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Word版说明书一份，共56页，约20000字

任务书一份

外文翻译一份

 

CAD版本图纸，共5张

 

 

双立柱液压压力机设计

摘要

在此设计中对液压压力机整体进行了设计。分别设计了液压压力机的工作台部分，液压控制系统和液压泵站系统。本次设计的核心和重点是机械设备本体的设计。液压控制系统的设计分为四部分。第一部分是根据液压压力机的工作过程，设计出了液压系统控制回路；第二部分是根据控制回路对控制系统各组成元件进行计算和选择；第三部分是根据控制系统的方块图及科技论文推导出的传递函数推出控制系统的数学模型，包括传递函数和频率特性；最后在第四部分中，对控制系统的稳定性、准确性及快速性进行分析。经过分析可知，对于要求不太高的压力机来说，其稳定性、准确性及快速性都能满足要求。应比例阀作为控制元件，与液压缸配合。经过分析其性能是能够达到要求的，而且比例阀与伺服阀相比，价格又便宜。所以此次设计既提高了液压压力机的控制精度，又降低了成本。

 

关键词：液压控制系统；比例方向阀；传递函数；频率特性；液压压力机

 

 

目 录

摘  要............................................................................................................................I

Abstract .........................................................................................................................II

目  录..........................................................................................................................III

第1章  绪论................................................................................................................1

第2章  总体方案设计................................................................................................4

2.1  总述...............................................................................................................4

2.2  各分方案的选择...........................................................................................4

2.3  方案综合与论证...........................................................................................6

第3章  液压压力机机架设计计算.............................................................................6

3.1  结构形式的布置...........................................................................................6

3.1.1  工作台结构........................................................................................6

3.1.2  箱柜结构............................................................................................7

3.2  工作台的设计计算.......................................................................................7

3.2.1  选择材料、确定安全系数、许用应力及材料的弹性模量……….7

3.2.2  对工作台立柱进行受力分析，确定其最小直径…..……..………7

3.2.2.1  中间部分受力.........................................................................7

3.2.2.2  螺纹部分受力.........................................................................8

3.2.2.3  根据计算及参考国内外液压压力机外形尺寸，初步设计液压压力机工作台尺寸………………………………………9

3.2.2.4  刚度计算…….......................................................................11

3.2.2.5  校核螺栓组连接结合面的工作能力……………………...12

3.2.2.6  校核螺栓所需的预紧力.......................................................12

第4章  液压控制系统设计.......................................................................................12

4.1  液压系统控制方案设计.............................................................................12

4.1.1  分析设计要求..................................................................................12

4.1.1.1  工作过程...............................................................................14

4.1.1.2  系统参数及设计要求...........................................................15

4.1.2  确定控制方案，做出系统原理图及系统方块图............................15

4.1.2.1  确定控制方案.......................................................................15

4.1.2.2  系统原理图设计...................................................................16

4.1.2.3  据系统原理图及控制方案得出控制系统方块图………...17

4.2  静态设计.....................................................................................................18

4.2.1  工作压力的选择..............................................................................18

4.2.2  进行动力分析并绘制负载轨迹图..................................................18

4.2.2.1  求功率最大时的负载力.......................................................18

4.2.2.2  绘制负载轨迹图...................................................................20

4.2.3 计算液压缸主要结构参数................................................................20

4.2.3.1  计算缸筒直径.......................................................................20

4.2.3.2  选择液压缸标准件...............................................................21

4.2.3.3  活塞杆的校核.......................................................................22

4.2.3.4  计算液压缸实际面积...........................................................23

4.2.4 比例阀选型计算................................................................................23

4.2.4.1  计算通过比例阀的负载流量...............................................23

4.2.4.2  据液压缸面积计算负载压力  …………………………24

4.2.4.3  比例阀压降的计算………………………………………...24

4.2.4.4  选取比例阀……………………..……………..…………...24

4.2.4.5  传感器的选择……………………………………………...25

4.3 动态设计………………………………………………………………...…26

4.3.1  系统方块图与开环传递函数……………………………………..29

4.3.1.1  确定各组成元件的传递函数，画出系统方块图…………29

4.3.1.2  绘制对数频率特性曲线，由稳定性确定开环增益 …...…34

4.3.2  根据伯德图及系统传递函数计算系统的性能……………….….37

4.3.2.1  稳定性................................…………………………….…..37

4.3.2.2  系统快速性分析...................................................................38

4.3.2.3  系统的准确性分析及误差计算…………………………...38

第5章  液压油源及辅助元件的设计与选择...........................................................42

5.1  液压泵、液压阀及其他辅助元件的选择…………………………...……42

5.1.1  设计计算选择液压泵……………………………………………..43

5.1.1.1  计算系统所需的最大功率、流量、压力…………………43

5.1.1.2  选择泵和电机.......................................................................43

5.1.1.3  液压油液的选择...................................................................45

5.1.2  据比例阀通过流量及液压泵流量选择其它液压阀及其它元件..46

5.2  液压辅助元件的设计计算.........................................................................47

5.2.1  油管的计算与选择..........................................................................47

5.2.2  油箱的计算与选择..........................................................................48

5.2.3  计算系统的技术性能......................................................................49

5.2.3.1  验算系统压力损失...............................................................49

5.2.3.2  估算系统效率 ，发热和温升 …………………………….49

5.2.3.3  散热器的选择  ...................................................................50

5.2.4  液压泵站的设计..............................................................................51

第6章  计算机系统的设计.......................................................................................51

6.1  控制过程.....................................................................................................51

6.2  程序、计算机接口技术...............................................................................53

结束语..........................................................................................................................54

参考文献......................................................................................................................56