Pa
故:

當按GB2348-80將這些直徑圓整成進標准值時得: ,
由此求得液壓缸面積的實際有效面積為:

2) 液壓缸實際所需流量計算
① 工作快速空程時所需流量

液壓缸的容積效率,取

② 工作缸壓制時所需流量

③ 工作缸回程時所需流量

4.2液壓元件的選擇
4.2.1確定液壓泵規格和驅動電機功率
由前面工況分析,由最大壓制力和液壓主機類型,初定上液壓泵的工作壓力取為 ,考慮到進出油路上閥和管道的壓力損失為 (含回油路上的壓力損失折算到進油腔),則液壓泵的最高工作壓力為

上述計算所得的 是系統的靜態壓力,考慮到系統在各種工況的過渡階段出現的動態壓力往往超過靜態壓力,另外考慮到一定壓力貯備量,並確保泵的壽命,其正常工作壓力為泵的額定壓力的80%左右因此選泵的額定壓力 應滿足:

液壓泵的最大流量應為:

式中 液壓泵的最大流量
同時動作的各執行所需流量之和的最大值,如果這時的溢流閥正進行工作,尚須加溢流閥的最小溢流量 。
系統泄漏系數,一般取 ,現取 。

1.選擇液壓泵的規格
由於液壓系統的工作壓力高,負載壓力大,功率大。大流量。所以選軸向柱塞變數泵。柱塞變數泵適用於負載大、功率大的機械設備(如龍門刨床、拉床、液壓機),柱塞式變數泵有以下的特點:
1) 工作壓力高。因為柱塞與缸孔加工容易,尺寸精度及表面質量可以達到很高的要求,油液泄漏小,容積效率高,能達到的工作壓力,一般是( ) ,最高可以達到 。
2) 流量范圍較大。因為只要適當加大柱塞直徑或增加柱塞數目,流量變增大。
3) 改變柱塞的行程就能改變流量,容易製成各種變數型。
4) 柱塞油泵主要零件均受壓,使材料強度得到充分利用,壽命長,單位功率重量小。但柱塞式變數泵的結構復雜。材料及加工精度要求高,加工量大,價格昂貴。
根據以上算得的 和 在查閱相關手冊《機械設計手冊》成大先P20-195得:現選用 ,排量63ml/r,額定壓力32Mpa,額定轉速1500r/min,驅動功率59.2KN,容積效率 ,重量71kg,容積效率達92%。
2.與液壓泵匹配的電動機的選定
由前面得知,本液壓系統最大功率出現在工作缸壓制階段,這時液壓泵的供油壓力值為26Mpa,流量為已選定泵的流量值。 液壓泵的總效率。柱塞泵為 ,取 0.82。

選用1000r/min的電動機,則驅動電機功率為
選擇電動機 ,其額定功率為18.5KW。

4.2.2閥類元件及輔助元件的選擇
1. 對液壓閥的基本要求:
(1). 動作靈敏,使用可靠,工作時沖擊和振動小。油液流過時壓力損失小。
(2). 密封性能好。結構緊湊,安裝、調整、使用、維護方便,通用性大
2. 根據液壓系統的工作壓力和通過各個閥類元件及輔助元件型號和規格
主要依據是根據該閥在系統工作的最大工作壓力和通過該閥的實際流量,其他還需考慮閥的動作方式,安裝固定方式,壓力損失數值,工作性能參數和工作壽命等條件來選擇標准閥類的規格:

序號 元件名稱 估計通過流量
型號 規格
1 斜盤式柱塞泵
156.8 63SCY14-1B 32Mpa,驅動功率59.2KN
2 WU網式濾油器 160 WU-160*180 40通徑,壓力損失 0.01MPa

3 直動式溢流閥 120 DBT1/315G24 10通徑,32Mpa,板式聯接
4 背壓閥 80 YF3-10B 10通徑,21Mpa,板式聯接
5 二位二通手動電磁閥 80 22EF3-E10B
6 三位四通電磁閥 100 34DO-B10H-T 10通徑,壓力31.5MPa
7 液控單向閥
80 YAF3-E610B 32通徑,32MPa
8 節流閥
80 QFF3-E10B 10通徑,16MPa
9 節流閥
80 QFF3-E10B 10通徑,16MPa
10 二位二通電磁閥
30 22EF3B-E10B 6通徑,壓力20 MPa
11 壓力繼電器
- DP1-63B 8通徑,10.5-35 MPa12 壓力表開關
- KFL8-30E 32Mpa,6測點
13 油箱

14 液控單向閥 YAF3-E610B 32通徑,32MPa
15 上液壓缸

16 下液壓缸

17 單向節流閥
48 ALF3-E10B 10通徑,16MPa
18 單向單向閥
48 ALF3-E10B 10通徑,16MPa
19 三位四通電磁換向閥 25 34DO-B10H-T
20 減壓閥 40 JF3-10B

4.2.3 管道尺寸的確定
油管系統中使用的油管種類很多,有鋼管、銅管、尼龍管、塑料管、橡膠管等,必須按照安裝位置、工作環境和工作壓力來正確選用。本設計中油管採用鋼管,因為本設計中所須的壓力是高壓,P=31.25MPa , 鋼管能承受高壓,價格低廉,耐油,抗腐蝕,剛性好,但裝配是不能任意彎曲,常在裝拆方便處用作壓力管道一中、高壓用無縫管,低壓用焊接管。本設計在彎曲的地方可以用管接頭來實現彎曲。
尼龍管用在低壓系統;塑料管一般用在回油管用。
膠管用做聯接兩個相對運動部件之間的管道。膠管分高、低壓兩種。高壓膠管是鋼絲編織體為骨架或鋼絲纏繞體為骨架的膠管,可用於壓力較高的油路中。低壓膠管是麻絲或棉絲編織體為骨架的膠管,多用於壓力較低的油路中。由於膠管製造比較困難,成本很高,因此非必要時一般不用。
1. 管接頭的選用:
管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式聯接件,它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小、工藝性好等各種條件。
管接頭的種類很多,液壓系統中油管與管接頭的常見聯接方式有:
焊接式管接頭、卡套式管接頭、擴口式管接頭、扣壓式管接頭、固定鉸接管接頭。管路旋入端用的連接螺紋採用國際標准米制錐螺紋(ZM)和普通細牙螺紋(M)。錐螺紋依靠自身的錐體旋緊和採用聚四氟乙烯等進行密封,廣泛用於中、低壓液壓系統;細牙螺紋密封性好,常用於高壓系統,但要求採用組合墊圈或O形圈進行端面密封,有時也採用紫銅墊圈。
液壓系統中的泄漏問題大部分都出現在它管系中的接頭上,為此對管材的選用,接頭形式的確定(包括接頭設計、墊圈、密封、箍套、防漏塗料的選用等),管系的設計(包括彎管設計、管道支承點和支承形式的選取等)以及管道的安裝(包括正確的運輸、儲存、清洗、組裝等)都要考慮清楚,以免影響整個液壓系統的使用質量。
國外對管子的材質、接頭形式和連接方法上的研究工作從不間斷,最近出現一種用特殊的鎳鈦合金製造的管接頭,它能使低溫下受力後發生的變形在升溫時消除——即把管接頭放入液氮中用芯棒擴大其內徑,然後取出來迅速套裝在管端上,便可使它在常溫下得到牢固、緊密的結合。這種「熱縮」式的連接已經在航空和其它一些加工行業中得到了應用,它能保證在40~55Mpa的工作壓力下不出現泄漏。本設計根據需要,選擇卡套式管接頭。要求採用冷拔無縫鋼管。
2. 管道內徑計算:
(1)
式中 Q——通過管道內的流量
v——管內允許流速 ,見表:
允許流速推薦值
油液流經的管道 推薦流速 m/s
液壓泵吸油管

液壓系統壓油管道 3~6,壓力高,管道短粘度小取大值
液壓系統回油管道 1.5~2.6

(1). 液壓泵壓油管道的內徑:
取v=4m/s

根據《機械設計手冊》成大先P20-641查得:取d=20mm,鋼管的外徑 D=28mm;
管接頭聯接螺紋M27×2。

(2). 液壓泵回油管道的內徑:
取v=2.4m/s

根據《機械設計手冊》成大先P20-641查得:取d=25mm,鋼管的外徑 D=34mm;
管接頭聯接螺紋M33×2。
3. 管道壁厚 的計算

式中: p——管道內最高工作壓力 Pa
d——管道內徑 m
——管道材料的許用應力 Pa,
——管道材料的抗拉強度 Pa
n——安全系數,對鋼管來說, 時,取n=8; 時,
取n=6; 時,取n=4。
根據上述的參數可以得到:
我們選鋼管的材料為45#鋼,由此可得材料的抗拉強度 =600MPa;

(1). 液壓泵壓油管道的壁厚

(2). 液壓泵回油管道的壁厚
所以所選管道適用。
4. 液壓系統的驗算
上面已經計算出該液壓系統中進,回油管的內徑分別為32mm,42mm。
但是由於系統的具體管路布置和長度尚未確定,所以壓力損失無法驗算。4.2.4系統溫升的驗算
在整個工作循環中,工進階段所佔的時間最長,且發熱量最大。為了簡化計算,主要考慮工進時的發熱量。一般情況下,工進時做功的功率損失大引起發熱量較大,所以只考慮工進時的發熱量,然後取其值進行分析。
當V=10mm/s時,即v=600mm/min


此時泵的效率為0.9,泵的出口壓力為26MP,則有


此時的功率損失為:

假定系統的散熱狀況一般,取 ,
油箱的散熱面積A為

系統的溫升為

根據《機械設計手冊》成大先P20-767:油箱中溫度一般推薦30-50
所以驗算表明系統的溫升在許可范圍內。

五 液壓缸的結構設計
5.1 液壓缸主要尺寸的確定
1) 液壓缸壁厚和外經的計算
液壓缸的壁厚由液壓缸的強度條件來計算。
液壓缸的壁厚一般指缸筒結構中最薄處的厚度。從材料力學可知,承受內壓力的圓筒,其內應力分布規律應壁厚的不同而各異。一般計算時可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。
液壓缸的內徑D與其壁厚 的比值 的圓筒稱為薄壁圓筒。工程機械的液壓缸,一般用無縫鋼管材料,大多屬於薄壁圓筒結構,其壁厚按薄壁圓筒公式計算

設 計 計 算 過 程
式中 ——液壓缸壁厚(m);
D——液壓缸內徑(m);
——試驗壓力,一般取最大工作壓力的(1.25~1.5)倍 ;
——缸筒材料的許用應力。無縫鋼管: 。
= =22.9
則 在中低壓液壓系統中,按上式計算所得液壓缸的壁厚往往很小,使缸體的剛度往往很不夠,如在切削過程中的變形、安裝變形等引起液壓缸工作過程卡死或漏油。因此一般不作計算,按經驗選取,必要時按上式進行校核。
液壓缸壁厚算出後,即可求出缸體的外經 為2) 液壓缸工作行程的確定
液壓缸工作行程長度,可根據執行機構實際工作的最大行程來確定,並參閱<<液壓系統設計簡明手冊>>P12表2-6中的系列尺寸來選取標准值。
液壓缸工作行程選
缸蓋厚度的確定
一般液壓缸多為平底缸蓋,其有效厚度t按強度要求可用下面兩式進行近似計算。
無孔時
有孔時
式中 t——缸蓋有效厚度(m);
——缸蓋止口內徑(m);
——缸蓋孔的直徑(m)。
液壓缸:
無孔時
取 t=65mm

有孔時
取 t』=50mm
3)最小導向長度的確定
當活塞桿全部外伸時,從活塞支承面中點到缸蓋滑動支承面中點的距離H稱為最小導向長度(如下圖2所示)。如果導向長度過小,將使液壓缸的初始撓度(間隙引起的撓度)增大,影響液壓缸的穩定性,因此設計時必須保證有一定的最小導向長度。
對一般的液壓缸,最小導向長度H應滿足以下要求:
設 計 計 算 過 程

式中 L——液壓缸的最大行程;
D——液壓缸的內徑。
活塞的寬度B一般取B=(0.6~10)D;缸蓋滑動支承面的長度 ,根據液壓缸內徑D而定;
當D<80mm時,取 ;
當D>80mm時,取 。
為保證最小導向長度H,若過分增大 和B都是不適宜的,必要時可在缸蓋與活塞之間增加一隔套K來增加H的值。隔套的長度C由需要的最小導向長度H決定,即

滑台液壓缸:
最小導向長度:
取 H=200mm
活塞寬度:B=0.6D=192mm
缸蓋滑動支承面長度:

隔套長度: 所以無隔套。
液壓缸缸體內部長度應等於活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長度還要考慮到兩端端蓋的厚度。一般液壓缸缸體長度不應大於內徑的20~30倍。
液壓缸:
缸體內部長度
當液壓缸支承長度LB (10-15)d時,需考慮活塞桿彎度穩定性並進行計算。本設計不需進行穩定性驗算。
5.2 液壓缸的結構設計
液壓缸主要尺寸確定以後,就進行各部分的結構設計。主要包括:缸體與缸蓋的連接結構、活塞與活塞桿的連接結構、活塞桿導向部分結構、密封裝置、排氣裝置及液壓缸的安裝連接結構等。由於工作條件不同,結構形式也各不相同。設計時根據具體情況進行選擇。
設 計 計 算 過 程1) 缸體與缸蓋的連接形式
缸體與缸蓋的連接形式與工作壓力、缸體材料以及工作條件有關。
本次設計中採用外半環連接,如下圖1所示:
圖1 缸體與缸蓋外半環連接方式優點:
(1) 結構較簡單
(2) 加工裝配方便
缺點:
(1) 外型尺寸大
(2) 缸筒開槽,削弱了強度,需增加缸筒壁厚2)活塞桿與活塞的連接結構
參閱<<液壓系統設計簡明手冊>>P15表2-8,採用組合式結構中的螺紋連接。如下圖2所示:

圖2 活塞桿與活塞螺紋連接方式
特點:
結構簡單,在振動的工作條件下容易松動,必須用鎖緊裝置。應用較多,如組合機床與工程機械上的液壓缸。

⑤ 機械設計製造及其自動化本科生畢業設計課題

數控專業-模型車輪


幫您的。

⑥ 行星齒輪回轉減速器(液壓挖掘機回轉裝置的)設計

三個齒輪 中間加一個就是四個 中間那個齒輪比較長 可帶動其它級 就這樣 一級傳一級

⑦ 挖掘機液壓結構及工作原理

挖掘機主要由發動機、傳動系統、行駛系統、制動系統、工作裝置、液壓系統、電氣系統等組成,如圖2-11所示。

圖2-11 挖掘機的結構

(1)發動機

發動機一般為四沖程、水冷(或風冷)、多缸、直噴式柴油機發動機。少數挖掘機採用電控柴油機。

(2)傳動系統

傳動泵有機械傳動式、半液壓傳動式和全液壓傳動式3種,其中機械傳動式和半液壓傳動式應用較廣。

(3)行駛系統

液壓挖掘機行駛系統是整個機器的支撐部分,承受機器的全部質量和工作裝置的反力,同時能使挖掘機作短距離行駛。按結構不同,行駛系統可分為履帶式和輪胎式兩類。

①履帶式行駛系統。由履帶、支重輪、托鏈輪、驅動輪、導向輪、張緊裝置、行走架、油馬達、減速機等組成。

液壓挖掘機的行駛系統採用液壓驅動。驅動裝置主要包括液壓馬達、減速機和驅動輪,每條履帶有各自的液壓馬達和減速機。由於兩個液壓馬達可獨立操作,因此機器的左右履帶可以同步前進或後退,也可以通過一條履帶制動來實現轉彎,還可以通過兩條履帶朝相反方向驅動來實現原地轉向,其操作十分簡單、方便、靈活。

②輪胎式行駛系統。通常由車架、轉向前橋、後橋、行車機構及支腿等組成。

後橋通過螺栓與機架剛性固定連接。前橋通過懸掛平衡裝置與機架鉸接連接。懸掛平衡裝置的作用是當挖掘機行駛時,利用支承板的擺動和兩懸掛油缸的浮動,保證4個車輪充分著地,減輕機體不平均承載、擺跳、道路沖擊及機架扭曲,提高挖掘機的越野性能;當挖掘機作業時,將兩懸掛油缸閉鎖,保證挖掘作業時整機的穩定性。

(4)轉向系統

輪胎式挖掘機,其轉向系統通常採用全液壓、偏轉前輪式轉向系統,主要由油箱(與工作裝置液壓系統共用)、轉向油泵、轉向器、濾油器、流量控制閥、轉向油缸、油管和轉向盤等組成。

履帶式挖掘機,其轉向系統比較簡單,通過切斷驅動鏈輪動力來實現。其轉向裝置為濕式、多片彈簧壓緊、液壓分離、手動液壓操作方式轉向離合器。

(5)制動系統

腳制動裝置的制動器為凸輪張開蹄式制動器。制動傳動器機構採用氣壓式,主要由空氣壓縮機、氣體控制閥、腳制動閥、儲氣筒、雙向逆止閥、快速放氣閥、手操縱氣開關、制動汽缸及氣壓表等組成。

手制動裝置的制動器為凸輪張開蹄式制動器,傳動機構為機械式。制動底板通過螺釘固定在上傳動箱蓋上;制動鼓用螺栓固定在接盤上,接盤則通過花鍵和上傳動箱的從動軸連接。

當挖掘機作業時,必須解除手制動,否則,將損壞手制動器或回轉液壓馬達。

(6)工作裝置

工作裝置是液壓挖掘機的主要組成部分之一。由於工作性質的不同,工作裝置的種類很多,常用的有反鏟、正鏟、裝載和起重等裝置,而且一種裝置也可以有很多形式。

(7)液壓系統

液壓挖掘機的主要運動有整機行走、轉台回轉、動臂升降、斗桿收放、鏟斗轉動等,根據以上工作要求,把各液壓元件用管路有機地連接起來的組合體叫作液壓挖掘機的液壓系統。液壓系統的功能是把發動機的機械能以油液為介質,利用油泵轉變為液壓能,傳送給油缸、油馬達等,然後轉變為機械能,再傳給各種執行機械,實現各種運動。液壓挖掘機的液壓系統常用的有定量系統、分功率變數系統和總功率變數系統。我國規定,單斗液壓挖掘機重8t以下的,採用定量系統;機重32t以上的,採用變數系統;機重8~32t的,定量和變數系統均可用。

全功率變數系統是目前液壓挖掘機普遍採用的液壓系統,通常選用恆功率變數雙泵。液壓泵的型號不同,採用的恆功率調節機構也不相同。

液壓系統主要由油路系統、先導控制油路系統和控制系統構成。

(8)電氣系統

液壓挖掘機的電氣系統包括啟動線路、發電線路、照明、儀表以及由感測器和壓力開關、電磁閥組成的控制電路,另外還有附屬電路(如空調、收音機等)。啟動電機按所配套的主機不同,分12V、24V兩種,啟動功率分3kW、3.7kW、4.8kW等。

發電線路主要包括交流發電機、電壓調節器、充電指示燈及啟動開關等。

為了保證安全、高效、節能及正常地工作,根據需要,挖掘機的電氣系統都安裝了各種信號裝置,如機油溫度報警、充電指示燈、機油壓力報警、轉向信號燈等,以警告操作者。為了使操作者隨時掌握機器的運轉情況,駕駛室中安裝了各種儀表,如機油壓力表、機油溫度表、液壓油溫度表、水溫表。現代進口挖掘機都採用了先進的電控裝置,這種設備便於維修人員在挖掘機出現故障時能及時、准確地判斷故障位置,及時修復。

⑧ 挖掘機工作裝置的發展狀況(從過去至今)……

你是做畢業設計的嗎??我的畢業設計業有這一部分內容,我可以復制給你做個參考。
國內外液壓挖掘機的發展現狀與趨勢

挖掘機在國民經濟建設的許多行業被廣泛地採用,如工業與民用建築、交通運輸、水利電氣工程、農田改造、礦山採掘以及現代化軍事工程等等行業的機械化施工中。據統計,一般工程施工中約有60%的土方量、露天礦山中80%的剝離量和採掘量是用挖掘機完成的,如圖1-1所示為挖掘中的液壓挖掘機。
當前,國際上挖掘機的生產正向大型化、微型化、多能化和專用化的方向發展。國外挖掘機行業重視採用新技術、新工藝、新結構和新材料,加快了向標准化、系列化、通用化發展的步伐。我國己經形成了挖掘機的系列化生產,近年來還開發了許多新產品,引進了國外的一些先進的生產率較高的挖掘機型號。
國內小挖目前的整體技術水平處於國際二十世紀八十年代末九十年代初水平,與國外先進技術的差距主要體現在整機匹配、微操作性能、維修性、可靠性及外觀質量上。現階段仍處於仿製階段,缺乏自主開發能力和發掘自身優勢的意識。目前國產品牌的優勢仍主要建立在價格優勢和服務優勢上,技術上還無法與國際先進水平相提並論。未來的發展將在很長一段時間內受制於兩大主要配件,一是動力,二是液壓件。國產動力要抗衡進口動力尚需時日,而國產液壓件取代進口液壓件更需巨大努力。
國外挖掘機目前水平完全可以稱之為漸趨完美、漸入佳境,其功能的可靠性,操作的流暢性和舒適性不必詳述,即使其駕駛室內的美觀與質感也幾可國產轎車蓖美。國外挖掘機目前的發展動向主要體現在:以一機多能為目標的多功能化;以提高操作性能為目標的智能化;以節能為目標的功率模式控制;以動態設計分析為基礎的可靠性設計;以人為本的駕駛室設計;基於微電子技術的自動監控系統的發展。
國內外單斗液壓挖掘機的發展趨勢:
液壓挖掘機由於使用性能、技術指標和經濟指標上的優越,因而世界上許多國家,特別是工業發達國家,都在大力發展單斗液壓挖掘機。目前,單元液壓挖掘機的發展著眼於動力和傳動系統的改進以達到高效節能;應用范圍不斷擴大,不斷降低成本,實現標准化、模塊化發展,以提高零部件、配件的可靠性,從而保證整機的可靠性;電子計算機監測與控制,實現機電一體化;提高機械作業性能,降低噪音,減少停機維修時間,提高適應能力,消除公害,其趨勢為:
①向大型化發展的同時向微型化發展。
②更為普遍地採用節能技術。
③不斷提高可靠性和使用壽命。
④工作裝置結構不斷改進,工作范圍不斷擴大。
⑤由內燃機驅動向電力驅動發展。
⑥液壓系統不斷改進,液壓元件不斷更新。
⑦應用微電子、氣、液等機電一體化綜合技術。
⑧增大鏟斗容量,加大功率,提高生產效率。
⑨人機工程學在設計中的充分利用。

§1.3 國內外液壓挖掘機工作裝置的發展狀況

§1.3.1 國內的發展狀況
早在 1958 年國內便開始了液壓挖掘機的研製開發工作,隨後開發出一系列比較成熟的產品。當時山於受配件如發動機、液壓件及企業自身條件的影響,其質最和產量遠未達到應有的水平,與國外同類產品相比也存在較大差距。
到了 80 年代末和 90 年代初,世界各工業發達國家液壓挖掘機技術水平得到了迅速的提高,突出表現在追求高效率(同一機重的挖掘機功率普遍提高,液壓系統流量增大,作業循環時間減小,作業效率大大提高);高可靠性和追求司機操作的舒適性。
國內原有的數家挖掘機專業生產廠為了生存和發展,利用自身的實力和豐畜的挖掘機生產經驗.紛紛在工廠的技術改造、試臉研究、新產品開發方面下大功夫。有的新開發的產品他包括某些已生產多年的老產品)為了提高作業的可靠性,乾脆採用了進口的液壓件和發動機,甚至於整個傳動系統都按照採用國外元件來設計.這種經過改型或新設計開發的液壓挖掘機其工作可靠性和作業效率得到很大的提高.這樣,引進和消化國外的不少技術,在技術方面都有了長足的進步。
國內液壓挖掘機行業近年來雖有很大發展.但與國外挖掘機行業發達國家相比仍存在許多不足,其原因除了國內挖掘機加工水平落後之外.挖掘機設計水平與發達國家相比也有較大的差距,尤其是一些先進設計技術的掌握和應用.國內眾多的研究人員和單位對液壓挖掘機工作裝置設計進行了不少研究.開發了其設計軟體,他們的研究篆本上局限於解決某些問題,即工作裝置的幾何參數、運動參數和力參數等的解決。關於工作裝置設計參數分析和在 CAD上其自動設計的綜合研究文獻還沒有。因此,開發出的軟體缺少通用性,不能使用於挖掘機工作裝置的一些通用問題的解決.對工程機械這個行業不具有通用性.特別是國內, CAD在許多企業還停留在輔助制圖的程度上,當然也有部分企業用 CAD 進行空間布置設計.雖然部分軟體也有一定的分析計算能力,但是遠遠不能達到設計需要.對液壓挖掘機進行分析的大型通用軟體目前市場上還很少.經過近十年的研究,獲得了一些成果,但是研究還不夠深入,有些研究結果己進入實際應用過程中。
目前,液壓挖掘機工作裝置結構件的生產製造技術國內企業都己基本掌握,在如下方面與國外廠家尚有差距:(l)產品設計能力。國內企業在外觀設計、管路布置、設計細節上與國外企業還有一定差距。(2)產品質量。國內挖掘機產品與國外產品的差距在工作裝置上的表現主要在鉸點軸承壽命、各個臂的結構優化水平、塗裝質量等方面。
§1.3.2 國外的發展狀況
從 20 世紀 50 年代開始生產第一台液壓挖掘機至今,挖掘機工作裝置己經發展到了相當成熟的階段。隨著液壓挖掘機產量的提高和使用范圍的擴大,世界上著名的挖掘機生產商紛紛採用各種高新技術,來提高自己挖掘機在國際上的竟爭力。
近幾年來,國外液壓挖掘機產量急劇上升.結構逐步完善.在工程建設和施工行業中佔有很重要的位置。液壓挖掘機迅速發展的根本原因,在於機械本身的優越性(重量輕、挖掘能力大、生產率高)、通用性好、操縱輕便,也由於下述幾個因素: ( 1 )重視試驗研究工作,液壓挖掘機的研製除了保證機械技術性能以外,十分重視挖掘機的使用經濟性和工作可推性,研製過程中.進行各種性能試驗和可靠性試驗.包括構件強度試驗、系統試驗、操縱試驗、耐久性試驗等等,要通過嚴格的科學試驗和用戶評價,才進行定型生產: ( 2 )重視電子計算機技術的引用,加快了新產品的發展速度,國外發展有總體、工作裝置、液壓系統等的設計程序.出現了總體優化設計方法和適合於計算機數據處理的數學模型描述液壓系統和元件特性的程序,這樣,就可以利用計算機在很短的時間內進行總體設計,新產品從設計到批量生產的周期縮短到2~3 年左右。
當前液壓挖掘機的研製和改進主要著眼於: ( l )發動機功率的充分有效利用,通過各種途徑使機械多做有效的功,其中包括動力裝置與液壓系統的最佳匹配,傳動效率的提高,回轉機構功率的回收.高效液壓系統的研究等: ( 2 )鏟斗挖掘力的充分發揮.挖掘力大小和有效作用范田是衡量各種液壓挖掘機工作能力的重要指標。
隨著建築施工和資源開發規模的擴大.對各種挖掘機需求里迅速增加,因而國際上液壓挖掘機工作裝置的生產向多功能化和專用化的方向發展。當液壓挖掘機配置不同的作業裝置時,可以用來吊、夾、推、刮、松、挖、裝、銑削、拆除、清除和壓實等作業,且大都採用快換裝置.駕駛員在駕駛室內就可以完成作業裝置的更換,僅用2min時間,就完成了作業裝置的更換.工作裝 t 中,動有、斗桿結構變化多樣,也擴展了主機的使用功能,這一結構主要表現為動臂、斗桿長度的變化,由動臂、斗桿的兩元件變化為兩節動臂、斗桿的多元件和伸縮臂。
隨著計算機輔助設計技術的日益推廠,機械設計及製造技術發生了革命性的變化.液壓挖掘機行業作為機械行業的一個重要分支.計算機輔助設計技術的推廣應用勢在必行.計算機輔助設計技術既能縮短產品的設計周期和製造周期,同時又能大大提高產品的質量,相應也就提高了機器整體質量的可靠性和穩定性.採用新結構和新材料,利用現代設計技術和先進製造技術,仍是保證和提高液壓挖掘機性能的一個較重要的途徑.
國外許多有實力的生產廠商有了自己的軟體。在國外很多科研機構和一些大型企業,都己經對挖掘機工作裝置的設計進行研究,並開發出了一些專業軟體,美國長特匹勒(Caterpillar)、德國利勃海爾( Liebherr )、英國 JBC 、日本神鋼( KOBELCO )等公司將疲勞損傷景積理論、斷裂力學、有限元法、結構件優化設計、電子計算機控制的電液伺服疲勞試驗技術、疲勞強度分析方法等先進技術應用於液壓挖掘機的強度研究方面,促進了產品的優質高效率和競爭力,但目前市場上可供選用的商品化的成熟的應用軟體卻還是很少。
在液壓挖掘機產品功能方面,液壓挖掘機工作裝置向多功能化的方向發展。當液壓挖掘機配置不同的作業裝置時,可以用來吊、夾、推、刮、松、挖、裝、銑削、拆除、清除和壓實等作業,且大都採用快換裝置,駕駛員在駕駛室內就可以完成作業裝置的更換,一般在2分鍾內就可以完成作業裝置的更換。工作裝置中動臂、斗桿結構變化多樣,擴展了主機的使用功能。這一結構主要表現為動臂、斗桿長度的變化,由動臂、斗桿的兩元件變化為兩節動臂、斗桿的多元件和伸縮臂等。隨著傳統型和通用型產品樣機減少,一些有特殊構造的、有特色的產品和多功能的產品備受用戶的青睞,如挖掘機工作裝置由大臂、中臂、斗桿和快換作業裝置四元件構成的產品增多。這些多用途作業裝置大大擴展了液壓挖掘機的功用,提高了產品的施工適用性。同時也體現了各廠家市場差異化的產品發展戰略和各自的技術水平。

⑨ 挖掘機工作裝置系統設計

最好有詳細的設計任務書 這個系統設計不簡單哦 要是做出來 你就可以自己開廠了

⑩ 我的畢業論文題目:挖掘機工作裝置液壓系統設計哪位大神能指導下怎麼寫,很多數據不知道從哪來

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