輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含6張CAD圖紙+帶開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+外文翻譯】-jxsj61

輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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摘  要

裝載機(jī)主要用來裝卸散狀物料，也能進(jìn)行輕度的鏟掘工作，并且具有良好的機(jī)動性能，是工程機(jī)械中保有量較大的品種之一。

裝載機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)是裝載機(jī)設(shè)計(jì)的一個重要環(huán)節(jié)，它對裝載機(jī)的使用性能和裝載機(jī)在市場上的競爭力有著很大的影響。裝載機(jī)性能的優(yōu)劣和作業(yè)效率的發(fā)揮，離不開液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，而且在很大程度上取決于液壓系統(tǒng)的工作效率。

裝載機(jī)的工作裝置和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)都采取液壓傳動，本文通過對工作裝置及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)工作要求和載荷分析對液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要包括對執(zhí)行元件，控制元件輔助元件的選擇、設(shè)計(jì)。

    本文的設(shè)計(jì)，能夠使讀者對液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)一步加深了解，同時從中可以體會到一些設(shè)計(jì)理念，為以后從事此類工作得到一些幫助。

關(guān)鍵詞：裝載機(jī) 液壓傳動 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

ABSTRACT

    The loader is mainly used for loading and unloading bulk materials, but also for light excavation work, and has good maneuverability, is the construction machinery to maintain a larger variety of one.

The hydraulic system design of the loader is an important part of the loader design. It has a decisive influence on the performance of the loader and the competitiveness of the loader in the market. The performance of the loader and the operational efficiency of the play, can not be separated from the hydraulic system design, and to a large extent depends on the hydraulic system efficiency.

The working device of the loader and the steering mechanism are taken hydraulic drive, this paper through the work device and steering mechanism requirements and load analysis of the hydraulic system design. Mainly include the implementation of components, control components of the selection of components, design.

The design of this paper can make the reader to further deepen the understanding of the hydraulic system design, at the same time from which you can experience some of the design concept for the future to engage in such work to get some help.

Key words: loader  hydraulic transmission  hydraulic pressure system

目  錄    

摘  要 1

ABSTRACT 2

目  錄 3

前言 1

第1章　裝載機(jī)液壓系統(tǒng)總體介紹 2

1.1　液壓系統(tǒng)的工作原理 2

1.2　液壓系統(tǒng)的組成部分 2

1.3　液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn) 2

1.3.1　液壓傳動的優(yōu)點(diǎn) 2

1.3.2　液壓傳動的缺點(diǎn) 3

1.4　國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r 3

1.4.1　應(yīng)用現(xiàn)狀 3

1.4.2　發(fā)展動向 4

1.5　本章小結(jié) 5

第2章　裝載機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6

2.1　裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 6

2.1.1　概述 6

2.1.2　輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)基本要求 6

2.2　輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)已知參數(shù) 6

2.3　制訂液壓系統(tǒng)方案 7

2.3.1　油路循環(huán)方式的分析與選擇 7

2.3.2　確定液壓執(zhí)行元件的形式 7

2.3.3　各機(jī)構(gòu)液壓回路的確定 7

2.3.4　繪制液壓系統(tǒng)原理圖 10

2.4　確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) 11

2.4.1　液壓缸載荷組成 12

2.4.2　初選系統(tǒng)工作壓力 13

2.4.3　計(jì)算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 13

2.4.4　計(jì)算液壓缸所需流量 15

2.4.5　計(jì)算液壓執(zhí)行元件的實(shí)際工作壓力 16

2.5　液壓元件 16

2.5.1　液壓泵的選擇 16

2.5.2　液壓閥的選擇 17

2.5.3　輔元件的選擇 17

2.6　液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 19

2.6.1　液壓系統(tǒng)壓力損失 19

2.6.2　液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計(jì)算 20

2.6.3　計(jì)算液壓系統(tǒng)的散熱功率 21

2.6.4　根據(jù)散熱要求計(jì)算油箱容量 22

2.7　液壓系統(tǒng)沖擊壓力 22

2.7.1　壓力沖擊的原因 23

2.7.2　消除或減少壓力沖擊的措施 23

2.8　本章小結(jié) 23

第3章　動臂液壓缸的設(shè)計(jì) 24

3.1　液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算 24

3.1.1　缸筒壁厚計(jì)算 24

3.1.2　缸筒外徑 25

3.1.3　缸底厚度的計(jì)算 25

3.2　液壓缸的連接計(jì)算 25

3.2.1　缸蓋連接計(jì)算 25

3.2.2　銷軸與耳環(huán)連接計(jì)算 26

3.3　活塞桿活塞桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算 27

3.3.1　活塞桿強(qiáng)度驗(yàn)算 27

3.3.2　活塞桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 27

3.4　本章小結(jié) 28

參考文獻(xiàn) 29

致謝語 30

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密 級 分類號 編 號 成 績 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 外 文 翻 譯 原 文 標(biāo) 題 文 標(biāo) 題 液壓系統(tǒng) 作者所在系別 機(jī)電工程學(xué)院 作者所在專業(yè) 車輛工程 作者所在班級 者 姓 名 馬杰 作 者 學(xué) 號 201322321 指導(dǎo)教師姓名 何濤 指導(dǎo)教師職稱 教授 完 成 時 間 2017 年 4 月 北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制 1 譯文標(biāo)題 液壓系統(tǒng) 原文標(biāo)題 者 Владимир 譯 名 弗 拉 基 米爾（斯）國 籍 俄羅斯 原文出處 科學(xué)出版中心 液壓系統(tǒng) 液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是根據(jù) 17 世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)， 1795 年英國約瑟夫?布拉曼 (749在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺水壓機(jī)。 1905 年將工作介質(zhì)水改為油，又進(jìn)一步得到改善。 第一次世界大戰(zhàn) (1914液壓傳動廣泛應(yīng)用，特別是 1920 年以后，發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初的 20 年間，才開始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。 1925 年維克斯 (明了壓力平衡式葉片泵 ,為 近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。 20 世紀(jì)初康斯坦丁?尼斯克(G?能量波動傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究 ;1910 年對液力傳動(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等 )方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。 第二次世界大戰(zhàn) (1941間 ,在美國機(jī)床中有 30%應(yīng)用了液壓傳動。應(yīng)該指出 ,日本液壓傳動的發(fā)展較歐美等國家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速發(fā)展液壓傳動 ,1956 年成立了“液壓工業(yè)會”。近 20～ 30 年間，日本液壓傳動發(fā)展之快，居世界領(lǐng)先地位。 液壓傳動有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此它的應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等；船舶用的甲板起重機(jī)械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī) 起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。 一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。 2 動力元件的作用是將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。 執(zhí)行元件 (如液壓缸和液壓馬達(dá) )的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動或回轉(zhuǎn)運(yùn)動。 控制元件 (即各種液壓閥 )在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控 制閥。壓力控制閥又分為益流閥 (安全閥 )、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。 輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計(jì)等。 液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。 液壓系統(tǒng)的作用就是幫助人類做工。主要是由執(zhí)行元件把壓力變成轉(zhuǎn)動或往復(fù)運(yùn)動。 液壓的原理：它是由兩個大小不同的液缸組成的 ，在液缸里充滿水或油。充水的叫“水壓機(jī)”；充油的稱“油壓機(jī)”。兩個液缸里各有一個可以滑動的活塞，如果在小活塞上加一定值的壓力，根據(jù)帕斯卡定律，小活塞將這一壓力通過液體的壓強(qiáng)傳遞給大活塞，將大活塞頂上去。設(shè)小活塞的橫截面積是 在小活塞上的向下的壓力是 是，小活塞對液體的壓強(qiáng)為 P=I, 能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞”。大活塞所受到的壓強(qiáng)必然也等于 P。若大活塞的橫截面積是 強(qiáng) P 在大活塞上所產(chǎn)生的向上的壓力 面積是小活塞橫截面積的倍數(shù)。從上式知，在小活塞上加一較小的力， 則在大活塞上會得到很大的力，為此用液壓機(jī)來壓制膠合板、榨油、提取重物、鍛壓鋼材等。 液壓系統(tǒng)由信號控制和液壓動力兩部分組成，信號控制部分用于驅(qū)動液壓動力部分中的控制閥動作。 液壓動力部分采用回路圖方式表示，以表明不同功能元件之間的相互關(guān)系。液壓源含有液壓泵、電動機(jī)和液壓輔助元件；液壓控制部分含有各種控制閥，其用于控制工作油液的流量、壓力和方向；執(zhí)行部分含有液壓缸或液壓馬達(dá)，其可按實(shí)際要求來選擇。 與機(jī)械傳動、電氣傳動相比，液壓傳動具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1 液壓傳動的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來布置。 2 重量輕、體積小、運(yùn)動慣性小、反應(yīng)速度快。 3 3 操縱控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速（調(diào)速范圍達(dá) 2000： 1）。 4 可自動實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。 5 一般采用礦物油作為工作介質(zhì)，相對運(yùn)動面可自行潤滑，使用壽命長。 6 很容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動。 7 很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實(shí)現(xiàn)更高程度的自動控制過程，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。 液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn)： 1、由于流體流動的阻力和泄露較大，所以效率較低。如果處理不當(dāng)，泄露不僅污染場地，而且還可能引起火災(zāi)和爆炸事故。 2、由于工作性能易受到溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。 3、液壓元件的制造精度要求較高，因而價格較貴。 4、由于液體介質(zhì)的泄露及可壓縮性影響，不能得到嚴(yán)格的傳動比。 5、液壓傳動出故障時不易找出原因；使用和維修要求有較高的技術(shù)水平。 在液壓系統(tǒng)及其系統(tǒng)中，密封裝置用來防止工作介質(zhì)的泄漏及外界灰塵和異物的侵入。其中起密封作用的元件，即密封件。外漏會造成工作介質(zhì)的浪費(fèi)，污染機(jī)器和環(huán)境，甚至引起機(jī)械操作失靈及設(shè)備人身事故。內(nèi)漏會引起液壓系統(tǒng)容積效率急劇下降，達(dá)不到所需要的工作壓力，甚至不能進(jìn)行 工作。侵入系統(tǒng)中的微小灰塵顆粒，會引起或加劇液壓元件摩擦副的磨損，進(jìn)一步導(dǎo)致泄漏。 因此，密封件和密封裝置是液壓設(shè)備的一個重要組成部分。它的工作的可靠性和使用壽命，是衡量液壓系統(tǒng)好壞的一個重要指標(biāo)。除間隙密封外，都是利用密封件，使相鄰兩個偶合表面間的間隙控制在需要密封的液體能通過的最小間隙以下。在接觸式密封中，分為自封式壓緊型密封和自封式自緊型密封（即唇形密封）兩種。 液壓系統(tǒng)的三大頑疾 1、發(fā)熱 由于傳力介質(zhì)（液壓油）在流動過程中存在各部位流速的不同，導(dǎo)致液體內(nèi)部存在一定的內(nèi)摩擦，同時液體和管路內(nèi)壁之間也 存在摩擦，這些都是導(dǎo)致液壓油溫度升高的原因。溫度升高將導(dǎo)致內(nèi)外泄漏增大，降低其機(jī)械效率。同時由于較高的溫度，液壓油會發(fā)生膨脹，導(dǎo)致壓縮性增大，使控制動作無法很好的傳遞。解決辦法：發(fā)熱是液壓系統(tǒng)的固有特征，無法根除只能盡量減輕。使用質(zhì)量好的液壓油、液壓管路的布置中應(yīng)盡量避免彎頭的出現(xiàn)、使用高質(zhì)量的管路以及管接頭、液壓閥等。 2、振動 液壓系統(tǒng)的振動也是其痼疾之一。由于液壓油在管路中的高速流動而產(chǎn)生的沖擊以及控制閥打開關(guān)閉過程中產(chǎn)生的沖擊都是系統(tǒng)發(fā)生振動的原因。強(qiáng)的振動會導(dǎo)致系統(tǒng)控制動作發(fā)生錯誤，也會使系統(tǒng)中一 些較為精密的儀器發(fā)生 4 錯誤，導(dǎo)致系統(tǒng)故障。解決辦法：液壓管路應(yīng)盡量固定，避免出現(xiàn)急彎。避免頻繁改變液流方向，無法避免時應(yīng)做好減振措施。整個液壓系統(tǒng)應(yīng)有良好的減振措施，同時還要避免外來振源對系統(tǒng)的影響。 3、泄漏 液壓系統(tǒng)的泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏。內(nèi)泄漏指泄漏過程發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部，例如液壓缸活塞兩邊的泄漏、控制閥閥芯與閥體之間的泄漏等。內(nèi)泄漏雖然不會產(chǎn)生液壓油的損失，但是由于發(fā)生泄漏，既定的控制動作可能會受到影響，直至引起系統(tǒng)故障。外泄漏是指發(fā)生在系統(tǒng)和外部環(huán)境之間的泄漏。液壓油直接泄漏到環(huán)境中，除了會影響系統(tǒng)的 工作環(huán)境外，還會導(dǎo)致系統(tǒng)壓力不夠引發(fā)故障。泄漏到環(huán)境中的液壓油還有發(fā)生火災(zāi)的危險。解決辦法：采用質(zhì)量較好的密封件，提高設(shè)備的加工精度。 液壓元件將向高性能、高質(zhì)量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展；向低能耗、低噪聲、振動、無泄漏以及污染控制、應(yīng)用水基介質(zhì)等適應(yīng)環(huán)保要求方向發(fā)展；開發(fā)高集成化高功率密度、智能化、機(jī)電一體化以及輕小型微型液壓元件；積極采用新工藝、新材料和電子、傳感等高新技術(shù)。 液力偶合器向高速大功率和集成化的液力傳動裝置發(fā)展，開發(fā)水介質(zhì)調(diào)速型液力偶合器和向汽車應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展，開發(fā)液力減速器，提高產(chǎn)品可靠 性和平均無故障工作時間；液力變矩器要開發(fā)大功率的產(chǎn)品，提高零部件的制造工藝技術(shù)，提高可靠性，推廣計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，開發(fā)液力變矩器與動力換檔變速箱配套使用技術(shù)；液粘調(diào)速離合器應(yīng)提高產(chǎn)品質(zhì)量，形成批量，向大功率和高轉(zhuǎn)速方向發(fā)展。 5 附錄 (外文翻譯 —— 原文 ) as is to 7th s of to of an 795 ? 1749 as a to in of s 905 be by (1914,of of 920, in 9th 0th 20 to of 1925 F. of or of of 0th ? of by 910 on so of 1941in 0% of in It be of 0 955, s up 956, " 0 0 s a it is as of 6 as of as in A of of of of to of it is to of of of as is of be to to a or in to of to be a so of be of as in is of a of op of is to by 7 of to or a it of of of in of or is of a if in on of a s to of to go a to of 1, a in on 1. a on = I, be in to of "By is to . If is 2, on in 2 = is a of to in a of a be in to as is of of of to of to of of a of to of or to of to 1 A of to 2 3 To of a of 000:1). 4 To 5 of as a be 6 It is to 7 It is to of of 8 of a of be of 1 As a of to of so If is 2 as a of of it be in or 3 of a 4 to of be 5 is to a of In to of of of of in of to a in to of or to is an of is a of an of or In to of so of to be In 1 As a of in in of of in of a of at is a of to At as a of 9 in so be of is of to a be as as of of 2 of of is of As a of in of to of of to be of in be to To in be a a on 3 of to in as on of as no of to of be of in of in to to a of of of to of be of to as as to to as of of of to of of of to 10 to of to to of of of to 11 注： 1. 指導(dǎo)教師對譯文進(jìn)行評閱時應(yīng)注意以下幾個方面：①翻譯的外文文獻(xiàn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主題是否高度相關(guān)，并作為外文參考文獻(xiàn)列入畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的參考文獻(xiàn)；②翻譯的外文文獻(xiàn)字?jǐn)?shù)是否達(dá)到規(guī)定數(shù)量（ 3 000 字以上）；③譯文語言是否準(zhǔn)確、通順、具有參考價值。 2. 外文原文應(yīng)以附件的方式置于譯文之后。指 導(dǎo) 教 師 評 語 外文翻譯成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 12