千斤顶设计说明书

1、目录背景的目地及意义由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见，其主要的发展趋势将集中在以下几个方面： 1减少能耗,充分利用能量 -液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显

2、著提高。为减少压力能的损失，必须解决下面几个问题： 减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。 减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。 采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。 发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。 改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回路。 为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许

3、滞后，以免由于处理不及时而造成损失。 2主动维护 -液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。 - 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究，当前，凭有经验的维修技术人员的感宫和经验，通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展，必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研究，要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识，用推理机中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故

4、障诊断专家系统通用工具软件，对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 -另外，还应开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障发生之前，进市补偿，这是液压行业努力的方向。 3机电一体化 - 电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传协与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性，实现液压系统柔性化、智能化，改变液压系统效率低，漏油、维修性差等缺点，充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下： (1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,

5、压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。计算机接口也应实现统一和兼容。 (2)发展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀，以及用于脉宽调制系统的高频电磁阀(小于3mS)等。 (3)液压系统的流量、压力、温度、油的污染等数值将实现自动测量和诊断,由于计算机的价格降低,监控系统,包括集中监控和自动调节系统将得到发展。 (4)计算机仿真标准化，特别对高精度、“高级”系统更有此要求。 (5)由电子直接控制元件将得到广泛采用，如电子直接控制液压泵，采用通用化控制机构也是今后需要探讨的问题，液压产品机电一体化现状及发展。 液压行业： -液压元件将向高性能、高质量、高可靠性、系统成套方向

6、发展；向低能耗、低噪声、振动、无泄漏以及污染控制、应用水基介质等适应环保要求方向发展；开发高集成化高功率密度、智能化、机电一体化以及轻小型微型液压元件；积极采用新工艺、新材料和电子、传感等高新技术。 - 液力偶合器向高速大功率和集成化的液力传动装置发展，开发水介质调速型液力偶合器和向汽车应用领域发展，开发液力减速器，提高产品可靠性和平均无故障工作时间；液力变矩器要开发大功率的产品，提高零部件的制造工艺技术，提高可靠性，推广计算机辅助技术，开发液力变矩器与动力换档变速箱配套使用技术；液粘调速离合器应提高产品质量，形成批量，向大功率和高转速方向发展。 气动行业： -产品向体积小、重量轻、功耗低、组

7、合集成化方向发展，执行元件向种类多、结构紧凑、定位精度高方向发展；气动元件与电子技术相结合，向智能化方向发展；元件性能向高速、高频、高响应、高寿命、耐高温、耐高压方向发展，普遍采用无油润滑，应用新工艺、新技术、新材料。 （1）采用的液压元件高压化，连续工作压力达到40Mpa，瞬间最高压力达到48Mpa； （2）调节和控制方式多样化； （3）进一步改善调节性能，提高动力传动系统的效率； （4）发展与机械、液力、电力传动组合的复合式调节传动装置； （5）发展具有节能、储能功能的高效系统； （6）进一步降低噪声； （7）应用液压螺纹插装阀技术，紧凑结构、减少漏油。千斤顶结构设计内管设计外管设计活塞杆

8、及导向套设计安全弹簧的计算及选择油路板设计千斤顶原理示意图液压站设计负载分析主要参数的确定液压系统图的拟定液压元件的选择液压系统的性能验算已知千斤顶的额定载荷为19600N，初定额定压力为15Mpa。千斤顶的最低使用高度为192mm,最高使用高度为277mm.根据以上要求可以得到如下计算结果：F=P2 所以内管的直径D=42mm，长为115mm,有效长度为85mm 这里 F=外部作用力（kgf） A=内管的作用面积(cm2 ) P=被传递的压力（kgf/cm2）内管的壁厚为=0+C1+C2根据公式0PmaxD/2p(m) p=b/N查机械设计手册可知b=550（无缝钢管，牌号20）N为安全系数

9、一般取5015(2550/5)=0.002m=2mm=0+C1+C2=3mm上式中C1为缸筒外径公差余量C2为腐蚀余量缸筒壁厚的验算s(D12-D2)/D12MPa550Pn=15MPa 所以缸筒的臂厚完足满足设计需要的要求.外管设计立式千斤顶的外管主要的作为是用来储存多余的液压油，在无电动源作用的情况下，外管起了一个油箱的作用。由上可知道内管的内径为42mm可得V内22外管的外径D=66mm可得V外210=341.94 cm2V=V外-V内=341.94-117.7=224.24 cm2所以VV内，完全满足要求.活塞杆设计活塞杆是液压缸传递力的重要零件，它承受拉力，压力，弯力，曲力和振动冲击

10、等多种作用力，所以必须有足够的强度和刚度，由于千斤顶的液压缸无速比要求，可以根据液压缸的推力和拉力确定。参照机械设计手册表17-6-16可根椐内管的内径D=42mm，初步确定活塞杆的外径为d=30mm 活塞杆强度的计算活塞杆在稳定的工况下，只受纵向推力，可按下式进行计算=F10-6/(nd2/4)= P MPa可得=1960010-6查表可知P的许用应力为100-110MPa（无缝钢管）所以P 所以活塞杆的设计要求强度完全满足。活塞杆弯曲稳定性验算可以用实用验算法活塞杆弯曲计算长度为Lf=KSm具体可以根据机械设计手册表17-6-16中选取导向套的设计活塞杆导向套装在内管的有杆侧端盖内，用以对

11、活塞杆进行导行，内装有密封装置以保证缸筒有杆腔的密封，导向套采用非耐磨材料时，内圈可设导向环，用以作活塞杆的导向。根据千斤顶的受力方式，可以作以下分析如上图所示，垂直安放的千斤顶，无负载导向装置，受偏心轴向载荷时M0=F1L Nm Fd=K1 M0/LG N可得M0=98000.1=9800NmFd=K1 M0/LG（N）可得Fd105N在上式中Fd-导向套承受的载荷，NM0F1-作用于活塞上的偏心载荷，NL-载荷作用的偏心矩，mLG-活塞至导向套间距，m。D、d-分别为活塞及活塞杆外径，m安全弹簧的计算及选择安全阀的孔d=3mm,最小工作载荷F=PA=1502当负载为2000Kg，最大工作载荷，设为2500Kg。23.14=18MPa所以上图所示F=PA=1802即最大载荷为Pn=12.7Kgf=124.46N，h=3mm，弹簧的外径D245弹簧类别N=103-106次，端部并紧，磨平，支承圈为1圈，弹簧的材料为碳素弹簧钢丝C极。初算弹簧的钢度P、工作极限载荷 Pn根据Pj与D条件可以查机械设计手册表11-2-19dDPjfjPd215160525 有效圈数n=Pd/ P、=25/7=