汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計

1、摘 要本課題旨在根據(jù)目前的汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，設(shè)計一套起重量為25噸的汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)。本設(shè)計說明書首先介紹了汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理及基本組成，以及汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。然后對QY25型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計。具體包括QY25型汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)總體方案的設(shè)計，基本回路的組成設(shè)計以及相應(yīng)液壓元件和輔助裝置的設(shè)計與選擇。設(shè)計過程中，根據(jù)設(shè)計要求的起重量、起重速度等具體的設(shè)計參數(shù)，設(shè)計了液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行裝置液壓缸和液壓馬達(dá)。然后，根據(jù)液壓系統(tǒng)的流量和工作壓力等參數(shù)選取了液壓系統(tǒng)的動力裝置液壓泵。最后選取了輔助裝置，如油

2、箱、油管、管接頭、過濾器等。關(guān)鍵字：汽車起重機(jī)；液壓系統(tǒng)；液壓元件；應(yīng)用；液壓缸ABSTRACTThe purpose of this theme is to design the hydraulic system of the 25-tons automobile crane, based on the developing situation and researching actuality.Above all, the illuminate paper of the design introduce the working theory and composing of the aut

3、o crane ,the direction the hydraulic system of the auto crane. And then ,designing the hydraulic system of the 25-tons automobile crane in details. Including the design of the project of the hydraulic system of the 25-tons automobile crane in the whole, composing of the hydraulic loop and the design

4、 or choose of the assistant organ. In the course of the designing of the hydraulic system of the 25-tons automobile crane, design the performing equipmenthydraulic cylinder and hydromotor bsed on the the lifting caoacity of the crane and the speed of the lifting that the designing demands. And choos

5、e the dynamical equipmenthydraulic pump based on the flux and the hydraulic pressure.In the end , choosing the oil box、vittas、tube tie-in and the filter. Key words： Autocrane;hydraulic systems;Hydraulic components;Applicati;Cylinder目 錄摘要Abstract第1章 緒論11.1選題的目的及意義11.2本課題的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1近十年來國內(nèi)外汽車起重機(jī)的發(fā)展史1我國

6、汽車起重機(jī)存在的問題2汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的發(fā)展趨勢3第2章 QY25型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)方案設(shè)計42.1液壓系統(tǒng)總體方案設(shè)計42.2支腿收放液壓回路的功能要求及設(shè)計42.2.1水平缸的動作5垂直缸的動作52.3回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓回路功能要求及設(shè)計6回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓回路功能要求6回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓回路的設(shè)計62.4臂架變幅液壓回路功能要求及設(shè)計72.5伸縮臂液壓回路的功能要求及設(shè)計82.6吊重起升液壓回路的功能要求及設(shè)計92.7本章小結(jié)11第3章 QY25型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)執(zhí)行裝置設(shè)計123.1液壓系統(tǒng)已知參數(shù)123.2支腿收放執(zhí)行原件的設(shè)計12支腿收縮缸的設(shè)計12支腿水平缸的設(shè)計15變幅缸的設(shè)計163.3缸

7、體的聯(lián)接及材料193.4液壓缸主要零件結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求19活塞19活塞桿的導(dǎo)向、密封和防塵21液壓缸的排氣裝置22液壓缸安裝聯(lián)接部分的型式及尺寸22計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸223.5本章小結(jié)24第4章 QY25型汽車起重機(jī)動力元件及輔件選擇254.1齒輪泵25齒輪泵參數(shù)的選擇254.2液壓閥274.3油箱容量及管道尺寸的確定284.4本章小結(jié)29結(jié)論30參考文獻(xiàn)31致謝33第1章 緒 論1.1 選題的目的及意義專用汽車品種繁多，是汽車工業(yè)的重要組成部分，有著廣闊的發(fā)展前景。在我國的汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中，專用車列為貨車類唯一發(fā)展的重點產(chǎn)品。按國家發(fā)展規(guī)劃要求，到21世紀(jì)初和21世紀(jì)中，我國的專

8、用汽車品種將發(fā)展到近3000余種，專用汽車的年產(chǎn)量占載貨汽車產(chǎn)量將提高到55%左右。汽車起重機(jī)為專業(yè)汽車當(dāng)中的一種。目前我國起重機(jī)行業(yè)呈現(xiàn)出四大特點：第一個特點是汽車起重機(jī)是流動式起重機(jī)中的主導(dǎo)產(chǎn)品，其銷量占各類流動式起重機(jī)總和的80%以上，并以中、下噸位為主。第二個特點是我國汽車起重機(jī)的生產(chǎn)集中度較高。第三個特點我國履帶起重機(jī)增長幅度大。由于石化、石油、化工、能源、大型市政建設(shè)的快速發(fā)展，極大地刺激了大型履帶起重機(jī)市場。近兩年來，我國的生產(chǎn)企業(yè)積極開發(fā)履帶起重機(jī)產(chǎn)品，新近開發(fā)的較大噸位的新產(chǎn)品技術(shù)含量高，某些性能已達(dá)到世界同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平，并具有多項自主知識產(chǎn)權(quán)，國產(chǎn)的品牌逐步被廣大用戶接

9、受。國產(chǎn)起重機(jī)在中、小噸位領(lǐng)域與國外品牌有一定的競爭力。第四個特點是起重機(jī)出口劇增，進(jìn)口銳減。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，以及對提高作業(yè)效率的要求日益增高，作為汽車大家族中一個分支的汽車起重機(jī)，陸續(xù)出現(xiàn)了多種多樣的型式；2008年的北京奧運會和2010上海世博會都將拉動對汽車起重機(jī)的需求，而且大、重噸位的自卸車所占的比例也將進(jìn)一步增大。本文簡單介紹了近年來國內(nèi)外有關(guān)汽車起重機(jī)的應(yīng)用情況以其發(fā)展歷程，并大體列舉了部分研制成功且投入使用的車型和新近設(shè)計車型。另外，對目前擁有的汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計。1.2 本課題的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.2.1 近十年來國內(nèi)汽車起重機(jī)的發(fā)展史改革開放以

10、來，汽車工業(yè)作為國家支柱產(chǎn)業(yè)獲得了迅猛發(fā)展。尤其是加入WTO后，我國穩(wěn)定的政治與經(jīng)濟(jì)環(huán)境，廣闊的市場和豐富廉價的人力資源，使我國正成為世界先進(jìn)技術(shù)與資本的重要匯聚地。與此同時，國外各大汽車巨頭紛紛以合資合作、技貿(mào)合作、輸出先進(jìn)總成部件及管理經(jīng)驗等方式進(jìn)入我國汽車工業(yè)，極大地促進(jìn)了我國起重汽車工業(yè)的發(fā)展。隨著我國城市建設(shè)、公路建設(shè)及道路運輸業(yè)的快速發(fā)展，汽車更是日新月異，市場逐年增長，并出現(xiàn)了專業(yè)化、多元化、重型化、多功能化、智能化等發(fā)展趨勢。汽車起重機(jī)作為生產(chǎn)資料，因各種用途需要，形成了上百種結(jié)構(gòu)和數(shù)千個品種，需求量也是千差萬別的。為適應(yīng)專用汽車品種多、批量小、開發(fā)周期短的生產(chǎn)特點，絕大多數(shù)汽

11、車起重機(jī)企業(yè)采取了以銷定產(chǎn)的靈活供貨方式，庫存很少。多數(shù)企業(yè)采用了柔性化生產(chǎn)（一條生產(chǎn)線上可組裝多個品種）、有的企業(yè)則采用了專業(yè)化生產(chǎn)（一條生產(chǎn)線只組裝單個品種或少數(shù)近似品種）。有的企業(yè)只生產(chǎn)單一或少數(shù)近似品種，有的則生產(chǎn)許多品種（如10個以上）。多品種經(jīng)營雖然可以多方位適應(yīng)市場需求，增加生存適應(yīng)能力，但由于產(chǎn)品線過寬不利于組織專業(yè)化和規(guī)模化生產(chǎn)（至于多少輛算規(guī)?；a(chǎn)，應(yīng)視多種因素，如所占市場份額、市場總需求量、在本企業(yè)總產(chǎn)量中的比重等判定），而給生產(chǎn)、經(jīng)營帶來諸多不利；反之，將有利于實現(xiàn)專業(yè)化和規(guī)模化生產(chǎn)，把有限的優(yōu)勢和精力集中投入到少數(shù)優(yōu)勢品種上去。1.2.2 我國汽車起重機(jī)存在的問題我

12、國目前汽車起重機(jī)的發(fā)展雖然取得了一些成績，但與世界先進(jìn)國家的汽車起重機(jī)發(fā)展水平還有一定的距離。目前我國汽車起重機(jī)行業(yè)存在的問題主要有：（）盲目擴(kuò)大投資且低水平重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重。近一個時期以來，由于國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長，汽車起重機(jī)行業(yè)取得了空前發(fā)展，企業(yè)效益普遍較好；此外，由于國家對新增企業(yè)準(zhǔn)入門檻設(shè)置較低等原因，一方面，原有企業(yè)在原始資本積累后，積極擴(kuò)大廠房設(shè)備和產(chǎn)能，另一方面，非汽車行業(yè)資本大量向汽車行業(yè)轉(zhuǎn)移，這使得國內(nèi)汽車起重機(jī)企業(yè)的廠房面積、規(guī)模及工藝裝備水平得到空前發(fā)展，整個行業(yè)積聚了大量產(chǎn)能。但是，國內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)、市場開拓、企業(yè)管理水平等方面投入相對較少，造成低水平重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重。在未來一

13、個時期內(nèi)，我國的市場競爭將更加激烈；此外，國內(nèi)汽車起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)普遍存在做大而不是做強(qiáng)的思想，造成企業(yè)大而不強(qiáng)、產(chǎn)品多而不精的局面，綜合競爭實力較差。（）高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品發(fā)展緩慢。一些企業(yè)過分依賴國外技術(shù)，自主開發(fā)能力薄弱。我國現(xiàn)有起重機(jī)企業(yè)中，約70%的企業(yè)產(chǎn)品雷同，基本上，產(chǎn)品附加值低。一些高技術(shù)、高附加值的起重機(jī)車由于企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)和市場開發(fā)方面投入有限，仍擺脫不了進(jìn)口的局面。（）國內(nèi)汽車起重機(jī)開發(fā)生產(chǎn)不能適應(yīng)發(fā)展需要。一直以來，我國起重汽車特別是作業(yè)類汽車大多在汽車二類底盤基礎(chǔ)上改裝生產(chǎn)，很多的起重汽車系統(tǒng)匹配性能差，專用功能不能完全發(fā)揮。由于作業(yè)類專用汽車品種多、批量小，主機(jī)廠不

14、愿意每年為幾十輛甚至幾輛份的底盤投入過多的資金研發(fā)生產(chǎn)，一般的企業(yè)也沒有條件和實力進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)，而國外的同類產(chǎn)品只要滿足安全、環(huán)保要求，根據(jù)需要可以對底盤進(jìn)行范圍較大的改動。這種差異在一定程度上制約了我國起重汽車向更高水平發(fā)展，要從根本上解決這個問題，除了國家政策的引導(dǎo)外，還需全行業(yè)共同努力。（）行業(yè)管理、標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)不盡完善。目前汽車行業(yè)管理正處于轉(zhuǎn)型期，現(xiàn)行的汽車產(chǎn)品管理制度不盡完善。如國家發(fā)改委公告管理制度、國家認(rèn)監(jiān)委強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證制度、國家及地方環(huán)保目錄制度、車輛上牌管理制度等，多重管理制度給專用汽車生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展帶來了很多制約；此外，標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的制修訂跟不上產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)度，且行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體

15、系混亂，執(zhí)行有很大的隨意性，缺乏科學(xué)管理，企業(yè)不好好執(zhí)行和把握，嚴(yán)重制約了專用汽車行業(yè)的發(fā)展。1.2.3 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的發(fā)展趨勢對汽車起重機(jī)來說，起升動作是最頻繁的動作。目前最常用的起升液壓系統(tǒng)為定量泵、定量或變量馬達(dá)開式液壓系統(tǒng)，然而，現(xiàn)代施工對起升機(jī)系統(tǒng)提出了新的要求：節(jié)能、高效、可靠及微動性、平穩(wěn)性好。為了適應(yīng)這些新的要求，以前的定量泵將逐步被先進(jìn)可靠的具有負(fù)載反饋和壓力切斷的恒功率變量泵所取代，先前的定量馬達(dá)或液控變量馬達(dá)也將被電控變量馬達(dá)所取代。這種系統(tǒng)將能有效的達(dá)到輕載高速、重載低速和節(jié)能的效果。變幅液壓系統(tǒng)的發(fā)展趨勢也體現(xiàn)為節(jié)能高效，目前最先進(jìn)的為變幅下降是充分利用吊臂和重

16、物的重力勢能，實現(xiàn)重力下放，下放的速度由先導(dǎo)手柄來無機(jī)級控制，變幅平穩(wěn)沒有沖擊。對于具有五節(jié)以下伸縮臂的伸縮液壓系統(tǒng)，國內(nèi)一般采用同步或順序加同步的伸縮方式，當(dāng)采用兩級油缸時，上下兩油缸實現(xiàn)內(nèi)部溝通，一般采用插裝式平衡閥；對于具有五節(jié)以上伸縮的液壓系統(tǒng)，采用單缸插銷伸縮機(jī)構(gòu)，這種伸縮機(jī)構(gòu)自重輕，能大幅提高起重機(jī)的起重性能，能有效的控制整機(jī)的重量，通過采用多油口和多平衡閥的油路來提高伸縮的效率?；剞D(zhuǎn)也是起重機(jī)使用頻繁的動作，但相對而言，回轉(zhuǎn)所須功率最少，因而回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的最高要求是：回轉(zhuǎn)平穩(wěn)，起重作業(yè)無側(cè)載；回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢為通過小馬達(dá)、大傳動比來實現(xiàn)操作平穩(wěn)，通過設(shè)立回轉(zhuǎn)緩沖閥和自由滑轉(zhuǎn)機(jī)來實現(xiàn)

17、吊重的自動對中功能，從而有效防止側(cè)載的產(chǎn)生。機(jī)械式操縱是汽車起重機(jī)最簡單、最廣泛使用的一種操縱方式，然而最有前途的還是電比例操縱系統(tǒng)，借助于計算機(jī)技術(shù)和可編程技術(shù)，汽車起重機(jī)將向智能化發(fā)展。第2章 QY25型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)方案設(shè)計2.1 液壓系統(tǒng)總體方案設(shè)計液壓系統(tǒng)的作用一是通過動力元件將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能；二是將液壓能經(jīng)過執(zhí)行元件將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，一部機(jī)器通常由三部分組成，即原動機(jī)傳動機(jī)工作機(jī)。原動及的作用是把各種形態(tài)的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，是機(jī)器的動力源；工作機(jī)是利用機(jī)械能對外做功；傳動裝置設(shè)在原動機(jī)和工作機(jī)之間，起傳遞動力和進(jìn)行控制的作用。而本設(shè)計的起重機(jī)液壓系統(tǒng)就為傳動裝置。要求系

18、統(tǒng)隨動作用快，換向速度高，自動化程度高，安全可靠，壽命長，質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)緊湊，噪聲低，成本低。初步確定的設(shè)計方案為缸體的設(shè)計，動力裝置的選擇，控制裝置的選擇，液壓原理圖的繪制。綜合以上因素考慮，液壓系統(tǒng)方案設(shè)計如下：（1）選擇常流式液壓循環(huán)系統(tǒng)；（2）動力及元件的選擇為可逆的定量泵/馬達(dá)；（3）液壓回路的方向控制選擇電磁換向閥；（4）自行設(shè)計單桿雙作用液壓缸；（5）對泵、馬達(dá)及液壓閥體進(jìn)行選擇。汽車起重機(jī)要完成設(shè)計所要求的工作過程，必須具備以下基本液壓回路：支腿收放液壓回路、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓回路、伸縮臂伸縮液壓回路、伸縮臂變幅回路和吊重起升回路。下面根據(jù)QY25型汽車起重機(jī)的工作要求，對液壓系統(tǒng)的基

19、本回路進(jìn)行初步設(shè)計。2.2 支腿收放液壓回路的功能要求及設(shè)計汽車起重機(jī)作業(yè)時，因輪胎是彈性的，如直接承受過大的壓力則會帶來很大的安全隱患，因此必須首先放下支腿。支腿是汽車起重機(jī)的必備工作裝置，目的是提高穩(wěn)定性和安全性，有的車輛自帶水平儀，可把車體調(diào)整到水平狀態(tài)，以適應(yīng)不平的地面。支腿為H型，前后共4組，即每組支腿各有一個水平推力液壓缸，一個垂直支承液壓缸，工作時支腿外伸后成H形，這種形式的支腿很容易調(diào)平，對地面適應(yīng)性好，在支反力變化過程中不會爬移。其動力元件為齒輪泵，控制裝置為閥體，因為次機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和動作復(fù)雜，所以，一個閥體很難完成次結(jié)構(gòu)的控制裝置，初步選定為組合閥體，其中包括選擇閥和換向閥。

20、為了能夠滿足以上的功能要求設(shè)計的支腿收放液壓回路的結(jié)構(gòu)如圖2.1。2.2.1 水平缸的動作在圖2.1所示的支腿收放的液壓回路中，當(dāng)選擇閥2被置于上位時，泵排出的油經(jīng)管路，閥3至支腿水平缸7（共4個，并聯(lián)）。當(dāng)水平缸換向閥3置于上位時，壓力油進(jìn)入缸7的無桿腔，四個并聯(lián)的水平缸伸出；反之，水平缸縮回。1-溢流閥；2-選擇閥；3-水平缸換向閥；4-垂直缸換向閥；5-轉(zhuǎn)閥；6-支腿垂直缸；7支腿水平缸；8-齒輪泵；9-濾油器圖2.1 支腿液壓回路2.2.2 垂直缸的動作在圖2.1所示的支腿收放液壓回路中，當(dāng)垂直缸的換向閥4置于上位時，壓力油經(jīng)轉(zhuǎn)閥5、液壓鎖，分別進(jìn)入四個支腿垂直缸6的無桿腔，支腿伸出；

21、反之，壓力油經(jīng)閥4、管路、液壓鎖，分別進(jìn)入四個垂直缸6的有桿腔，支腿縮回。轉(zhuǎn)閥5為兩位開關(guān)轉(zhuǎn)閥，共四個并且相互獨立。設(shè)置轉(zhuǎn)閥的目的是調(diào)平車架，當(dāng)需要調(diào)整單獨一個垂直缸6的伸出長度時，將相應(yīng)的開關(guān)閥置于“通”位，再扳動閥4即可，其余三個閥關(guān)閉，另三個缸不工作，這樣可根據(jù)水平儀將機(jī)體調(diào)水平。垂直缸上直接安裝有液壓鎖，以防止起重作業(yè)時活塞桿也不會突然縮回（掉腿），這樣就防止了重大翻車事故的發(fā)生。液壓鎖還可以防止當(dāng)行駛或停放時支腿在重力作用下自動下沉。為了保證起重機(jī)的穩(wěn)定，一般要求對后支腿實行先放后收的操作，收放順序可有操作者來控制，也可根據(jù)需要同時操縱前、后支腿的動作。汽車起重機(jī)還安裝了穩(wěn)定器。穩(wěn)定

22、器液壓缸與后支腿液壓缸油路并聯(lián)，當(dāng)放后支腿時，穩(wěn)定器液壓缸的活塞桿會因負(fù)載阻力小而先于后支腿液壓缸伸出，推動檔塊將汽車與后橋剛性地連接起來，防止由于鋼板彈簧下垂造成后輪胎不能離開地面的弊病，從而改善作業(yè)穩(wěn)定性。在收支腿時，由于車重的作用，支腿液壓缸的活塞桿先收回，然后穩(wěn)定器液壓缸的活塞桿才收回，這樣可使輪胎平穩(wěn)著地。2.3 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓回路功能要求及設(shè)計支腿放下將汽車起重機(jī)支穩(wěn)后，就可將上車回轉(zhuǎn)相應(yīng)角度，將起重吊鉤對準(zhǔn)作業(yè)點，這樣工作機(jī)構(gòu)可在更大范圍內(nèi)作業(yè)。2.3.1 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓回路功能要求對回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的要求，能在整車穩(wěn)定后，上車能在固定的水平面上做360度回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不論是在空載或是滿載的

23、狀態(tài)下，存在著一定的慣性，這個慣性力要靠一定的裝置來取消，由于汽車起重機(jī)活動靈活可適合各種路面，包括傾斜的路面，這樣要求回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)不論是在空載或是滿載的狀態(tài)下不至于滑動而倒是重大翻車事件，所以要求此機(jī)構(gòu)要有鎖止裝置。另外，起重機(jī)的操縱機(jī)構(gòu)要求簡單方便，能狗用最簡單的操縱方法來完成復(fù)雜而繁重的工作過程，要求對控制裝置閥體進(jìn)行仔細(xì)的分析和選取，閥的選取將在第四章進(jìn)行介紹，動力裝置選擇泵體，執(zhí)行原件選擇液壓馬達(dá)，這樣可可完成預(yù)想的工作流程。2.3.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓回路的設(shè)計根據(jù)機(jī)構(gòu)的功能要求，設(shè)計的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的液壓回路如圖2.2所示。將選擇閥4置于下位時，泵排出的油經(jīng)管路、閥、管路、中心回轉(zhuǎn)接頭通至上車

24、?；芈分性O(shè)有外控制順序閥，其調(diào)壓范圍是59Mpa。管路的液壓壓力小于5Mpa時，順序閥關(guān)閉，液壓油只能經(jīng)管路、組合閥向蓄能器充液。若蓄能器的的壓力達(dá)到9Mpa（達(dá)到工作油要求），則順序閥打開，液壓供給回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。多路換向閥中的閥4為三位六通換向閥，當(dāng)其閥心處于中位時，從泵流出的油經(jīng)回油管和過濾器2回到油箱1，此時處于停止位。當(dāng)將閥心置于下位時，液壓油驅(qū)動軸向柱塞馬達(dá)12順時針或逆時針回轉(zhuǎn)，再通過小齒輪與大齒輪嚙合，驅(qū)動作業(yè)架回轉(zhuǎn)，作業(yè)架回轉(zhuǎn)速度13r/min?；剞D(zhuǎn)時上下平臺液壓元件的連接靠中心回轉(zhuǎn)接頭7連接，可不受相對轉(zhuǎn)動的影響。整個作業(yè)架的轉(zhuǎn)動慣量特別大，當(dāng)作業(yè)架需停留在某一位置時不能滑動，因

25、此在回路中設(shè)有一單向閥和回轉(zhuǎn)回路溢流閥3（調(diào)定壓力為17.5Mpa）.其做用是當(dāng)動力原件泵體持續(xù)泵入油液的時候，流入馬達(dá)的液壓油及壓力也就相應(yīng)的增大，當(dāng)油量達(dá)到某一極限時可能將鏈接動力原件于執(zhí)行原件的油路漲破，而導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，而溢流閥的作用就是當(dāng)泵體泵出的油的壓力過大時，并且達(dá)到某一極限時，我們規(guī)定為17.5MPa溢流閥自動打開，將高壓油泄入油箱當(dāng)中，起到保護(hù)系統(tǒng)的作用。 1-泵體；2-單項閥；3-單向溢流閥；4-換向閥；5-柱塞馬達(dá)；6-濾油器圖2.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓回路2.4 臂架變幅液壓回路功能要求及設(shè)計當(dāng)回轉(zhuǎn)停止后，操作者估計吊鉤與重物的角度，此時需將變幅回路進(jìn)行調(diào)整，變幅回路的作用是改

26、變臂架的起落位置，使之與車體形成一定角度，增加起重機(jī)的工作范圍，臂架變幅主要分為兩個工作過程，第一是起重機(jī)空載時調(diào)整起重臂的高度，將起重臂至于要起重物體之上，這個過程稱之為微調(diào)。第二是起重機(jī)滿載的狀態(tài)下來調(diào)節(jié)起重臂的高度，這就要求起重臂能在兩種壓力下工作，并且在兩種工況下能狗達(dá)到保壓的狀態(tài)，從而來完成預(yù)定的工作。通過分析臂架變幅液壓回路的工作狀況可以的到的結(jié)論是控制原件為閥體較為合理，既能起到控制作用有能保證回路中的壓力，這里，選擇控制的閥體為三位六通閥，既能保證控制的靈活穩(wěn)定同時又能保證通路中的液體始終保持流動狀態(tài)，為了滿足鎖止裝置的作用，這里選擇將平衡閥放在通路中來保證回路的壓力。平衡閥主

27、要是有一個單向閥和一個溢流閥同時組成的組合閥，為了滿足以上設(shè)計要求，設(shè)計如圖2.3所示的臂架變幅液壓回路。其工作過程，對準(zhǔn)作業(yè)點后操縱伸縮臂回路，使吊鉤處于重物正上方。是伸縮臂是一種舉升和下放重物的機(jī)構(gòu)，由伸縮臂缸驅(qū)動。伸縮臂回路的液壓油來自于齒輪泵5，泵排出的壓力油經(jīng)中心回轉(zhuǎn)接頭、管路進(jìn)行伸縮臂換向閥3。1-變幅缸；2-組合閥；3-控制閥；4-單向閥；5-齒輪泵；6-濾油器 圖2.3 臂架變幅液壓回路伸縮臂換向閥3置于下位時，壓力油經(jīng)平衡閥中的單向閥進(jìn)入缸14的無桿腔，使活塞上移，吊臂伸出，吊起重物；閥3置于上位時，液壓油進(jìn)入缸1的有桿腔，同時，液壓油經(jīng)控制油路將平衡閥的順序閥推開，該缸的無

28、桿腔回油使活塞下移，吊臂縮回，放下重物。如果吊臂在外負(fù)載做用下，縮回速度超過供油速度時，管路中的壓力隨之降低，平衡閥的順序閥開度變小，液壓缸縮回速度即被有效的控制。伸縮臂回路中溢流閥的調(diào)定壓力為17Mpa。閥3置于中位時，液壓缸有桿腔迅速卸載，平衡閥迅速關(guān)閉，活塞既停止下降，并被鎖定在該位置，此時，齒輪泵的油通至變幅換向閥3。在閥體3與缸1之間裝有一個在重物下降時限制下降速度的平衡閥28，形成平衡回路。2.5 伸縮臂液壓回路的功能要求及設(shè)計當(dāng)前面的一切工作準(zhǔn)備就緒后，進(jìn)入的是主要的工作狀態(tài)，即重物的起升，對準(zhǔn)作業(yè)點后操縱伸縮臂回路，使吊鉤處于重物正上方。是伸縮臂是一種舉升和下放重物的機(jī)構(gòu)，伸縮

29、機(jī)構(gòu)必須保證缸體具有一定的長度，使之能夠滿足將重物在原有的基礎(chǔ)上提升到一定的高度，一般這個高度根據(jù)不同噸位的起重機(jī)而定。在將重物起升一定高度的同時，還要保證重物能夠在操作著的控制下保證足夠的時間，不至于掉下來，這就是起重機(jī)中所說的鎖止裝置。另外此系統(tǒng)為長流式液壓起重系統(tǒng)，所以要保正伸縮臂缸不能因為液體的積累是缸體破裂，因而要求有一定的保護(hù)裝置，這種裝置要求在重物靜止時，保證重物不能因為重力的作用而下沉，這里選擇平衡閥來控制這個液壓回路。對伸縮臂回路的設(shè)計如圖2.4所示。 1-齒輪泵；2、3-單向溢流閥；4-組合閥；5-伸縮缸；6-單向閥；7-三位六通換向閥；8-濾油器圖2.4伸縮臂液壓回路伸縮

30、臂缸的工作情況，伸縮臂回路的液壓油來自于齒輪泵1，齒輪泵1排出的壓力油經(jīng)管路進(jìn)入伸縮臂換向閥7。伸縮臂換向閥7置于下位時，壓力油經(jīng)平衡閥中的單向閥進(jìn)入缸5的無桿腔，使活塞上移，吊臂伸出，吊起重物；閥7置于上位時，液壓油進(jìn)入缸5的有桿腔，同時，液壓油經(jīng)控制油路將平衡閥的順序閥推開，該缸的無桿腔回油使活塞下移，吊臂縮回，放下重物。如果吊臂在外負(fù)載做用下，縮回速度超過供油速度時，管路中的壓力隨之降低，平衡閥的順序閥開度變小，液壓缸縮回速度即被有效的控制。伸縮臂回路中溢流閥的調(diào)定壓力為17Mpa。閥7置于中位時，液壓缸有桿腔迅速卸載，平衡閥迅速關(guān)閉，活塞既停止下降，并被鎖定在該位置，此時，齒輪泵1的油

31、通至變幅換向閥7。在閥7與缸5之間裝有一個在重物下降時限制下降速度的平衡閥2，形成平衡回路。這就是伸縮臂液壓回路的工作狀況，既能完成大符合的工作，又能實現(xiàn)簡單的操作由于伸縮缸有多節(jié)，從而保證了起升高度高，占地面積小，便于安排機(jī)構(gòu)。2.6 吊重起升液壓回路的功能要求及設(shè)計吊重起升液壓回路其主要功能是實現(xiàn)垂直起升和放下重物，當(dāng)將起重機(jī)定位，調(diào)整好臂架的位置，之后的工作便是起升重物，而起升重物時，起重機(jī)要根據(jù)操作者的要求來改變自身的速度，這樣不能只一個速度上升，要求分有快檔和滿檔兩種檔位供操作者選擇，同樣下降時也應(yīng)有兩檔工作，來適合不同的工作狀況。從而使得工作能夠更有效率。另外，還要求重物能夠在不同

32、的高度停止，上升和下降。這樣就必須對回路要求有一定的控制和和鎖止裝置。來起到保壓的工作狀態(tài)，對此回路設(shè)計如圖2.5所示。1-液壓馬達(dá)；2-平衡閥；3-梭閥；4-溢流閥；5-五位六通換向閥；6-單向閥；7-齒輪泵；8-濾油器 圖2.5 吊重起升液壓回路下面介紹吊重起升液壓回路的工作狀況，將這個工作過程分為四個部分，分為慢檔上升、快檔上升、慢檔下降和快檔下降四個部分，進(jìn)行一一分析。1、慢檔上升操作者將閥5置于向上第一擋時，泵7排出的液壓油經(jīng)中心回轉(zhuǎn)接頭、管路、閥7和平衡閥中的單向閥進(jìn)入起升馬達(dá)1的油口A（起升馬達(dá)18驅(qū)動減速器和卷筒提升重物，實現(xiàn)舉重上升），馬達(dá)1以低轉(zhuǎn)速工作，使重物慢速起升。泵7

33、排出的油經(jīng)閥5的中位排出后，經(jīng)管路回油箱。2、快檔上升操縱者將閥5置于向上第二擋時，泵7從閥5的中位排出液壓油后，經(jīng)單向閥6與另外泵的液壓油合流進(jìn)入馬達(dá)1的油口A，此時進(jìn)入A口的流量增大，起升馬達(dá)1以高轉(zhuǎn)速工作，重物快速起升。B口出來的油經(jīng)閥5、管路回油箱。3、慢檔下降操作者將閥5置于向下第一擋時，泵7的液壓油進(jìn)入馬達(dá)1的油口B，同時控制油推開平衡閥的順序閥，馬達(dá)1以低轉(zhuǎn)速工作，重物慢速下降。泵7排出的油經(jīng)閥5回油箱。4、快檔下降操作者將閥5置于向下第二擋時，泵7與另外泵的液壓油合流進(jìn)入馬達(dá)1的油口B，起升馬達(dá)1以高轉(zhuǎn)速工作，重物快速下降。閥3為平衡閥，當(dāng)負(fù)載減小及重物的自重欲使馬達(dá)超速旋轉(zhuǎn)時

34、會發(fā)揮作用，這時馬達(dá)1的油口B的壓力低于油口A的壓力，平衡閥的順序閥開度減小，馬達(dá)轉(zhuǎn)速受限制，以防止負(fù)載超速下降；另一作用是當(dāng)平衡閥2與閥3之間的管路破裂時，可防止負(fù)載突然下落。綜上所述，在起重機(jī)的伸縮、變幅和起升等回路中，分別設(shè)置了平衡飯，保證了起重機(jī)操作安全、工作可靠和運動平穩(wěn)。在起升回路中安裝的溢流閥4起安全作用，其調(diào)定壓力值設(shè)定位1Mpa。2.7 本章小結(jié)本章主要是對QY25型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)方案的設(shè)計，通過給出的工況要求來設(shè)計各液壓回路，從而來實現(xiàn)預(yù)定的工作要求，另外對所設(shè)計的液壓系統(tǒng)進(jìn)行工作原理分析。具體說明此系統(tǒng)是如何工作。如何將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能在轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的工作過程，通過

35、各個支路的設(shè)計及分析，來確定整個液壓系統(tǒng)的原理及繪圖。為以后原理圖的繪制奠定了基礎(chǔ)。第3章 QY25型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)執(zhí)行裝置設(shè)計 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)執(zhí)行原件主要有液壓缸和液壓馬達(dá)兩種裝置，本章主要是對液壓回路執(zhí)行原件進(jìn)行設(shè)計，主要是缸體的設(shè)計。3.1 液壓系統(tǒng)已知參數(shù) 表3.1 液壓系統(tǒng)已知參數(shù)起升速度 左右幅度 伸縮缸的行程 支腿缸的行程 變幅缸的行程 支腿回路的最大工作壓力 齒輪泵1.1的轉(zhuǎn)速 齒輪泵1.2的轉(zhuǎn)速 齒輪泵1.3的轉(zhuǎn)速 起重機(jī)自身重量 變幅缸的工作壓力 所有液壓缸的工作效率 起重總重量 齒輪泵的流量 3.2 支腿收放執(zhí)行元件的設(shè)計3.2.1 支腿收縮缸的設(shè)計 根據(jù)支腿缸的

36、工作狀況，所處的環(huán)境以及承受的重量。對此收縮缸進(jìn)行參數(shù)的選擇，和額定參數(shù)的確定。工作壓力：工作效率：起重機(jī)的自身重量12t，起重重量25t，由于支腿有四個相同的液壓缸進(jìn)行分配所以有：支承重量：；即平均每個支腿的承受重量為7噸。1、液壓缸的有效工作面積 （3.1）式中 液壓缸有效工作面積；液壓缸負(fù)載；液壓缸機(jī)械效率；液壓缸工作壓力。在本設(shè)計中，；。帶入式（3.1）中，得由，得：查設(shè)計手冊選支腿缸的內(nèi)徑：；面積比：，即：式中 無活塞桿腔面積； 有桿腔的面積；流入無活塞桿腔油液的速度； 流入有桿活塞桿腔油液的速度。由，液壓缸活塞桿的直徑2、液壓缸的最大行程根據(jù)起重機(jī)支腿以及底盤的離地高度確定： 3、

37、最小導(dǎo)向長度 4、液壓缸的外徑壁厚 參考新編機(jī)械設(shè)計手冊缸筒的標(biāo)準(zhǔn)：選則壁厚為：12.5；缸的外徑：取105。5、活塞的寬度：6、查機(jī)械手冊1 7、單桿活塞式液壓缸外伸時的輸出速度（1） (3.2)式中 液壓缸有效工作面積； 流入液壓缸的流量。代人式（3.2）中，得： （2）單桿活塞式液壓缸活塞輸入時的輸出速度即：（3）液壓缸的作用時間： （3.3）式中 V液壓缸的面積；A液壓缸的作用面積；S液壓缸行程；Q進(jìn)入（或流出）液壓缸的流量。帶入公式3.3中，得：t=200s3.2.2 支腿水平缸的設(shè)計根據(jù)已知參數(shù)及系統(tǒng)的工作壓力和環(huán)境，可以確定：工作壓力：MPa；工作效率：；支承重量：t。1、液壓缸

38、的工作面積：由公式（3.1）得：mmm查新編機(jī)械設(shè)計手冊取缸徑為mm。面積即：mm查機(jī)械手冊水平液壓缸活塞的直徑mm。2、液壓缸的最大行程：根據(jù)液壓缸的伸縮長度取：mm。3、最小導(dǎo)向長度： mm。4、液壓缸的外徑壁厚： 查新編機(jī)械設(shè)計手冊2 選則缸筒的厚度：d=12.5mm；缸筒的外徑：D=75mm。5、活塞的寬度：根據(jù)公式： (3.4)式中 液壓缸的內(nèi)徑； 活塞的導(dǎo)向產(chǎn)度。本設(shè)計中D=50。代入公式3.4中，得： =0.850=40mm6、查機(jī)械手冊 mm mm mm mm mm mm3.2.3 變幅缸的設(shè)計根據(jù)變幅工作情況和工作環(huán)境確定：工作壓力：；工作效率：；起重質(zhì)量：。1、液壓缸的有效

39、工作面積的確定= =所以：D=，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)即變幅缸的內(nèi)徑尺寸：D=140 面積比： 即：mm。往返速度比：。2、活塞桿直徑的確定：根據(jù)公式： （3.5） 查機(jī)械手冊知道取活塞桿的直徑，即：mm3、液壓缸的最大行程查機(jī)械手冊得14、最小導(dǎo)向長度的確定根據(jù)公式： （3.6）式中 液壓缸的行程； 液壓缸的內(nèi)徑； 導(dǎo)向長度。代入公式（3.5）中，得：5、查機(jī)械手冊液壓缸的外徑1 6、活塞的寬度根據(jù)公式 （3.7） 7、查機(jī)械手冊3 mm mm mm mm 8、流速的確定根據(jù)公式（3.2）得： 式中 Q進(jìn)入液壓缸的流量（）；A液壓缸內(nèi)腔的作用面積（）。（1）單桿活塞式液壓缸縮入時的輸出速度 （2）液壓缸的

40、儲油量 A液壓缸的作用面積；S液壓缸的行程。3.3 缸體的聯(lián)接及材料1、缸體端部聯(lián)接模式采用簡單的焊接形式，其特點：結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕，使用廣泛。缸體焊接后可能變形，且內(nèi)徑不易加工。所以在加工時應(yīng)小心注意。主要用于柱塞式液壓缸。2、缸體的材料（45號鋼）液壓缸缸體的常用材料為20、35、45號無縫鋼管。因20號鋼的機(jī)械性能略低，且不能調(diào)質(zhì)，應(yīng)用較少。當(dāng)缸筒與缸底、缸頭、管接頭或耳軸等件需要焊接時，則應(yīng)采用焊接性能比較號的35號鋼，粗加工后調(diào)質(zhì)。一般情況下，均采用45號鋼，調(diào)質(zhì)到250HB。缸體毛坯也可采用鍛鋼、鑄鋼或鑄鐵件。鑄鋼可采用ZG35B等材料，鑄鐵可采用HT200HT350之間的

41、幾個牌號或球墨鑄鐵。特殊情況可采用鋁合金等材料。3、缸體的技術(shù)要求（1）缸體內(nèi)徑采用H8配合。表面粗糙度：Ra為0.3，且需衍磨。（2）缸體內(nèi)徑D的圓度公差值可按10級精度選取，圓柱度公差值按8級精度選取。（3）缸體端面T的垂直度公差可按7級精度選取。（4）當(dāng)缸體與缸頭采用螺紋聯(lián)接時，螺紋應(yīng)取為6級精度的公制螺紋。（5）當(dāng)缸體帶有耳環(huán)或銷軸時，孔徑或軸徑的中心線對缸體內(nèi)孔軸線的垂直公差值應(yīng)按9級精度選取。（6）為了防止腐蝕和提高壽命，缸體內(nèi)表面應(yīng)鍍以厚度為3040的鉻層，鍍后進(jìn)行衍磨或拋光。3.4 液壓缸主要零件結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求3.4.1 活塞1、活塞與活塞桿的聯(lián)接形式活塞與活塞桿的聯(lián)接型

42、式見表3.1表3.1 活塞與活塞桿的聯(lián)接型式聯(lián)接方式備注說明整體聯(lián)接用于工作壓力較大而活塞直徑又較小的情況 螺紋聯(lián)接常用的聯(lián)接方式半環(huán)聯(lián)接用于工作壓力、機(jī)械振動較大的情況下通過對缸體的設(shè)計及工作要求分析，確定活塞與活塞桿的聯(lián)接形式有表3.1選擇為螺紋聯(lián)接。2、密封元件選擇活塞與缸體的密封結(jié)構(gòu)，隨工作壓力、環(huán)境溫度、介質(zhì)等條件的不同而不同。常用的密封結(jié)構(gòu)見表3.2。表3.2 活塞與缸體的密封形式密封形式備注說明間隙密封用于低壓系統(tǒng)中的液壓缸活塞的密封活塞環(huán)密封適用于溫度變化范圍大，要求摩擦力小、壽命長的活塞密封1O型密封圈密封密封性能好，摩擦系數(shù)?。话惭b空間小，廣泛用于固定密封和運動密封Y型密封

43、圈密封用在20MPa下、往復(fù)運動速度較高的液壓缸密封結(jié)合本設(shè)計所需要求，采用O型密封圈密封比較合適。3、活塞的材料液壓缸常用的活塞材料為耐磨鑄鐵、灰鑄鐵（HT300、HT350）、鋼及鋁合金等，這里采用耐磨鑄鐵。4、活塞的技術(shù)要求（1）活塞外徑D對內(nèi)孔的徑向跳動公差值，按8級精度選取；（2）端面T對內(nèi)孔軸線的垂直度公差值，按7級精度選?。唬?）外徑D的圓柱度公差值，按10級精度選取。5、活塞桿端部結(jié)構(gòu)活塞桿的端部結(jié)構(gòu)分為外螺紋、內(nèi)螺紋、單耳環(huán)、雙耳環(huán)、球頭、柱銷等多種形式。根據(jù)本設(shè)計的結(jié)構(gòu)，為了便于拆卸維護(hù)，可選用內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)外接單耳環(huán)。（1）端部尺寸采用內(nèi)螺紋聯(lián)接。查表37-7-4，按照本設(shè)計

44、要求，選用直徑螺距-螺紋長=。（2）活塞桿結(jié)構(gòu)活塞桿有實心和空心兩種。實心活塞桿的材料為35、45號鋼；空心活塞桿材料為35、45號無縫鋼管。本設(shè)計采用實心活塞桿，選用45號鋼。6、活塞桿的技術(shù)要求（1）活塞桿的熱處理：粗加工后調(diào)質(zhì)到硬度為229285HB，必要時，再經(jīng)過高頻淬火，硬度達(dá)HRC4555。在這里只需調(diào)質(zhì)到250HB即可；（2）活塞桿徑和的圓度公差值，按911級精度選取。這里取10級精度；（3）活塞桿徑和的圓柱度公差值，按8級精度選?。唬?）活塞桿對的徑向跳動公差值為0.01mm；（5）端面T的垂直度公差值，按7級精度選?。唬?）活塞桿上的螺紋，一般應(yīng)按68級精度加工。這里由于載荷

45、不是很大，機(jī)械振動也較小，可按7級精度制造；（7）活塞桿上工作表面的粗糙度為Ra0.63m，為了防止腐蝕和提高壽命，表面應(yīng)鍍以厚度約為40m的鉻層，鍍后進(jìn)行衍磨或拋光。圖3.2 活塞桿3.4.2 活塞桿的導(dǎo)向、密封和防塵表3.3 導(dǎo)向套的導(dǎo)向方式導(dǎo)向方式備注說明缸蓋導(dǎo)向減少零件數(shù)量，裝配簡單，磨損相對較快導(dǎo)向套導(dǎo)向管通導(dǎo)向套可利用壓力油潤滑導(dǎo)向套，并使其處于密封狀態(tài)可拆導(dǎo)向套容易拆卸，便于維修。適用于工作條件惡劣、經(jīng)常更換導(dǎo)向套的場合球面導(dǎo)向套導(dǎo)向套自動調(diào)整位置，磨損比較均勻1、導(dǎo)向套（1）導(dǎo)向套的導(dǎo)向方式、結(jié)構(gòu)見下表：由于本設(shè)計舉升機(jī)，主要用于車輛的維修，在工作過程中液壓缸伸縮的次數(shù)相對較少

46、，所以磨損程度也相對較少。為了減少零件數(shù)量，降低成本可以采用缸蓋導(dǎo)向的導(dǎo)向方式。（2）導(dǎo)向套材料導(dǎo)向套的常用材料為鑄造青銅或耐磨鑄鐵。由于選用的是和缸蓋一體的導(dǎo)向套，所以材料和缸蓋也是相同的，都選用ZG45鑄鋼。（3）導(dǎo)向套的技術(shù)要求導(dǎo)向套的內(nèi)徑配合一般取為H8/f9，其表面粗糙度則為Ra0.9。2、活塞桿的密封與防塵這里仍采用O型密封圈，材料選擇薄鋼片組合防塵圈，防塵圈與活塞桿的配合可按H9/f9選取。薄鋼片厚度為0.5mm。3.4.3 液壓缸的排氣裝置排氣閥用于排除液壓缸內(nèi)的空氣，使其工作穩(wěn)定。通常將排氣閥安裝在液壓缸的端部，雙作用液壓缸應(yīng)安裝兩個排氣閥。常用的排氣閥結(jié)構(gòu)尺寸如圖3.4。圖

47、3.4 排氣閥的結(jié)構(gòu)3.4.4 液壓缸安裝聯(lián)接部分的型式1、液壓缸進(jìn)出油口接頭的聯(lián)接形式查新編機(jī)械設(shè)計手冊，進(jìn)出油口的聯(lián)接方式有多種。根據(jù)工作環(huán)境及進(jìn)出油口液壓油的壓力的要求，系統(tǒng)中無論是油道或是聯(lián)接動力原件與執(zhí)行原件油路中的油壓均為中高壓，為了防止由于油的壓力過高而使油路與各原件脫離。這里選擇螺紋聯(lián)接。2、缸蓋的材料液壓缸的缸蓋可選用35、45號鍛鋼或ZG35、ZG45鑄鋼或HT200、HT300、HT350鑄鐵等材料。在這里選擇ZG45鑄鋼。缸蓋按11級精度選取。3.4.5 計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸1、液壓缸的相關(guān)參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸液壓缸有關(guān)的設(shè)計參數(shù)見圖3.5所示：（a）液壓缸活塞桿工作在受

48、壓狀態(tài) （b）表示活塞桿受拉狀態(tài)。圖3.5 液壓缸運動示意圖活塞桿受壓時活塞桿受拉時 （3.8）式中 無桿腔活塞有效工作面積 ；有桿腔活塞有效工作面積 ；液壓缸工作腔壓力（Pa）；液壓缸回油腔壓力 Pa，其值根據(jù)回路的具體情況而定，一般可以按照下表估算；D活塞直徑（m）；d活塞桿直徑（m）。根據(jù)給出的這些參數(shù)和公式。就可將要計算的數(shù)據(jù)計算出來。3.5 本章小結(jié)本章是液壓缸的設(shè)計和個別液壓缸體的選取，通過對液壓缸的選擇和設(shè)計總結(jié)出了液壓缸的工用、分類。液壓缸是整個系統(tǒng)的主要執(zhí)行元件之一，在系統(tǒng)中起著無可替代的作用，是將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的元件。設(shè)計液壓缸需要考慮的問題很多，包括鋼筒的壁厚，承受的

49、壓力，以及起升的高度等等，此項設(shè)計是液壓與機(jī)械兩門學(xué)科的綜合運用。第4章 QY25型汽車起重機(jī)動力元件及輔件選擇 起重機(jī)由多種元件組成，包括動力元件，執(zhí)行元件和控制元件，這一章中主要是進(jìn)行動力元件及輔件的選擇。4.1 齒輪泵在液壓系統(tǒng)中，液壓泵和液壓馬達(dá)都是能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓泵是把驅(qū)動電動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓系統(tǒng)中油液的壓力能，供系統(tǒng)使用；液壓馬達(dá)是把輸來的油液的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使工作部件克服負(fù)載而對外做功。因此，就工作原理而言，大部分液壓泵和液壓馬達(dá)是可逆的。齒輪泵是一種常見的液壓泵。它的主要優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，造價低，外形尺寸小，重量輕，自吸性能好，對油的污染不敏感，工作可靠。

50、由于齒輪泵中的嚙合齒輪是軸對稱的旋轉(zhuǎn)體，故允許轉(zhuǎn)速較高。其缺點是流量不均勻和困油現(xiàn)象比較突出，噪聲高，排量不能調(diào)節(jié)。低壓齒輪泵的工作壓力為2.5MP；中高壓齒輪泵的工作壓力為1620MP；某些高壓齒輪泵的工作壓力已達(dá)32MP。齒輪泵的最高轉(zhuǎn)速一般可達(dá)3000r/min左右，在個別情況下，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)8000r/min。齒輪泵的低速性能差，當(dāng)其轉(zhuǎn)速低于200300r/min時，容積效率降到不能允許的地步。齒輪泵利用一對齒輪的嚙合傳動，使吸、排油腔的容積變化進(jìn)行工作。嚙合的齒輪為其核心部件，按照它們的嚙合形式不同，可分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵。外嚙合齒輪泵一般都采用一對相同的漸開線齒輪；內(nèi)嚙合

51、齒輪泵中的齒輪除了采用漸開線齒形外，還可采用擺線齒形。所以根據(jù)轉(zhuǎn)速和壓力的參數(shù)這里選擇外嚙合齒輪泵。4.1.1 齒輪泵參數(shù)的選擇（1）確定液壓泵的最大工作壓力由公式 （4.1）式中 液壓缸最大工作壓力； 液壓泵的最大工作壓力；從液壓泵出口到液壓缸入口之間的總的管路損失。根據(jù)公式4.2. （4.2）可以求出：初算可按經(jīng)驗數(shù)據(jù)選?。汗苈泛唵巍⒘魉俨淮蟮娜?.20.5Mpa；管路復(fù)雜，進(jìn)油口有調(diào)速閥的，取0.51.5 Mpa。這里取0.5Mpa。即：（2）確定液壓泵的流量K 系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取1.11.3，這里取1.2；液壓缸的最大流量，對于在工作中用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還需加上溢流閥的最小溢流量，一般取。在前面已經(jīng)初步選定臺面速度變化量=0.16m/s， 我們就設(shè)定臺面起升的最大速度，則活塞的運動速度應(yīng)用公式：，（這時在臺面剛剛起升狀態(tài)時，）；所以：。表4.1 齒輪泵的參數(shù)型號排量壓力轉(zhuǎn)