液压课程设计说明书地下车库升降平台液压系统.docx
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液压课程设计说明书地下车库升降平台液压系统
液压与气压传动课程设计评阅书
题目
地下汽车库升降平台液压系统
学生姓名
于洪星
学号
20090212023
指导教师评语及成绩
指导教师签名：
年月日
答辩评语及成绩
答辩教师签名：
年月日
教研室意见
总成绩：
室主任签名：
年月日
目录
摘要…………………………………………………………3
1设计目的和意义……………………………………………4
2设计原理及工况分析………………………………………4
2.1设计要求………………………………………………4
2.2基本数据………………………………………………5
2.3基本要求………………………………………………5
3设计说明正文…………………………………………………6
3.1方案论证…………………………………………………6
3.2拟定液压系统原理图………………………………………6
3.3确定液压系统主要参数……………………………………8
4总结……………………………………………………………12
5参考文献………………………………………………………13
摘要
本次课程设计的主要任务是设计地下汽车库升降平台液压系统。
此系统广泛应用于地坑式停车场。
此次设计主要是液压系统的设计，主要包括动力源、控制元间、执行元件、辅助元件的设计。
综合运用液压与气压传动设计基础课程和其它先修课程的知识，分析和解决机液压计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学知识通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，熟悉掌握液压设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力；
关键词：
液压系统升降平台
一、设计目的和意义
本课程是机械设计制造及其自动化专业的主要专业基础课和必修课，是在完成《液压与气压传动》课程理论教学以后所进行的重要实践教学环节。
本课程的学习目的在于使学生综合运用《液压与气压传动》课程及其它先修课程的理论知识和生产实际知识，进行液压传动的设计实践，使理论知识和生产实际知识紧密结合起来，从而使这些知识得到进一步的巩固、加深和扩展。
通过设计实际训练，为后续专业课的学习、毕业设计及解决工程问题打下良好的基础。
学生通过《液压与气压传动》课的课堂学习，初步掌握了基本理论知识。
本课程设计即为了给学生创造一个运用课堂理论知识，解决较复杂的问题的平台，锻炼学生综合利用所学知识的能力，初步接触一下“设计”的味道。
二、设计原理及工况分析
2.1．设计要求
要求设计的升降台实现的工作循环如图2-1。
主要性能参数与性能要求如下：
举升重量3000kg，举升缸的驱动力是举重台和汽车重量的2倍；上升高度3m，上升时间小于2min，下降时间1-2min平台上升时间和速度是举升活塞运动速度和行程的2倍。
要求只使用一个举升缸，上升液压驱动下降自重，非举升过程，油箱卸荷。
图2-1升降台的工作循环
图2-2汽车库升降平台结构示意图
2.2基本数据
总举升能力3000kg
举升行程3m
上升时间小于2min
下降速度1-2min
2.3基本要求
只用一个举升缸
上升靠液压驱动
，
下降靠自重非举升过程，油箱卸荷
三、设计说明正文
3.1方案论证
通过分析实际工况，平台的上升、停位需要液压传动完成。
分析各运动循环可以得出，本液压系统应该有启动加速，匀速上升，减速停止，匀速下降，几种基本情况。
举升时速度为0.75m/min，下降时速度为1m/min，根据已知条件，绘制运动部件的速度循环图，液压缸所受负载F包括三种类型，即：
式中
导轨摩擦阻力负载不需考虑。
工作负载为
上升惯性负载
上升阶段，式中
取0.2s，
按设计要求0.75m/min.代入
下降阶段，为防止速度过快导致意外事故发生，所以速度v应降低取1m/min代入
根据上述计算结果，各工作阶段所受的外负载如表3-1
表3-1
工作循环
外负载F（N）
工作循环
外负载F（N）
启动、加速
59175
启动、加速
59300
匀速上升
58800
匀速下降
58800
减速、停止
58425
减速、停止
58300
3.2拟定液压系统原理图
（1）确定供油系统
考虑到工作压力中等，工作环境要求不高的情况下，确定供油方式采用了限压式变量叶片泵。
在调速方式的选择上，应设计要求能耗小，发热小的情况下选择了回油路节流调速。
（2）调速方式的选择
在调速方式的选择上，应设计要求能耗小，发热小的情况下选择了回油路节流调速。
1）卸荷回路的选择，当电磁溢流阀中的二位二通电磁换向阀得电时，溢流阀的远程控制口接油箱，溢流阀打开溢流，液压泵卸荷。
2）举升回路，用三位四通通电磁阀来控制夹紧、松开换向动作时，利用其左位上升，有位下降。
处于中位时，液压回路锁紧。
3）节流调速回路，用于控制举升过程中的速度控制。
（3）制定系统原理图
图3-1升降平台系统原理图
1.滤油器2.液压泵3.先导型电磁溢流阀4.二位二通电磁换向阀5.三位四通电磁换向阀6.调速阀7液控单向阀8.液压缸9.单向阀10.溢流阀
液压系统原理图及组成见图3-1。
系统工作是电动机通电液压泵从油箱吸油，站开始工作。
液压油经过溢流阀回油箱，此时溢流阀起溢流，泵实现空载启动和连续工作。
平台上升时，电磁铁YA2得电，换向阀5处于左位，液压油经过单向阀7和调速阀6进入油缸无杆腔，活塞上升。
下降时，电磁铁YA3得电，换向阀6处于右位，平台在自重下下降，液压油经过调速阀6回到油箱。
当YA2和YA3都不得电时，换向阀5处于中位，与液控单向阀7联合将回路锁定，活塞不能移动。
液压系统电磁换向阀动作如表3-2所示：
表3-2电磁换向阀动作
YA1
YA2
YA3
上升
-
+
-
停位
+
-
-
下降
+
-
-
3.3确定液压系统主要参数
（1）液压缸的主要尺寸的确定
1）工作压力p的确定。
工作压力p根据负载大小表1初步选定液压缸的工作压力为6MPa。
表1按负载选择工作压力
负载/KN
<5
5~10
10~20
20~30
30~50
>50
工作压力/MPa
<0.8~1
1.5~2
2.5~3
3~4
4~5
≥5
2）计算液压缸内径D和活塞杆直径d。
由负载表知最大负载F为59300N，，按表2可取
，
，根据表3取d/D为0.65可得：
根据设计书表2-4，将液压缸内径圆整为标准系列直径D=160mm；活塞杆直径d，按表3d/D=0.65及表2-5活塞杆直径系列取d=100mm。
表2执行元件背压力
系统类型
背压力/MPa
简单系统或轻载节流调速系统
0.2~0.5
回油路带调速阀的系统
0.4~0.6
回油路设置有背压阀的系统
0.5~1.5
用补油泵的闭式回路
0.8~1.5
回油路较复杂的工程机械
1.2~3
回油路较短且直接回油
可忽略不计
表3按工作压力选取d/D
工作压力/MPa
≤5.0
5.0~7.0
≥7.0
d/D
0.5~0.55
0.62~0.70
0.7
3）计算在各工作阶段液压缸所需的流量
（2）确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格
1）泵的工作压力的确定。
考虑到正常工作中进油管路有一定的压力损失，所以泵的工作压力为
，取
。
上述计算所得的
是系统的静态压力，考虑到系统在各种工况的过度阶段出现的动态压力往往超过静态压力。
另外考虑到一定的压力储备量，并确保泵的寿命，因此选泵的额定压力
2）泵的流量确定。
液压泵的最大流量应为
选择液压泵的规格。
根据以上算得的
和
查阅相关手册，选用
限压变量叶片泵。
转速960r/min，公称排量25mL/r，，额定压力6.3MPa，容积效率90%,总效率81%，驱动功率2.6kW。
3）与液压泵匹配的电动机的选定。
根据产品手册选择额定功率需大于驱动功率2.6kW的电动机即可。
（3）液压阀的选择。
均选用GE系列阀，根据所拟定的液压系统图，按照各元件的最大流量来选定液压元件的规格。
选定的液压元件如表所示：
序号
元件名称
方案
通过流量（L/min）
1
滤油器
XU-B32x100
20
2
液压泵
YB-25
20
3
先导型溢流阀
Y（DE）F3-E20B
18
4
二位二通电磁换向阀
22Y3B-E20B-B
18
5
三位四通电磁换向阀
34EF30-E20B
18
6
单向调速阀
AQF3-E20B
10
7
液控单向阀
2FRM5-20/6
10
8
液压缸
9
单向阀
A-F10D-D/DP1
10
10
溢流阀
YF3-E20B
18
（4）确定管道尺寸
油管内径尺寸一般可参照选用的液压元件接口尺寸而定，也可以按照管路允许流速进行。
本系统主油路流量为差动流量q=100L/min，压油管的允许流速度取v=6m/s，则内径
。
综合各因素现取油管的内径d为20mm。
吸油管同样按照以上公式计算，同样取吸油管的内径为20mm。
（5）液压油箱容积的确定
本例中为中压液压系统，液压油箱有效容量按泵的流量的5-7倍来算确定，（参照表4-1）现选用容量为150L的油箱
四、总结
通过本次课程设计，对于液压与气压传动有了一个较完整的概念，同时，也培养了我表达，归纳总结的能力。
此外，通过此次设计我也更加明确了自己所学知识的用途，这为我以后的学习指明了方向，让我在以后的学习中更加思路清晰，明确重点，从而更好的像需要的方向努力。
同时这次设计也告诉我了无论是学习还是工作，都需要严谨二字，一个数据的微笑错误也可能导致最后的巨大差距，我们无论在学习还是工作都需要以一个端正的态度去用心的完成，这样才能真的有所成就。
总之课程设计虽然很快就结束，但其给我的影响是长远的，在以后的学习中我必须更加努力的学习和了解各种机械技能，增强自己的实力，以在以后的竞争中立于不败之地！
五、参考文献
1）《液压与气压传动》许福玲等主编
2）《液压系统设计简明手册》杨培元等主编
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