液压绞车设计开题报告

哈尔滨理工大学 毕业设计 (论文 ) 开 题 报 告 学生姓名 任佰强 学 号 1330060317 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机械 13 指导教师 赵金涛 2017 年 3 月 17 日 课题题目及来源： 题目： 液压绞车设计 题目来源： 自拟 课题研究的意义和国内外研究现状： 绞车是起重设备中的重要组成部分，起重设备则是机械传输必备的，绞车的驱动方式有三种，分别为内燃机驱动、电动机驱动和液压驱动。由于内燃机不能逆转，不能带载起动，需依靠传动环节的离合实现起动和换向，所以内燃机驱动方式调速困难，操纵麻烦。电动机驱动是绞车的主要驱动方式，直流电动机的机械特性适合起升机构的工作要求，调速性能好，但获得直流电源较为困难。液压驱动的绞车，有原动机 带动液压泵，将工作油液输入执行构件（液压缸或液压马达）使机构动作，通过控制输入执行构件的液体流量实现调速。因此液压驱动可以实现大范围的无极调速，并且结构紧凑，运转平稳，操作方便，过载保护性能好，传动比大。液压驱动方式的缺点是液压传动元件的制造精度要求高，液体容易泄露。目前液压驱动在绞车中应用广泛。 通过该课题的研究和设计巩固所学有关专业的理论知识，掌握产品开发一般的过程，这次设计师将自己所学的专业知识的综合运用，对液压绞车进行设计，通过该设计可以加强相关领域及学科知识的运用，可以用到液压与气压传动，机械设计 ，材料力学等所学的课程，加强自己的实践能力。在设计过程中可以通过检索和查阅资料来丰富自己的知识，增强动手能力，为将来的工作做好准备。 国内外研究现状： 第一次世界大战 (1914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 实际初的 20 年间，才开始进入正规的工业生产阶段。 1925 年维克斯（ 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基础。 20 世纪初康斯坦丁尼克斯(G 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间 ,在美国机床中有 30%应用了液压传动。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。根据海外新闻媒体报道日本流体动力工业协会的统计显示 ,2000 年日本空压机器的出货金额为 比前年增长 连续两年呈现增长势头。油压机器 的出货金额为 日元 ,增加 是四年来首次出现增长。国外液压技术的发展趋势目前液压工业已成为全球性的工业 ,从上个世纪60 年代以来 ,我国液压技术在各个工业领域内得到了广泛的应用。近 20 年来 ,随着现代电子技术的飞速发展 ,液压传动技术在各个工业领域面临电气传动技术的强劲挑战 ,液压技术已经开始了新一轮的技术发展。液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一 ,世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。世界液压元件的总销售额为 350 亿美元。据统计 ,世界各主要国家液压工业销售额占产值的 2% 而我 国只占 1%左右 ,这充分说明我国液压技术使用率较低。台 18500 吨自由锻造油压机在位于洛阳市的中信重工开始进行制造 ,该项目是德国一家公司设计并和中信重工联合制造。这台自由锻造油压机是目前世界最大的油压锻造装备 ,将于今年上半年投入使用。因此 ,在高速发展的经济市场下努力扩大液压技术的应用领域 ,将有广阔的发展前景。第二次世界大战期间 ,由于军事工业迫切需要反应快、精度高的自动控制系统 ,因而出现了液压伺服控制系统。从 60 年代起 ,由于原子能、空间技术、大型船舰及电子技术的发展 ,不断地对液压技术提出 新的要求 ,从民用到国防 ,由一般的传动到精确度很高的控制系统 ,这种技术得到更加广泛的发展和应用。在国防工业中 :海、陆、空各种战备武器均采用液压传动与控制。如飞机、坦克、舰艇、雷达、火炮、导弹及火箭等。在民用工业中 :有 机床 工业、冶金工业、 工程机械 、农业方面 ,汽车工业、轻纺工业、船舶工业。另外 ,近几年又出现了太阳跟踪 系统、海浪模拟装置、飞机驾驶模拟、船舶驾驶模拟器、地震再 现、火箭助飞发射装置、宇航环境模拟、高层建筑防震系统及紧急刹车装置等 ,均采用了液压技术。 液压传动有许多突出优点，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、提升装置等，土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、核电厂等，船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门等。由于液压技术广泛应用了高新技术成果，如自动控制技术、微电子技术、摩擦磨损技术、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，液压的技术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。液压绞车技术已成为工业机械、工程建筑机械及国防尖端产品不可缺少的重要技术，其中液压绞车的主要发展趋势将集中在这几个方面：向标准化系列化发展；向体积小、重量轻、结构紧凑发展；向高效节能方向发展；向寿命长低噪声发展；向一机多能、通用化大功率方向发展。 社会需求永远是推动技术发展的动力，降低能耗，提高效率，适应环保需求，机电一体化，高可靠性等是液压 技术继续努力的永恒目标，也是液压产品参与市场竞争是否取胜的关键。 由于液压机的液压系统和整机结构方面 ,已经比较成熟 ,目前国内外液压机的发展不仅体现在控制系统方面 ,也主要表现在高速化、高效化、低能耗 ;机电液一体化 ,以充分合理利用机械和电子的先进技术促进整个液压系统的完善 ;自动化、智能化 ,实现对系统的自动诊断和调整 ,具有故障预处理功能 ;液压元件集成化、标准化 ,以有效防止泄露和污染等四个方面。作为液压机两大组成部分的主机和液压系统 ,由于技术发展趋于成熟 ,国内外机型无较大差距 ,主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的 工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和振动方面 ,有较明显改善。 课题研究的主要内容和方法，研究过程中的主要问题和解决办法： 研究的主要内容： 本次毕业设计的课题为液压绞车设计，对液压绞车的工作原理、工作环境和工作特点进行分析，并结合实际，对液压绞车整体结构进行设计，对组成的各元件进行选型、计算和校对。绞车在结构上要求具有紧凑、体积小、重量轻、外形美观等特点，在性能上，则需具有安全性好、效率高、启动扭矩大、低速稳定性好、噪音低、操作可靠等特点。 在整个设计过程中，首先根据液压绞车具体的工况和要求进行分析，其次对其进行总体设计，再进行详细设计，编造出产品有总装图及零件工程图，最后编制出设计说明书，再完成所有设计工作。在设计过程中最关键的一步就是对液压系统的设计，在整理将根据液压系统的技术指标对该系统进行整体方案设计，对其功能和工作原理进行分析，初步确定系统各基本结构及主要原件，按照所给机构性能参数和液压性能参数进行元件的选择计算，通过对液压绞车的系统性能的验算和校对，设计出满足该生产要求的液压绞车。 研究方法、步骤： 阅并收集相关资料完成开题报告。 真思考课 题，并记录对课题研究有用的相关知识点，然后归纳总结。 过老师的指导，编写开题报告，确定自己在设计中的思路、步骤、关键点。 步骤： 合液压绞车的特点，对液压元件进行选择。 回路的组成原理和性能进行分析。 对各种类型的主要原件进行设计计算，并查找相关设计手册确定主要参数，并且对其进行选择。 中包括系统各回路功率计算，各回路性能验算以 及对整个系统的发热进行验算。 据相关的标准，使 计软件，绘制出重要零部件图并完成装配图的绘制，最后按照指导老师的要求，正确完成说明书和图纸。 写出说明书，整理译文。 在液压机设计过程中 ,我们需要解决的问题有如下几点 : (1)分析压制工艺过程对设计机器的要求 ,确定主要技术规格和动作线图。 (2)总体设计方案的确定。 (3)主要零部件强度和刚度计算。 (4)液压系统设计。 (5)集成块设计。 (6)整体校验 ,确定方案 解决步骤大致如下 :(1)明确工作要求 ,对工作件有明确认识 ,进行工况分析。 (2)查阅相关资料 ,在网上了解相关新闻。 (3)请教导师 ,并及时报告进程。 (4)在相关工厂进行参观实习以研究实例。 由于设计工作量较大，设计中要用到网上的资料和现实中的书籍，以及学校图书馆中的资料，需要搜索大量资料以备解决设计过程中出现的问题，目前，学校图书馆收藏了许多有关方面的书籍，网络上也可以在一些液压设计标准、液压元件的选择中搜索出，通过大学四年的相关专业知识的学习及生产实习，具备 一定的设计能力，在学习相关课程时，掌握了一些基本的设计概念，在老师的指导及同学的相互讨论中完成设计，通过自己对相关资料的收集，已具有一定的资料来帮助完成本次设计。 课题研究所需的参考文献： 机械设计手册 北京：化学出版社， 2004 和谦，王金诺，包起凡主编 北京：中国铁道出版社， 1997 自光，贺尚红主编，现代工程机械液压与夜里系统 北京：人民交通出版社， 2001 现代液压技术应用 220 例 北京：化学工业出版社， 2009 液压传动系统及设计 北京：化学工业出版社， 2005 液压控制系统及设计 北京：化学工业出版社， 2006 液压元件与系统 北京：机械工业出版社， 2005 液压控制系统 北京：机械工业出版社， 1999 液压系统设计简明手册 北京，机械工业出版社 液压系统设计原器件选型手册 北京，机械工业出版社 液压系统设计 机械工业出版社， 2004 车载绞车滚筒的改进设置 机械工业出版社， 2004 机械设计手册 S 北京 ： 机械工业出版社， 1991 9 液压系统的故障分析和判断黑河科技， 2003 液压绞车煤炭工业出版社， 1989 液压安全绞车调速性能影响因素矿业安全与环保， 1998 压技术应用矿山机械， 1999 白景忠 、 马先贵 ， 机械零件设计手册续篇液压传动与气压传动 冶金工业出版社 ,1979 指导教师审查意见： 指导教师签字： 20 年 月 日 指导委员会意见审核意见： 组长签字： 20 年 月 日