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液压自封柱塞泵的结构优化设计中文摘要 4-5 英文摘要 5-9 第1章 前言 9-21 1 研究的目的及研究意义 9-10 2 柱塞泵技术的发展现状 10-19 3 目前存在的问题 19-20 4 主要研究内容 20-21 第2章 液压自封柱塞泵结构机理和工作特性 21-37 1 液压自封柱塞泵的结构 21-22 2 液压自封柱塞泵的工作原理 22-25 3 柱塞泵的抽汲参数 25-31 4 漏失量计算 31-33 5 泵效计算 33-37 第3章 柱塞结构有限元分析 37-51 1 有限元单元法的基本原理和ANSYS简介 37-40 2 液压自封柱塞泵的有限元分析 40-48 3 计算结果分析 48-51 第4章 柱塞泵材质优选和泵寿命计算 51-66 1 材质优选—磨损实验 51-59 2 泵使用寿命的计算 59-60 3 泵使用寿命影响因素分析 60-66 第5章 液压自封柱塞泵的结构优化设计 66-77 1 正交试验设计法—多因素的试验方法基本思想 66-69 2 试验方案的设计 69-70 3 试验结果分析 70-77 第6章 现场应用 77-81 1 漏失量趋近于零 77 2 减小磨损、降低能耗 77-79 3 提高泵效 79-81 第7章 结论 81-83 参考文献 要了与我索取索取全文
液压传动系统的故障分析与排故液压传动是以液压油为工作介质进行能量转换和动力传递的,它具有传送能量大、布局容易、结构紧凑、换向方便、转动平稳均匀、容易完成复杂动作等优点,因而广泛应用于工程机械领域。但是,液压传动的故障往往不容易从外部表面现象和声响特征中准确地判断出故障发生的部位和原因,而准确迅速地查出故障发生的部位和原因,并及时排除。在工程机械的使用、管理和维修中是十分重要的。��1 液压系统的主要故障��在相对运动的液压元件表面、液压油密封件、管路接头处以及控制元件部分,往往容易出现泄漏、油温过高、出现噪音以及电液结合部分执行动作失灵等现象。具体表现:一是管子、管接头处及密封面处的泄漏,它不仅增加了液压油的耗油量,脏污机器的表面,而且影响执行元件的正常工作。二是执行动作迟缓和无力,表现为推土机铲刀提升缓慢、切土困难,挖掘机挖掘无力、油马达转不起来或转速过低等。三是液压系统产生振动和噪音。四是其他元件出现异常。��2 故障的检查��1 直接检查法 �凭借维修人员的感觉、经验和简单工具,定性分析判断故障产生的原因,并提出解决的办法。 �2 仪器仪表检测法 �在直接观察的基础上,根据发生故障的特征和经验,采取各种检查仪器仪表,对液压系统的流量、压力、油温及液压元件转速直通式检测,对振动噪音和磨损微粒进行量的分析。 �3 元件置换法 �以备用元件逐一换下可能发生故障的元件,观察液压系统的故障是否消除,继而找出发生故障的部位和原因,予以排除。在施工现场,体积较大、不易拆装且储备件较少的元件,不宜采用这种方法。但对于如平衡阀、溢流阀及单向阀之类的体积小,易拆装的元件,采用置换法是比较方便的。 �4 定期按时监控和诊断�根据各种机械型号、检查内容和时间的规定,按出厂要求的时间和部位,通过专业检测、监控和诊断来检测元器件技术状况,及时发现可能出现的异常隐患,这是使液压系统的故障消灭在发生之前的一种科学技术手段。当然,执行定期检测法,首先要培养一些专业技术检测人员,使他们既精通工程机械液压元件的构造和原理,又掌握和钻研检测液压传动系统的各种诊断技术,在不断积累靠人的直感判断故障经验的同时,逐步发展不解体诊断技术,来完成技术数据采集,辅以电脑来分析判断故障的原因及排除方法。��3 液压系统的故障预防��1 保证液压油的清洁度 �正确使用标定的和要求使用的液压油及其相应的替代品(详参《工程机械油料手册》),防止液压油中侵入污物和杂质。因为在液压传动系统中,液压油既是工作介质,又是润滑剂,所以油液的清洁度对系统的性能,对元件的可靠性、安全性、效率和使用寿命等影响极大。液压元件的配合精度极高,对油液中的污物杂质所造成的淤积、阻塞、擦伤和腐蚀等情况反应更为敏感。 �造成污物杂质侵入液压油的主要原因,一是执行元件外部不清洁;二是检查油量状况时不注意;三是加油时未用120目的滤网过滤;四是使用的容器和用具不洁净; 五是磨损严重和损坏的密封件不能及时更换;六是检查修理时,热弯管路和接头焊修产生的锈皮杂质清理不净;七是油液贮存不当等等。�在使用检查修理过程中,应注意解决这些问题,以减少和防止液压系统故障的发生。 �2 防止液压油中混入空气 �液压系统中液压油是不可压缩的,但空气可压缩性很大,即使系统中含有少量空气,它的影响也是非常大的。溶解在油液中的空气,在压力较低时,就会从油中逸出产生气泡,形成空穴现象;到了高压区,在压力的冲击下,这些气泡又很快被击碎,急剧受到压缩,使系统产生噪音。同时,气体突然受到压缩时,就会放出大量的热能,因而引起局部受热,使液压元件和液压油受到损坏,工作不稳定,有时会引起冲击性振动。 �故必须防止空气进入液压系统。具体做法:一是避免油管破裂、接头松动、密封件损坏;二是加油时,避免不适当地向下倾倒;三是回油管插入油面以下;四是避免液压泵入口滤油器阻塞使吸油阻力增大,不能把溶解在油中的空气分离出来。 �3 防止液压油温度过度�液压系统中的油液的工作温度一般在30℃~80℃范围内比较好,在使用时必须注意防止油温过高。如油箱中的油面不够,液压油冷却器散热性能不良,系统效率太低,元件容量小,流速过高,选用油液粘度不正确,它们都会使油温升高过快。粘度高增加油液流动时的能量损耗,粘度低会使泄漏增多,因此在使用中能注意并检查这些问题,就可以预防油温过高。此外对液压油定期过滤,定期进行物理性能检验,既能保证液压系统的工作性能,又能减少液压元件的磨损和腐蚀,延长油液和液压元件的使用寿命。
液压传动系统的故障分析与排故液压传动是以液压油为工作介质进行能量转换和动力传递的,它具有传送能量大、布局容易、结构紧凑、换向方便、转动平稳均匀、容易完成复杂动作等优点,因而广泛应用于工程机械领域。但是,液压传动的故障往往不容易从外部表面现象和声响特征中准确地判断出故障发生的部位和原因,而准确迅速地查出故障发生的部位和原因,并及时排除。在工程机械的使用、管理和维修中是十分重要的。��1 液压系统的主要故障��在相对运动的液压元件表面、液压油密封件、管路接头处以及控制元件部分,往往容易出现泄漏、油温过高、出现噪音以及电液结合部分执行动作失灵等现象。具体表现:一是管子、管接头处及密封面处的泄漏,它不仅增加了液压油的耗油量,脏污机器的表面,而且影响执行元件的正常工作。二是执行动作迟缓和无力,表现为推土机铲刀提升缓慢、切土困难,挖掘机挖掘无力、油马达转不起来或转速过低等。三是液压系统产生振动和噪音。四是其他元件出现异常。��2 故障的检查��1 直接检查法 �凭借维修人员的感觉、经验和简单工具,定性分析判断故障产生的原因,并提出解决的办法。 �2 仪器仪表检测法 �在直接观察的基础上,根据发生故障的特征和经验,采取各种检查仪器仪表,对液压系统的流量、压力、油温及液压元件转速直通式检测,对振动噪音和磨损微粒进行量的分析。 �3 元件置换法 �以备用元件逐一换下可能发生故障的元件,观察液压系统的故障是否消除,继而找出发生故障的部位和原因,予以排除。在施工现场,体积较大、不易拆装且储备件较少的元件,不宜采用这种方法。但对于如平衡阀、溢流阀及单向阀之类的体积小,易拆装的元件,采用置换法是比较方便的。 �4 定期按时监控和诊断�根据各种机械型号、检查内容和时间的规定,按出厂要求的时间和部位,通过专业检测、监控和诊断来检测元器件技术状况,及时发现可能出现的异常隐患,这是使液压系统的故障消灭在发生之前的一种科学技术手段。当然,执行定期检测法,首先要培养一些专业技术检测人员,使他们既精通工程机械液压元件的构造和原理,又掌握和钻研检测液压传动系统的各种诊断技术,在不断积累靠人的直感判断故障经验的同时,逐步发展不解体诊断技术,来完成技术数据采集,辅以电脑来分析判断故障的原因及排除方法。��3 液压系统的故障预防��1 保证液压油的清洁度 �正确使用标定的和要求使用的液压油及其相应的替代品(详参《工程机械油料手册》),防止液压油中侵入污物和杂质。因为在液压传动系统中,液压油既是工作介质,又是润滑剂,所以油液的清洁度对系统的性能,对元件的可靠性、安全性、效率和使用寿命等影响极大。液压元件的配合精度极高,对油液中的污物杂质所造成的淤积、阻塞、擦伤和腐蚀等情况反应更为敏感。 �造成污物杂质侵入液压油的主要原因,一是执行元件外部不清洁;二是检查油量状况时不注意;三是加油时未用120目的滤网过滤;四是使用的容器和用具不洁净; 五是磨损严重和损坏的密封件不能及时更换;六是检查修理时,热弯管路和接头焊修产生的锈皮杂质清理不净;七是油液贮存不当等等。�在使用检查修理过程中,应注意解决这些问题,以减少和防止液压系统故障的发生。 �2 防止液压油中混入空气 �液压系统中液压油是不可压缩的,但空气可压缩性很大,即使系统中含有少量空气,它的影响也是非常大的。溶解在油液中的空气,在压力较低时,就会从油中逸出产生气泡,形成空穴现象;到了高压区,在压力的冲击下,这些气泡又很快被击碎,急剧受到压缩,使系统产生噪音。同时,气体突然受到压缩时,就会放出大量的热能,因而引起局部受热,使液压元件和液压油受到损坏,工作不稳定,有时会引起冲击性振动。 �故必须防止空气进入液压系统。具体做法:一是避免油管破裂、接头松动、密封件损坏;二是加油时,避免不适当地向下倾倒;三是回油管插入油面以下;四是避免液压泵入口滤油器阻塞使吸油阻力增大,不能把溶解在油中的空气分离出来。 �3 防止液压油温度过度�液压系统中的油液的工作温度一般在30℃~80℃范围内比较好,在使用时必须注意防止油温过高。如油箱中的油面不够,液压油冷却器散热性能不良,系统效率太低,元件容量小,流速过高,选用油液粘度不正确,它们都会使油温升高过快。粘度高增加油液流动时的能量损耗,粘度低会使泄漏增多,因此在使用中能注意并检查这些问题,就可以预防油温过高。此外对液压油定期过滤,定期进行物理性能检验,既能保证液压系统的工作性能,又能减少液压元件的磨损和腐蚀,延长油液和液压元件的使用寿命。��4 液压系统的故障分析��1 传动系统分析法 �工程机械的液压传动系统如果维护得好,一般说来故障是比较少的。由于密封件老化、变质和磨损而产生外泄是很容易观察到的,根据具体情况可设法排除。但是如果液压元件的内部发生了故障是观察不到的,往往不容易一下子就找出原因,有时虽然是同样的故障现象,但产生的原因却不一定相同,要想准确而迅速地找出液压元件的故障的部位和原因,首先要根据发生故障元件的构造图、系统图,分析了解和研究元件的工作原理和特性,再使了解的构造原理与实物对号,具体情况具体分析,检查寻找故障发生的部位和产生的原因,以便采取相应的技术措施来排除故障。 �2 逻辑流程分析法 �此方法是根据液压传动系统的基本原理进行逻辑分析,减少怀疑对象,逐步逼近找出故障发生的部位和原因。��5 液压系统故障的排除��(1) 液压系统中管子、管子接头和焊接处,由于振动频率较高,常常发生破坏。在换用时要根据压力和使用场合,选用强度足够,内壁光滑清洁,无砂、无伤、无锈蚀、无氧化皮的管子。当管子需要焊接时,最好采用加套管的办法,因为对接可能使管的内径局部缩小;截段时,油管的截面与管子轴线的不垂直度不得大于5°,并清除铁屑和锐边倒钝。当管子支承距离过大或支承松动时要设卡固定拧紧,当弯曲半径过小时,易形成弯曲应力,弯曲半径一般应大于管外径的3倍。 �在密封表面处,密封元件的老化变质会使泄漏量增大。密封件的有效寿命通常是:固定元件之间的密封寿命时间为10000h,运动元件之间密封寿命时间为1500h~2000h。到了规定的使用寿命时间后,即使还可用的元件也应该更换。密封面的泄漏还与预压面的压力不够或不均匀有关。预压量增大时,其封油量压力增大,密封效果好,反之则差。再者摩擦表面光洁度与硬度不足也会缩短密封件的寿命。 �密封件设计不合理以及安装时扭曲刮伤也是导致密封圈早期磨损而引起泄漏的原因。 �油液中杂质过多,易加速密封件与摩擦表面的磨损,形成密封件的早期失效,油封工作温度过高或过低也会影响其寿命和工作性能。� (2) 执行元件运动的速度降低,主要是由于输入执行元件的液压油流量不足;执行元件无力的原因主要是输入液压油压力不足,以及回油管路背压过高等因素所造成的。 �工程机械液压系统所用的油泵多为齿轮泵,其工作压力为210×102kPa,柱塞泵的工作压力可达320×102kPa。泵的输出压力是由荷载决定的,并随着荷载的变化而变化。荷载无限增加,泵的压力也无限升高,直到系统某一部分被破坏。对于齿轮泵:主要是轴承、齿轮啮合面、齿顶与壳体、齿轮端面与泵盖间的磨损和密封件的磨损、老化、损坏使齿轮泵的内漏表现更为突出。在一定转速与一定压力下,对无端面间隙补偿的齿轮泵,其轴线磨损引起的泄漏约占全部内漏量的75%~85%,齿顶间隙内漏量约占15%~20%,其他内漏约占4%~5%,因此我们要抓住主要问题,采取有效的技术措施予以解决,就能使泵恢复其原有性能。 �在维修工作中,我们发现使用了一定时间的齿轮泵,由于啮合挤压,在齿顶和端面会产生毛刺,使泵体和端盖的磨损加剧,尤其是铝合金泵盖更为严重。如能定期修理检查,用油石磨掉所产生的毛刺,则可以延长油泵的寿命。叶片泵的主要故障是定子、叶片、转子、轴承和两侧配流盘的磨损,定子的内表面是由圆弧和过渡曲线组成的,过渡曲线如果采用“阿基米德”螺旋线,则叶片径向等速运动。实践证明,当我们将叶片泵解体修理时,定子内表面就在曲线与圆弧连接部分磨损最严重,换掉磨损严重的定子,可以使叶片泵恢复原有的性能,采用这种修理方法是比较经济的。叶片泵转子、叶片的使用寿命约相当于定子使用寿命的两倍,这在备料时应予以考虑。 �(3) 液压系统的蓄能器是用来调节能量、贮存能量、减少设备容积、降低功率消耗、减少系统发热、缓冲吸收冲击和脉动压力的辅助元件。常见的蓄能器有胶囊式的,它具有漏气损失小、反应灵敏、可以吸收急速的压力冲击和脉动、重量轻、体积小等特点。蓄能器发生故障会影响液压系统的正常工作,因此在检查气压量不足时,应按时充入惰性气体。 �(4) 液压系统中,要求装备精度高的还有液压马达。如果注意日常维护和保养,防止油液污染,一般不会发生故障,进入液压马达的油液须仔细过滤,以减少杂质,防止过快磨损。修理后的马达,应注满干净的液压油,排尽系统中的空气。确定不了马达是否有故障,最好不要拆卸,这样可减少污染的机会和保持配合的精度。液压缸是液压系统中的执行元件,常见的故障有漏油和运动不正常。缸头因密封件损坏而外泄,应立即更换密封件;油缸运动不正常有油缸内漏、油路中有空气、活塞密封件老化和损坏、油液有杂质、平衡阀发生故障等。 �(5) 控制元件是用来实现系统和执行元件对压力、流量方向的要求的。控制阀及时控制系统中最重要的元件,由于阀的配合一般都比较精密,所以在修理时应特别注意,不需拆阀芯的尽量不要抽出阀芯;配合副方位不要错乱,偶件不要互换;螺丝的拧紧力矩要均匀一致,锥形阀芯的接触线磨损可采用研磨修正接触线的办法解决;回位弹簧疲劳时,可予更换。
从工程的角度讲:气体是可压缩流体,液体是不可压缩流体 当然气压传动的压强小于液压,也是一个主要原因 气体容易泄露不易密封;气体可以被压缩而产生高温;气体可被压缩导致其很难用于产生伺服动作;气体的高压缩比是同样的压力下提供同样的动作量需要的气体很多;平时不易储存…… 气压传动更适宜与远距离传动,因为气压传动可以直接从空气中获得气体进行加压,而液压传动要靠液体,而一般机械他自身携带的液体数量是相当有限的如千斤顶,只适合短距离的传动,但是稳定性更好,传受较大的力效果更好1829年出现了多级空气压缩机,为气压传动的发展创造了条件。1871年风镐开始用于采矿。1868年美国人G威斯汀豪斯发明气动制动装置,并在1872年用于铁路车辆的制动。后来,随着兵器、机械、化工等工业的发展,气动机具和控制系统得到广泛的应用。1930年出现了低压气动调节器。50年代研制成功用于导弹尾翼控制的高压气动伺服机构。液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。
500到1000字呀!我的毕业论文还有两万字那,你也谈简单了吧!到图书馆借本相关的书摘录。
液压系统的优点有:传动平稳,驱动刚性大,响应速度高,能够实现无级变速传动。缺点有:容易漏油,影响场地整洁;对污染比较敏感,油液清洁度要求高;容易受到温度影响。气动系统的优点有:与液压系统相比动作迅速,控制部件简单成本低。缺点是:运动不平稳,驱动刚性不足,位置控制精度比不上液压系统。
液压系统普遍存在的问题;1、可靠性问题(寿命和稳定性);(1)国产元件质量差,不稳定。(2)设计水平低,系统不完善。2、振动与噪音;(1)系统中存在气体,没有排净。(2)吸油管密封不好,吸进空气。(3)系统压力高。(4)管子管卡固定不合理。(5)选用液压元件规格不合理,如小流量选用大通径的调,产生低频振荡;系统压力在某一段产生共振。3、效率问题;液压系统的效率—般较低,只有 80%左石或更低。系统效率低的原因主要由于发热漏油、回油背压大造成。4、发热问题;系绕发热的原因主要由于节流调速、 溢充阀溢流、系统中存在气体回油背压大引起。5、漏油问题(1)元件质量(包括液压件、密封件、管接头)不好,漏油。(2)密封件形式是否合理,如单向空封、 双向密封。(3)管路的制作是否合理,管子憋劲。(4)不正常振动引起管接头松动。(5)液压元件连接螺钉的刚度不够,如国内叠加阀漏油。(6)油路块、管接头加工精度不够,如密封槽尺寸不正确,光洁度、形位公差要求不合理、漏油。6、维修问题,维修难,主要原因:(1)设计考虑不周到 ,维修空间小,维修不便。(2)要求维修工人技术水平高。
从工程的角度讲:气体是可压缩流体,液体是不可压缩流体 当然气压传动的压强小于液压,也是一个主要原因 气体容易泄露不易密封;气体可以被压缩而产生高温;气体可被压缩导致其很难用于产生伺服动作;气体的高压缩比是同样的压力下提供同样的动作量需要的气体很多;平时不易储存…… 气压传动更适宜与远距离传动,因为气压传动可以直接从空气中获得气体进行加压,而液压传动要靠液体,而一般机械他自身携带的液体数量是相当有限的如千斤顶,只适合短距离的传动,但是稳定性更好,传受较大的力效果更好1829年出现了多级空气压缩机,为气压传动的发展创造了条件。1871年风镐开始用于采矿。1868年美国人G威斯汀豪斯发明气动制动装置,并在1872年用于铁路车辆的制动。后来,随着兵器、机械、化工等工业的发展,气动机具和控制系统得到广泛的应用。1930年出现了低压气动调节器。50年代研制成功用于导弹尾翼控制的高压气动伺服机构。液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。
[编辑本段]液压传动的概念 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。 液压传动和气压传动称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,是工农业生产中广为应用的一门技术。如今,流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。[编辑本段]液压传动的早期运用 1795年英国约瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。 第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(FVikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动 的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展。 第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后,日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会”。近20~30 年间,日本液压传动发展之快,居世界领先地位。[编辑本段]液压传动的应用范围的基本原理 液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 液压传动的基本原理: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。其中的液体称为工作介质,一般为矿物油,它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。 在液压传动中,液压油缸就是一个最简单而又比较完整的液压传动系统,分析它的工作过程,可以清楚的了解液压传动的基本原理。[编辑本段]液压传动系统的组成 液压系统主要由:动力元件(油泵)、执行元件(油缸或液压马达)、控制元件(各种阀)、辅助元件和工作介质等五部分组成。 1、动力元件(油泵) 它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能;是液压传动中的动力部分。 2、执行元件(油缸、液压马达) 它是将液体的液压能转换成机械能。其中,油缸做直线运动,马达做旋转运动。 3、控制元件 包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度,并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。 4、辅助元件 除上述三部分以外的其它元件,包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件[各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式)、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等]及油箱等,它们同样十分重要。 5、工作介质 工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液,它经过油泵和液动机实现能量转换。[编辑本段]液压传动的优缺点 1、液压传动的优点 (1)体积小、重量轻,例如同功率液压马达的重量只有电动机的10%~20%。因此惯性力较小,当突然过载或停车时,不会发生大的冲击; (2)能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度,并可实现无极调速,且调速范围最大可达1:2000(一般为1:100)。 (3)换向容易,在不改变电机旋转方向的情况下,可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换; (4)液压泵和液压马达之间用油管连接,在空间布置上彼此不受严格限制; (5)由于采用油液为工作介质,元件相对运动表面间能自行润滑,磨损小,使用寿命长; (6)操纵控制简便,自动化程度高; (7)容易实现过载保护。 (8)液压元件实现了标准化、系列化、通用化、便于设计、制造和使用。 2、液压传动的缺点 (1)使用液压传动对维护的要求高,工作油要始终保持清洁; (2)对液压元件制造精度要求高,工艺复杂,成本较高; (3)液压元件维修较复杂,且需有较高的技术水平; (4)液压传动对油温变化较敏感,这会影响它的工作稳定性。因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作, 一般工作温度在-15℃~60℃范围内较合适。 (5)液压传动在能量转化的过程中,特别是在节流调速系统中,其压力大,流量损失大,故系统效率较低。[编辑本段]液压元件分类 动力元件- 齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵 执行元件-液压缸:活塞液压缸、柱塞液压缸、摆动液压缸、组合液压缸 液压马达:齿轮式液压马达、叶片液压马达、柱塞液压马达 控制元件-方向控制阀:单向阀、换向阀 压力控制阀:溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等 流量控制阀:节流阀、调速阀、分流阀 辅助元件-蓄能器、过滤器、冷却器、加热器、油管、管接头、油箱、压力计、流量计、密封装置等
从工程的角度讲:气体是可压缩流体,液体是不可压缩流体 当然气压传动的压强小于液压,也是一个主要原因 气体容易泄露不易密封;气体可以被压缩而产生高温;气体可被压缩导致其很难用于产生伺服动作;气体的高压缩比是同样的压力下提供同样的动作量需要的气体很多;平时不易储存…… 气压传动更适宜与远距离传动,因为气压传动可以直接从空气中获得气体进行加压,而液压传动要靠液体,而一般机械他自身携带的液体数量是相当有限的如千斤顶,只适合短距离的传动,但是稳定性更好,传受较大的力效果更好1829年出现了多级空气压缩机,为气压传动的发展创造了条件。1871年风镐开始用于采矿。1868年美国人G威斯汀豪斯发明气动制动装置,并在1872年用于铁路车辆的制动。后来,随着兵器、机械、化工等工业的发展,气动机具和控制系统得到广泛的应用。1930年出现了低压气动调节器。50年代研制成功用于导弹尾翼控制的高压气动伺服机构。液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等;船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。
液压传动系统的故障分析与排故液压传动是以液压油为工作介质进行能量转换和动力传递的,它具有传送能量大、布局容易、结构紧凑、换向方便、转动平稳均匀、容易完成复杂动作等优点,因而广泛应用于工程机械领域。但是,液压传动的故障往往不容易从外部表面现象和声响特征中准确地判断出故障发生的部位和原因,而准确迅速地查出故障发生的部位和原因,并及时排除。在工程机械的使用、管理和维修中是十分重要的。��1 液压系统的主要故障��在相对运动的液压元件表面、液压油密封件、管路接头处以及控制元件部分,往往容易出现泄漏、油温过高、出现噪音以及电液结合部分执行动作失灵等现象。具体表现:一是管子、管接头处及密封面处的泄漏,它不仅增加了液压油的耗油量,脏污机器的表面,而且影响执行元件的正常工作。二是执行动作迟缓和无力,表现为推土机铲刀提升缓慢、切土困难,挖掘机挖掘无力、油马达转不起来或转速过低等。三是液压系统产生振动和噪音。四是其他元件出现异常。��2 故障的检查��1 直接检查法 �凭借维修人员的感觉、经验和简单工具,定性分析判断故障产生的原因,并提出解决的办法。 �2 仪器仪表检测法 �在直接观察的基础上,根据发生故障的特征和经验,采取各种检查仪器仪表,对液压系统的流量、压力、油温及液压元件转速直通式检测,对振动噪音和磨损微粒进行量的分析。 �3 元件置换法 �以备用元件逐一换下可能发生故障的元件,观察液压系统的故障是否消除,继而找出发生故障的部位和原因,予以排除。在施工现场,体积较大、不易拆装且储备件较少的元件,不宜采用这种方法。但对于如平衡阀、溢流阀及单向阀之类的体积小,易拆装的元件,采用置换法是比较方便的。 �4 定期按时监控和诊断�根据各种机械型号、检查内容和时间的规定,按出厂要求的时间和部位,通过专业检测、监控和诊断来检测元器件技术状况,及时发现可能出现的异常隐患,这是使液压系统的故障消灭在发生之前的一种科学技术手段。当然,执行定期检测法,首先要培养一些专业技术检测人员,使他们既精通工程机械液压元件的构造和原理,又掌握和钻研检测液压传动系统的各种诊断技术,在不断积累靠人的直感判断故障经验的同时,逐步发展不解体诊断技术,来完成技术数据采集,辅以电脑来分析判断故障的原因及排除方法。��3 液压系统的故障预防��1 保证液压油的清洁度 �正确使用标定的和要求使用的液压油及其相应的替代品(详参《工程机械油料手册》),防止液压油中侵入污物和杂质。因为在液压传动系统中,液压油既是工作介质,又是润滑剂,所以油液的清洁度对系统的性能,对元件的可靠性、安全性、效率和使用寿命等影响极大。液压元件的配合精度极高,对油液中的污物杂质所造成的淤积、阻塞、擦伤和腐蚀等情况反应更为敏感。 �造成污物杂质侵入液压油的主要原因,一是执行元件外部不清洁;二是检查油量状况时不注意;三是加油时未用120目的滤网过滤;四是使用的容器和用具不洁净; 五是磨损严重和损坏的密封件不能及时更换;六是检查修理时,热弯管路和接头焊修产生的锈皮杂质清理不净;七是油液贮存不当等等。�在使用检查修理过程中,应注意解决这些问题,以减少和防止液压系统故障的发生。 �2 防止液压油中混入空气 �液压系统中液压油是不可压缩的,但空气可压缩性很大,即使系统中含有少量空气,它的影响也是非常大的。溶解在油液中的空气,在压力较低时,就会从油中逸出产生气泡,形成空穴现象;到了高压区,在压力的冲击下,这些气泡又很快被击碎,急剧受到压缩,使系统产生噪音。同时,气体突然受到压缩时,就会放出大量的热能,因而引起局部受热,使液压元件和液压油受到损坏,工作不稳定,有时会引起冲击性振动。 �故必须防止空气进入液压系统。具体做法:一是避免油管破裂、接头松动、密封件损坏;二是加油时,避免不适当地向下倾倒;三是回油管插入油面以下;四是避免液压泵入口滤油器阻塞使吸油阻力增大,不能把溶解在油中的空气分离出来。 �3 防止液压油温度过度�液压系统中的油液的工作温度一般在30℃~80℃范围内比较好,在使用时必须注意防止油温过高。如油箱中的油面不够,液压油冷却器散热性能不良,系统效率太低,元件容量小,流速过高,选用油液粘度不正确,它们都会使油温升高过快。粘度高增加油液流动时的能量损耗,粘度低会使泄漏增多,因此在使用中能注意并检查这些问题,就可以预防油温过高。此外对液压油定期过滤,定期进行物理性能检验,既能保证液压系统的工作性能,又能减少液压元件的磨损和腐蚀,延长油液和液压元件的使用寿命。
同学 你是不是九江船校的学生啊?
这个怎么样? 万能外圆磨床液压传动系统设计 (毕业设计28页14982字+CAD图纸+任务书+外文翻译+调研报告 全套) 摘要:随着科技步伐的加快,液压技术在各个领域中得到了广泛应用,液压系统已成为主机设备中最关键的部分之一。本文主要研究的是液压传动系统,液压传动系统的设计需要与主机的总体设计同时进行。设计时,必须从实际情况出发,有机地结合各种传动形式,充分发挥液压传动的优点,力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、作简单、维修方便的液压传动系统。 关键词:液压传动、数据计算、装量 目 录 第一章 引言……………………………………………………………1 第二章 万能外圆磨床液压系统的设计步骤与设计要求……………2 1 设计步骤 …………………………………………………………2 2 明确设计要求2 第三章 万能外圆磨床液压系统工作原理及特点…………………… 2 1 万能外圆磨床液压系统工作原理………………………………3 2 万能外圆磨床液压系统的特点…………………………………6 第四章 制定基本方案和绘制液压系统图…………………………… 7 1基本方案 ………7 2液压系统图…………………………………………………… …9 第五章 型万能外圆磨床各液压元件的选择…………………………11 1液压泵的选择11 2阀的选择…………………………………………………………12 3器的选择…………………………………………………………13 4尺寸的确定 ……13 5量的确定…………………………………………………………14 第六章 磨床中上料机的液压系统进行设计计算……………………16 1分析………………………………………………………………16 2缸主要参数的确定………………………………………………16 3液压系统图………………………………………………………17 4元件的选择………………………………………………………18 5系统的性能验算…………………………………………………20 第七章 型外圆磨床的故障分析及维修……………………………… 22 1 型外圆磨床的故障分析…………………………………………… 22 2 型外圆磨床的维修…………………………………………………25 第八章 总结………………………………………………………………28 第九章 毕业设计小结…………………………………………… ……29 第十章 致谢……………………………………………………… ……30 参考文献…………………………………………………………………31 第一章 引言 液压技术自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,已有300年的历史了,但其真正的发展只是在第二次世界大战后50余年的时间内,战后液压技术迅速向民用工业,在机床,工程机械,农业机械,汽车等行业中逐步推广。本世纪60年代以来,随着原子能,空间技术,计算机技术的发展,液压技术得到了很大的发展,并渗透到各个工业领域中。当前液压技术正向高压,高速,大功率,高效,低噪音,经久耐用,高度集成化的方向发展。 随着科技步伐的加快,液压技术在各个领域中得到了广泛应用,液压系统已成为主机设备中最关键的部分之一。但是,由于设计、制造、安装、使用和维护等方面的因素,影响了液压系统的正常运行。因此,了解系统工作原理,懂得一些设计、制造、安装、使用和维护等方面的知识,是保证液压系统能正常运行并极大发挥液压技术优势的先决条件。 本文主要研究的是液压传动系统,液压传动系统的设计需要与主机的总体设计同时进行。设计时,必须从实际情况出发,有机地结合各种传动形式,充分发挥液压传动的优点,力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、作简单、维修方便的液压传动系统。 第二章 万能外圆磨床 液压系统的设计步骤与设计要求 液压传动系统是液压机械的一个组成部分,液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时,必须从实际情况出发,有机地结合各种传动形式,充分发挥液压传动的优点,力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、作简单、维修方便的液压传动系统。 1 设计步骤 液压系统的设计步骤并无严格的顺序,各步骤间往往要相互穿插进行。一般来说,在明确设计要求之后,大致按如下步骤进行。 1)确定液压执行元件的形式; 2)进行工况分析,确定系统的主要参数; 3)制定基本方案,拟定液压系统原理图; 4)选择液压元件; 5)液压系统的性能验算; 2 明确设计要求 设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前,必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。 1)主机的概况:用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等; 2)液压系统要完成哪些动作,动作顺序及彼此联锁关系如何; 3)液压驱动机构的运动形式,运动速度; 4)各动作机构的载荷大小及其性质; 5)对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求; 6)自动化程序、作控制方式的要求; 7)对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求; 8)对效率、成本等方面的要求。 加油!!祝愿你可以成功!
液压控制技术源于传统机械技术,又融合了控制理论、精密制造、新材料、自动化和智能化的检测、传感器以及信息技术等,液压产品和装置本身是一种技术的融合和系统集成25。作为传统水介质流体传动与控制技术的替代者,液压技术具有高功率密度、快速的动态响应、柔性自润滑、容易实现平稳且精确控制的特点,推动和影响了现代的航天航空、船舶、工程机械、机床等装备制造领域技术的进步和发展。 在液压技术的发展过程中,随着科技的进步,液压技术逐渐融合了电子技术、计算机集成设计技术、信息技术等,在技术水平、工作效率等方面都得到了很大提高。二通插装阀集成阀块融合了比例控制技术、机电液一体化技术、集成模块化技术、精密制造技术等,已成为液压件行业最为突出的技术特点与发展趋势。 (1)比例控制技术 在应用液压传动与控制和气压传动与控制的工程系统中,凡是系统的输出量,如压力、流量、位移、转速、速度、加速度、力、力矩等,能随输入控制信号连续成比例地得到控制的,均可称为比例控制系统。根据输入控制信号方式,可区分为手动控制和电液控制;根据控制系统构成特点和技术特性,电液控制可进一步分为电液伺服控制和电液比例控制。 电液比例控制技术是在以开环传动为主要特征的传统液压传动技术和以闭环控制为特征的电液伺服控制技术基础上,为适应一般工程系统对传动与控制特性提出的更高的要求的一种控制技术。目前,电液比例控制技术已成为工业机械、工程建设机械及国防尖端产品不可或缺的重要手段。20 世纪80 年代,比例控制技术和插装阀相结合,开发出不同功能和规格的二通、三通比例插装阀,形成了80 年代电液比例插装技术;20 世纪90 年代中后期开始,比例控制技术在固定工程设备上不断得到广泛应用的同时,开始大量进入行走机械领域,各种节能的负载敏感控制、负载适应控制等节能器件与系统日益增多。比例控制系统是联系微电子技术与工程功率系统的接口,就其本质而言,则是电子-液压-机械放大转换系统,它可以明显地简化液压系统,实现复杂程序控制,可以利用电信号便于实现远距离控制或遥控,也可以利用反馈提高控制精度或实现特定的控制目标。电液比例控制技术作为连接现代微电子技术和大功率工程控制设备之间的桥梁,已经成为现代控制工程的基本技术构成之一。 (2)机电液一体化技术 将电子控制装置安装在液压阀、缸或泵等液压件上,通过集成化处理,由比例电磁铁、力矩马达等电机转换器将电信号转换为机械液压信号后,可利用计算机、可编程控制器等实现各种精确控制,也可利用网络总线等对主机进行远程控制及无线遥控,由此实现液压元件“功率级”与电气软硬件“控制级”的结合,即为液压技术与电子技术的结合。 随着液压技术与电子技术的不断结合,机电一体化程度越来越高的液压系统及液压件产品在现代机电设备中具有广阔的应用前景与发展空间。 (3)集成化和模块化技术 液压技术与电子技术结合的过程中,液压技术自身也在迅速地提升与演进,不断向高压、大流量、集成化等方向发展,液压件也日渐集成化、模块化,其突出的表现便是液压阀的集成模块化趋势。 液压阀由于具有标准化、组合化和通用化的良好基础,在其演化发展历程中始终伴随着集成化、模块化的过程,液压阀产品在功能、结构和接口层面不断得到改进。在连接方式上,液压阀最初通过管道采用螺纹接头和法兰连接;此后,为了克服管式连接的缺点,引进了过渡底板,使得板式连接和管道安装得到兼顾;后来,随着少管化和无管化的发展,出现了公用过渡块和叠加式连接;随着设计和工艺技术的进步,集成化进一步得到发展,液压控制元件也进一步从“安装面”模块化叠加到“安装孔”块式集成;最后,以集成块为主的液压控制形式迅速普及和多样化,集成块日趋多样化和定制化。