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挖掘机液压系统设计.doc
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挖掘机液压系统设计.doc
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目 录
绪论----------------------------------------3
1.1 现代液压技术的开展状况---------------4
1.2 液压传动的研究对象-------------------4
1.3 液压传动的组成-----------------------4
1.4 液压传动的优缺点---------------------5
1.3.1液 压 传 动的 主 要 优 点 ------------------5
1.3.2 液 压 传 动 的 主 要 缺 点 ------------------5
1.5 液压技术的开展应用-------------------6
1.4.1、液压传动在各类机械中的应用---------6
1.4.2、液压传动技术的开展概况-------------7
第1章 挖掘机的液压系统----------------------8
2.1 挖掘机的工作循环及对液压系统的要求-----8
2.2 WY—100挖 掘 机 液 压 系 统 的 工 作 原 理 -------9
第 3 章 液压系统的设计-----------------------12
3.1 明确设计要求进展工况分析---------------12
3.2 确定液压系统的主要参数-----------------13
3.2.1 液压缸的载荷组成计算-----------------13
3.2.2 液压马达的负载-----------------------15
3.3 计算液压缸的主要构造尺寸和液压马达的
排---------------------------------------15
3.3.1 液压缸的设计计算---------------------15
3.3.2 液压马达的设计计算-------------------16
3.4 液压泵确实定与所需功率的计算-----------17
3.4.1 液压泵确实定-------------------------17
3.4.2 选择液压泵的规格--------------------18
3.5 阀类元件的选择-------------------------18
3.5.1.选择依据----------------------------18
3.5.2.选择阀类元件应注意的问题------------18
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3.6 管道的选择----------------------------19
3.6.1 油管类型的选择----------------------19
3.6.2 油管尺寸确实定----------------------19
3.7 油箱的设计----------------------------20
3.7.1 油箱设计要点------------------------20
3.7.2 油箱容量----------------------------20
3.8 滤油器的选择--------------------------20
3.9 液压系统的性能验算--------------------21
3.9.1回 路 压 力 损 失 验 算 --------------------21
3.9.2发 热 温 升 验 算 ------------------------22
体会与感受 ---------------------------------23
参考资料------------------------------------24
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绪 论
随 着 液 压 技 术 的 不 断 开 展 进 步 , 液 压 设 备 的 年 增 长 率 远 远 大 于 其 它 设 备 的
年 增 长 率 , 其 原 因 是 由 于 液 压 传 动 在 许 多 领 域 是 机 械 传 动 无 法 取 代 的 。 液 压
传 动 能 实 现 低 速 大 吨 位 运 动 ; 采 用 适 当 的 节 流 技 术 可 使 运 动 机 构 的 速 度 十 分
均 匀 稳 定 ; 使 用 伺 服 、 仿 形 、 调 速 等 机 构 可 使 执 行 元 件 的 运 动 精 度 到 达 很 高
可 以 微 米 计 ; 液 压 系 统 各 局 部 间 是 用 管 道 连 接 的 , 其 布 局 安 装 有 很 大 的 灵 活
性 , 而 其 体 积 重 量 比 却 比 机 械 传 动 小 得 多 , 因 此 能 够 成 用 其 它 方 法 难 以 组 成
的 复 杂 系 统 ; 液 压 传 动 可 以 用 很 小 的 功 率 控 制 速 度 、 方 向 ; 液 压 元 件 体 积 小
重 量 轻 , 标 准 化 程 度 高 , 便 于 集 批 量 生 产 。
由 于 采 用 集 成 、 叠 加 、 插 装 技 术 , 使 装 配 容 易 , 造 价 低 , 比 起 机 械 传 动 来
它 是 一 种 最 经 济 的 选 择 。 近 年 来 微 电 子 技 术 应 用 到 工 程 机 械 中 , 实 现 了 智 能
化 和 自 动 化 , 静 液 压 传 动 装 置 替 代 了 传 统 的 液 压 便 矩 — — 齿 轮 箱 传 动 , 使 传
统 技 术 有 了 新 的 开 展 。 总 之 , 液 压 技 术 在 各 行 业 中 得 到 了 广 泛 的 开 展 和 应 用
为 适 合 液 压 技 术 的 开 展 , 设 计 完 成 了 这 篇 论 文 。 本 论 文 采 用 液 压 技 术 , 运
用 了 大 学 三 年 所 学 的 综 合 知 识 , 结 合 即 便 从 事 这 项 工 作 的 实 际 , 设 计 了 挖 掘
机 的 液 压 系 统 。 由 于 自 己 的 实 践 水 平 有 限 , 设 计 过 程 难 免 出 现 纰 漏 , 敬 请 各
位 评 委 教 师 不 吝 赐 教 , 提 出 珍 贵 的 意 见 。 以 便 可 以 改 正 , 并 能 找 到 目 标 和 方
向 。
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第1章 现代液压技术的开展状况
1. 2 液 压 传 动 的 研 究 对 象
液 压 传 动 是 以 研 究 有 压 流 体 为 传 动 介 质 来 实 现 各 种 机 械 的 传 动 和 控 制 的
学 科 。 液 压 传 动 是 基 于 流 体 力 学 的 帕 斯 卡 原 理 , 主 要 利 用 流 体 的 压 力 能 来 进
展 能 量 传 递 和 控 制 的 传 动 方 式 , 它 实 现 传 动 和 控 制 的 方 法 是 利 用 各 种 元 件 组
成 具 有 所 需 功 能 的 根 本 回 路 , 在 有 假 设 干 根 本 回 路 有 机 组 合 成 传 递 的 控 制 系
统 , 从 而 实 现 能 量 的 转 换 、 传 递 和 控 制 。 因 此 , 了 解 穿 传 动 介 质 的 根 本 物 理
特 性 及 力 学 特 性 , 研 究 各 类 元 件 的 构 造 、 工 作 原 理 和 性 能 , 以 及 各 种 回 路 的
性 能 和 特 点 , 并 在 此 根 底 上 形 成 对 传 动 及 控 制 系 统 的 分 析 、 设 计 和 使 用 , 这
就 是 本 学 科 研 究 的 对 象 。
液 压 传 动 所 用 的 介 质 是 液 体 〔 主 要 是 矿 物 油 〕 。 液 压 传 递 动 力 大 〔 液 体
工 作 压 力 高 〕 , 运 动 平 稳 , 但 液 体 粘 性 较 大 , 流 动 过 程 阻 力 损 失 大 因 而 不 宜
做 远 距 离 的 传 动 和 控 制 。
1. 3 液 压 传 动 系 统 的 组 成
液 压 传 动 系 统 由 以 下 四 局 部 组 成 :
( 1) 能 量 装 置 液 压 泵 〔 又 称 动 力 元 件 〕 , 其 功 能 是 将 原 动 机 输 出 的
机 械 能 转 换 成 液 压 能 , 为 系 统 提 供 动 力 。
( 2) 执 行 元 件 液 压 缸 、 液 压 马 达 , 它 们 的 功 能 是 将 液 体 的 压 力 能 转
换 成 机 械 能 , 以 带 动 负 载 进 展 直 线 运 动 或 旋 转 运 动 。
( 3) 控 制 元 件 压 力 、 流 量 和 方 向 控 制 阀 , 它 们 的 作 用 是 控 制 和 调 节
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系 统 中 液 体 的 压 力 、 流 量 和 流 动 方 向 , 以 保 证 执 行 元 件 到 达 所 要
求 的 输 出 力 〔 或 力 矩 〕 、 运 动 速 度 和 运 动 方 向 。
〔 4〕 辅 助 元 件 保 证 系 统 正 常 工 作 所 需 要 的 辅 助 装 置 , 包 括 管 道 、 管
接 头 、 油 箱 或 贮 气 罐 、 过 滤 器 和 指 示 仪 表 。
1. 3液 压 传 动 的 优 缺 点
1.3.1液 压 传 动 的 主 要 优 点
〔 1〕 体 积 小 、 重 量 轻 , 单 位 重 量 输 出 的 功 率 大 。 这 是 由 于 液 压 传 动 可
以 采 用 很 高 的 压 力 〔 一 般 已 达 30MP, 个 别 场 合 更 高 〕 , 因 此 具 有 体 积
小 、 重 量 轻 的 特 点 。 如 同 功 率 下 , 液 压 马 达 的 外 形 尺 寸 和 重 量 为 电 动
机 的 12%左 右 。 在 中 、 大 功 率 以 及 实 现 直 线 往 复 运 动 时 , 这 一 优 点 尤
为 突 出 。
〔 2〕 可 在 大 围 实 现 无 级 调 速 , 且 调 节 方 便 。 调 速 围 一 般 可 达 100:
1, 甚 至 高 达 2000: 1。
〔 3〕 操 纵 控 制 方 便 , 与 电 子 技 术 结 合 更 易 于 实 现 各 种 自 动 控 制 和 远 距
离 操 纵 。
〔 4〕 由 于 体 积 小 、 重 量 轻 , 因 而 惯 性 小 , 响 应 速 度 快 , 启 动 、 制 动 和
换 向 迅 速 。 如 一 个 中 等 功 率 的 电 动 机 起 动 需 要 几 秒 钟 , 而 液 压 马 达 只 需
0.1s。
〔 5〕 因 执 行 元 件 的 多 样 性 〔 如 液 压 缸 、 液 压 马 达 等 〕 和 各 元 件 之 间 仅
靠 管 路 连 接 。 使 得 机 器 的 构 造 简 化 , 布 置 灵 活 方 便 。
〔 6〕 易 于 实 现 过 载 保 护 , 平 安 性 好 ; 采 用 矿 物 油 作 介 质 , 自 润 性 好 。
1.3.2 液 压 传 动 的 主 要 缺 点
〔 1〕 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 在 温 度 变 化 较 大 的 场 合 工 作 。
〔 2〕 由 于 油 液 粘 度 随 温 度 变 化 , 容 易 引 起 工 作 性 能 的 变 化 , 所 以 液 压
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