第一篇：高空作業(yè)車輛升降機構(gòu)液壓系統(tǒng)改進設(shè)計

液壓升降機 wwwnxn高空作業(yè)車輛升降機構(gòu)液壓系統(tǒng)改進設(shè)計

高空作業(yè)設(shè)備升降機構(gòu)液壓系統(tǒng)原理具有升降機構(gòu)的高空作業(yè)車輛，其升降執(zhí)行機構(gòu)均采用液壓驅(qū)動，系統(tǒng)一般為中高壓系統(tǒng)，連接執(zhí)行元件高壓膠管的可靠性，直接關(guān)系到機構(gòu)正常工作與效率，一旦發(fā)生破斷，將危及人員和機械的安全。通常高壓膠管產(chǎn)生破斷的原因主要包括：

① 機器作業(yè)時液壓缸隨升降機構(gòu)運動，高壓膠管反復(fù)進行撓曲動作，因而產(chǎn)生疲勞破斷；

② 升降機構(gòu)的負載變化較大，液壓系統(tǒng)內(nèi)將產(chǎn)生液壓脈動，脈動壓力達到一定值時，高壓膠管會產(chǎn)生破斷：

③ 高壓膠管由于質(zhì)量差，膠管與金屬接頭的扣壓連接強度不夠，液壓系統(tǒng)中峰值壓力出現(xiàn)時，出現(xiàn)拔管現(xiàn)象。

現(xiàn)以飛機食品車剪式升降機構(gòu)為例介紹，其升降機構(gòu)如圖1所示，液壓系統(tǒng)原理如圖2a所示，目前國內(nèi)外大多數(shù)設(shè)備都采用類似液壓原理，在液壓缸和電磁換向閥之間一般都有液控單向閥起鎖緊作用，不同的是液控單向閥的位置，有的與電磁換向閥疊加放置，有的放在液壓缸上，升降液缸采用柱塞缸，下降時依靠重力作用下降。1．作業(yè)平臺2．汽車底盤3．升降液缸4．剪式升降機構(gòu)5．食品廂圖1 飛機食品車升降機構(gòu)當液控單向閥與換向閥疊加放置時，作業(yè)時如遇突發(fā)事故，連接液缸的液壓膠管破斷，此時升降機構(gòu)失去支撐力，在負載和自重作用下迅速下降，巨大的慣性會造成機毀人亡的重大事故。

當液控單向閥放在液壓缸上時，施工作業(yè)中如液壓膠管破斷，此時升降機構(gòu)失去動力，液控單向閥起作用，設(shè)備停留在半空中無法升降，同時液壓油大量噴出(尤其象飛機食品車是在廂體內(nèi)操作，觀察不到下面情況)，需要大量人力和車輛才能修復(fù)故障。也有采用在液缸上加限速切斷閥，在這里其作用類似在液缸上加液控單向閥。因此，我們采用液壓雙管路防爆安全閥l4一，該液壓安全閥的工作油管采用液壓雙管路，當一根液壓油管破斷后，液壓安全閥的一個閥芯立即將該管路關(guān)閉，使空中作業(yè)機構(gòu)安全保持在原位，同時液壓安全閥的另一個閥芯工作，立即將另一條液壓油管自動接通，機構(gòu)仍維持正常工作，確保機器和人身安全。

雙路防爆安全閥結(jié)構(gòu)原理雙路防爆安全閥的工作結(jié)構(gòu)和原理，系統(tǒng)由2個防爆安全閥及其連接的液壓膠管總成組成。防爆安全閥體1出油口與液壓缸連接，防爆安全閥體與電磁換向閥連接。防爆閥芯4結(jié)構(gòu)示意圖如圖3b所示，圖中閥芯體3有外螺紋，與防爆閥體連接，正常工作時，油流通道從A至B；閥桿2安裝在閥芯體內(nèi)，其外側(cè)裝有彈簧，彈簧一端置于閥芯體內(nèi)，一側(cè)置于閉鎖滑動閥芯，彈簧通過螺母預(yù)壓緊。閥芯在A側(cè)的壓力為零時，液壓油快速經(jīng)閥口從B至A，滑動閥芯1迅速將閥口S關(guān)閉。系統(tǒng)安全防爆的實現(xiàn)過程是：在系統(tǒng)正常工作時，液壓油從系統(tǒng)進油口進入第1個防爆安全閥體，并經(jīng)液壓膠管進入第2個防爆安全閥體內(nèi)，經(jīng)系統(tǒng)油路為液壓缸供油，推動液壓缸的活塞桿向上運動。當負載突然超載或其他原因造成液壓膠管中的一個發(fā)生破裂，防爆閥芯背壓突然為零，閥芯將破裂油管處的通路關(guān)閉，實現(xiàn)安全閉鎖，同時另一條油路仍為通路，系統(tǒng)仍可正常工作。wwwnyypom

第二篇：簡易液壓升降立體車庫設(shè)計（xiexiebang推薦）

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2008072087 本科畢業(yè)設(shè)計 說明書

題

目：簡易液壓升降立體車庫設(shè)計

院（部）：

機電工程學(xué)院 專

業(yè)：

機械工程及自動化 班

級：

機械0808 姓

名：

學(xué)

號：指導(dǎo)教師：

周海濤 完成日期：

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摘 要

伴隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，以及汽車工業(yè)的發(fā)展，人們收入的提高，政府鼓勵支持汽車進入家庭及一系列相關(guān)優(yōu)惠政策的實施，城市小區(qū)以及各停車場汽車數(shù)量越來越多，在一些車站、碼頭、廣場、飯店、商業(yè)中心、住宅區(qū)，怎么樣能夠充分利用有限的城市空間，最大限度停放汽車已成為一個大的社會問題。人們探索各種解決之道，最終無障礙停車車庫走入人們的視線，這是由于無障礙停車車庫以其平均單車占地面積小的獨特特性，現(xiàn)在已經(jīng)被逐漸推廣并被廣大用戶接受。同時由于家庭單用戶的增多，簡易升降式車庫得到快速發(fā)展。而簡易升降式車庫的驅(qū)動系統(tǒng)通常采用電機驅(qū)動，這取決于傳動的特點及其優(yōu)點，本文就是對簡易升無障礙停車車庫的機械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動以及控制的設(shè)計計算，通過對機械部分具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算、驅(qū)動部分力計算校核、以及其他輔助元件的設(shè)計選擇，使得無障礙停車車庫結(jié)構(gòu)更加合理、安全，提高驅(qū)動的效率以及無障礙停車車庫的經(jīng)濟性。

關(guān)鍵詞：簡易無障礙停車車庫； 機械機構(gòu)；驅(qū)動元件；輔助元件

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The Design of Simple Lift Garage

Abstract With the rapid development of the social economy and auto industry, and the dramatic increase of people's income ,the government encouraged family to buy more cars, and supported a series of preferential policies related to the implementation of the urban area as well as an increasing number of car parking to carry out.In some stations, docks, squares, hotels, commercial centers and residential areas, how to make full use of limited urban space to maximize the parked cars has become a major social problem.People come up with the various solutions.Finally the simple lift garage brings people's attention.Because the average bicycle parking area is small for its unique properties, and has now been gradually extended by the user to accept.At the same time, the increase use of single-user home results in the rapid development of easy parking of cars.The simple lift garage is usually driven by hydraulic drive system, which depending on the characteristics and advantages of the hydraulic drive.This article is parking on the simple mechanical structure, hydraulic drive and control the design and calculation, through the mechanical part of the specific structure of the design calculations, and checking hydraulic driving force calculation part, hydraulic source.Other supporting elements of design options, which making the easy parking structure more rational and safe, improve the efficiency of hydraulic drive and parking in the economy.Key words：Simple hydraulic movements of the garage

；machinery sector；hydraulic driver；auxiliary components

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1前 言

1.1 簡易液壓升降式車庫的特點及研究意義

伴隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，以及汽車工業(yè)的發(fā)展，人們收入的提高，政府鼓勵支持汽車進入家庭及一系列相關(guān)優(yōu)惠政策的實施，城市小區(qū)以及各停車場汽車數(shù)量越來越多，在一些車站、碼頭、廣場、飯店、商業(yè)中心、住宅區(qū)，怎么樣充分利用有限的城市空間，最大限度停放汽車已成為一大的社會問題。人們探索各種解決之道，最終立體車庫走入人們的視線，這是由于立體車庫以其平均單車占地面積小的獨特特性，現(xiàn)已經(jīng)被逐漸推廣并被廣大用戶接受。

立體車庫作為一種立體的車庫結(jié)構(gòu)，也可以說是一種機電一體化產(chǎn)品，既有機械部分，還有電控制機構(gòu)、驅(qū)動部分等，驅(qū)動有液壓傳動、氣壓傳動、電動傳動。立體車庫是在立體的空間完成升降的工作動作，將汽車放在垂直的空間內(nèi)，拓展了城市停車的空間，改善了城市的停車的壓力。它可在PLC、單片機等程序控制的條件下，采用氣壓、液壓傳動方式完成升降、橫移、垂直運動，實現(xiàn)小汽車在車庫內(nèi)的運輸存放，立體車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內(nèi)或車不停準位置，由電子控制的整個設(shè)備便不會運轉(zhuǎn)。應(yīng)該說，機械車庫從管理上可以做到 徹底的人車分流。在地下車庫中采用機械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運行中的耗電量 比工人管理的地下車庫低得多。機械車庫一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺集裝而成。這 樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢，在住宅區(qū)的每個組團中或每棟樓下都可以隨機設(shè)立機械停車樓。這對眼下車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。

簡易液壓升降式車庫主要包括液壓舉升裝置、汽車支撐裝置、動力傳動系統(tǒng)、機械固定部件及動作控制部分組成。通過汽車支撐裝置將汽車穩(wěn)定在立體車庫上，當液壓動力傳動系統(tǒng)開始運行時，推動舉升裝置運動，從而完成車取車或者停車的目的，整個立體車庫還是要固定在地面上，從而就需要到機械固定部件的固定作用。

隨著我國經(jīng)濟持續(xù)快速的發(fā)展，簡易升降式車庫行業(yè)將成為一個充滿生機的朝陽行業(yè)，簡易升降式車庫的技術(shù)也將得到長足的發(fā)展，總體來說，要從根本上

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解決城市的停車問題，簡易升降式車庫的普遍推廣是必然的趨勢。停車位的空缺還很大，并且現(xiàn)在存在車庫挪用等一系列現(xiàn)象，也是停車位比實際統(tǒng)計的還要少。從近兩年立體停車設(shè)備停車位的增長速度一直保持在50%以上就能看出來，簡易升降式車庫的普遍應(yīng)用的大勢是不可改變的，這一市場有著廣闊的前景。1.2 立體車庫的類型及特點

（1）升降橫移類機械式立體車庫：采用以載車板升降或橫移存取車輛的機械式立體車庫。

特點：由于型式比較多，規(guī)模可大可小，對地的適應(yīng)性較強，因此使用十分普遍。鋼結(jié)構(gòu)部分、載車板部分、鏈條傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護措施等。在立體車庫的市場份額約占70%。

不足點：每組設(shè)備必須留有至少一個空車位；為鏈條牽動運行過程不具有防止傾斜墜落功能。

升降橫移類機械式立體車庫如圖1.1所示。

圖1.1升降橫移類機械式立體車庫

（2）垂直循環(huán)類機械式立體車庫：采用垂直方向做循環(huán)運動來存取車輛的機械式立體車庫。

特點：省地,在58m2的地方建起大型垂直循環(huán)類機械停車庫，可容納34輛轎車，可省去購置土地的大量費用。在立體車庫的市場份額約占3-5%。

不足點：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沒有完善的閉鎖和監(jiān)測系統(tǒng)，采用足夠的安全措施和消防系統(tǒng)，相對比較故障率高。最遠車位一般一次取車需2分鐘，高峰取車時間依次取車時間過長，依次取車第20輛約需30分鐘以上，實用性差，因此有的山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書

用戶開始拆除。

（3）水平循環(huán)類機械式立體車庫：采用一個水平循環(huán)運動的車位系統(tǒng)來存取停放車輛的機械式立體車庫。

特點：可以省去進出車道，提建于狹長地形的地方，降低拉通風(fēng)裝置的費用，若多層重疊可為大型停車場。但因一般只有一個出入口，所以存取車時間較長。在立體車庫的市場份額約占3-5%。

不足點：但因一般只有一個出入口，所以存取車時間較長，最遠車位一般一次取車需2分鐘，高峰取車時間依次取車時間過長，依次取車第20輛約需30分鐘以上，實用性差，因此有的用戶開始改造。

（4）多層循環(huán)類機械式立體車庫：采用通過使載車板作上下循環(huán)運動而實現(xiàn)車輛多層存放的機械式立體車庫。

特點：無需坡道，節(jié)省占地，自動存取，建于地形細長且地面只允許設(shè)置一個出入口的場所。在立體車庫的市場份額約占1-2%。

不足點：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相對比較故障率高。最遠車位一般一次取車需2分鐘，高峰取車時間依次取車時間過長，依次取車第20輛約需30分鐘以上，實用性差，因此有的用戶開始改造。

（5）平面移動類機械式立體車庫：在同一層上用搬運或起重機平面移動車輛或泊車板平面橫移存取車輛，亦可搬運機和升降機配合實現(xiàn)多層平面移動存取車輛的機械式立體車庫。

特點：一般設(shè)置在地上或半地下，準無人方式，地平面層為自走式，不僅降低建立立體車庫投資費用，而且地平面層可停放大尺寸車輛。在立體車庫的市場份額約占2-3%。

不足點：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相對比較故障率高。存車超過20輛時，高峰取車時間依次取車時間過長，依次取車第20輛約需30分鐘以上，實用性差。

（6）堆垛類機械式立體車庫：以巷道堆垛機或橋式起重機將進到搬運器的車輛水平且垂直移動到存車位，并用存取機構(gòu)存取車輛的機械式立體車庫。

特點：巷道堆垛類立體停車庫設(shè)備是20世紀60年代后歐洲根據(jù)自動化立體倉庫原理設(shè)計的一種專門用于停放小型汽車的立體立體車庫。是一種集機、光、電、自動控制為一體的全自動化立體立體車庫，它的出現(xiàn)解決了人們希望解決的山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書

大型自動化停車難題；全封閉車庫，存車安全等特點。該類車庫主要適用于大型密集式存車。在立體車庫的市場份額約占3-5%。

不足點：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)有完善的閉鎖和監(jiān)測系統(tǒng)，采用足夠的安全措施和消防系統(tǒng)，相對比較故障率高。最遠車位一般一次取車需2分鐘，高峰取車時間依次取車時間過長，依次取車第20輛約需30分鐘以上，實用性差，因此有的用戶開始改造。

（7）垂直升降類機械式立體車庫：垂直升降類汽車立體車庫亦可稱為塔式立體立體車庫，通過提升機的升降和裝在提升機上的橫移機構(gòu)將車輛或載車板橫移，實現(xiàn)存取車輛的機械式立體車庫。

特點：整個存車庫可多達20～25層，即可停放40～50輛車，占地面積不到50m2，空間利用率最高。適宜建筑在高度繁華的城市中心區(qū)域以及車輛集中停放的集聚點。在立體車庫的市場份額約占3-4%。

不足點：設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)有完善的閉鎖和監(jiān)測系統(tǒng)，采用足夠的安全措施和消防系統(tǒng)，相對比較故障率高。最遠車位一般一次取車需2分鐘，高峰取車時間依次取車時間過長，依次取車第20輛約需30分鐘以上，實用性差，因此有的用戶開始改造。

（8）簡易升降式立體車庫：車位分成上、下二層或二層以上，借助升降機構(gòu)或俯仰機構(gòu)使汽車存入或取出的簡易機械式立體車庫叫做簡易升降式立體車庫。簡易升降式立體車庫一般為準無人方式，即人離開后移動汽車的方式。

特點：這類立體車庫的結(jié)構(gòu)簡單、操作容易，多用于私人住宅、企事業(yè)單位、地下室等。該類立體車庫可充分利用地下室空間場所，在面積一定時將至少增加二倍以上的停車位。

（9）汽車專用升降機：汽車專用升降機是專門用作不同平面的汽車搬運的升降機，它只起搬運作用，無直接存取的作用。

特點：可以代替汽車進出車庫的斜坡道，大大節(jié)省空間，提高車庫利用率，汽車專用升降機常用于地下或樓層、屋頂或建筑內(nèi)自走式車庫存取汽車的搬運。

由于簡易升降式車庫廣闊的市場和發(fā)展空間，以及目前簡易升降式車庫技術(shù)的不成熟，特選擇簡易升降式車庫為本設(shè)計題目。

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1.3 簡易液壓升降式車庫的工作原理

立體車庫主要由底板來支撐汽車，而底板是通過螺栓聯(lián)接在底架上，當有汽車需要停靠時，液壓站提供液壓動力，推動液壓缸運動，使得活塞桿推動立體車庫底板下的底架，底架與四個立柱間由導(dǎo)軌來導(dǎo)向，根據(jù)設(shè)定的活塞桿的行程，底板到達指定的高度，然后汽車緩慢停在底板上。

在正常車位情況下，當需要取車的時候，由于本簡易液壓升降式車庫由兩層組成，取上層車的時候，直接將其開出即可，如果取下層車，開啟液壓系統(tǒng)，通過液壓缸的活塞桿推動剪叉結(jié)構(gòu)，從而推動底板底架到與地面相平，然后將其開出。

本簡易液壓升降式車庫的結(jié)構(gòu)如圖

1.2所示。

圖1.2 簡易液壓升降式車庫結(jié)構(gòu)

1.4簡易液壓升降式車庫的結(jié)構(gòu)組成及其功能

簡易液壓升降式車庫主要是由四個支柱、導(dǎo)軌、車庫底板、車庫底架、剪叉舉升機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、擋停部件、加強桿等組成。下面對各主要組成機構(gòu)部分進行分析。

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（1）支柱和導(dǎo)軌

立體車庫的四個支柱是由鋼板焊接而成，初步選定的鋼板厚度為10mm，根據(jù)其擠壓強度選擇鋼板的材料為Q235，焊接后的支柱長、寬、高定為: 150×100×6000mm，導(dǎo)軌只是起到導(dǎo)向的作用，在本設(shè)計中將4個導(dǎo)軌直接焊接在支柱上，因為車庫底板的升降主要是由剪叉機構(gòu)和液壓驅(qū)動來完成的，所以導(dǎo)軌與底架間的摩擦較小。支柱通過抓地螺栓與地面聯(lián)接，使得支柱站立在地面上。（2）車庫底板

立體車庫的底板選用45鋼，厚度為3mm，為了便于底板的安裝與地坑下定期的衛(wèi)生清理和維修，每層的底板由兩個小底板組成，其中每個小底板長、寬設(shè)計為3000x2500mm,鋼板通過M10普通螺栓與底板底架聯(lián)接起來。（3）車庫底架

底架在立體車庫中起到舉足輕重的作用，對該立體車庫強度安全、結(jié)構(gòu)安全和升降的穩(wěn)定有著關(guān)鍵性作用。由于其特殊的作用，底架的材料也選為45鋼，底架選用厚度和寬度為20x50mm，長度分別為2400mm、2500mm、60000mm的矩形鋼材，鋼柱間通過焊接連接到一起因為底板比較大，底架需要多個連接來支撐，同時由于需要導(dǎo)向定位，在底架上焊接導(dǎo)向連接機構(gòu)，整體底架如圖1.3所示。

圖1.3 底架

（4）剪叉舉升機構(gòu)

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剪叉舉升機構(gòu)的組成部分較多，剪叉結(jié)構(gòu)叉架選用45鋼，同時滾輪與導(dǎo)軌也采用45鋼，其外形結(jié)構(gòu)如圖1.4所示。（5）

液壓系統(tǒng)

在本設(shè)計中采用液壓作為驅(qū)動系統(tǒng)，液壓源采用獨立的液壓站提供液壓動力，通過調(diào)節(jié)液壓的同步系統(tǒng)，使兩個液壓缸同步動作，完成液壓缸活塞桿伸縮。

（6）

擋停部件

當汽車開始駛?cè)肓Ⅲw車庫的底板上時，需要一個定位裝置，擋停部件就充當了這一角色，擋停部件主要就是一個帶斜度的鐵塊，當駕駛員駕駛汽車駛?cè)胲噹欤杏X到前輪與擋停部件有突然的碰撞的時候，說明汽車到達指定位置，此時停車。

圖1.4 剪叉結(jié)構(gòu)

1.5簡易液壓升降式車庫的優(yōu)越性

在眾多的停車設(shè)備中，簡易液壓升降式車庫的優(yōu)點較突出，表現(xiàn)在下幾個方面：

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（1）結(jié)構(gòu)簡單、操作容易。

（2）占地面積較小，使用范圍較靈活。多用于私人住宅、企事業(yè)單位、地下室等。該類立體車庫可充分利用地下室空間場所，在面積一定時將至少增加二倍以上的停車位。

（3）隨著中國家庭汽車量的增大，其市場發(fā)展空間較大，經(jīng)濟效益較好。

山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 簡易液壓升降式車庫機械結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1概述

簡易液壓升降式車庫的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計在立體車庫中有著重要的作用，主框架部分、載車板部分和傳動舉升系統(tǒng)是立體車庫的主要結(jié)構(gòu)組成部分，住框架部分幾乎承擔(dān)著整個簡易液壓升降式車庫的總量，而且它的輕重、穩(wěn)定性和可靠性還影響著整個立體停車庫的重量、材料和成本的多少以及安全性，所以如何設(shè)計主體框架部分、載車板部分和傳動舉升系統(tǒng)成為影響整個立體停車庫的關(guān)鍵因素。

傳動舉升系統(tǒng)主要功用是傳遞原動機的功率，變換運動的形式以實現(xiàn)預(yù)定的要求。傳動裝置的性能、質(zhì)量及設(shè)計布局的合理與否，直接影響機器的工作性能、重量、成本及運轉(zhuǎn)費用，合理擬定傳動方案具有十分重要的意義。一般常用以下幾種傳動方案：

方案一：皮帶傳動可用于兩軸中間距較大的傳動。優(yōu)點： ① 緩和沖擊、吸收震動、噪音少、成本低、保養(yǎng)維修較方便； ② 變化傳動比。缺點： ① 皮帶傳動易打滑，傳動比不準確 ② 抗熱性差，抗過載能力差，易衰老 ③ 傳動阻尼大，特別是在冷車時 ④ 使軸承側(cè)向受力過大 簡單點說，就是皮帶傳動優(yōu)點有中心距變化范圍廣，結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，有緩沖載荷和安全保護作用，缺點是外徑尺寸大，效率低，傳動比不準確，使用壽命短。

方案二：鏈傳動舉升，平均傳動比準確，工作可靠，效率較高；傳動功率大，過載能力強，相同工況下的傳動尺寸小；可在惡劣環(huán)境中工作；易于實現(xiàn)較大中心距的傳動；結(jié)構(gòu)輕便，成本低。

方案三：鋼絲繩舉升，鋼絲繩傳動的特點：優(yōu)點是鋼絲繩傳動可以獲得較大的提升高度，適合傳動長度較大的傳動，造價比較低，能有效降低制作成本，缺點是因為需要外加鋼絲繩桶和剎車盤增加了安裝調(diào)試的時間和造價。

方案四：液壓傳動舉升，傳動準確平穩(wěn)，承載能力高，可實現(xiàn)無極調(diào)速，傳動功率較大，驅(qū)動力大。

好的傳動方案除應(yīng)滿足工作機的性能和適應(yīng)工作條件外，還應(yīng)尺寸緊湊、成本低廉，傳動效率高等。

綜上所述，選擇液壓傳動舉升方案更加合理，所以我們的傳動系統(tǒng)采用液壓傳動形式。

2.2 機械主體結(jié)構(gòu)設(shè)計

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主框架體系的基本構(gòu)成是由立體車庫的底板、底架、支柱等組成，底板與底架通過普通螺栓聯(lián)接起來，這種結(jié)構(gòu)體系通過結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗彎剛度來抵抗側(cè)向力的作用。主框架體系基本上都是由變形限值作為設(shè)計的控制條件，梁柱的截面尺寸主要由結(jié)構(gòu)的剛度而不是強度來決定。在具體的設(shè)計過程中，所選的梁柱截面尺寸如果滿足了規(guī)范對層間位移的限制要求，構(gòu)件的承載力一般也能滿足要求。

本立體車庫主要是為了存取小轎車而設(shè)計的，故車庫的底板以及底架大小要依此小轎車而定。外形尺寸為：長5500?寬2000?高1800mm，該型車的車自重2.5t，根據(jù)車庫設(shè)計的技術(shù)要求，將立體車庫底板的尺寸定為：長6000?寬2500?高?2000mm。這樣的尺寸，不僅可以滿足轎車出入時的安全性，還最大限度的減少了停車所用的空間，十分符合建在小區(qū)內(nèi)的車庫的技術(shù)要求，并且提高了工程的經(jīng)濟性。

2.2.1支柱的結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)所選車型的高度，以及其他余量高度，本設(shè)計中支柱的高度選為6000mm，由于支柱只要起到導(dǎo)向支撐，以及方便安裝的作用，故其材料選為Q235，支柱截面的長?寬為150?100mm，其中支柱截面部分尺寸如圖2.2所示。

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圖2.1支柱截面

支柱與地面連接處的支柱底座設(shè)計尺寸為直徑為300mm，厚度為15mm。由于支柱并不起到對車庫的支撐作用，故無需校核。2.2.2 底板的結(jié)構(gòu)設(shè)計及校核

根據(jù)車庫設(shè)計的技術(shù)要求，需要用到兩個規(guī)格相同的底板，兩個底板并列聯(lián)接到車庫底架上，底板將立體車庫底板的尺寸定為：長3000?寬2500?厚?3mm，底板并列聯(lián)接后的尺寸為6000?2500?3mm.由于對應(yīng)力的承受能力要求較高，故底板的材料選為45鋼。

將底板聯(lián)接到底架上采用普通螺栓聯(lián)接，底板上需要加工的螺栓通孔設(shè)計直徑為12mm，數(shù)目為21個螺栓。螺栓孔的位置設(shè)計在板上為距離板的邊緣25mm處，螺栓孔在板上的分布。

應(yīng)力校核

當汽車停在底板上時，由于每個車輪與底板的接觸面積為0.02平方米，總的接觸面積為0.08平方米，當人在車里面，再加上其他負重，以及汽車的自重，底板受到的力

G=人重+自重+車

F=（75+20+2500）?10=25950N 45鋼的抗拉強度??400Mpa 底板上接觸面的擠壓應(yīng)力

??F25950??32437.5pa

A0.08故材料及其底板尺寸選擇滿足要求，強度校核安。2.2.3 底架的結(jié)構(gòu)設(shè)計

底板的外邊框架采用矩形實心的鋼材，鋼材規(guī)格為寬?厚為50?20mm，兩個寬邊長度為2500mm，長邊框架長度為6000mm，長寬框架通過焊接技術(shù)將其連接起來，框架的中間設(shè)計一個長?寬?厚為2500?100?20mm的實心鋼架。由于底板框架跨度較大，需要加強鋼架對其強度加強，加強架鋼材選為角鋼，并與底板框架通過焊接連接起來，角鋼的規(guī)格選為50?50mm，在底板框架的長邊方向中心位

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置焊接一個加強架，在寬邊方向?qū)ΨQ焊接兩個加強鋼架，其長度分別為設(shè)計為2500mm和6000mm。見圖1.3 2.3 剪叉結(jié)構(gòu)設(shè)計

該簡易液壓升降車庫的升降結(jié)構(gòu)部分采用剪叉結(jié)構(gòu)形式，因為剪叉升降結(jié)構(gòu)制造容易，價格低廉，堅實耐用，便于維修保養(yǎng)等特點，在民航、交通、冶金等行業(yè)逐步得到廣泛應(yīng)用[。

首先要確定液壓缸也叉架桿的鉸接處，由于車庫底架的寬度B為2.5m，所以將剪叉結(jié)構(gòu)的叉架的長度l設(shè)計為2m，當液壓缸下降到最低位置處，及剪叉升降臺下降到最低位置時，設(shè)計叉架桿與地面的最小夾角為?0=14°，此時液壓缸處于最大的工作壓力狀態(tài)，根據(jù)公式

??tan?1[l?atan?]

l?a可求得液壓缸與地面的夾角最小?0。

同時由于a未知（a為活塞桿與叉架桿鉸接處與叉架桿的一端最短距離），但是考慮到剪叉架升降的位移關(guān)系及其車庫底架寬度，又因為活塞推力與臺面荷重量關(guān)系式

??2lcos?

asin(???)?lsin(???)得知在?不變的情況下，?與?成反比設(shè)計但是考慮到剪叉架升降的位移關(guān)系及其車庫底架寬度，a為0.9m，所以得出?0=33°，當剪叉架與地面的夾角最小的時候液壓缸的荷重最大。

叉架桿是剪叉結(jié)構(gòu)的基本組成構(gòu)件，也是關(guān)系到整個舉升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，是最主要的舉升部分，是主要的受力機構(gòu)，對其設(shè)計成功與否關(guān)系到整個設(shè)計的成敗，由于其進行材料選擇，選為45鋼，熱軋鋼板，具體的叉架桿結(jié)構(gòu)外形如圖2.2所示。

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圖2.2叉架桿結(jié)構(gòu)外形

2.3.1 確定叉架桿的結(jié)構(gòu)材料及尺寸（1）對叉架桿進行受力分析

首先對每個叉架的名稱編號如圖2.3所示。

圖2.3叉架外形及編號

對于桿3和桿4的活動鉸聯(lián)接在水平方向上除了摩擦力沒有其他力，故可以對其水平方向上的受力忽略不計，只對豎直方向受力考慮，現(xiàn)對桿3進行受力分析，如圖2.6所示。

圖2.4桿3受力

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首先計算液壓缸的最大載荷，設(shè)人的重量為M人=80kg底板架的質(zhì)量 底板架及其支撐桿質(zhì)量

M1??V?7.85?2.5?6?3?353.25kg

設(shè)汽車駕駛員的重量為80kg，所以最大總荷載

W=（M1+M人+M車）×10

=（353.25+80+2.5×1000x2）×10

=54332.5N

本設(shè)計中用兩個二級剪叉結(jié)構(gòu)，兩個結(jié)構(gòu)對稱分布，所以每一級剪叉結(jié)構(gòu)的A1D1B桿受力W/2=27166N。

根據(jù)力學(xué)知識得出，當叉架升降結(jié)構(gòu)處于最低位置，即?0=14°時，所受彎矩最大如圖2.7所示。

圖2.5桿3所受彎矩

MmaxWllcos?22?Wcos?l?13256Nm ?2l8（2.7）

升降結(jié)構(gòu)最高位置，即?=40°時，桿所受的軸向力最大，如圖2.8所示。

圖2.6桿3所受軸向力分析圖

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ND1B?WWsin?=7984N , NBA1??sin?=-7984N 44桿4的受力情況與桿3的受力情況一樣 下面對桿1進行受力分析，如圖2.9所示。

圖2.7桿1所受力分析圖

對D點進行力矩分析：

FANlsin??WWlpllcos??cos??sin(???)42223可得FAN=17316.5N 下面繼續(xù)計算彎矩關(guān)系式，對上圖轉(zhuǎn)化后進行分析如圖2.10所示。

圖2.8 桿1所受力矩

根據(jù)以上條件畫彎矩圖代入個力的數(shù)值，最大彎矩在C點，同時最大軸向力也在C點，從而得出最大彎矩 Mmax=54668Nm。

計算軸向力，同樣將桿1的受力分析圖轉(zhuǎn)化為軸向力圖分析，如下圖2.11所示。

圖2.9桿1的軸向力分析圖

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計算分析后得出，CD段所受的軸向力最大，F(xiàn)CD= 76820N，將計算出的桿3和桿4的最大軸向力和最大彎矩與桿1比較，都小于桿1，故只對桿1在此狀態(tài)下進行應(yīng)力狀態(tài)分析以及校核。

計算該狀態(tài)下的應(yīng)力，設(shè)叉架桿的截面面積A=b×h

則該應(yīng)力狀態(tài)下的工作應(yīng)力為

??Mmax其中?—叉架桿實際工作應(yīng)力，[?]—材料需用應(yīng)力170Mpa，NC?s6???[?],[?]?157.6Mpa 2bhAn?s—材料的極限應(yīng)力，45鋼的?s為340Mpa，n—安全系數(shù)，數(shù)值應(yīng)該大于1，本設(shè)計中采用n為2 根據(jù)要求選擇h=70mm 由上式可以看出彎矩對工作應(yīng)力?的影響較軸向力要顯著的多，所以在計算時應(yīng)該以最大彎矩為主要的計算對象，桿1所受的最大工作應(yīng)力，桿1的C截面擁有最大彎矩，即可以認為C截面擁有最大的工作應(yīng)力，我們按照最大工作應(yīng)力來選取合適的叉架桿的截面，將h=70mm代入上式：

最大的工作應(yīng)力?= 163.4Mpa ≤170Mpa?b? 27mm，這里取b= 30 mm，即叉架桿的截面為

A1=b×h=70× 30 mm2

（2）叉架桿鉸接處校核

桿1和桿3的鉸接處B所受的垂直載荷最大，故對其鉸接校核，此處的面積

A2=B×H=600mm2

所受最大載荷

F=W/4=10112N 因此所受載荷

?=F/A=168.5 Mpa

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?≤?s=170Mpa,故該處鉸接強度滿足安全要求,因此其他的鉸接處同樣滿足強度安全要求。

2.3.2 叉架橫軸的設(shè)計

選取連在活塞桿端部的橫軸.根據(jù)總體結(jié)構(gòu)布局確定橫軸的長度為500mm,因為液壓缸是單耳環(huán)聯(lián)接,耳環(huán)內(nèi)徑為50mm,因為耳環(huán)與橫軸間在工作時有相對轉(zhuǎn)動,所以設(shè)計橫軸的直徑d為48mm,單耳環(huán)的寬度值為60mm.將叉桿要聯(lián)接到橫軸處得孔進行加長處理,是兩者接觸面積適當?shù)脑龃髞頊p少彎曲應(yīng)力及其剪應(yīng)力,按照圖2.13對橫軸進行受力分析。

當α=14°時,p=73644N,所以RA?RB=36822N,作用于橫軸上的力p是均勻分布的,分布距離為60mm,所以力的分布均為:

q=p/L=73644/0.06=1.23×106N/m 截面O上的最大彎矩為

M=RAX0.235-q×0.03×0.03/2=8099.7Nm 截面C和截面D上的剪力Q=RA=36822N, 所以彎曲應(yīng)力為

??M剪切應(yīng)力

??32?25.2Mpa

均滿足安全要求,故尺寸設(shè)計合理。

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3動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)的設(shè)計和選擇

3.1選擇電動機

1）按照設(shè)計的車庫大小，提升的高度為2000mm 選取提升和下降和過程都是45s完成，而且這一過程是勻速的，這樣就可以計算出提升的速度： V?2000?44.4mm/s 45 有電動機驅(qū)動液壓系統(tǒng)來帶動立體車庫的運動，電動機卷筒正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)載車板的提升和下降。

計算所需的功率： p?FVKW 1000? 其中：F,工作機構(gòu)的有效阻力（N）V，工作機構(gòu)的速度（m/s）

?，工作機構(gòu)自身的傳動效率。

由于是采用液壓缸來實現(xiàn)舉升和下降，采用垂直提升方式，由此可以計算出總的工作阻力

F1=（人重+車重+載車板重）×10 =（80+2.5×1000×2+353.25）×10 =54332.5N P?FV54332.5?0.044??2.46KW 1000?1000?0.97上式中取?=0.97 但實際情況需要將功率擴大些，山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書

P1=110%P=2.46×1.1=2.7kw 計算卷筒的轉(zhuǎn)速進一步選取電機

有《機械設(shè)計課程設(shè)計》上公式： nw?60?1000v60?1000?0.044r/min?r/min?1.682r/min ?D??500 選擇電機YZR132M2-6 3.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計

剪叉舉升機構(gòu)主要是完成升降的動作，其升降驅(qū)動采用全液壓系統(tǒng)，這是因為采用液壓系統(tǒng)有以下特點：

（1）在同等的體積下，液壓裝置能比其他裝置產(chǎn)生更多的動力，在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊，液壓馬達的體積和重量只有同等功率電機的12%。

（2）液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕，慣性小，反應(yīng)快，液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動，制動和頻繁的換向。

（3）液壓裝置可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速，（調(diào)速范圍可達到2000），還可以在運行的過程中實現(xiàn)調(diào)速。

（4）液壓傳動易于實現(xiàn)自動化，他對液體壓力，流量和流動方向易于進行調(diào)解或控制。

（5）液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護。

（6）液壓元件以實現(xiàn)了標準化，系列化，通用化，壓也系統(tǒng)的設(shè)計制造和使用都比較方便。

當然液壓技術(shù)還存在許多缺點，例如，液壓在傳動過程中有較多的能量損失，液壓傳動易泄露，不僅污染工作場地，限制其應(yīng)用范圍，可能引起失火事故，而且影響執(zhí)行部分的運動平穩(wěn)性及正確性。對油溫變化比較敏感，液壓元件制造精度要求較高，造價昂貴，出現(xiàn)故障不易找到原因，但在實際的應(yīng)用中，可以通過有效的措施來減小不利因素帶來的影響。

3.2.1液壓系統(tǒng)的基本方案

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液壓執(zhí)行元件主要是液壓缸和液壓泵，前者主要是實現(xiàn)直線運動，后者完成回轉(zhuǎn)運動。本方案采用兩個完全相同的液壓缸，其運動完全同步。3.2.2 確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)

參考升降產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)可知起升高度為2000mm時，平均起升時間為45s設(shè)計成本簡易液壓立體車庫最小起升時間為40s最大起升時間為50s，由此可計算出執(zhí)行元件的速度v，時間t

l v?

t式中： v 執(zhí)行元件的速度 單位m/s L 液壓缸的行程 單位m 當 t?40s時：

l2?0.05m/s V1=?t40當 t?50s時：

l2?0.04m/s V2??t50液壓缸的速度在整個行程過程中都比較平穩(wěn)，無明顯變化，在起升的初始階段到運行穩(wěn)定階段，其間有一段加速階段，該加速階段加速度比較小，因此速度變化不明顯，形成終了時，有一個減速階段，減速階段加速度亦比較小，因此可以說升降機在整個工作過程中無明顯的加減速階段，其運動速度比較平穩(wěn)。

液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力和流量,它們是設(shè)計液壓系統(tǒng),選擇液壓元件的主要依據(jù).壓力局定于外載荷,載荷決定于液壓執(zhí)行元件的運動速度和結(jié)構(gòu)尺寸。

3.2.3 液壓缸主要零件結(jié)構(gòu)材料及技術(shù)要求 3.2.3.1 缸體（1）缸體端部聯(lián)接模式

采用簡單的焊接形式，其特點：結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕，使用廣泛。缸體焊接后可能變形，且內(nèi)徑不易加工，因此在加工制造時應(yīng)該特別的注意，主要用于柱塞式液壓缸。（2）缸體的材料選取

液壓缸的材料通常選為20、35、45號無縫管，20鋼因為機械性能較低，不能進行調(diào)制，故應(yīng)用較少。當缸筒和缸底、缸頭、管接頭或耳軸等件需要焊接時，山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書

則應(yīng)采用焊接性能比較好的35鋼，粗加工后調(diào)質(zhì)。一般情況下，還是采用45鋼比較安全，并調(diào)質(zhì)到241—285HB.缸體毛坯可采用鍛鋼，鑄鐵或者鑄鐵件。鑄鋼可采用ZG35B等材料，鑄鐵可采用200HT~350HT之間的幾個牌號或球墨鑄鐵，特殊情況可采用鋁合金材料。（3）缸體的技術(shù)要求

① 缸體內(nèi)徑采用H8、9配合。表面粗糙度：當活塞采用橡膠密封圈時，Ra為0.1—0.4?m，當活塞用活塞環(huán)密封時，Ra為0.2—0.4?m，而且均需要衍磨。

②缸體內(nèi)徑D的圓度公差值可按9、10、11級精度來選擇，圓柱度公差值應(yīng)按8級精度來選取。

③缸體端面T的垂直度公差可按7級精度選取。

④當缸體與缸頭采用螺紋聯(lián)接時，螺紋應(yīng)取為6級精度的公制螺紋。⑤當缸體帶有耳環(huán)或者軸銷時，孔徑或者軸徑的中心線對缸體內(nèi)孔軸線 垂直公差值應(yīng)按9級精度選取。

⑥為了防止腐蝕和提高精度壽命，缸體內(nèi)表面應(yīng)該鍍以厚度為30—40?m的烙層，鍍完之后對其進行衍磨或者拋光。

3.2.3.2活塞桿（1）端部結(jié)構(gòu)

活塞桿的端部結(jié)構(gòu)分為外螺紋、內(nèi)螺紋、單耳環(huán)、雙耳環(huán)、球頭、柱銷等多種形式。根據(jù)本設(shè)計的結(jié)構(gòu)和要求，為了方便維修和拆卸，可選用內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)外接單耳環(huán)。（2）活塞桿結(jié)構(gòu)

活塞桿有空心和實心兩種形式，如下圖所示。實心活塞桿的材料為35、45鋼，空心活塞桿材料為35和45無縫鋼管。本設(shè)計采用實心活塞桿，選用45鋼。（4）活塞桿的技術(shù)要求

①活塞桿的熱處理 粗加工后調(diào)質(zhì)帶硬度為229—285HB，如有特殊需要，可以對其高頻淬火，硬度達到45—55HRC,在這里只需要調(diào)質(zhì)到230HB即可。

②活塞桿的圓度公差值 按9—11級精度選取，這里選10級精度。

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③活塞桿的圓柱度公差值，應(yīng)按8級精度選取。④活塞桿的徑向跳動公差值，應(yīng)為0.01mm。⑤端面T的垂直公差值，則應(yīng)按7級精度選取。⑥活塞桿上的螺紋，一般應(yīng)按6級精度加工。

⑦活塞桿上工作表面的粗糙度為Ra=0.63?m，為了防止腐蝕和提高壽命 表面應(yīng)鍍以厚度為40?m的鉻層，鍍后進行衍磨或者拋光。

第三篇：液壓系統(tǒng)設(shè)計問題

畢業(yè)兩年有余，此間設(shè)計過一些系統(tǒng)，碰到過很多問題，總結(jié)出一些東西，由于小弟經(jīng)驗有限，見識尚淺，所以可能有不少錯誤，以下總結(jié)僅為各位看法，供大家討論，不對的地方還望各位大俠指教，謝謝!

1、流速：吸油管路為0.5-1m/s，壓油管路為6-8 m/s，回油管路為2-3 m/s，先導(dǎo)管路為1.2 m/s。

2、任何時候吸油管和泄油管都要在液面以下至少2.5倍的直徑，但不得小于100mm。吸油、回油泄油管之間的間距最少不得小于250mm。

3、壓力表選用：壓力較平穩(wěn)時，最大壓力值不超過測量上限的2/3；壓力波動時，其壓力值不應(yīng)超過測量上限的1/2，最低壓力不能低于測量上限的1／3

11、溢流閥A和B的規(guī)格和調(diào)定值均相同，并且所在回路的兩個泵并聯(lián)供油時，有時溢流閥發(fā)出很強的噪聲，產(chǎn)生共振。

12、所屬不同泵的兩個溢流閥的回油管最好分別接回油箱，如果回路管接在一起，當兩個泵同時工作時，有時會產(chǎn)生很大的噪聲。

14、對于先導(dǎo)式溢流閥而言，壓力表一般接在溢流閥的進油口，而不是遙控口。

15、使用同步閥時，實際流量要盡量與額定流量相同。實際流量偏小時，誤差會增大。

21、負載漂移：負載的速度隨著負載力的變化而改變。

22、液壓系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)性主要是指當負載發(fā)生變化時，流量能否快速的跟隨著發(fā)生變化。

24、外嚙合齒輪泵：采用斜圓弧齒，噪音低，流量脈動小。

25、渦流離心過濾器：濾頭設(shè)計使得更換濾芯容易；濾芯受力均勻，工作時無振動；液流進入后發(fā)生渦流，使顆粒沉淀到底部，從而直接排除。

30、安裝液壓缸應(yīng)牢固可靠,為防止熱膨脹影響,當行程大和溫度高時,缸的一端必須保持浮動。

31、使用預(yù)壓縮容積法減少流量和壓力波動。

33、密封理論認為：在一個動態(tài)柔性密封及其配合面之間存在一層完整的潤滑膜。在正常狀態(tài)下，正是借助這層潤滑膜來達到密封目的并延長密封件壽命。

34、油封(旋轉(zhuǎn)動密封)的密封機理由潤滑特性和密封原理兩部分組成。潤滑特性：油封的摩擦特性受流體的粘度與滑動速度支配，油封與軸的相對滑動表面在油膜分離的潤滑狀態(tài)下運動，因此保持摩擦阻力小，磨損小。密封原理：油封滑動接觸面上油的流動是從大氣側(cè)流向油側(cè)又從油側(cè)流向大氣側(cè)的循環(huán)?；瑒用娴臐櫥己?，可防止磨損的進行，由此沒有泄漏。當系統(tǒng)運動速度過高時，影響連續(xù)的潤滑膜的形成，導(dǎo)致摩擦熱增加，超出密封材料的耐溫范圍則造成密封件的損壞。壓力過大時，除影響油膜形成，還會對橡塑密封件產(chǎn)生“擠隙”作用，一般可采用加“擋圈”來改善。

45、行走液壓的所有元件和管道系統(tǒng)都不可避免地要經(jīng)常承受行駛中的顛簸和沖擊載荷 因此一般不采用疊加閥那樣的安裝形式，行走機械中常用的多片組合式多路滑閥的夾緊螺栓要比工業(yè)液壓中疊加閥的粗得多，工業(yè)液壓裝用的一些型式的冷卻器也經(jīng)不住行駛時加速度的慣性力負荷。

46、行走機械的載荷不確定性較強 主要體現(xiàn)為系統(tǒng)壓力波動劇烈，因此選用元件時應(yīng)有較大的瞬間耐壓強度儲備；工業(yè)固定設(shè)備的載荷及相關(guān)的液壓系統(tǒng)的壓力則較有規(guī)律，功率型

元件的平均負荷率通常定得較飽滿，需要更多地關(guān)注在連續(xù)帶載運行情況下的壽命和可靠性問題。50、液壓件用螺釘與螺栓一般用8.8、10.9、12.9級，32MPa以上用12.9級，材料用35CrMo、30CrMnSi或Q420合金結(jié)構(gòu)鋼，螺母材料一般比螺栓的軟些。

52、軸向柱塞泵的發(fā)展趨勢是：高壓化、高速化、大流量化。要實現(xiàn)這些目標的關(guān)鍵問題之一是要合理設(shè)計軸向柱塞泵中的各種類型的摩擦副，使之形成適當?shù)挠湍?，以提高柱塞泵的工作效率和壽命?/p>

53、液體粘性傳動（HVD）是一種利用摩擦副之間的油膜剪切來傳遞動力的新型傳動形式，在大功率風(fēng)機、水泵調(diào)速節(jié)能方面有著廣泛的應(yīng)用前景。

54、氣穴是液壓系統(tǒng)中常見的一種有害現(xiàn)象，經(jīng)常發(fā)生在閥口附近。不僅破壞了流體的連續(xù)性、降低了介質(zhì)的物理特性，而且引起振動和噪聲。同時系統(tǒng)效率降低，動態(tài)特性惡化。

58、過濾器初始壓降不得大于旁通閥壓力的1/3。

59、齒輪泵，轉(zhuǎn)速增加到1000rpm后，壓力脈動將會有很大改善。60、擺線馬達的噪音很小，但是其效率比較低。62、泵與馬達效率：

容積效率：泄露、液體壓縮

機械效率：摩擦、噪音、壓力損失

63、控制器電流輸入的抗干擾能力好（相比電壓輸入）67、油缸內(nèi)泄小于0.05ml/min。油缸運行速度小于400mm/s 68、閥塊材料：高壓采用45鋼或者35鋼鍛打后直接機加工或者機加工后調(diào)制處理HB200-240。低壓可以采用20或者Q235（焊接性能好）。

69、薩澳推薦經(jīng)驗：V補=V系*0.1（V補為補油泵排量，V系為系統(tǒng)中泵與馬達的排量綜合）但是該經(jīng)驗公式不適用于以下場合（高沖擊負載、長管路工況3-5m以上，低速大扭矩工況），系統(tǒng)的沖洗流量Q沖洗=（20%-40%）*Q系統(tǒng)。

70、薩澳馬達（90、H1、51系列）用于開始回路時，回油口必須至少有7bar的背壓。72、負載敏感泵Ls管路選取原則：ls管路容積至少為泵出口到ls信號采集點之間管路容積的10%或更多，以提提高泵的響應(yīng)速度。

73、負載敏感泵ls壓力設(shè)定規(guī)則：增加ls壓力可以提高泵的響應(yīng)速度但是待機能耗增加，一半ls壓力為16-20bar，可根據(jù)負載敏感閥標定流量時的壓差來調(diào)定泵上的ls壓力值。74、設(shè)備液壓油第一次換油時間：工作500h。以后沒1200-1500h換油。78、比例方向閥閥芯V型槽口： 加速和減速控制性好；C型槽口流量大。

79、比例閥一般為正遮蓋，中位死區(qū)為5%—20%，伺服閥為零遮蓋。比例閥的滯環(huán)為3%—7%，帶位置反饋的為0.3%-1%，伺服閥滯環(huán)為0.1%-0.5%。80、電磁閥電磁鐵多為吸力。

第四篇：液壓系統(tǒng)管路設(shè)計注意事項

液壓系統(tǒng)管路設(shè)計注意事項

一．液壓系統(tǒng)普遍存在的問題 1． 可靠性問題（壽命和穩(wěn)定性）

（1）國產(chǎn)元件質(zhì)量差，不穩(wěn)定；（2）設(shè)計水平低，系統(tǒng)不完善。2． 振動與噪音

（1）系統(tǒng)中存在氣體，沒有排凈。（2）吸油管密封不好，吸進空氣。（3）系統(tǒng)壓力高。（4）管子管卡固定不合理。

（5）選用液壓元件規(guī)格不合理，如小流量選用大通徑的閥，產(chǎn)生低頻振蕩；系統(tǒng)壓力在某一段產(chǎn)生共振。3． 效率問題

液壓系統(tǒng)的效率一般較低，只有80％左右或更低。系統(tǒng)效率低的原因主要由于發(fā)熱、漏油、回油背壓大造成。4． 發(fā)熱問題

系統(tǒng)發(fā)熱的原因主要由于節(jié)流調(diào)速、溢流閥溢流、系統(tǒng)中存在氣體、回油背壓大引起。5． 漏油問題

（1）元件質(zhì)量（包括液壓件、密封件、管接頭）不好，漏油。（2）密封件形式是否合理，如單向密封、雙向密封。（3）管路的制作是否合理，管子憋勁。（4）不正常振動引起管接頭松動。

（5）液壓元件連接螺釘?shù)膭偠炔粔?，如國?nèi)疊加閥漏油。（6）油路塊、管接頭加工精度不夠，如密封槽尺寸不正確，光潔度、形位公差要求不合理，漏油。6． 維修問題 維修難，主要原因：

（1）設(shè)計考慮不周到，維修空間小，維修不便。（2）要求維修工人技術(shù)水平高。

液壓系統(tǒng)技術(shù)含量較高，要求工人技術(shù)水平高，出現(xiàn)故障，需要判斷準確，不僅減少工作量，而且節(jié)約維修成本，因為液壓系統(tǒng)充滿了液壓油，拆卸一次，必定要流出一些油，而這些油是不允許再加入系統(tǒng)中使用。另外，拆卸過程有可能將臟東西帶入系統(tǒng)，埋下事故隱患。因此要求工人提高技術(shù)水平，判斷正確非常必要。7． 液壓系統(tǒng)的價格問題

液壓系統(tǒng)相對機械產(chǎn)品，元件制造精度高，因此成本高。二． 如何保證液壓系統(tǒng)正常使用

液壓系統(tǒng)正常工作，需要滿足以下條件： 1． 系統(tǒng)干凈

系統(tǒng)出現(xiàn)故障，70％都是由于系統(tǒng)中有臟東西如鐵屑、焊渣、鐵銹、漆皮等引起。例如，這類污染物，如果堵住溢流閥中的小孔（0.2mm）就建立不了壓力；如果卡在方向閥閥芯，就導(dǎo)致不能換向，功能不對；如果堵住柱塞泵滑靴的小孔，就產(chǎn)生干摩擦，損壞泵。另外，特別強調(diào)一點，如果水進入液壓油中，導(dǎo)致液壓油乳化，最容易引起堵住柱塞泵滑靴的小孔，就產(chǎn)生干摩擦，損壞泵。如何保證系統(tǒng)干凈，應(yīng)注意：

（2）選用性能好的過濾器，系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有多級精度過濾，不是精度越高越好，應(yīng)該有粗有細，根據(jù)元件對過濾精度的要求選擇。

（3）裝配時，每一件零件都要打毛刺，清洗干凈；焊接管路，接頭焊縫都要用銑刀銑去內(nèi)孔焊渣、焊瘤。管子要進行酸洗處理。

（4）管子不要大拆大卸；拆下的液壓件和管路要保證清潔。（5）臨時增加管子的處理，首先酸洗，然后用大空壓機吹，加上汽油，吹到發(fā)白為止。（6）加油要進行過濾。

（7）運輸過程中，注意密封，保證液壓元件、管件不被污染。2． 無氣

系統(tǒng)中有氣體，性能不穩(wěn)定，壓力波動大，引起發(fā)熱。特別是吸油管密封不好，又發(fā)現(xiàn)不了，沒有油漏出，但氣體卻被吸入。吸油管的密封要特別注意。

如何保證系統(tǒng)沒有氣體，應(yīng)考慮：

（1）系統(tǒng)應(yīng)有放氣閥，每次調(diào)試前都要排氣，包括維修后開車。（2）吸油管路密封可靠，加避震管防止接頭憋勁。3． 油溫合理

油溫過高，引起油的粘度變小或變質(zhì)。粘度變小，影響系統(tǒng)性能，內(nèi)泄增加；變質(zhì)，則可能損壞液壓元件。4．不漏油

三． 液壓系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)注意的問題

如何解決液壓系統(tǒng)存在的各種問題，安全可靠，延長使用壽命。首先設(shè)計要合理。

? 可靠性問題

提高液壓系統(tǒng)的可靠性，建議采用以下幾種方法： 1． 選用性能優(yōu)良、制造水平高的液壓元件。2． 降低指標使用。

如選用額定壓力為32MPA的液壓元件，其經(jīng)常使用的壓力為21－25MPA之間；如泵馬達的轉(zhuǎn)速為3250rpm，使用到1000－1500 rpm，這樣就可以提高安全系數(shù)，提高元件使用壽命。

3． 盡量選用一家生產(chǎn)的液壓元件，以利提高質(zhì)量及解決備件問題。

4． 非標元件盡量使用由專業(yè)液壓廠生產(chǎn)的元件、元素，以保證質(zhì)量，降低成本，提高標準化水平和解決備件供應(yīng)問題。5． 完善保護措施，提高安全可靠性。（3）采用雙泵系統(tǒng)。（4）增加需要現(xiàn)場工人調(diào)整的安全閥。（5）加強過濾，保證系統(tǒng)清潔。（6）增加油溫指示和報警。（7）增強系統(tǒng)的密封性能。（8）增加失壓報警和油位報警。

? 振動與噪音問題

振動厲害，噪音大，是液壓系統(tǒng)普遍存在的問題之一。減少振動，降低噪音，具有重要的意義。選用低噪音的泵和其他液壓件，目前很困難。在設(shè)計上需要考慮的是： 1． 降低泵的轉(zhuǎn)速。2． 降低使用壓力。

3． 合理選擇液壓元件和參數(shù)，不要產(chǎn)生吸空現(xiàn)象。

4． 把泵站閥架分開，并加減震墊，各部分之間均有軟管連接。

? 發(fā)熱問題的解決 1． 采用容積式調(diào)速系統(tǒng)

2． 閉式系統(tǒng)中，加強系統(tǒng)換熱，確定在特定的情況下，最佳的補油量，換油量，補油壓力和換油壓力；對泵和馬達要爭取在缸體外換熱。

3． 加強冷卻，選用性能好的冷卻器。

4． 減少回油背壓，減少系統(tǒng)壓力損失，管路的流速要合理，匹配合適的通徑；管子轉(zhuǎn)彎避免急彎，小通徑可直接彎管制成，大直徑選用流線形的彎頭。5． 要有泄漏油口，直接接回油箱。舉一個例子，恒壓變量泵的泄漏油口接回油箱，中間裝了截至閥，使用中，截至閥的手柄位置不對，工人以為已經(jīng)打開，實際上卻是處于關(guān)閉狀態(tài)。結(jié)果，變量泵的輸出軸的油封被擠壞，漏油，泵發(fā)熱。? 漏油問題的解決

漏是絕對的，不漏是相對的。

1．選用優(yōu)良的液壓元件和連接方式，盡量集成，采用板式、疊加或插裝元件，減少管接頭。

2． 選用性能好的密封件，機械性能等級高的連接螺釘。3． 保證油路塊、管接頭、法蘭等加工件制造精度，尺寸正確，粗糙度要求合理，形位公差達到要求。

4． 硬管子與接頭不別勁，橫平豎直，不直，要對直，中間有登臺彎過渡；一根管子最少有一個彎，避免兩頭接頭互相牽扯。5． 軟管要平滑過渡，運動時不能產(chǎn)生多次彎折，運動到最大行程時，保證仍有一段直段；同時軟管長度要合理，過長成本高。

6． 加強管路的固定，不但要有合理數(shù)量的管卡，還要考慮保證固定管卡的基礎(chǔ)，也要有剛度，避免振動引起接頭松動，產(chǎn)生漏油。? 維修問題

設(shè)計中，在滿足功能的前提下，盡量簡化系統(tǒng)，優(yōu)化設(shè)計，模塊化設(shè)計，減少故障點。不要多一個功能，就加一個元件；要綜合考慮，簡化控制系統(tǒng)，達到一個元件擔(dān)任多種角色。同時，結(jié)構(gòu)設(shè)計中，合理布置元件、管接頭，便于安裝、操作。對于管路講，閥架上的A、B口接頭錯開布置，就便于安裝維修。

? 價格問題

主機廠，自制液壓元件價格高。不同液壓件廠價格差別大，老廠生產(chǎn)的標準液壓件，價格低；引進技術(shù)生產(chǎn)的液壓元件，價格貴。進口液壓件，價格是國產(chǎn)件的幾倍，世界名牌廠家產(chǎn)品更貴。

1． 性價比是選擇液壓件的標準。

2． 進口件，工作可靠，能提高主機品牌，有品牌效應(yīng)。3． 盡量選用標準液壓件，減少自制件。

4． 要注意選用大路貨，生產(chǎn)量大，銷路多的液壓件。5． 自制元件時，也要選擇液壓件廠生產(chǎn)的基本元件進行改裝，成本比自己制造低，還能保證質(zhì)量。

6． 要向信譽好、質(zhì)量可靠、價格優(yōu)惠的廠家訂貨。

7． 在液壓元件的選取中，不單純追求技術(shù)指標高的液壓元件，要根據(jù)實際情況使用要求，性價比等做綜合考慮，選取滿足要求，價格合理的液壓元件。四． 液壓管路設(shè)計注意事項

（一）鋼管

1． 根據(jù)系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)（工作壓力、工作流量）選定管子的材料、壁厚、通徑。見機械設(shè)計手冊第四卷P17-615~616頁。2． 選擇接頭形式。見機械設(shè)計手冊第四卷P17-617~618頁。3． 管子走向美觀、順暢，不干涉，對于設(shè)備上的管子，盡量沿著設(shè)備布置，與設(shè)備構(gòu)成一體。4． 管子要橫平豎直，這是管子的基準。

5． 不允許管子與管子直接焊接，每根管子兩端要有管接頭，以便清理焊渣、酸洗槽酸洗，運輸。

6． 兩個接口之間的管子，不要設(shè)計成直的，容易漏油。7． 管子與接頭要垂直，如果不直，要對直，中間有登臺彎過渡。否則，容易漏油。

8． 管子轉(zhuǎn)彎盡量避免急彎，小通徑管子可直接彎管制成，大直徑管子選用流線形的彎頭。9． 管子變徑處，要有過渡接頭。10． 管子與接頭焊接處，要開坡口。

11． 焊接要求采用氬弧焊，至少用氬弧焊打底。

（二）軟管

1． 軟管一般應(yīng)用在設(shè)備有振動和兩個接口有相對運動的場合。要求見機械設(shè)計手冊第四卷P17-772~774頁。2． 應(yīng)盡量避免軟管的扭轉(zhuǎn)。3． 避免外部損傷。

4． 減少彎曲應(yīng)力。在總的運動范圍內(nèi)不超過允許的最小半徑，同時，不承受拉應(yīng)力。彎曲半徑9－10倍軟管外徑。5． 安裝輔件，加以導(dǎo)向和保護。

（三）管夾

1． 管路要有管夾固定，間隔距離按設(shè)計手冊規(guī)定。見機械設(shè)計手冊第四卷P17-774頁。2． 管接頭附近應(yīng)有管夾。

3． 管夾不宜布置在彎管半徑內(nèi)，應(yīng)布置在彎管兩端處。否則，管子沒有變形空間。

4． 設(shè)計雙層管路，走管溝時，使用雙層管夾；如果選不到合適的雙層管夾，使用單層管夾，支架不能固定在溝壁兩側(cè)，只能使用懸臂式，否則，鋼管維修時，不易拆卸?；蛘撸苯庸潭ㄔ跍媳?。

5． 固定管夾基礎(chǔ)一定要剛性好，否則，容易產(chǎn)生振動，嚴重時，甚至損壞管件。舉一個例子，液壓防爆絞車，工作壓力達到31.5Mpa，由于，固定管夾的支架直接固定在地面，側(cè)面懸空，系統(tǒng)震動導(dǎo)致接管開裂。

第五篇：液壓系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計論文

1液壓泵站的液壓原理

新的系統(tǒng)選用2臺37kW電機分別驅(qū)動一臺A10VSO100的恒壓變量泵作為動力源，系統(tǒng)采用一用一備的工作方式。恒壓變量泵變量壓力設(shè)為16MPa，在未達到泵上調(diào)壓閥設(shè)定壓力之前，變量泵斜盤處于最大偏角，泵排量最大且排量恒定，在達到調(diào)壓閥設(shè)定壓力之后，控制油進入變量液壓缸推動斜盤減小泵排量，實現(xiàn)流量在0～Qmax之間隨意變化，從而保證系統(tǒng)在沒有溢流損失的情況下正常工作，大大減輕系統(tǒng)發(fā)熱，節(jié)省能源消耗。在泵出口接一個先導(dǎo)式溢流閥作為系統(tǒng)安全閥限定安全壓力，為保證泵在調(diào)壓閥設(shè)定壓力穩(wěn)定可靠工作，將系統(tǒng)安全閥調(diào)定壓力17MPa。每臺泵的供油側(cè)各安裝一個單向閥，以避免備用泵被系統(tǒng)壓力“推動”。為保證比例閥工作的可靠性，每臺泵的出口都設(shè)置了一臺高壓過濾器，用于對工作油液的過濾。為適當減小裝機容量，結(jié)合現(xiàn)場工作頻率進行蓄能器工作狀態(tài)模擬，最終采用四臺32L的蓄能器7作為輔助動力源，當?shù)退龠\動時載荷需要的流量小于液壓泵流量，液壓泵多余的流量儲入蓄能器，當載荷要求流量大于液壓泵流量時，液體從蓄能器放出，以補液壓泵流量。經(jīng)計算，系統(tǒng)最低壓力為14．2MPa，實際使用過程中監(jiān)控系統(tǒng)最低壓力為14．5MPa，完全滿足使用要求。頂升機液壓系統(tǒng)在泵站閥塊上，由于系統(tǒng)工作壓力低于系統(tǒng)壓力，故設(shè)計了減壓閥以調(diào)定頂升機系統(tǒng)工作壓力，該系統(tǒng)方向控制回路采用三位四通電磁換向閥，以實現(xiàn)液壓缸的運動方向控制，當液壓缸停止運動時，依靠雙液控單向閥錐面密封的反向密封性，能鎖緊運動部件，防止自行下滑，在回油回路上設(shè)置雙單向節(jié)流閥，雙方向均可實現(xiàn)回油節(jié)流以實現(xiàn)速度的設(shè)定，為便于在故障狀態(tài)下能單獨檢修頂升機液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)在進油回路上設(shè)置了高壓球閥9，在回油回路上設(shè)置了單向閥14。該液壓站采用了單獨的油液循環(huán)、過濾、冷卻系統(tǒng)設(shè)計，此外還設(shè)置有油壓過載報警、濾芯堵塞報警、油位報警、油溫報警等。

2機械手機體閥臺的液壓原理

對于每臺機械手都單獨配置一套機體閥臺，機體閥臺采用集成閥塊設(shè)計，通過整合優(yōu)化液壓控制系統(tǒng)，將各相關(guān)液壓元件采用集約布置方式，使全部液壓元件集中安裝在集成閥塊上，元件間的連接通過閥塊內(nèi)部油道溝通，從而最大限度地減少外部連接，基本消除外泄漏。機體閥臺的四個出入油口(P－壓力油口，P2－補油油口，T－回油油口，L－泄漏油口)分別與液壓泵站的對應(yīng)油口相連接。壓力油由P口進入機體閥臺后，經(jīng)高壓球閥1及單向閥2．1后，一路經(jīng)單向閥4給蓄能器6供油以作為系統(tǒng)緊急狀態(tài)供油，一路經(jīng)插裝閥3給系統(tǒng)正常工作供油。為保證每個回路產(chǎn)生的瞬間高壓不影響別的工作回路，在每個回路的進出口都設(shè)置了單向閥，對于夾鉗工作回路因設(shè)置了減壓閥16進行減壓后供油，無需設(shè)置單向閥。對于小車行走系統(tǒng)，由比例閥12．1控制液壓馬達21的運動方向，液壓馬達設(shè)置了旋轉(zhuǎn)編碼器，對于馬達行走采用閉環(huán)控制，以實現(xiàn)平穩(wěn)起制動以及小車的精準定位。為避免制動時換向閥切換到中位，液壓馬達靠慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的液壓沖擊，設(shè)置了雙向溢流閥11分別用來限制液壓馬達反轉(zhuǎn)和正轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的最大沖擊壓力，以起到制動緩沖作用，考慮到液壓馬達制動過程中的泄漏，為避免馬達在換向制動過程中產(chǎn)生吸油腔吸空現(xiàn)象，用單向閥9．1和9．2從補油管路P2向該回路補油，為實現(xiàn)單臺機械手的故障檢修，在補油管路P2上設(shè)置了高壓球閥8，為實現(xiàn)檢修時，可以將小車手動推動到任意檢修位置，系統(tǒng)設(shè)置了高壓球閥5．2。對于雙垂直液壓缸回路，由比例閥12．2控制液壓缸22的運動方向，液壓缸安裝了位移傳感器，對于液壓缸位置采用閉環(huán)控制，實現(xiàn)液壓缸行程的精準定位，液壓缸驅(qū)動四連桿機構(gòu)來完成夾鉗系統(tǒng)的垂直方向運動;為防止液壓缸停止運動時自行下滑，回路設(shè)置了雙液控單向閥13．1，其為錐面密封結(jié)構(gòu)，閉鎖性能好，能夠保證活塞較長時間停止在某位置處不動;為防止垂直液壓缸22因夾鉗系統(tǒng)及工件自重而自由下落，在有桿腔回路上設(shè)置了單向順序閥14，使液壓缸22下部始終保持一定的背壓力，用來平衡執(zhí)行機構(gòu)重力負載對液壓執(zhí)行元件的作用力，使之不會因自重作用而自行下滑，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)動作的平穩(wěn)、可靠控制;為防止夾鉗夾持超過設(shè)計重量的車輪，在有桿腔設(shè)置了溢流閥15．1作為安全閥對于夾鉗液壓缸回路，工作壓力經(jīng)減壓閥16調(diào)定工作壓力后由比例閥17控制帶位置監(jiān)測的液壓缸23的運動，來驅(qū)動連桿機構(gòu)完成夾鉗的夾持動作，回路設(shè)置了雙液控單向閥13．2，來保證活塞較長時間停止固定位置，考慮到夾鉗開啟壓力原小于關(guān)閉壓力(液壓缸向無桿腔方向運動夾鉗關(guān)閉)，在液壓缸無桿腔回路上設(shè)置了溢流閥15．3，調(diào)定無桿腔工作壓力，當比例換向閥17右位工作時，壓力油經(jīng)液控單向閥13．2后，一路向有桿腔供油，一路經(jīng)電磁球閥18向蓄能器19供油，當夾鉗夾住車輪，有桿腔建立壓力達到壓力繼電器20設(shè)定值后，比例換向閥17回中位，蓄能器19壓力油與有桿腔始終連通，確保夾持動作有效，當比例換向閥17左位工作時，蓄能器19壓力油經(jīng)電磁球閥18與有桿腔回油共同經(jīng)過比例換向閥17回回油口。緊急情況下，電磁換向閥7得電(與系統(tǒng)控制電源采用不同路電源)，將蓄能器6儲存的壓力油，一路經(jīng)單向閥9．11供給夾鉗液壓缸23，使夾鉗打開，同時有桿腔回油經(jīng)電磁球閥18，單向閥9．9回回油T口;一路壓力油經(jīng)節(jié)流閥10，單向閥9．3使液壓馬達21帶動小車向爐外方向運動，液壓馬達回油經(jīng)比例換向閥12．1，單向閥9．5回回油T口。以確保設(shè)備能放下待取車輪，退出加熱爐內(nèi)部，保護設(shè)備安全。

3結(jié)論

全液壓裝出料系統(tǒng)經(jīng)優(yōu)化設(shè)計，系統(tǒng)的裝機容量由100kW下降到37kW，大大降低能源消耗，適應(yīng)了當今綠色發(fā)展的要求。由于系統(tǒng)采用備用泵設(shè)計，確保了系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行;蓄能器的大量使用，保證了系統(tǒng)的流量和壓力滿足生產(chǎn)實際的要求;集成閥塊的設(shè)計方式，減少了系統(tǒng)下泄漏的幾率，降低了油液消耗，保護了環(huán)境;緊急回路的設(shè)計，可以有效保護設(shè)備的使用安全。該技術(shù)成果具有向同類加熱爐裝出料機構(gòu)推廣應(yīng)用經(jīng)濟價值。