双柱式液压举升机设计说明书（全）

1、PAGE PAGE 34双柱式液压举升机设计摘要双柱式举升机是一种汽车修理和保养单位常用的举升设备,广泛用于轿车等小型车的维修和保养。它是一种把整车装备重量不大于3吨的各种轿车、面包车、工具车等举升到一定高度内供汽车维修和安全检查作业的保修设备。 本课题探讨的是适用于社区汽车维修服务的一种新型汽车维修平台。这种汽车维修平台是适用四轮汽车维修使用的一种现代液压技术专用产品. 双柱型汽车维修液压同步升降平台作为一种液压技术新产品开发设计研究 ,是利用现代液压技术和计算机控制技术来改善日益兴旺发达的汽车维修产业界劳动者的工作条件,降低劳动强度和维修成本, 提高汽车维修保养整体服务质量。关键词 升举机

2、 液压执行元件 起重链 槽轮 钢丝绳 目 录 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240166#_Toc192240166 摘要1 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240169#_Toc192240169 前言1 HYPERLINK l _Toc198889484 第1章 总体设计 PAGEREF _Toc198889484 h 2 HYPERLINK l _Toc198889485 1. 举升机的概述 PAGEREF _Toc198889485 h

3、2 HYPERLINK l _Toc198889486 2. 技术特点 PAGEREF _Toc198889486 h 2 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240175#_Toc192240175 第2章 液压系统的传动计算3 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240176#_Toc192240176 1 液压系统的设计步骤与设计要求3 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240177#_Toc192240177 2 载荷的组成

4、和计算3 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240178#_Toc192240178 3 初选系统工作压力6 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240179#_Toc192240179 4 计算液压缸的主要结构尺寸6 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240180#_Toc192240180 5 绘制液压系统工况图9 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240181#_Toc

5、192240181 第3章 制定基本方案和绘制液压系统图11 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240182#_Toc192240182 1 制定基本方案11 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240183#_Toc192240183 2 绘制液压系统图11 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240184#_Toc192240184 第4章 液压元件的选择与专用件设计14 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明

6、书A4.doc l _Toc192240185#_Toc192240185 1 液压泵的选择14 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240186#_Toc192240186 2 液压阀的选择14 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240187#_Toc192240187 3 管道尺寸的确定15 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240188#_Toc192240188 4 液压缸主要零件的结构、材料及技术要求16 HYPERLI

7、NK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240198#_Toc192240198 5 液压缸结构参数的计算19 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240199#_Toc192240199 6 液压缸的连接计算21 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240199#_Toc192240199 7 活塞杆稳定性校21 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240190#_Toc192240190 第5章

8、 UP液压动力包与液压油的选择23 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240191#_Toc192240191 1 UP液压动力包23 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240192#_Toc192240192 2 液压油的选择27 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240193#_Toc192240193 第6章 钢丝绳的选择计算28 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc1922

9、40194#_Toc192240194 1 钢丝绳的计算28 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240195#_Toc192240195 2 钢丝绳的选择28 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240200#_Toc192240200 第7章 滑轮的选择和计算29 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240201#_Toc192240201 1 滑轮结构和材料29 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.d

10、oc l _Toc192240202#_Toc192240202 2 滑轮技术条件29 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240209#_Toc192240209 总 结31 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240210#_Toc192240210 谢 辞32 HYPERLINK file:/E:【备份】毕业设计说明书A4.doc l _Toc192240211#_Toc192240211 参考文献33需要全套图纸资料联系QQ：1047713170前言汽车是发展国民经济的重要交通工

11、具之一 ,随着我国国民经济的持续高速增长 ,汽车的保有量与日俱增 ,汽车维修行业也有了长足的发展 ,已形成了集车辆修理、维护、检测和配件供应等多种功能于一体的车辆技术状况保障体系。已成为道路运输行业的重要组成部分 ,对确保车辆安全行驶、高效低耗的运作 ,促进道路运输业的发展 ,发挥了有力的保障作用 ,随着经济体制改革的不断深入 ,我国汽车维修企业呈现出良好的发展趋势。国内汽车维修业的发展在宏观上得到调控 ,维修能力不断提高 ,布局趋向合理。维修企业分布均衡 ,方位合理、方便。同时可以保证质量 ,维修需求也相对平衡。在市场经济的竞争与自行调节中 ,求得了生存与发展 ,彻底解决了维修市场不均衡的问

12、题。即:修汽油车的企业多 ,修柴油车的企业少;修货车的企业多 ,修客车的企业少;变通型的修理企业多 ,特种车的企业少;修中型的多 ,修小型、重型汽车维修企业少。由于解决了此类问题 ,引导了一些企业向专业方向发展 ,彻底解决了维修高档车、轻型车、重型车难的问题。基本上形成以专业分工为主 ,布局合理 ,修理结构配套的汽车修理体系。第1章 总体设计1.1 举升机的概述举升机是一种汽车修理和保养单位常用的举升设备,广泛用于轿车等小型车的维修和保养。它是一种把各种轿车、面包车、工具车等举升到一定高度内供汽车维修和安全检查作业的保修设备。过去汽车维修，大多采用地沟作业，工作空间狭小，积油积水后排出困难，沟

13、内阴暗，需人工采光，通风不良，工作起来极其不便。目前市场上的举升机有如下两种类型：双柱式举升机和四柱式举升机。双柱式举升机用于不大于5吨的中小型车辆的举升；四柱式举升机大多用于大型车辆的举升。在我国汽车的需求量日益增加、对汽车修理、保养要求越来越高,因此,根据生产的实际需要,设计并应用双柱型汽车保修液压多级同步定位举升机在汽车保修、保养工作中迈出重要一步。对液压传动系统分析液压传动在双柱型举升机上的应用,主要是利用密闭工作容积内液压能的变化来传递动力。小汽车维修用双柱液压升举机,使用的是双液压缸同步设计，通过双液压缸驱动；动力强劲平稳；钢丝绳辅助平衡；液压、机械多重保险装置；安全可靠，美观整洁

14、，操作简便，电压：220V-380V；顶车重量：3000KG；托举高度：2m。1.2 设计方案1.1 举升机液压系统采用定量液压泵油源，有利于减少能耗和系统发热。1.2 同步液压缸采用分流集流阀控制同步，基本满足液压缸的同步要求；两极液压控制单向阀实现液压缸举升后的锁定，举升停位安全可靠。经过调研了解到，国内市场对于维修用升举机的需求量比较大，考虑到国内的特点，从实用角度出发，确定如下方案：1. 考虑到大多数维修是屋内作业，野外作业有，但是少，故采用两立柱升举，尽量在满足升举条件的情况下，节省空间。2. 为了减少噪音及其达到升降的平稳性采用液压动力升举装置。3. 由于升举的同时，两个同步液压缸

15、的设计不可能完全一样，将导致升举的同时车会发生倾斜，故采用钢丝绳平稳系统，以消除该影响。4. 链传动可以在两轴中心距较远的情况下传递运动和动力。能在低速，重载和高温条件下及尘土大的情况下工作。能够保证准确的传动比，传递功率较大，并且作用在轴上的力较小。传动效率高。5. 在满足上述要求的同时，尽量结构简单，操作方便，适用于整体或解体搬运尽量做到标准化，通用化，系列化。 第2章 液压系统的传动计算 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

16、高、操作简单、维修方便的液压传动系统。2.1 液压系统的设计步骤与设计要求2.1.1 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。确定液压执行元件的形式；进行工况分析，确定系统的主要参数；制定基本方案，拟定液压系统原理图；选择液压元件；液压系统的性能验算；绘制工作图，编制技术文件。 2.1.2 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该设计内容有关的其他方面了解清楚。主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等；液压系统要完成哪些动作

17、，动作顺序及彼此联锁关系如何；液压驱动机构的运动形式，运动速度；各动作机构的载荷大小及其性质；对调速范围、运动平稳性、转速精度等性能方面的要求；自动化程度、操作控制方式的要求；对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求；对效率、成本等方面的要求。2.2 载荷的组成和计算液压缸的载荷计算与工况分析图1表示一个以液压缸为执行元件的液压系统计算简图。各有关参数标注图上，其中Fw是作用在活塞杆上的外部载荷，Fm是活塞与缸壁以及活塞杆与导向套之间的密封阻力。作用在活塞杆上的外部载荷包括工作载荷Fg，导轨的摩擦力Ff和由于速度变化而产生的惯性力Fa。 A1 A 2 d FW P1 Fm P2 p1图1 液

18、压系统计算简图2.2.1 工作载荷Fg常见的工作载荷有作用于活塞杆轴线上的重力、切削力、挤压力等。这些作用力的方向如与活塞运动方向相同为负，相反为正。当液压缸举升小车时，工作载荷为：Fg =（200+1500）9.8 = 16660 (N)2.2.2 导轨摩擦载荷Ff对于平导轨： Ff = (G+FN)1Ff = (G+FN) = 0 (N)式中 G 运动部件所受的重力（N）;FN 外载荷作用于导轨上的正压力（N）; 摩擦系数，见表1.2.2.3惯性载荷= 2= = 2001 = 200 (N);式中 g 重力加速度；g = 9.81 m/s； 速度变化量（m/s）；t 起动或制动时间（s）。

19、一般机械t = 0.10.5s,对轻载低速运动部件取小值，对重载高速部件取大值。行走机械一般取= 0.51.5 m/s.表1 摩擦系数导轨类型导轨材料运动状态摩擦系数滑动导轨铸铁对铸铁起动时低速 (0.16m/s)0.150.200.100.120.050.08滚动导轨铸铁对滚柱（珠）淬火钢导轨对滚柱0.0050.020.0030.006静压导轨铸铁0.005以上三种载荷之和称为液压缸的外载荷起动加速时 3= 16660+0+200 = 16860 (N)稳态运动时4= 16660+0 = 16660 (N)减速制动时5= 16660+0200 = 16460 (N) 工作载荷并非每阶段都存在

20、，如该阶段没有工作，则除外载荷外，作用于活塞上的载荷F还包括液压缸密封处的摩擦阻力Fm，由于各种缸的密封材质和密封形成不同，密封阻力难以精确计算，一般估算为：Fm = (1-m)F6Fm = (1-m)F = (10.92) = 0.08 = 1466 (N)式中 液压缸的机械效率，一般取0.900.95.= 7F = = = 18326.1 (N) 根据上述计算结果，得出如表的各阶段的速度与负载各阶段的速度与负载（附表.1）阶段速度V(m/s)负载F/N阶段速度V(m/s)负载F/N启动16860快退0.0516460快进0.03416660停止2.3 初选系统工作压力压力的选择要根据载荷大

21、小和设备类型而定还要考虑执行元件的装配空间、经济条件及元件供应情况等的限制载载荷一定的情况下，工作压力低，势必要加大执行元件的结构尺寸，对某些设备来说，尺寸要受到限制，从材料消耗角度看也不经济；反之，压力选得太高，对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高，必然要提高设备成本。压力可以选低一些，行走机械种载设备压力要选得高一些。具体选择可参考表2 和表3。 参照表2 初选系统工作压力为2.8MPa2.4 计算液压缸的主要结构尺寸 计算液压缸的主要结构尺寸的计算 液压缸有关设计参数见图2. 图a为液压缸活塞杆工作在受压状态，图b为活塞杆工作在受拉状态。 活塞杆受压时：F= = P1A1P

22、2A214F= = P1A1P2A2 = 2.8106A10.4106A2 = 2.8106 D2/40.4106 ( D2d2)/4 活塞杆受拉时： F= = P1A2P2A115F= = P1A2P2A1 = 2.8106A20.4106A1式中 A1 = D2/4 无杆腔活塞有效作用面积(m2);A2 = ( D2d2)/4 有杆腔活塞有效作用面积(m2); P1 液压缸工作腔压力(Pa);取2.8MPa P2 液压缸回油腔压力(Pa)，即背压力其值根据回路的具体情况而定，初算时参照表4取值,选0.4MPa D 活塞直径(m);d 活塞杆直径(m).表2 按载荷选择工作压力载荷 50工作

23、压力/0.811.522.5334455 1 D d Fw P1 P2 a) 1 D d Fw P1 P2 b) 图2液压缸主要设计参数表3 执行元件背压力系统类型背压力简单系统或轻载节流调速系统0.20.5回油路带调速阀的系统0.40.6回油路设置有背压阀的系统0.51.5用补油泵的闭式回路0.81.5回油路较复杂的工程机械1.23回油路较短，且直接回油箱可忽略不计一般，液压缸在受压状态下工作，其活塞面积为：A1 = 16运用式16须事先确定A1与A2的关系，或是活塞杆径d与活塞直径D的关系，令杆径比=d/D,其比值可按表4和表5选取, 选取=0.517，则：d = 0.0483m由公式 A

24、1 = D2/4 = 0.12/4 = 7.8510-3m2A2 = ( D2d2)/4 = (0.010.0025)/4 = 5.8910-3m2液压缸直径D和活塞杆直径d的计算值要按国标规定的液压缸的有关标准进行圆整如与标准液压缸参数相近，最好选用国产标准液压缸.对数值进行圆整得到：D = 0.1m = 100mm d = 0.5m = 50mm 常用液压缸内径及活塞杆直径见表7和表8表4按工作压力选取d/D工作压力/5.05.07.07.0d/D0.50.550.620.700.7表5 按速比要求确定d/D2/11.151.251.331.461.612d/D0.30.40.50.550

25、.620.71注：1无杆腔进油时活塞运动速度；2有杆腔进油时活塞运动速度表6常用液压缸内径D(mm)4050638090100110125140160180200220250 表7 活塞杆直径d (mm)速比缸 径40506380901001101251401601802002202501.46222835455055637080901001101251402455060708090100110125140绘制液压系统工况图 工况图包括压力循环图、流量循环图和功率循环图。它们是调整系统参数、选择液压泵、阀等元件的依据。2.5.1 压力循环图压力循环图(p-t)图 通过最后确定的液压执行元件的结

26、构尺寸，再根据实际载荷的大小，倒求出液压执行元件在其动作循环各阶段的工作压力，然后把它们绘制成(p-t)图。计算液压缸各阶段工作压力启动阶段： P=（Fw+A2Pb）/A1=(16860+5.8910-30.4106）/7.8510-3 =2.45MPa快进阶段： P=（Fw+A2Pb）/A1=(16660+5.8910-30.4106）/7.8510-3 =2.34MPa快退阶段： P=（Fw+A1Pb）/A2=(16460+7.8510-30.4106）/5.8910-3 =3.29MPa2.5.2 流量循环图流量循环图(qv-t)图 根据已确定的液压缸有效工作面积或液压马达的排量，结合其

27、运动速度算出它在工作循环中每一阶段的实际流量，把它绘制成(qv-t)图。若系统中有多个液压执行元件同时工作，要把各自的流量图叠加起来绘出总的流量循环图。计算液压缸各阶段输入流量启动阶段： qv= ( A1A2) V起=0L/min快进阶段： qv= A1V进=7.8510-30.034=0.2710-3 M3/S=16L/min快退阶段： qv= A2V退=5.8910-30.05=0.310-3 M3/S=18L/min2.5.3 功率循环图功率循环图(P-t)图 绘出压力循环图和总流量循环图后，根据P=pqv,即可绘出系统的功率循环图。计算液压缸各阶段输入功率启动阶段： P= P qv =

28、 0 KW快进阶段： P= P qv = 2.341060.09810-3= 240W=0.24KW快退阶段： P= P qv =3.291060.310-3=987W=0.99KW液压缸在各个工作阶段的压力、流量和功率（附表.2）工作阶段工作压力p/MPa输入流量qv/(L/min)输入功率P/kw启动阶段2.4500快进阶段2.34160.24快退阶段3.29180.99第3章 制定基本方案和绘制液压系统图3.1 制定基本方案3.1.1 制定调速方案 液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟订液压回路的核心问题。方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。对于一般中小流量的液压系统，

29、大多通过换向阀的有机组合实现所需求的动作。对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现。 速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现。相应的调速方式有节流调速、容积调速以及二者的结合容积节流调速。 节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单，由于这种系统必须用溢流阀，故效率低，发热量大，多用于功率不大的场合。 节流调速又分别有进油节流、回油节流和旁路节流三种形式。进油节流起动冲击较小，回油节流常用于有负载荷的场合，旁路节流多用于高速。故采用进油节流调速方案。3.1.2 制定压力

30、控制方案 液压执行元件工作时，要求系统保持一定的工作压力或在一定压力范围内工作，也有的需要多级或无级连续地调节压力，一般在节流调速系统中，通常由定量泵供油，用溢流阀调节所需压力，并保持恒定。 由于本系统中需要液压缸能在任意位置上停留，且停留后不会在外力的作用下移动位置，因此选择：锁紧回路。 3.1.3 选择液压动力源液压系统的工作介质完全由液压油来提供，液压源的核心是液压泵。节流调速系统一般用定量泵供油，在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。容积调速系统多数是用变量泵供油，用安全阀限制系统的最高压力。为节省

31、能源提高效率，液压泵的供油量要尽量与系统所需流量相匹配。对在工作循环各阶段中系统所需油量相差较大的情况，一般采用多泵供油或变量泵供油。对长时间所需流量较小的情况，可增设蓄能器做辅助油源。油液的净化装置是液压源中不可缺少的。一般泵的入口要装有粗过虑器，进入系统的油液根据被保护元件的要求，通过相应的精过虑器再次过虑。为防止系统中杂质流回油箱，可在回油路上设置磁性过滤器或其他类型的过滤器。根据液压设备所处环境即对温升的要求，还要考虑加热、冷却等措施。综合各种因素，选择标准UG液压动力包。3.2 绘制液压系统图 整机的液压系统图由拟定好的控制回路及液压源组合而成。各回路相互组合时要去掉重复多余的元件，

32、力求系统结构简单。注意各元件间的联锁关系，避免错误动作发生。要尽量减少能量损失环节。提高系统的工作效率。为便于液压系统的维护和监测，在系统中的主要路段要装设必要的检测元件（如压力表、温度计等）。大型设备的关键部位，要附设备用件，以便意外事件发生时能迅速更换，保证主机连续工作。各液压元件尽量采用国产标准件，在图中要按国家标准规定的液压元件职能符号的常态位置绘图。对于自行设计的非标准元件可用结构原理图绘制。系统图中应注明各液压执行元件的名称和动作，注明各液压元件的序号以及各电磁铁的代号，并附有电磁铁、行程阀及其他控制元件的动作表。液压系统及其工作原理 举升机液压系统原理图1定量液压泵; 2先导式溢

33、流阀; 3二位二通电磁换向阀; 4压力表; 5三位四电磁换向阀; 6 、8、9 液控单向阀; 7分流集流阀; 10、11同步液压缸如图所示为举升机的液压系统原理图.系统采用定量液压泵1供油,系统压力;由先导式溢流阀2设定并由压力表4显示,系统卸荷由二位二通电磁换向阀3控制.两个液压缸10和11的运动方向由三位四通电磁阀5控制,采用分流集流阀7保证两个液压缸的同步; 分流集流阀前后设有二级液控单向阀(6、8、9), 以保证液压泵停机或其他故障时液压缸不因泄漏而影响举升的安全可靠性.液压缸附近的两个按纽控制盒, 用于控制缸的升降。系统的动作顺序与原理如下: 1) 举升 按上升按钮,电动机驱动液压泵

34、1空载启动,延迟3s后电磁铁1YA通电使换向阀3切换至右位，液压泵1由卸荷转为升压。同时，电磁铁2YA通电使换向阀5切换至左位，液压泵1的压力油经阀5、6、7、8和9进入缸10和11的无杆腔，两个液压缸10和11上升，有杆腔经换向阀5向油箱排油。2) 停位 松开上升按钮，电磁铁1YA、2YA断电使换向阀3和5复位，液压泵1卸荷，液压缸10和11停止并保持在既定位置；3min后电机自动停止。3) 下降 按下降按钮，使电机驱动液压泵1启动，延迟3s后电磁铁1YA、3YA通电使换向阀3切换至右位，换向阀5切换至右位，液压泵的压力油经阀5进入缸10和11的有杆腔，同时反向导通液控单向阀6、8和9，两个

35、同步液压缸10和11下降，无杆腔的油液经阀8和9及阀7、6、5排回油箱。4) 停止 松开下降按钮,各电磁铁均断电,液压缸10和11停止,电动机驱动液压泵卸荷空载运转,3min后液压泵自动停机。第4章 液压元件的选择与专用件设计4.1 液压泵的选择4.1.1 确定液压泵的最大工作压力 液压泵的最大工作压力pp p1+p22式中 p1 液压缸或液压马达最大工作压力； p 从液压泵出口到液压缸或液压马达入口之间总的管路损失。p的准确计算要待元件选定并绘出管路图时才能进行，初算时可按经验数据选取：管路简单、流速不大的，取p = (0.20.5);管路复杂，进口有调速阀的，取p = (0.50.15)。

36、p取0.5MPa.p=2.8+0.5=3.3MPa考虑到一定的压力储备量，并确保泵的寿命，因此选泵的额定压力Pn（1.25-1.6）p所以Pn=1.33.3=4.29MPa。4.1.2 确定液压泵的流量液压泵的流量多液压缸或液压马达同时工作时，液压泵的输出流量应为 K ()23式中 K 系统泄露系数，一般取K=1.11.3; 同时动作的液压缸或液压马达的最大总流量。 = 1.218L/min=22L/min4.1.3 选择液压泵的规格根据以上求得的p和值，按系统中拟定的形式，从产品样本或手册中选择相应的液压泵。为使液压泵有一定的压力储备，所选泵的压力一般要比最大工作压力大25%60%。查阅液压

37、设计手册，现选用YB1-10定量液压泵4.2 液压阀的选择4.2.1 阀的规格根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量，选择有定型产品的阀件溢流阀按液压泵的最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些，必要时也允许有20%以内的短时间过流量。4.2.2 阀的型式按安装和操作方式选择，以下是所需的液压阀：1) 压力控制阀先导式溢流阀（型号：YF3-10B）它旁接在液压泵的出口，保证系统压力恒定或限制其最高压力。 2）方向控制阀液控单向阀（型号：YAF3-Ea10B）安置在液压泵的出油口，防止系统压力突然升高

38、时损坏液压泵，另外拆卸泵时系统中的油不会流失，它还可做保压阀用，当开启压力大的单向阀，还可做背压阀用。3）方向控制阀二位二通电磁换向阀（型号：22EF3Y-E10B）4）方向控制阀三位四通电磁换向阀（型号：34EF3Y-E10B）5）流量控制阀分流集流阀（同步阀）（型号：3FL-L30B） 由齿轮泵同时向两个液压缸供油，不论负载怎样变化，基本上能达到同步运行。4.3 管道尺寸的确定4.3.1 管道内径计算d = 27式中 通过管道内的流量(m3/s); 管道内允许速度(m/s)，见表10.计算出内径d后，按标准系列选取相应的管子= =0.025m=25mm=0.016m=16mm=0.019m

39、=19mm4.3.2 管道壁厚的计算 = 28式中 p 管道内最高工作压力(Pa);d 管道内径(m); 管道材料的许用应力(Pa), = b/n;b 管道材料的抗拉强度(Pa); n 安全系数，对钢管来说，p7Mpa时，取n=8; p17.5Mpa时：取n = 4.= 33.3mm(查手册选取) = 21.4mm(查手册选取) = 25.4mm(查手册选取)4.4 液压缸主要零件的结构、材料及技术要求液压缸缸体的常用材料为20、35、45号无缝钢管。用20号钢的力学性能略低,且不能调质,应用较少;当缸筒与缸底、缸头、管接头或耳轴等件需焊接时,则应采用焊接性能较好的35号钢,粗加工后调质;一般

40、情况下,均采用45钢,并调质到241285HB。液压缸主要零件如缸体、活塞、活塞杆、缸盖、导向套的材料和技术要求见下表液压缸主要零件的材料和技术要求零件名称简 图材 料主要表面粗糙度技术要求缸 体无缝钢管液压缸内圆柱表面粗为:Ra0.20.4m(1)内径用H8H9的配合；(2)内径D的圆度公差值按10级精度选取，圆柱度公差值按8级精度选取；(3)缸体端面T的垂直度公差值按7级精度选取；(4)为防止腐蚀和提高寿命,内径表面镀0.030.04mm厚的硬铬,再进行抛光,缸体外涂耐腐蚀油漆活 塞耐磨铸铁活塞外圆柱表面粗糙度为:Ra0.81.6m(1)外径D对内孔D1的径向跳动公差值，按7、8级精度选取

41、；(2) 端面T对内孔D1轴线的垂直度公差值，按7级精度选取；(3)外径D的圆柱度公差值，按9、10或11级精度选取；(4)活塞外径用橡胶密封圈密封时取f7f9配合,内孔与活塞杆的配合可取H8活塞杆实心活塞 杆：45钢杆外圆柱面粗糙度为：Ra0.63m（1）材料热处理：粗加工后调质到硬度为229285HB；(2)活塞杆d和d1的圆度公差值，按9、10或11级精度选取；（3）活塞杆d的圆柱度公差值，按8级精度选取；(4)活塞杆d对d1的径向跳动公差值，应为0.01 mm；(5)活塞杆与导向套采用H8/f7配合，与活塞的连接采用H8/h7配合(6) 活塞杆上的螺纹，按6级精度加工；缸 盖耐磨铸铁配

42、合表面粗糙度为：Ra0.81.6m（1）直径D（基本直径同缸径）、D2(活塞杆的缓冲孔)、D3( 基本尺寸同活塞杆密封圈外径)的圆柱度公差值，按9、10或11级精度选取；（2）D2、D3对d的同轴度公差值：0.03mm（3）端面A 、B与直径d轴心线的垂直度公差值，按7级精度选取导向套耐磨铸铁导向表面粗糙度为：Ra0.8（1）导向套的长度一般取活塞杆直径的60%100%（2）导向套内径的配合为H8/f9(或H9/f9)。4.5 液压缸结构参数的计算液压缸的结构参数，主要包括缸筒壁厚、油口直径、缸底厚度、缸头厚度等。4.5.1 缸筒壁厚的计算 根据标准查取标准液压缸外径：D1 = 121mm；从

43、而得出缸筒壁厚= D1-D=10.5mm4.5.2 液压缸油口直径的计算 液压缸油口直径应根据活塞最高运动速度和油口最高液流速度而定d0 = 0.13D47d0 = 0.13D=0.0259m式中 d0 液压缸油口直径（m）；d0 = 0.0259mD 液压缸内径（m）；D = 0.01m 液压缸最大输出速度（m/min）；= 4m/min = 0.067m/s 油口液流速度（m/s）。= 0.017m/s4.5.3 缸底厚度计算 48 = 0.035m式中 缸底厚度（m）；D 液压缸内径（m）； 试验压力()； 缸底材料的许用应力()。对于：钢管 = 100110MPa锻钢 = 100120

44、MPa铸钢 = 100110MPa铸铁 = 60MPa4.5.4 缸头厚度计算由于在液压缸缸头上有活塞杆导向孔，因此其厚度的计算方法与缸底有所不同。螺钉连接法兰 ：49= 0.028m式中 法兰厚度（m）；= 0.028m F 法兰受力总和(N) 密封环内径(m); = 0.09m 密封环外径(m); = 0.095m 系统工作压力(Pa)；= 2.8106Pa 附加密封力(Pa)，若采用金属材料密封时，值取其屈服点；=35106Pa 螺纹孔分布圆直径(m)；= 0.144m 密封环平均直径(m)；= 0.092m 法兰材料的许用应力(Pa)。 = 105106Pa4.6 液压缸的连接计算4.

45、6.1 缸盖连接计算 缸体与缸盖采用螺栓连接的计算螺纹处的拉应力为：50螺纹处的切应力为：514.6.2 缸体与缸盖用螺栓连接的计算式中 Z 螺栓数； 螺纹处的拉应力(Pa);K 螺纹拧紧系数，静载时，取K = 1.251.5；动载时，取K = 2.54；K1 螺纹内摩擦系数，一般取K1 = 0.12； 螺纹外径（m）； 螺纹内径（m）；当采用普通螺纹时： 螺纹螺距（m）；D 液压缸内径（m）； 螺纹处的切应力（Pa）； 螺纹材料的许用应力(Pa)= 60MPa 螺纹材料的屈服点(Pa)；= 320MPa 安全系数，通常取= 1.52.5； 合成应力(Pa)； 缸体螺丝处所受的拉力 (N)。按

46、GB-81粗牙普通螺纹标准查得：公称直径d = 20mm，螺距P = 2.5mm，小径= 17.294mm能满足强度要求，所以选用M20的螺栓。4.7 活塞杆稳定性校当活塞杆受轴向压缩负载时有压杆稳定性问题，即压缩力F超过某一临界值时活塞杆就会失去稳定性。活塞杆稳定性按下式进行校核当活塞杆的细长比时，用欧拉公式计算临界载荷，此时：52式中 活塞杆纵向弯曲破坏的临界载荷(N); 末端条件系数；查手册得：= ； E 活塞杆材料的弹性模量，对于钢，取为E = 2.11011Pa； 活塞杆截面的转动惯量（m4）， = = 3.0610-7 m4 活塞杆直径（m），； 活塞杆计算长度，即活塞杆在最大伸出

47、时，活塞杆端支点和液压缸安装点间的距离（m），m；K 活塞杆断面的回转半径（m），实心活塞杆K = = = 0.0125A 活塞杆截面积（），实心活塞杆A = = 1.9610-3 柔性系数，活塞杆为实心杆，并用钢铁材料制造时，可简化为：101153= 143065.5(N)远远小于活塞杆所承受的力。故活塞杆安全。第5章 UP液压动力包与液压油的选择5.1 UP液压动力包UP系列液压动力包是一种用螺纹插装阀块把电动机、泵、阀、油箱紧凑地连接在一起的微型液压动力源。与同规格的常规液压站相比，结构紧凑，体积小，重量轻。UP液压动力包作为小型液压缸，液压马达的动力源。 UP液压包最高工作压力：25M

48、Pa；流量范围：0.2222L/min；可用交流单相220v、三相380v；安装方式：挂式；油箱容积10L，重量是2.5千克；增压器最高输出压力200MPa；液压包专用（升举机专用）电动机功率：1.1kW；转速：1400r/min。液压动力包的核心是一个150mm150mm50mm的矩形插装阀块。在阀块的两个150mm150mm大平面上一端固定着电动机，另一段固定着齿轮泵和油箱，电动机通过联轴器带动齿轮泵，齿轮泵输出的压力油从油泵前盖出油口直接进入阀块。溢流阀、单向阀、换向阀等都直接插装在阀块侧面上，通过阀块内部油道相连，出油口P、T，板式阀座孔P、T、A、B，压力表接口G，固定安装口也都开在

49、阀块的侧面上。吸油滤油器固定在油泵后盖的吸油口上。油泵、滤油器被封闭在油箱内，油箱有加油口和放油口。UP液压动力包是利用阀块C向侧面的2个M10深15mm的安装螺孔将立式液压包悬挂起来的安装方式。 参照液压原理图，用清洁的管路、接头把液压包油口与执行元件正确连接起来。UP液压动力包由天津优瑞纳斯油箱有限公司生产。下图为UP液压动力包的外形尺寸。 5.2液压油的选择按环境、工作压力和温度选择液压油（液）选取：矿物油型液压油L-HL或L-HM第6章 钢丝绳的选择计算6.1 钢丝绳的计算按GB/T38111983计算，计算方法如下： = C54式中 钢丝绳最小直径(mm); 钢丝绳最大静压力 (N)

50、;取： = 18.3261kN 选择系数(mm/).查手册选取= 0.0916.2 钢丝绳的选择选择系数C的取值与机构的工作级别有关，按表15选取。表中的数值是对钢丝充满系数 = 0.46，折减系数K = 0.82时的选择系数C值。当钢丝绳的、K和的值与表中不同时，则可根据级别从表15中选取n值，并根据所选择钢丝绳的、K和的值按下式计算C:C = 55式中 n 安全系数，按表15选取； K 钢丝绳捻制折减系数 (按手册上的标准查取) ； 钢丝绳充满系数，按下式求得：= ； 钢丝的公称抗拉强度(N/mm2) (按手册上的标准查取) ,表15 C和n值机构工作级别选择系数 C值最小安全系数n钢丝公

51、称抗拉强度b/MPa155017001850M1M30.0930.0890.0854M40.0990.0950.0914.5M50.1040.1000.0965M60.1140.1090.1066M70.1230.1180.1137M80.1400.1340.1289故得到= C= 0.128 = 0.091 = 10mm查手册选取标准钢丝绳：钢丝直径为10mm，光面钢丝，结构型式为619西鲁式，天然纤维芯。（标准GB/T8918-1996）选取标准长度15.48m的两根钢丝绳。第7章 滑轮的选择和计算7.1 滑轮结构和材料滑轮一般用来导向和支承，以改变绳索及其传递拉力的方向或平衡绳索分支的应

52、力。承受载荷不大的小尺寸滑轮(D350mm)一般制成实体滑轮，用Q235-A或铸铁( 如HT150)。.承受载荷大的滑轮一般采用球铁(如QT420-10)或铸钢(如ZG230-450、ZG270-500或ZG 35Mn等)、铸成带筋和孔或轮辐的结构。大型滑轮(D800mm)一般用型钢和钢板的焊接结构。受力不大的滑轮直接装于心轴；受力较大的滑轮则装在滑动轴承(轴套材料采用青铜或粉末冶金材料等)或滚动轴承上，后者一般用在转速较高，载荷的情况。轮毂长与轴套的直径比一般为1.51.8。. 由于受载荷不大，所以选用实体滑轮。使用Q235-A或铸铁( 如HT150)。7.2 滑轮技术条件8.2.1 材料滑轮的有关零件用材料应符合下表的规定。表16滑轮有关零件用材料(摘自JB/T 9050.101999)零件名称材 料滑轮铸钢应不低于GB/T11352中的ZG270-500铸钢铸铁应不低于GB/T9439中的HT200灰铸铁球墨铸铁应不低于GB/T1348中的QT400-18球铁内轴套结构钢应不低于GB/T699中的45钢隔环结构钢应不低于GB/T700中的Q235A钢铸铁应不低于GB/T9439中的HT250灰铸铁挡盖铸铁应不低于GB/