手动液压车设计

成都学院学士学位论文（设计） 本 科 毕 业 设 计题 目 手动液压车设计 学 院 工业制造学院 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 学 号 年级 11 指导教师 职称 讲师 2015年4月6日 手动液压车的设计 专 业： 学 号： 学 生： 指导教师：摘要：液压车是物流系统中最常用的装卸、搬运设备。本文介绍了手动液压车的工作原理，发展趋势以及其结构特点，了解了手动液压车的主要参数：根据液压车的特点，设计出手动液压车。其主要参数有：负载量、跨距、起升高度、各及手动液压液压车的工作类型。液压车的主要参数首先由使用单位根据生产需要提出，具体数字应按国家标准或工厂标准来确定，同时也要考虑到制造厂的现实生产条件。因此，在确定参数时应当进行调查研究，充分协商和慎重确定。 本文通过SolidWorks软件对5吨重载型手动液压液压车进行三维建模，并设计出该液压液压车的具体结构，最后对关键零部件进行强度校核，进一步确定它的刚度和强度是否符合要求。关键词：手动液压车；工作类型；结构；有限元 I The design manual hydraulic vehicle Specialty： Student Number： Student： Supervisor：Abstract：Forklift loading and unloading, handling equipment is the most commonly used in the logistics system. This paper introduces the working principle of the manual hydraulic forklift, development trend and its structure characteristics, understand the main parameters of the manual hydraulic forklift: according to the characteristics of hydraulic forklift, design manual hydraulic forklift. Its main parameters are: load, span, height, each type of work and manual hydraulic forklift. The main parameters of the forklift firstly by using the unit in accordance with the needs of production, the specific figures should be in accordance with the national standards or criteria to determine the plant, while also taking into account the realities of factory production conditions. Therefore, in determining the parameters should be investigated, to determine the full consultation and careful. In this paper, based on the SolidWorks software, 5 tons of heavy type manual hydraulic forklift for three-dimensional modeling, and designs the specific structure of the hydraulic forklift, finally carried on the finite element analysis of key parts and components, to determine whether it meets the requirements of stiffness and strength.Key words：Machine manufacture;Crankshaft;Processing craft;Fixture;I 目 录 绪论1 1 课题的来源及研究的目的和意义12 手动液压车的结构特征53 本课题研究的主要内容5 3.1 Solidworks设计基础4 3.1.1 草图绘制5 3.1.2 基准特征，参考几何体的创建6 3.1.3 拉伸、旋转、扫描和放样特征建7 3.1.4 工程图的设计10 3.1.5 装配设计114. 手动液压车的结构方案的设计13 4.1 手动液压车方案布局图的确定135. 液压系统的设计13 5.1 液压系统简介14 5.2 液压传动的基础知识14 5.3 液压传动技术的发展与应用14 5.4 液压元件的选择15 5.4.1 单向阀的工作原理16 5.4.2 溢流阀的选择及其工作原理18 5.4.3 液压油泵的选择及计算21 5.4.4 油箱的选择计算22 5.5 流量、驱动力的计算23 5.6 液压泵体内部的尺寸计算24 6. 结论25 参考文献26致谢27 绪论1 课题的来源及研究的目的和意义 手动液压车主要用于起重，运输，装卸和安装材料。它可以完成人力搬运不可能完成的动作，减轻人的体力劳动，提高生产效率，在许多地区，工厂，矿山，港口，铁路站施工现场，仓库，水电站等部门得到了广泛的应用，随着生产规模的日益扩大，特别是现代，专业生产的需要，各种专用手动液压车已经产生，在许多重要部门，不仅辅助机械生产过程，而且能够实现许多人力不可能完成的作业。 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。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(F.Vikers)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(GConstantimsco)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2030 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。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；船舶用的甲板手动液压车械（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是在密闭的容器中，油的使用压力为工作介质来实现能量的转换和传输功率。在液体为工作介质，通常是矿物油，如它的作用和机械传动带，链条和齿轮组成相似。在液压传动中，液压泵是一种最简单而又比较完整的液压传动系统，分析了其工作过程，我们可以清楚地了解液压传动的基本原理。广泛的机械工程和多方位的服务领域，谁使用的机械，工具，以及能源和材料行业的生产，需要机械工程服务。总之，现代机械工程有五个业务领域：能源机械的开发和交付，用于生产各种产品的机械开发和交付，在各种机械服务的开发和交付，以及家庭和个人生活中的应用提供了各种机械的发展，机械臂的开发和交付。无论什么工作，液压系统的工作内容基本上是相同的，有：水利工程的理论基础的建立和发展。例如，在工程力学、流体动力学流体和压力的研究；金属和非金属材料性能的研究，材料科学与工程中的应用；热生成热力学，传导和开关；各种机械部件的研究有不同的功能，工作原理，结构，和机械原理和机械零件的科学设计计算；研究金属和非金属成型和金属切削加工技术和非技术等。研究，并开发新的机械产品，不断改进现有产品和生产新一代液压产品来满足当前和未来的需求设计。液压产品包括：规划和实施生产设施；生产调度生产计划的发展和实施的准备；制造工艺；设计和制造工具，模具和材料定额；确定工作定额；组织加工，装配，测试和包装运输；产品质量的有效控制。液压机制造企业的经营管理。液压系统的机械部件通常是由许多独特的形状组合，精密零件的加工工艺复杂的产品。一个单件、小批量的生产量，而且在批量，大批量生产，直到。销售目标在所有行业和个人，家庭。还卖的社会经济条件影响下，可能会出现大的波动。因此，液压元件制造企业的管理和经营特别复杂，和生产管理的研究，规划和管理等企业都开始在机械行业。液压产品的应用。这包括选择，排序，检查，安装，调整，操作，维护，修理和用于各种工业和成套机械设备的机械改造，液压产品保证长期使用的可靠性和经济。液压产品的应用。这包括选择，排序，检查，安装，调整，操作，维护，修理和改造各种工业用机械及成套液压设备，液压产品，保证长期使用的可靠性和经济性。2 手动液压车的结构特征 手动液压叉车也被称为是一手动堆高车种高起升装卸和短距离运输两用车，由于不产生火花和电磁场。特别适用于汽车装卸及车间、仓库、码头、车站、货场等地的易燃、易爆和禁火物品的装卸运输。该产品具有升降平衡、转动灵活、操作方便等特点。传统的手动液压车分别如下图2-1,2-2所示： 图2-1 图2-2 3 本课题研究的主要内容 3.1 Solidworks设计基础 本论文主要研究运用SolidWorks对手动液压车进行设计。在设计过程中，了解SolidWorks的各种功能。 SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁发起，总部位于马萨诸州的康克尔郡（Concord,Massachusetts）内。当初的目标是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从1995年推出第一套SolidWorks三维机械设计软件至今已经拥有位于全球的办事处，并经由300家经销商在全球140个国家进行销售与分销该产品。1997年，Solidworks被法国达索（Dassault Systemes）公司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统。由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势，SolidWorks公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在1995-1999年获得全球微机平台CAD系统评比第一名。从1995年至今，已经累计获得十七项国际大奖。其中仅从1999年起，美国权威的CAD专业杂志CADENCE连续4年授予SolidWorks最佳编辑奖，以表彰SolidWorks的创新、活力和简明。至此，SolidWorks所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。 由于SolidWorks出色的技术和市场表现，不仅成为CAD行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在1997年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将SolidWorks全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了CAD行业的世界纪录。并购后的SolidWorks以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为CAD行业一家高素质的专业化公司。SolidWorks三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的CAD产品。 由于使用了Windows OLE技术、直观式设计技术、先进的parasolid内核（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术。SolidWorks成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的SolidWorks软件使用许可约28万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球100多个国家的约3万1千家企业。在教育市场上，每年来自全球4，300所教育机构的近145，000名学生通过SolidWorks的培训课程。 据世界上著名的人才招聘网站检索，与其它3D CAD软件相比，SolidWorks相关的招聘广告比其它软件的总合还要多，这一事实说明了越来越多的工程师和设计者使用SolidWorks三维软件，越来越多的企业需要SolidWorks人才。Solidworks软件功能强大，易于操作，界面人性化，技术创新，组件繁多是SolidWorks的五大特点。使得SolidWorks三维软件成为目前全球领先的三维CAD解决方案。SolidWorks在设计时能够为用户提供不同的设计方案，通过方案的筛选，工程师能从中选择合适的方案，从而在设计过程中降低设计的错误以及提高产品质量。在目前市场上所见到的三维CAD解决方案中，SolidWorks是设计过程比较简便又通俗易懂的软件之一。它不仅提供如此人性化的系统，同时对每个工程师和设计者，乃至整个机械行业提供了良好的发展基础。SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势，SolidWorks公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在1995-1999年获得全球微机平台CAD系统评比第一名；从1995年至今，已经累计获得十七项国际大奖，其中仅从1999年起，美国权威的CAD专业杂志CADENCE连续4年授予SolidWorks最佳编辑奖，以表彰SolidWorks的创新、活力和简明。至此，SolidWorks所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于SolidWorks出色的技术和市场表现，不仅成为CAD行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在1997年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将SolidWorks全资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了CAD行业的世界纪录。并购后的SolidWorks以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为CAD行业一家高素质的专业化公司，SolidWorks三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的CAD产品。 由于使用了Windows OLE技术、直观式设计技术、先进的parasolid内（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术，SolidWorks成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的SolidWorks软件使用许可约28万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球100多个国家的约3万1千家企业。在教育市场上，每年来自全球4，300所教育机构的近145，000名学生通过SolidWorks的培训课程。 据世界上著名的人才网站检索，与其它3D CAD系统相比，与SolidWorks相关的招聘广告比其它软件的总和还要多，这比较客观地说明了越来越多的工程师使用SolidWorks，越来越多的企业雇佣SolidWorks人才。据统计，全世界用户每年使用SolidWorks的时间已达5500万小时。 在美国，包括麻省理工学院（MIT）、斯坦福大学等在内的著名大学已经把SolidWorks列为制造专业的必修课，国内的一些大学（教育机构）如哈尔滨工业大学、清华大学、浙江工业大学、浙江大学、华中科技大学、北京航空航天大学、大连理工大学、北京理工大学、武汉理工大学等也在应用SolidWorks进行教学。Solidworks软件功能强大，组件繁多。 Solidworks有功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。 SolidWorks在现今社会阶段逐渐广泛应用，并且SolidWorks公司对中国市场重点开发，日后SolidWorks应用将会更加完善，更加普遍。通过前文对SolidWorks的深入了解后，往后会对SolidWorks进行个别应用的分析，如建模，装配，工程图，力学分析等。 3.1.1 草图绘制掌握点、直线、矩形、弧度圆等基本图形的绘制方法；掌握样条、文字等高级几何图形的绘制方法；理解集合约束的概念并在草图绘制中熟练应用几何约束；熟练应用阵列、实体转换等草图绘制工具；能综合应用各种草图绘制实体和利用草图绘制工具完成草图绘。 3.1.2 基准特征-参考几何体的创建清楚明白基于特征的建模方式、参数化思想等概念；灵活运用各种建立基准点的方法；灵活运用各种建立基准轴方法；灵活运用各种建立基准面的方法；灵活运用坐标系的建立方法；能根据建模需要综合应用各种参考几何体。 3.1.3拉伸、旋转、扫描和放样特征建模灵活运用拉伸特征的概念与建立方法；灵活运用旋转特征的概念与建立方法；掌握扫描特征的概念与建立方法；灵活运用放样特征的概念与建立方法；通过实践能够准确分析零件的特征，灵活运用拉伸和旋转也正建立三维模型。综合应用扫描、放样、弯曲、镜向、阵列等特征建立各种实体。 3.1.4工程图设计灵活运用用户自定义工程图格式文件的方法；灵活运用建立标准三视图，剖视图，断面图，局部图，辅助视图等方法；灵活运用各种注释的方法。 3.1.5装配设计灵活运用自底向上的装配方法；灵活运用生成装配体爆炸图的方法；灵活运用SolidWorks智能装配技术；灵活运用装配体零部件的状态和属性控制，并能够在装配体中设计子装配体；灵活运用干涉检查；灵活运用自上向下的装配方法；灵活运用在装配模型工程图中添加零件序号；灵活运用生成装配体材料明细表的方法。4 手动液压车的结构方案的设计4.1 手动液压车方案布局图的确定 手动液压叉车是液压千斤顶的原理制作的，当手动液压叉车往下压时，底下的液压千斤顶升起带动连杆将两边的叉升起；当手动液压叉车往下压时，底下的液压千斤顶卸载带动连杆将两边的叉降下，原理就是这样。液压千斤顶按所承受的重量分为一吨、一点五吨、两吨等等，总之，使用不能超载，若不超载使用还是很方便的。其中手动液压车的方案布局图如图4-1所示： 图4-15. 液压系统的设计5.1 液压系统简介液压系统是一种以油液作为工作介质，利用油液的压力能并通过控制阀门等附件操纵液压执行机构工作的整套装置，包括动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。原动机的输出特性往往不能和执行机构的要求（力，速度，位移）理想匹配。因此，就需要某种传动装置，将原动机的输出量进行适当变换，使其满足工作机构的要求。液压系统就是用液压原理来实现这种变换功能的装置。液压系统的组成：五部分动力元件（油泵），执行机构（油缸或液压马达），控制元件（各种阀），辅助元件和工作介质等组成。1，动力元件（油泵），它的作用是将原动机的机械能转换成液压能的流体动力部分液压传动。2，执行机构（油缸，液压马达）是液压能转换成机械能的能量。其中，气缸的直线运动，将电机的旋转运动。 3，控制元件包括压力阀，流量阀和方向阀。他们的作用是必需的流体动力速度无级调节，压力的工作流体的液压系统，流量和流量调节控制。 4，除了辅助组件以外的其他组件，三部分包括压力表，过滤器，存储设备，冷却器，管件和坦克，等，他们都是同等重要的。工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，泵流体通过动机实现能量转换5.2 液压传动的基础知识 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。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(F.Vikers)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(GConstantimsco)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2030 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。 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是在密闭的容器内，利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转换和传递动力的。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，液压油泵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.机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，都需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。 不论服务于哪一领域，液压系统的工作内容基本相同，主要有：建立和发展液压工程的理论基础。例如，研究流体和压力的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。 研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有液压产品和生产新一代液压产品，以适应当前和将来的需要。 液压产品的生产，包括：生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工艺；设计和制造工具、模具；确定劳动定额和材料定额；组织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行有效的控制。液压制造企业的经营和管理。液压系统的机械部件一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批，也有中批、大批，直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下，可能出现很大的波动。因此，液压元件制造企业的管理和经营特别复杂，企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。 液压产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证液压产品在长期使用中的可靠性和经济性。液压产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套液压装备，以保证液压产品在长期使用中的可靠性和经济性。 开始当熟料落入篦板时，液压缸的受力最大，依据受力分析为Ft=750N最大起升力则为：F=9800N.根据载荷F，依据其选择液压执行原件的工作压力p1=1.62MPa,因为本系统属于中低压或轻载节流调速系统，选取背压为p2=0.35MPa，取A2/A1=2,而活塞杆直径d与缸筒直径D成d=0.707D的正比关系，由此有：即主要尺寸已经确定进一步可以确定d=0.707D=41mm3.5.2选择基本回路由于不存在负载制动过程，故不需要平衡回路及制动回路。因为设计的篦板要承载所有熟料的重量，所以系统的强度应该是第一位的，液压缸驱动的摆臂机构应该在任何位置都可以自锁，所以自然想到液压基本回路中的锁紧回路。 图示为使用液控单向阀（又称双向液压锁）的锁紧回路。当换向阀作为接入时，压力油经左边液控单向阀进入液压缸左腔，同时通过控制口打开右边液控单向阀，使液压缸右腔的回油可经右边液控单向阀及换向阀流回油箱，活塞向右运动。反之，活塞向左运动。到了需要停留的位置，只要使换向阀处于中位，因为阀的中位为H型机能（Y型也可），所以两个液控单向阀均关闭，使活塞双向锁紧，回路中由于液控单向阀的密封性好，泄露极少，锁紧的精度主要取决于液压缸的泄露。这种回路被广泛应用于工程机械，起重运输机械等有锁紧要求的场合（在本设计中刚刚合适）。5.3 液压传动技术的发展与应用 液压和机械系统技术之间的关系类似于脑和手之间的关系，只有在液压系统中也不需要使用机械制造。在过去，各种液压系统的操作和控制都离不开的人，他们的反应速度和精度是有限的操作是人类大脑和神经系统非常缓慢的进化，液压系统将取消这一限制。促进计算机科学和液压系统之间彼此平行，液压系统将允许在一个更高的水平开始新一轮的发展。在第十九世纪，总还是液压系统的非常有限的知识，在大学在欧洲，它通常也被集成到一个土木工程学科，被称为土木工程，下半年的第十九世纪逐渐成为一门独立的学科。在第二十世纪，与总的液压系统相关知识和技术的发展，液压系统开始瓦解，一直在专门的分支。这种分解在20世纪中期，这是趋势，在第二次世界大战结束前达到高峰。由于液压系统的知识总量已扩大到远远超出了个人的控制，一定的专业化是必不可少的。然而，过度的专业化造成过度分割的知识，视野，不是全部，和全球协调系统的概念和一些大型项目，以及技术交流范围窄、阻碍新技术的整体进步的出现，在外部条件变化的适应能力差。封闭的专业知识的专家有窄，太专业要考虑的问题，与工作协调困难，不利于继续自我完善。因此，自上世纪第二十年代，起步较晚，有一个综合的趋势。人们更加重视基础理论，拓宽专业领域，细致的专业合并分化。综合-专业分化和集成在反复循环，它是合理的和必要的知识发展过程。不同专业的专家都有精湛的专业知识，又具有足够的一般知识的认识，理解问题和其他工程学科的整体外观，彼此形成一个强大的集体一起工作。综合多层次、专业。在内部液压系统有一个全面而专业的冲突；在综合性工程技术还具有综合性和专业性的问题。在人类所有的知识，包括社会科学，自然科学和工程，而且在一个更高的水平，更广泛的集成和专业问题。 液压系统自1795年被发明以来，经过两个世纪的发展，已被电力、冶金、煤炭、化工、矿山、港口等各行各业广泛采用。特别是第二次工业革命带来了新材料、新技术的采用，使液压系统的发展步入了一个新纪元。当今，无论从传动效率、经济效益等各方面来衡量，它已经可以同气压技术、机械传动系统相抗衡，成为三足鼎立局面，并成为各国争先发展的行业。液压系统因其具有结构紧凑、传动效率高、噪声低、使用寿命长、运转稳定、工作可靠性和密封性好、占据空间小等特点，并能适应在各种恶劣工作环境下工作包括潮湿、泥泞、粉尘多等，所以它已经是国民经济中不可或缺的关键设备。加之国际互联网络化的实现，又大大缩短了液压系统的设计、开发、制造、销售的周期，使它更加具有竞争力。 目前，为了更好的研究液压系统的工作组成原理，发现及改进其不足之处，本课题所研究的是DG型液压缸。此次研究的主要问题在于液压缸的内部结构布置、以及启动及停止等问题。通过对本课题的深入研究，伴随着课题的不断深入，对液压缸将会有更深入的了解，为以后的学习也能打下夯实的基础。机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，都需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。 不论服务于哪一领域，机械工程的工作内容基本相同，主要有：建立和发展机械工程的工程理论基础。例如，研究力和运动的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。 研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需要。 机械产品的生产，包括：生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工艺；设计和制造工具、模具；确定劳动定额和材料定额；组织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行有效的控制。机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批，也有中批、大批，直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下，可能出现很大的波动。因此，机械制造企业的管理和经营特别复杂，企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。 机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。研究机械产品在制造过程中，尤其是在使用中所产生的环境污染，和自然资源过度耗费方面的问题，及其处理措施。这是现代机械工程的一项特别重要的任务，而且其重要性与日俱增。机械的种类繁多，可以按几个不同方面分为各种类别，如：按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等；按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等。另外，机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段，机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统，如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。 这些按不同方面分成的多种分支学科系统互相交叉，互相重叠，从而使机械工程可能分化成上百个分支学科。例如，按功能分的动力机械，它与按工作原理分的热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机，以及与按行业分的中心电站设备、工业动力装置、铁路机车、船舶轮机工程、汽车工程等都有复杂的交叉和重叠关系。船用汽轮机是动力机械，也是热力机械、流体机械和透平机械，它属于船舶动力装置、蒸汽动力装置，可能也属于核动力装置等等。19世纪时，机械工程的知识总量还很有限，在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科，被称为民用工程，19世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。进入20世纪，随着机械工程技术的发展和知识总量的增长，机械工程开始分解，陆续出现了专业化的分支学科。这种分解的趋势在20世纪中期，即在第二次世界大战结束的前后期间达到了最高峰。由于机械工程的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握，一定的专业化是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割，视野狭窄，不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局，并且缩小技术交流的范围，阻碍新技术的出现和技术整体的进步，对外界条件变化的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭，考虑问题过专，在协同工作时配合协调困难，也不利于继续自学提高。因此自20世纪中、后期开始，又出现了综合的趋势。人们更多地注意了基础理论，拓宽专业领域，合并分化过细的专业。械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。在未来的时代，新产品的研制将以降低资源消耗，发展洁净的再生能源，治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。机械可以完成人用双手和双目，以及双足、双耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好。现代机械工程创造出越来越精巧和越来越复杂的机械和机械装置，使过去的许多幻想成为现实。人类现在已能上游天空和宇宙，下潜大洋深层，远窥百亿光年，近察细胞和分子。新兴的电子计算机硬、软件科学使人类开始有了加强，并部分代替人脑的科技手段，这就是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的影响，而在未来年代它还将不断地创造出人们无法想象的奇迹。人类智慧的增长并不减少双手的作用，相反地却要求手作更多、更精巧、更复杂的工作，从而更促进手的功能。手的实践反过来又促进人脑的智慧。在人类的整个进化过程中，以及在每个人的成长过程中，脑与手是互相促进和平行进化的。5.4 液压元件的选择5.4.1 单向阀的工作原理 单向阀分成两类:有普通单向阀和液控单向阀.普通单向阀只允许液流向一个方向通过.液控单向阀既有普通单向阀的功能,并且只要在远程控制口通以一定压力的控制油液,液流反向也能通过.在工程应用中常用两个液控单向阀组成液压锁. 液控单向阀可作为单向闭锁和保压使用。它用于液压系统中，阻止油液反向流动，起到普通单向阀作用；但可利用控制压力油，通过控制活塞打开单向阀芯，使油液实现反向流动。液控单向阀可用在需要严格封闭的油路中，进行单向闭锁，起到保压作用。5.4.2 溢流阀的选择及其工作原理 溢流阀。它也有一个阻尼活塞，但与锥阀式结构不同活塞与球阀之间不是刚性连接，而是通过阻尼弹簧使活塞与球阀接触（活塞两端的液压力平衡）。由于活塞的阻尼作用，可使始终与活塞相连接的球阀运动平稳。当压力油自进油口经环形槽进入油腔时，同时液压油经油道进入阀芯右面腔。当油口处压力升高到作用在阀芯右侧的力超过弹簧力的时候。阀芯左移，阀口处于某一开度，油腔和回油环形槽接通，油液从回油口排出，这时压力油作用在阀心上的力就和开度下作用在阀芯上的弹簧力保持平衡：PA=Fs=k(x0+x) 由于阀芯位移量x远小于x0，所以 PA=Fs=k(x0+x)kx0P=F/A= k(x0+x)/Akx0/A=常数即压力也就基本稳定在kx0数值上。5.4.3 液压油泵的选择及计算 液压泵在整个工作循环中的最大工作压力为1.62MPa，如果取进油路上的压力损失为0.8MPa,为使压力继电器能可靠工作，取其调整压力高出系统最高工作压力0.5MPa，则小流量液压泵的最大工作压力为大流量液压泵在快进，快速运动时才向液压泵输油，如果取进油路上的压力损失为0.5MPa，则大流量阀的最高工作压力为: ，则由工况图可知：最大流量为17.64L/min,因系统比较简单，所以取泄露系数为：则两个液压泵的实际流量为由于溢流阀的最小稳定溢流量为3L/min,而工进时输入液压泵的流量为0.5L/min，由小流量液压泵单独供油，所以小液压泵的流量规格最少应为3.5L/min。根据以上压力和流量的数值查阅产品样本，最后确定选取PV2R12-6/26型双连叶片液压泵，其小液压泵和大液压泵的排量分别为6ml/r和26ml/r,当液压泵的转速时该液压泵的理论流量为20.08L/min，若取液压泵的容积效率，由于液压泵在工进时输入功率最大，这是液压泵工作压力为2MPa，流量为27.1L/min.按图标去液压泵的总效率为则液压泵驱动电动机所需的功率为：根据此数值查阅电动机产品样本选取Y100L-6型电动机，其额定功率为，额定转速。泵体、活塞和活塞杆的材料 1)泵体： 机床-多数采用高强度铸铁（HT200），当压力超过8MPa时，采用无缝钢管。 工程机械-多数采用35钢和45钢无缝钢管。压力高时，可采用27SiMn无缝钢管或45钢锻造。 2）活塞： 整体式活塞-多数采用35钢和45钢。 装配式活塞-常采用灰铸铁、耐磨铸铁、铝合金等，特殊需要的可在钢活塞坯外面装上青铜、黄铜和尼龙耐磨套。 3)活塞杆： 一般采用35钢和45钢，当液压泵的冲击振动很大时，可使用55钢或40Cr等合金材料当手动液压车工作时，在A腔，由于导杆上升使容积逐渐增大，形成真空从油箱吸油，油压的作用行程负载，当导杆下降后，容积逐渐减少，从而液压车慢慢下降，液压油从溢流阀慢慢排出。5.3.4 油箱的选择 油箱容积按公式估计，取其经验数据，故其容积为：,按GB/T79381999规定，其标准值为V=250L。 各原件间连接轨道的规格按液压原件接口处的尺寸决定，液压泵进，出油管则按输入、排出的最大流量计算。由于液压泵选定之后液压泵在各个工作阶段的进、出流量已与原定数值不同，所以需要重新计算。按照经验值推荐去油液在压油管的流速v=3m/s,则算得与液压泵无杆腔及有杆腔相连的油管内径分别为这两根油管都选用内径、外径mm的冷拔无缝钢管。5.5 流量、驱动力的计算 当压力油输入到液压泵，使里面的活塞以速度V1运动时所需输入的流量Q1为 Q1 = DV1； 对于控制液压车上升：Q1=0.98cm/s， 对于控制液压车下降：Q1=1.02 cm/s ,液压泵腔内压力油液作用在活塞上的合成液压力P1即为液压车的驱动力： P1 = Dp1； 对于液压车上升：p1=196N， 对于液压车下降：p1=126N； 液压泵压力油液作用在活塞上的合成液压力P2即为液压车的总的驱动力： P2 = （D-d）p1；5.5 液压泵体内部的尺寸计算 液压泵体内径的计算，液压泵工作时，作用在活塞上的合成液压力即驱动力与活塞杆上所受的总机械载荷平衡，即 P = P1（无杆腔） = P2 （有杆腔） 活塞的直径可由下式计算 D = = 1.13 厘米 （无杆腔） 对于液压车上升：D=50mm， 对于液压泵下降：D=30mm 。或D = 厘米 （有杆腔） 液压泵体壁厚的计算： 依据材料力学薄壁筒公式，液压泵的壁厚可用下式计算： = 厘米 P计为计算压力 液压泵材料的许用应力。对于液压车上升： =6mm， 对于液压车下降： =17mm ； 活塞直径的计算 可按强度条件决定活塞直径d 。活塞杆工作时主要承受拉力或压力，因此活塞杆的强度计算可近似的视为直杆拉、压强度计算问题，即： = 即 d cm； 对于上下升降的液压泵：d =30mm。 液压传动的优缺点： 1体积小、重量轻，单位重量输出的功率大（一般可达32MPa,个别场合更高）。2可在大范围内实现无级调速。3操纵简单，便于实现自动化。特别是和电气控制联合使用时，易于实现复杂的自动工作循环。 4惯性小、响应速度快，起动、制动和换向迅速。(液压马达起动只需0.1s)5易于实现过载保护，安全性好；采用矿物油作为工作介质，自润滑性好。6液压元件易于实现系列化 标准化和通用化。 缺点： 1由于液压传动系统中存在的泄漏和油液的压缩性，影响了传动的准确性，不易实现定比 传动。2不适应在温度变化范围较大的场合工作。 3由于受液体流动阻力和泄漏的影响，液压传动的效率还不是很高，不易远距离传动。 4液压传动出现故障不易查找。6 结 论 通过本次设计，再次提出了利用三维软件的水平，并吸收了大量的经验，总结出以下几点。关于图纸的绘制方面，当零件的尺寸已经给出，不考虑图纸尺寸不合适的，基于三维零件图，装配时必须考虑的大小是合适的，因为AutoCAD绘图效果不好，也会引起的尺寸误差，和甚至出现欠定义大小，因此，必须通过在这个时候对零件进行测量，进行修改，直到符合要求。该工具是方便的输入数据映射，通过选择部分的类型，标准件，可以生成，但有时需要在工具集使用部分可能找不到，所以在这个时候随机应变，其他部分而不是通过修改或满足要求增加组件的使用。三维地图应该是灵活的，解决问题的方法总比问题多，当一个方法不能正常映射，试试另一种方法，它不仅可以完成零件的生产，而且还可以开发映射一个更好的主意，并打破了新思想的规则。 学习使用一些可以节省时间的命令，如镜像，阵列，能省则省”。在装配过沉重，曾给了我一个很大的障碍，是要花很多时间去找出为什么。在一个活跃的子组件，虽然活动范围会产生干扰，可以设置该复合物的活动范围，如先进的范围内，和角度范围，即使在这个范围内不影响母配体，不能设置。因为一旦设定的范围内，在父组件将被视为完全定义的组件模型，它将冲突分总成，将无法完成装配。看地图是最重要的任务是理解零件图，图表工具，没有工具是没有法律的零件图，所以不要急着写，想通过零件的结构，并认为通过线图，这是重中之重，映射。部分建模，一般应的特点进行深入分析，找出零件是由几个特点，摆脱所有的形状特点，它们之间的连接相对位置、表面，然后按主次特征造型的关系，按一定的顺序。一个复杂的部分，有许多简单的功能，通过切除或重叠相交。所以部分建模，序列特征是很重要的，虽然不同的建模过程可以构造出相同的实体部分，但其建模过程和实体结构的稳定性有直接的影响，实体模型可以修改应用程序，可理解性和实体模型。特别是在二维图纸，我们只能看到元器件的布局，并用虚线给说的内部特征，除了部分的相贯线，这条线各特征在路口出现。在选秀过程中零件，必须选择第一个草图平面，这是非常重要的，决定了后续的模型飞机的命令，使用简单的说，一个圆柱形围成一个圈，然后绘制，也可以作为一个长方体旋转，虽然他们的结果都是一样的，但草图平面和命令的使用。如果我们想要一个轴，那么我们应该选择第二个方法以及。由于该零件的设计不规则零件，用于为拉伸和旋转命令，许多零部件都是对称的，所以为了节省时间，提高效率，通常用于指挥镜特性。一个完整的工程图纸应该包含以下4个方面。一组视图：一组视图（包括视图，剖面，断面，局部视图）是正确的，完整的，对各部分的结构和形状表达清楚。尺寸：尺寸的确定和零件的形状各部分的位置技术要求：表明部分的一些要求必须在制造和检验完成，如表面粗糙度，尺寸公差，形位公差，材料和热处理的方法和指标。标题栏：注明产品名称，材料，数量，拉伸比和拉伸，等。单击新建图标以显示新的文件系统，SolidWorks文件”对话框中，单击“选项”对话框中的组件，你可以进入装配工作模式，进行以后的设计工作。