液壓千斤頂畢業(yè)設(shè)計(jì)

液壓千斤頂目錄TOC\o"1-5"\h\z第一章引言 2\o"CurrentDocument"第二章液壓千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)及組成 4\o"CurrentDocument"1） 液壓千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)圖 4\o"CurrentDocument"2） 液壓千斤頂?shù)慕M成 53） 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 5\o"CurrentDocument"第三章液壓千斤頂?shù)脑?7\o"CurrentDocument"1）液壓千斤頂原理圖 72） 液壓千斤頂?shù)奶攸c(diǎn) 8\o"CurrentDocument"第四章液壓千斤頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9\o"CurrentDocument"1）內(nèi)管設(shè)計(jì) 92）外管設(shè)計(jì) 103） 活塞桿設(shè)計(jì) 10\o"CurrentDocument"4）導(dǎo)向套的設(shè)計(jì) 11\o"CurrentDocument"5） 液壓千斤頂活塞部位的密封 146） 液壓千斤頂裝配圖 16\o"CurrentDocument"第五章液壓千斤頂常見的故障與維修 17\o"CurrentDocument"結(jié)論 19\o"CurrentDocument"致謝 20\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 21第一章引言機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，英語稱為Mechatronics，它是由英文機(jī)械學(xué)Mechanics的前半部分與電子學(xué)Electronics的后半部分組合而成。機(jī)電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》的副刊上，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展?，F(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械和微電子技術(shù)緊密集合的一門技術(shù)，他的發(fā)展使冷冰冰的機(jī)器有了人性化，智能化。機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。是現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說都是機(jī)電一體化的設(shè)備。液壓技術(shù)發(fā)展趨勢液壓技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化傳動(dòng)與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，世界各國對液壓工業(yè)的發(fā)展都給予很大重視。液壓傳動(dòng)是以液體作為工作介質(zhì)，利用液體的壓力能進(jìn)行能量的傳遞和控制的一門技術(shù)。液壓傳動(dòng)具有許多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、冶金、化工以及航空航天等領(lǐng)域。如今，隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)、電、液技術(shù)的緊密結(jié)合，使液壓技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用又進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段。隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展,汽車隨車千斤頂?shù)囊笠苍絹碓礁?同時(shí)隨著市場競爭的加劇,用戶要求的不斷變化,將迫使千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)質(zhì)量要不斷提高,以適應(yīng)用戶的需求。用戶喜歡的、市場需要的千斤頂將不僅要求重量輕,攜帶方便,外形美觀,使用可靠,還會(huì)對千斤頂?shù)倪M(jìn)一步自動(dòng)化,甚至智能化都有所要求。如何充分利用經(jīng)濟(jì)、情報(bào)、技術(shù)、生產(chǎn)等各類原理知識(shí),使千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)工作真正優(yōu)化?如何在設(shè)計(jì)過程中充分發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性勞動(dòng)和集體智慧,提高產(chǎn)品的使用價(jià)值及企業(yè)、社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益?如何在知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代充分利用各種有利因素,對資源進(jìn)行有效整合等等都將是我們面臨著又必須解決的重要的問題。千斤頂與我們的生活密切相關(guān)，在建筑、鐵路、汽車維修等部門均得到廣泛的應(yīng)用，因此千斤頂技術(shù)的發(fā)展將直接或間接影響到這些部門的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和工作。第二章液壓千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)及組成1）液壓千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)圖1開m螺母2大活二丈油4巨曲1開m螺母2大活二丈油4巨曲閥存5限位孔丫tLULLtr:?&展一pili:t嚴(yán)」8小油缸10單向閥9單向閥圖1液壓千斤頂設(shè)計(jì)方案示意圖液壓千斤頂結(jié)構(gòu)圖1所示，工作時(shí)通過上移6手柄使7小活塞向上運(yùn)動(dòng)從而形成局部真空，油液從郵箱通過單向閥9被吸入小油缸，然后下壓6手柄使7小活塞下壓，把小油缸內(nèi)的液壓油通過10單向閥壓入3大油缸內(nèi)，從而推動(dòng)2大活塞上移，反復(fù)動(dòng)作頂起重物。通過1調(diào)節(jié)螺桿可以調(diào)整液壓千斤頂?shù)钠鹗几叨?，使用完畢后扭轉(zhuǎn)4回油閥桿，連通3大油缸和郵箱，油液直接流回郵箱，2大活塞下落，大活塞下落速度取決于回油閥桿的扭轉(zhuǎn)程度。2）液壓千斤頂?shù)慕M成液壓系統(tǒng)主要由：動(dòng)力元件（油泵）、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達(dá)）、控制元件（各種閥）、輔助元件和工作介質(zhì)等五部分組成。1、動(dòng)力元件（油泵）它的作用是把液體利用原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓力能，是液壓傳動(dòng)中的動(dòng)力部分。2、執(zhí)行元件（油缸、液壓馬達(dá)）它是將液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。其中，油缸做直線運(yùn)動(dòng)，馬達(dá)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。3、 控制元件包括壓力閥、流量閥和方向閥等，它們的作用是根據(jù)需要無級(jí)調(diào)節(jié)液壓動(dòng)機(jī)的速度，并對液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。4、 輔助元件除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件及郵箱等，它們同樣十分重要。5、 工作介質(zhì)工作介質(zhì)是指各類液壓傳動(dòng)中的液壓油或乳化液，它經(jīng)過油泵和液動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。3）液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)1、液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)（1）體積小、重量輕，例如同等功率液壓馬達(dá)的重量只有電動(dòng)機(jī)的10%?20%,因此慣性力較小。（2）能在給定范圍內(nèi)平穩(wěn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引速度，并可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，且速度范圍最大可達(dá)1:2000（一般為1:100）.（3）轉(zhuǎn)向容易,在不改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的情況下,可以較方便地實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。液壓泵和液壓馬達(dá)之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴(yán)格限制。由于采用油液為工作介質(zhì)，元件相對運(yùn)動(dòng)表面間能自行潤滑，磨損小，使用壽命長。操縱控制簡便，自動(dòng)化程度高。容易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。液壓元件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和使用。2、液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)使用液壓傳動(dòng)對維護(hù)的要求高，工作油要始終保持清潔。對液壓元件制造精度要求高，工藝復(fù)雜，成本較高。液壓元件維修較復(fù)雜，且需有較高的技術(shù)水平。液壓傳動(dòng)對油溫變化較敏感，這會(huì)影響它的工作穩(wěn)定性，因此液壓傳動(dòng)不宜在很高或很低的溫度下工作，一般工作溫度在-15°C?60°C范圍內(nèi)較合適。液壓傳動(dòng)在能量轉(zhuǎn)化的過程中，特別是在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，其壓力大，流量損失大，因此系統(tǒng)效率較低。

第三章液壓千斤頂?shù)脑?）液壓千斤頂原理圖液壓千斤頂工作原理圖1-郵箱2-放竝閥3-大缸4-大活塞壬單向閥6-杠桿手柄7-小活塞8-小缸體9-單向閥圖1-1液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟砣鐖D1-1所示，大缸體3和大活塞4組成舉升缸；杠桿手柄6、小缸體8、活塞7、單向閥5和9組成手動(dòng)液壓泵?；钊透左w之間保持良好的配合關(guān)系，又能實(shí)現(xiàn)可靠的密封。當(dāng)抬起手柄6，使小活塞7向上移動(dòng)，活塞下腔密封容積增大形成局部真空時(shí)，單向閥9打開，油箱中的油在大氣壓力的作用下通過吸油管進(jìn)入活塞下腔，完成一次吸油動(dòng)作。當(dāng)用力壓下手柄時(shí)，活塞7下移，其下腔密封容積減小，油壓升高，單向閥9關(guān)閉，單向閥5打開，油液進(jìn)入舉升缸下腔，驅(qū)動(dòng)活塞4使重物G上升一段距離，完成一次壓油動(dòng)作。反復(fù)地抬、壓手柄，就能使油液不斷地被壓入舉升缸，使重物不斷升高，達(dá)到起重的目的。如將放油閥2旋轉(zhuǎn)90°（在實(shí)物上放油閥旋轉(zhuǎn)角度是可以改變的），活塞4可以在自重和外力的作用下實(shí)現(xiàn)回程。這就是液壓千斤頂?shù)墓ぷ鬟^程。2）液壓千斤頂?shù)奶攸c(diǎn)液壓千斤頂是一種將密封在油缸中的液體作為介質(zhì)，把液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能從而將重物向上頂起的千斤頂。它結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、舉升力大，易于維修，但同時(shí)制造精度要求較高,若出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象將引起舉升汽車的下降,保險(xiǎn)系數(shù)降低,使用其舉升時(shí)易受部位和地方的限制.傳統(tǒng)液壓千斤頂由于手柄、活塞、油缸、密封圈、調(diào)節(jié)螺桿、底座和液壓油組成。它利用了密閉容器中靜止液體的壓力以同樣大小各個(gè)方向傳遞的特性。優(yōu)點(diǎn)：輸出推力大。缺點(diǎn)：效率低。第四章液壓千斤頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)內(nèi)管設(shè)計(jì)已知千斤頂?shù)念~定載荷為19600N,初定額定壓力為15Mpa。千斤頂?shù)淖畹褪褂酶叨葹?92mm,最高使用高度為277mm.根據(jù)以上要求可以得到如下計(jì)算結(jié)果：F二PXA 得到A=19600/9.8/150=13.3cm2所以內(nèi)管的直徑D=42mm，長為115mm，有效長度為85mm這里 F二外部作用力(kgf)A二內(nèi)管的作用面積(cm2)P二被傳遞的壓力(kgf/cm2)內(nèi)管的壁厚§為6=8+C+C012根據(jù)公式6〉PmaxD/26(m) 6 6N0 p p=b/查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可知6550(無縫鋼管,牌號(hào)20)b=N為安全系數(shù)一般取56>15X0.042/(2X550/5)=0.002m=2mm06=6+C+C=3mm012上式中C1為缸筒外徑公差余量C2為腐蝕余量缸筒壁厚的驗(yàn)算根據(jù)公式Pn<=0.356(D12-D2)/D12MPas0.35X550X0.00054/0.002304=50MPaPn=15MPa所以缸筒的臂厚完足滿足設(shè)計(jì)需要的要求.2）外管設(shè)計(jì)立式千斤頂?shù)耐夤苤饕淖鳛槭怯脕韮?chǔ)存多余的液壓油，在無電動(dòng)源作用的情況下，外管起了一個(gè)油箱的作用。由上可知道內(nèi)管的內(nèi)徑為42mm可得V二AH=3.14X2.12X8.5=117.7cm2內(nèi)外管的外徑D=66mm可得V二AH=3.14X3.32X10=341.94cm2外△V=V-V=341.94-117.7=224.24cm2外內(nèi)所以△V〉V內(nèi)，完全滿足要求.3）活塞桿設(shè)計(jì)活塞桿是液壓缸傳遞力的重要零件，它承受拉力，壓力，彎力，曲力和振動(dòng)沖擊等多種作用力，所以必須有足夠的強(qiáng)度和剛度，由于千斤頂?shù)囊簤焊谉o速比要求，可以根據(jù)液壓缸的推力和拉力確定。參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表17-6-16可根椐內(nèi)管的內(nèi)徑D=42mm，初步確定活塞桿的外徑為d=30mm活塞桿強(qiáng)度的計(jì)算活塞桿在穩(wěn)定的工況下，只受縱向推力，可按下式進(jìn)行計(jì)算

6二FX10-6/(nd2/4)〈二6MPaP可得6=19600X10-6/(0.03X3.14/4)=27.7查表可知6的許用應(yīng)力為100-110MPa(無縫鋼管)P所以6<6P所以活塞桿的設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度完全滿足?；钊麠U彎曲穩(wěn)定性驗(yàn)算可以用實(shí)用驗(yàn)算法活塞桿彎曲計(jì)算長度為L=KSmf具體可以根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表17-6-16中選取4)導(dǎo)向套的設(shè)計(jì)活塞桿導(dǎo)向套裝在內(nèi)管的有桿側(cè)端蓋內(nèi)，用以對活塞桿進(jìn)行導(dǎo)行，內(nèi)裝有密封裝置以保證缸筒有桿腔的密封，導(dǎo)向套采用非耐磨材料時(shí)，內(nèi)圈可設(shè)導(dǎo)向環(huán)，用以作活塞桿的導(dǎo)向。L飛。-5￡5口ICIP1rllw亍L飛。-5￡5口ICIP1rllw亍根據(jù)千斤頂?shù)氖芰Ψ绞剑梢宰饕韵路治鯩erCX6活塞桿導(dǎo)向套受力圖如上圖所示，垂直安放的千斤頂，無負(fù)載導(dǎo)向裝置，受偏心軸向載荷9800N,L=0.1m時(shí)M=FLNmFd=KM/LN0 1 1 0G可得M=9800X0.1=9800Nm0Fd=KM/L(N)1 0G可得F=1.5X9800/0.057=2.5X105Nd在上式中F 導(dǎo)向套承受的載荷，NdM 外力作用于活塞上的力矩，N.m0F 作用于活塞上的偏心載荷，N1L 載荷作用的偏心矩，mL 活塞至導(dǎo)向套間距，m。GD、d 分別為活塞及活塞桿外徑，m

5）液壓千斤頂活塞部位的密封在大活塞與大油缸配合部位采用的尼龍碗形密封件與o形密封圈組合而成的組合密封裝置，由于橡膠具有良好的彈性，受力時(shí)迫使尼龍碗的唇邊與缸壁貼合，起良好的密封作用。缺點(diǎn)如圖：

密封圈處在小孔口，缸中的超高壓工作油在限位孔處存在極大的壓力差，會(huì)使密封圈在此處遭受極大的撕拉作用。從而產(chǎn)生損傷，形成軸向溝痕。此溝痕隨著起重物的加重，限位孔直徑的增大以及超越限位孔次數(shù)的增多而變大加深，最終會(huì)破壞了密封圈的密封性能。致使活塞不能推動(dòng)重物上升。為此。要求密封圈材質(zhì)的強(qiáng)度要高。由于面柱與面柱面的配合始終存在一定的誤差，為了避免因?yàn)橛鸵簡为?dú)進(jìn)入一邊空隙造成壓力不平衡而引起活塞卡死現(xiàn)象，可以在活塞與大油缸配合的活塞頭上適當(dāng)開辟油溝，平衡各邊壓力。6）液壓千斤頂裝配圖液壓千斤頂107單向閥單向閥裝配圖第五章液壓千斤頂常見的故障與維修液壓千斤頂常見故障及處理方法問題原因解決方式千斤頂無法頂升、頂升緩慢或急速泵浦油箱油量太少依照泵浦型號(hào)添加所需液壓油

泵浦洩壓閥沒有上緊上緊洩壓閥油壓接頭沒有上緊確實(shí)上緊油壓接頭負(fù)載過重依照千斤頂額定負(fù)載使用油壓千斤頂組內(nèi)有空氣將空氣排出千斤頂柱塞卡死不動(dòng)分解千斤頂檢修內(nèi)壁及油封千斤頂頂升但無法持壓油路間沒有鎖緊漏油上緊油路間所有接頭從油封處漏油更換損壞油封泵浦內(nèi)部漏油檢修油壓泵浦千斤頂無法回縮、回縮緩慢及不正常泵浦洩壓閥沒有打開打開泵浦洩壓閥泵浦油箱油量過多依照泵浦型號(hào)存放所需液壓油油壓接頭沒有上緊確實(shí)上緊油壓接頭油壓千斤頂組內(nèi)有空氣將空氣排出油管內(nèi)經(jīng)太小使用較大內(nèi)經(jīng)油管千斤頂回縮彈彈簧損壞分解千斤頂檢修電動(dòng)油壓泵浦無法起動(dòng)電源沒接或開檢杳電源、開關(guān)繼電器、開關(guān)或碳刷可能損壞檢查更換損壞零件電源安培數(shù)不夠增加另一個(gè)電源回路馬達(dá)電流安培數(shù)過高馬達(dá)損壞更換馬達(dá)洩壓閥設(shè)定不當(dāng)重新設(shè)定洩壓閥壓力齒輪泵浦內(nèi)部損壞檢修齒輪泵浦液壓油流入馬達(dá)部位齒輪泵浦軸心油封損壞折開馬達(dá)及齒輪泵浦更換損壞油對泵浦連轉(zhuǎn)有異音齒輪泵浦柱塞卡住或彈簧、折開齒輪泵浦更換損壞零件鋼珠移位或損壞液壓油流入馬達(dá)部位齒輪泵浦軸心油對損壞折開馬達(dá)及齒輪泵浦更換損壞油封泵浦無法輪油、使千斤頂柱塞完全伸出或柱塞伸出有抖動(dòng)現(xiàn)象泵浦油箱油量太少在千斤頂完全縮回時(shí)，依照泵浦型號(hào)添加所需液壓油泵浦油位內(nèi)有異物阻塞或過濾器檢查并清潔過濾器阻塞從洩壓閥沒有上緊油壓接頭沒有上緊確實(shí)上緊油壓接頭液壓油溫度太低或黏度太高更換適當(dāng)液壓油油壓千斤頂組內(nèi)有空氣將空氣排出釋壓放洩閥松動(dòng)檢查并上緊泵浦無法建壓或持壓釋壓放洩閥漏油清潔檢修鋼珠及油封釋壓放洩閥設(shè)定壓力太低設(shè)定正確壓力泵浦過濾器陽塞清潔過濾器更換液壓油結(jié)論畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，通過這次對液壓千斤頂理知識(shí)和實(shí)際設(shè)計(jì)的相結(jié)合，鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)，解決實(shí)際工程問題的能力，同時(shí)也提高了我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)范能力以及其他專業(yè)知識(shí)水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力以及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在，提高是有限的但卻是全面的，正是這一次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我積累了許多實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝起來，也必然讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。順利如期的完成本此畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心，但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的許多不足與欠缺，留下了些許遺憾，不