采用调速阀的速度换接回路实验装置设计本科毕业论文 推荐.docx

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采用调速阀的速度换接回路实验装置设计本科毕业论文推荐

本科毕业设计（论文）

题目：

采用调速阀的速度换接回路

实验装置设计

用调速阀的速度换接回路实验装置设计

摘要

速度换接回路的功用是使液压执行机构在一个工作循环中从一种运动速度换到另一种运行速度，因而这个转换不仅包括快速转慢速的换接，而且还包括两个慢速之间的换接。

实现这些功能的回路应该具有较高的速度换接平稳性。

本文阐述了采用调速阀的速度换接回路实验台的设计，主要对工作原理、结构组成、参数计算等发面做了详细的分析与研究，得出一套较为合适的方法来设计实验台。

主要通过查阅相关资料，应用相关公式，从而对油箱进行设计，然后来选择液压站的动力装置，确定电机与泵的安装方式，最后再根据原理图以及各项参数来进行管路与管接头的选择，从而完成整个设计。

论文首先综述了国内外液压技术的研究进展及研究现状、分析课题的研究背景、阐述课题研究的意义和内容。

然后重点从原理设计、各回路的功能分析与选择入手，从而选择液压元件，计算其性能是否符合指标，最后校核温升。

关键词：

液压基本回路；速度换接回路；实验装置

TheDesignofSwitchingCircuitExperimentDevice

AdoptingtheSpeedRegulatorValve

Abstract

Speedexchangecircuitsareusedtomakethehydraulicactuatortochangefromonemotiontoanotherrunningspeedinaworkcycle,sotheconversionincludesnotonlythefastswitchingforslow,butalsoincludestheexchangebetweenthetwoslow.Loopshouldachievethesefunctionswithhighspeedandstability

Thispaperdescribesthedesignofcircuitexperimentplatformforthespeedregulatorvalve,mainlyontheworkingprinciple,structure,parametercalculationetctodoadetailedanalysisandresearch,todesigntheexperimentwhichobtainsasetofsuitablemethod.Throughaccesstorelevantinformation,relatedformulasareused,thusthechoiceoftank,powerplantandthentoselectthehydraulicstation,theinstallationmodeofmotorandpump,finallytopipelineaccordingtotheschematicandthevariousparametersandselectionofpipejoints,soastocompletethewholedesign.

Thepaperfirstsummarizestheanalysisofthestatusquo,andresearchprogressofstudyonthehydraulictechnologyathomeandabroadandthesignificanceofresearchbackground,describestheresearchtopics.Thenfocusfromtheprincipleofdesign,functionanalysisandselectionofcircuits,andchoosinghydrauliccomponents,itsperformanceisinlinewiththeindexcalculation,finallythechecktemperaturerise.

KeyWords:

Hydraulicbasiccircuit；Speedchangeovercircuit；Experimentalinstallation

主要符号表

qp　　　　液压泵得最大流量

pp　　液压泵最大工作压力

p1执行元件最大工作压力

Δpλ沿程压力损失

KL系统的泄漏系数

ʋ运动粘度

CT油箱散热系数

Re　　管道流动雷诺数

3.2.1确定液压泵类型7

3.2.2原理图设计7

3.3.1液压缸主要尺寸的确定11

3.3.2选择液压泵规格13

3.3.3液压元件的选择14

3.3.4确定管路尺寸15

6.3液压油的选择26

7.1压力损失的验算28

7.2系统温升的验算29

参考文献34

致谢35

1绪论

1.1前言

一台完整的机器一般由三个部分组成：

原动机、传动装置和工作机构。

原动机包括内燃机、电动机等。

工作机构是完成该机器的工作任务所需的直接工作部分。

由于原动机输出的扭矩和转速范围有限，为了适应工作机构的输出扭矩（力）和输出转速（速度）变化范围较宽的要求，以及操纵、控制性能的要求，必须在原动机和工作机构之间设置传动设置。

任何机器上的传动装置都是将能量或动力由原动机向工作机构的传递。

通过各种不同的传动方式使原动机的转动转变为工作机构各种不同的运动形式，如车轮的转动、转台的回转、挖掘机动臂的升降等。

因此，传动装置就是设于原动机和工作机构之间，起传递动力和进行控制作用的装置。

传动的类型有多种，按照传动所采取的机件或工作介质的不同，可分为机械传动、电力传动、气压传动和液体传动等。

（1）机械传动：

通过齿轮、齿条、皮带、链条等机件传递动力和进行控制的一种传动方式。

它是发展最早、应用最为普遍的传动形式。

（2）电力传动：

利用电力设备，通过调节电参数来传递动力和进行控制的一种传动方式。

（3）气压传动：

以压缩空气为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。

（4）液体传动：

以液体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动方式。

按其工作原理

的不同又可分为液力传动和液压传动。

液力传动的工作原理是基于流体力学的动量矩原理，主要是以液体动能来传递动力，故又称为动力式液体传动。

液压传动是基于流体力学的帕斯卡原理，主要是利用液体静压能来传递动力，故也称容积式液体传动或静液传动。

本文阐述了增压回路实验台的设计，主要对工作原理、结构组成、参数计算等发面做了详细的分析与研究，得出一套较为合适的方法来设计实验台。

主要通过查阅相关资料，应用相关公式，从而对油箱进行选择，然后来计算液压站的动力装置，确定电机与泵的安装方式，最后在根据原理图以及各项参数来进行管路与管接头的选择，从而完成整个设计。

论文首先综述了国内外液压技术的研究进展及研究现状、分析课题的研究

背景、阐述课题研究的意义和内容。

然后重点从原理设计、即从各回路的功能分析与选择入手，在选择液压元件，计算其性能好坏，最后在校核温升等指标。

1.2题目背景及研究意义

液压传动由于其具有传动功率大、易于实现无级调速等优点，使得其在各类机械设备中得到了广泛的应用。

液压传动与控制是现代机械工程的基础技术,由于其在功率质量比、无级调速、自动控制、过载保护等方面的独特技术优势，使其成为国民经济中各行业、各类机械装备实现机械传动与控制的重要技术手段。

特别是20世纪90年代以来，新兴产业不断涌现，并与现代电子与信息相结合，进一步刺激和推动了液压技术的发展，使其在国民经济各行业获得广泛应用。

液压传动技术应用领域几乎遍及国民经济各工业部门。

正确合理地设计和使用液压系统，对于提高各类液压机械设备及装置的工作品质和技术经济性能具有重要意义。

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《机械设计》、《液压与气压传动》等课程理论教学以后所进行的重要的实践教学环节。

本课程的学习目的在于学生综合使用《液压与气压传动》等专业课程理论知识和生产实际知识，进行液压试验装置的设计实践，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。

通过该题目原理图的设计，可以使学生熟悉液压传动系统设计的一般程序，了解并掌握液压传动这门技术。

通过液压传动装置的设计，可以使学生掌握机械设计的一般程序和基本方法。

总之，通过本题目的设计，可以使机械设计制造及其自动化专业的学生对四年所学课程得到一次较为全面的实践锻炼。

1.3课题主要内容

（1）研究采用调速阀的速度换接回路的原理；

（2）设计出合理的、能满足使用要求的两种工进速度换接回路实验装置；

（3）可实现两个调速阀串联、并联换接实验；

（4）绘制主要零件图；

（5）选择液压元件型号；

（6）对系统进行温升校核。

2液压传动综述

2.1液压传动系统的组成

所谓液压传动系统，就是根据机械的生产工艺循环和生产能力的要求，用管路将有关的液压元件合理、有机地连接起来，形成一个整体，用以完成规定的动力传动职能。

图2.1所示的是推土机的液压系统结构件图。

推土机的液压系统由液压泵1、液压缸2、换向阀3、安全阀4、滤油器5及油箱6等组成。

图2.1推土机的液压系统结构件图

1-液压泵；2-液压缸；3-换向阀；4-安全阀；5-滤油器；6-油箱

发动机带动液压泵从油箱中吸油，并以较高的压力输出，即液压泵把发动机的机械能转变为液压油的压力能。

液压缸活塞杆的伸缩使推土机铲刀升降，即把液压油的压力能转变为机械能传递给铲刀。

换向阀的作用是控制液流的方向，它共有P、A、B、O四个油口，分别与液压泵、液压缸上下腔及油箱相通。

阀杆有四个操作位置，对应于推土机的四种工作状态。

当阀杆处于中立位置时，在换向阀内部P口与O口相通，A口与B口被封闭，此时液压泵输出的油液不通过液压缸而直接流回油箱，液压泵卸荷，液压缸活塞保持在一定位置；当阀杆在位置时，换向阀内部P口与B口相通，A口与O口相通，液压泵输出的油液经换向阀进入液压缸下腔，液压缸活塞杆缩回，提升铲刀，液压缸上腔的油经换向阀流回油箱；当阀杆在位置时，液压泵输出的油液进入液压缸

上腔，使铲刀下降，液压缸下腔的油经换向阀流回油箱；当阀杆在位置时，换向阀内部四个口全通，此时铲刀处于浮动状态。

在阀杆处于位置或时，如果液压缸活塞杆上升或下降到极限位置，液压缸内的压力便急剧上升，可能造成油管破裂等事故，为此设置了安全阀4，以限制系统内的最高压力。

当系统压力高于某一限定值时，安全阀开启，液压泵出口的油液通过安全阀直接流回油箱。

油箱的作用主要是储存液压油并散热。

滤油器的作用是滤去工作油液中的杂质，以减小对液压元件的磨损。

由上面的例子可以看出，液压传动系统由以下几部分组成。

（1）动力元件——包括各种液压泵。

它们用来将原动机的机械能转换成工作液体的压力能。

（2）执行元件——包括各类液压缸和液压马达。

它们的作用是把工作液体的压力能转变为机械能，推动负载运动。

液压缸完成直线运动，液压马达完成旋转运动。

（3）控制元件——包括各类压力、流量、方向控制阀等。

通过它们控制和调节液压系统中液压油的压力、流量和流向，以保证执行元件所要求的输出力、速度和方向。