摘要:液压传动的基础原理是机械能与液压能的相互转换，液压千斤顶是典型的利用液压传动的设备，适用于起重高度不大的各种起重作业。它由油室、油泵、储油腔、活塞、摇把、油阀等主要部分所组成。液压千斤顶具有结构紧密相连、体积小、重量轻、携带方便、性能可靠等优点，被大范围的应用于流动性起重作业，是维修汽车、拖拉机等理想工具。其结构轻巧坚固、灵活可靠，一人即可携带和操作，千斤顶是用刚性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在小行程内顶升重物的轻小起重设备。
本文通过对分体式液压千斤顶的分析按规定参数进行设计、校核，层层推进，步步为营，逐步阐述液压千斤顶设计的全过程包括液压系统和泵站的设计。尤其液压缸和液压泵站的设计运用已掌握的液压结构原理知识、机械设计与制造理论及计算公式、机械加工工艺，确定了整个液压系统各个零件的几何尺寸，确保了液压千斤顶的质量和强度。
自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二三百年的历史。直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后，液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线年代以后，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而快速地发展。因此，液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。我国的液压技术最初应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机和工程机械。现在，我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术和进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。
目 录 第一章 绪 论 . 4 1.1液压技术的发展及应用 . 4 1.2液压千斤顶的分类 . 6 1.3液压千斤顶原理分析 . 7 1.3.1等压特性 . 7 1.3.2等体积特性 . 7 1.3.3能量守恒特性 . 7 第二章 液压千斤顶的总体设计的具体方案 . 9 2.1液压千斤顶总体结构方案 . 9 2.2液压千斤顶的组成 . 10 2.2.1动力元件（油泵） . 10 2.2.2执行元件（油缸、液压马达） . 10 2.2.3控制 元件 . 10 2.2.4辅助元件 . 10 2.2.5工作介质 . 10 第三章 液压千斤顶结构设计 . 11 3. 1液压缸工作负载的计算 . 11 3. 2液压缸工作所承受的压力的选定 . 11 3. 3活赛式液压缸内径及活赛杆直径的确定 . 12 3.3.1液压缸内径及活赛杆直径计算 . 12 3.3.2活塞材料及加工要求 . 12 3. 4液压缸的推力和流量计算 . 12 3.4.1液压缸的推力计算 . 12 3. 4.2液压缸的流量计算 . 13 3. 5活塞杆直径的验算 . 13 3. 6液压缸壁厚的确定 . 14 3. 7液压缸缸底和缸盖的设计 . 15 3. 7.1缸底厚度的确定 . 15 3. 7.2缸盖厚度 . 15 3. 7.3液压缸缸底和缸盖的材料及加工要求 . 15 3. 8液压缸缸筒的设计 . 16 3. 8.1缸筒的尺寸确定 . 16 3. 8.2油缸的壁厚校验 . 16 3. 8.3缸筒材料及加工要求 . 16 3. 9液压缸进出油口尺寸的确定 . 17 3. 10液压缸结构设计 . 17 3. 10.1最小导向长度的确定 . 17 3. 10.2活塞与缸 体的密封方式 . 18 nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 1 3. 11活塞杆的导向装置 . 18 3. 12液压缸主要零件的材料和技术方面的要求 . 19 第四章 液压千斤顶液压系统 方案选择 . 20 4.1 油路循环方式的分析和选择 . 20 4.2 开式系统油路组合方式的分析选择 . 21 4.3 调速方案的选择 . 21 4.4 液压系统原理图的确定 . 21 第五章 液压元件的选择计算及其连接 . 23 5.1 油泵和电机选择 . 23 5.1.1泵的额定流量和额定压力 . 23 5.1.2 电机功率的确定 . 24 5.1.3 连轴器的选用 . 26 5.2 控制阀的选用 . 26 5.2.1 压力控制阀 . 27 5.2.2 流量控制阀 . 27 5.2.3 方向控制阀 . 28 5.3 管路，过滤器，其他辅助元件的选择计算 . 28 5.3.1 管路 . 28 5.3.2 过滤器的选择 . 29 5.3.3 辅件的选择 . 30 5.4 液压元件的连接 . 30 5.4.1 液压装置的总体布置 . 30 5.4.2液压元件的连接 . 30 5.5油箱及附件 . 31 5.5.1 油箱的容积 . 31 第六章 液压泵站的选择 . 32 6.1 液压泵站的组成及分类 . 32 6.2 液压泵站的选择 . 32 6.3液压油的选用 . 32 第七章 液压系统性能验算 . 34 7.1系统压力损失验算 . 34 7.2系统的总效率验算 . 35 第八章 液压千斤顶常见的故障与维修 . 36 结 论 . 38 参考文献 . 39 致 谢 . 40 nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 2 摘要 :液压传动的基础原理是机械能与液压能的相互转换，液压千斤顶是典型的利用液压传动的设备， 适用于起重高度不大的各种起重作业。它由油室、油泵、储油腔、活塞、摇把、油阀等主要部分所组成。 液压千斤顶具有结构紧密相连、体积小、重量轻、携带方便、性能可靠等优点，被大范围的应用 于流动性起重作业，是维修汽车、拖拉机等理想工具。其结构轻巧坚固、灵活可靠，一人即可携带和操作，千斤顶是用刚性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在小行程内顶升重物的轻小起重设备。 本文 通过对分体式液压千斤顶的 分析 按 规定 参数进行设计、 校核 ， 层层推进，步步为营，逐步 阐述液压千斤顶设计的全过程 包括液压系统和泵站的设计 。 尤其 液压缸和液压泵站的设计 运用已掌握的液压结构原理知识、机械设计 与 制造理论及计算公式 、机械加工工艺，确定了整个液压系统各个零件的几何尺寸，确保了液 压千斤顶的质量和强度。 关键词 : 液压 千斤 顶 油缸 泵站 设计 维护 nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 3 Abstract: The basic principle of the hydraulic drive is mechanical and hydraulic energy conversion, hydraulic jack is a typical use of hydraulic equipment, suitable for a variety of lifting operations lifting height. It consists of the main part of the oil chamber, oil pump, oil chamber, piston, crank, oil valve. Hydraulic jack has a compact structure, small size, light weight, convenient to carry, reliable performance, are widely used liquidity lifting operation, is the ideal tool for maintenance such as automobiles, tractors. Its structure is light, solid, flexible and reliable, one person can carry and operate as a working device, jack rigid top piece, the claws through the top of the bracket or the bottom of a small stroke lifting small light weight lifting equipment. This paper the split hydraulic jacks analysis by the specified parameter design, checking every level to promote, at every step, a step by step description of the hydraulic jack design process, including the design of the hydraulic system and pumping stations. In particular, the design of hydraulic cylinders and hydraulic pump station use has mastered the hydraulic structure knowledge of the principles, mechanical design and manufacturing theory and formulas, machinery processing to determine the geometry of the various parts of the entire hydraulic system to ensure the quality and strength of the hydraulic jacks . Key words: Hydraulic jack Cylinder Pumping station Design Maintenance nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 4 第一章 绪 论 1.1 液压技术的发展及应用 自 18 世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二三百年的历史。直到 20世纪 30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后，液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线 年代以后，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而快速地发展。因此，液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。当前液压技术正向迅速、高 压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计 (CAD)、计算机辅助测试 (CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。我国的液压技术最初应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机和工程机械。现在，我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术和进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使 用。 液压传动之所以能得到普遍的应用，是由于它具有以下的主要优点： (1)由于 液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构，这是比物理运动优越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采取了液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的物理运动，不仅操作便捷，而且外形好看大方。 (2)液压传动装置的重量轻、结构紧密相连、惯性小。例如，相同功率液压马达的体积为电动机的 12% 13%。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至 0.0025 N/W(牛 /瓦 ),发电机和电动机则约为 0.03 N/W。 (3)可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达，能轻松实现无级调速，调速范围可达 1 2000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。 nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 5 (4)传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。正因为此特点，金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采取了液压传动。 (5)液压装置易于实现过载保护 借助于设置溢流阀等，同时液压件能自行润滑，因此常规使用的寿命长。 (6)液压传动容易实现自动化 借助于各种控制阀，特别是采取了液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而 且能轻松实现遥控。 (7)液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。 液压传动的缺点是： (1)液压系统中的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使得液压传动不能确保严格的传动比。 (2)液压传动对油温的变化比较敏感，气温变化时，液体粘性变化，引起运动特性的变化，使得工作的稳定性受一定的影响，所以它不宜在气温变化很大的环境条件下工作。 (3)为减少泄漏，以及为满足某些性能上的要求，液压元件的配合件制造精度要求比较高，加工工艺较复杂。 (4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用起来更便捷。 (5)液压系统出现故障不易检查和排除。 总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的逐步的提升，有些缺点正在慢慢地加以克服。液压传动存在广泛的发展前途。 随着我们国家汽车工业的加快速度进行发展 ,汽车随车千斤顶的要求也慢慢变得高 ;同时随市场竞争的加剧 ,用户想要的一直在变化 ,将迫使千斤顶的设计质量要逐步的提升 ,以适应用户的需求。用户喜欢的、市场需要的千斤顶将不仅要求重量轻 ,携带方便 ,外形好看 ,使用可靠 ,还会对千斤顶的进一步自动化 ,甚至智能化都有所要求。如何充分的利用经济、情报、技术、生产等各类原理知识 ,使千斤顶的设计工作 真正优化 ?如何在设计过程中充分的发挥设计人员的创造性劳动和集体智慧 ,提升产品的使用价值及企业、社会的经济效益 ? 如何在知识经济的时代充分的利用各种有利因素 ,对资源进行相对有效整合等等都将是我们面临着又一定要解决的重要的问题。千斤顶与我们的生活紧密关联，在建筑、铁路、汽车维修等部门均得到普遍的应用，因此千斤顶技术的发展将直接或间接影响到这些部门的正常运转和工作。 nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 6 1.2 液压 千斤顶 的分类 千斤顶 是一种起重高度小 (小于 1 )的最简单的起重设备，它大多数都用在厂矿、 交通 运输等部门作为车辆修理及其它起重、支撑等工作。其结构轻巧 坚固、灵活可靠，一人即可携带和操作。千斤顶是用刚性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在小行程内顶升重物的 ,轻小起重设备它有 机械 式和 液压 式两种。机械式千斤顶又有齿 条式与螺旋式两种，由于起重量小，操作费力，一般只用于机械维修工作，在修桥过程中不适用。液压式千斤顶结构紧密相连，工作平稳，有自锁作用，故使用广泛。其缺点是起重高度有限，起升速度慢。 液压千斤顶分为通用和专用两类。 通用液压千斤顶适用于起重高度不大的各种起重作业。它由油室、油泵、储油腔、活塞、摇把、油阀等主要部分所组成。 工作时，只要往复扳动摇把，使手动油泵不断向油缸内压油， 由于油缸内油压的不断增高，就迫使活塞及活 塞上面的重物一起向上运动。打开回油阀，油缸内的高压油便流回储油腔，于是重物与活塞也就一起下落。 专用液压千斤顶使专用的张拉机具，在制作预应力混凝土结构物件时，对预应力 钢 筋施加张力。专用液压千斤顶多为双作用式。常用的有穿心式和锥锚式两种。 穿心式千斤顶适用于张拉钢筋束或钢丝束，它主要由张拉缸、顶压缸、顶压 活塞及弹簧等部分所组成。它的特点是：沿拉伸轴心有一穿心孔道，钢筋 (或钢丝 )穿入后由尾部的工具锚固。 近年 来随着科学技术的快速的提升，同时带动 自动控制系统日新月异更新，液压技术 的应用正在不断地走向深 入。 nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 7 1.3 液压千斤顶原理分析 液压千斤顶主要运用的是“液压传动”原理 : 如图为“液体传动”的原理简化图： 1.3.1 等压特性 根据帕斯卡定律“平衡液体内某一点的液体压 等值地传递到液体内各处”，即： P1=P2=P=F/S1=Mg/S2 1.3.2 等体积特性 假设活塞 1向下移动体积 L1，则液压缸被挤出的液体体积为 S1*L1。这部分液体进入液压缸 4，使活塞 5上升 L2，其让出的体积为 S2*L2。即： S1*L1 = S2*L2 活塞 1的速度 v1=L1/t，活塞 5的速度 v2=L2/t，则有： v2/v1= S1/ S2 1.3.3 能量守恒特性 F/Mg= S1/ S2 v2/v1= S1/ S2 F* v1=Mg* v2 等式左边和右边分别代表输出和输入的功率。这说明液压传递在不考虑损耗的情况下，能轻松实现能量的等值传递。 下面我们根据“液体传动”原理来分析液压千斤顶的工作原理。 nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 8 大油缸 9和大活塞 8组成“举升液压缸”。杠杆手柄 1、小油缸 2、小活塞 3、单向阀 4 和 7 组成“手动液压泵” 。如提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端油腔容积增大，形成局部线 中吸油；用力压下手柄，小活塞下移，小活塞下腔压力升高，单向阀 4关闭，单向阀 7打开，下腔的油液经管道 6输入举升油缸 9的下腔，迫使大活塞 8向上移动，顶起重物。再次提起手柄吸油时，单向阀 7自动关闭，使油液不能倒流，来保证了重物不会自行下落。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起。如果打开截止阀 11，举升缸下腔的油液通过管道 10、截止阀 11流回油箱，重物就向下移动。这就是液压千 斤顶的工作原理。 当用力压下手柄时，液压千斤顶实际上的意思就是前面分析的“液压传动系统”。根据前面的分析易知： F1/S1=Mg/S2 同时，杠杆手柄 1又运用了一个杠杆原理。即： F/ F1=L1/L 所以，手的作用力 F50000 工作所承受的压力（ N） 10d 时，要进行稳定性验算： PnP kk 式中，kP：液压缸稳定临界力 P：液压缸最大推力 kn:稳定性安性系数，kn取 =2-4 由活塞杆计算柔 度 il / ：安装形式系数，取 0.7 l: 活塞杆长度 A：活塞杆的横截面积， 24 dA .4810)41.0(3 0 07.0 3 所以， 21 为柔度系数， 102 ，因此只需校核强度。 则按压缩强度计算： M P aPaAFCF 3 3 5102.30)4 6.10/(9 0 06 0 7/ 62 nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 14 所以取 mmd 160 满足强度要求 活塞杆及加工要求 活塞 杆常用材料为 35、 45号钢。 活塞杆的工作部分公差等级可以取 ，表面粗糙度不大于 ，工作表面的直线mm。 活塞杆在粗加工后调质，硬度为 ，必要时能够直接进行高频淬火，厚度 0.5-1mm，硬度为 。 3. 6液压缸壁厚的确定 一般， 低 压系统用的液压缸都是 薄 壁缸，缸壁可用下式计算： )2/( DP p 式中， 缸壁厚度 pP 试验压力 当额定压力 MPaPn 16时， %150 PnPp当额定压力 MPaPn 16时， %125 PnPpD 液压缸内径 -缸体材料的许用应力（ Pa） , no / o -材料抗拉强度 n 安全系数，一般取 n=5 注：如果计算出的液压缸壁厚较薄时，要按结构需要适当加厚。 由 MPaPn 16，所以用 MPaPn 16， M P aPnP p 245.116%1 5 0 由上述已算出 D=220mm, Pano 6101 2 05/6 0 0/ mDP p 22.00)101202/(22.01024)2/( 66 为增加安全系数，适当加厚 液压缸壁厚度为 mm40 。 nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 15 3. 7液压缸缸底和缸盖的 设计 3. 7.1 缸底厚度的 确定 对于 油 缸底有油孔的： )(433.0)0222 mmdDDPDh 式中 h 缸底的厚度 （ mm） 2D 缸底止口内径 （ mm） P 缸内最大工作所承受的压力 )10( 6 Pa 材料许用应力 )10( 6 Pa 0d 缸底开口的直径（ mm） 所以 mmmmh 30.6301035510)20220( )10220(.0 63 236 ，取 3. 7.2 缸盖厚度 缸盖厚度的设计与缸底的厚度一样： h=30mm 焊接方式：把 缸底与缸盖焊接在缸体上，这样的方法最简单方便。 3. 7.3 液压缸缸底和缸盖的材料及加工要求 缸盖材料可以用 35， 45号钢，或 ZG270-500，以及 HT250， HT350 等材料。 当缸盖自身作为活塞杆导向套时，最好用铸铁，并在导向表面堆镕黄铜，青铜和其他耐磨材料。当单独设置导向套时，导向材料为耐磨铸铁，青铜或黄铜等，导向套压入缸盖。 缸盖的技术方面的要求：与缸筒内径配合的直径采用 h8 ，与活塞杆上的缓冲柱塞配合的直径取 H9 ，与活塞密封圈外径配合的直径采用 h9 ，这三个尺寸的圆度和圆柱度误差不大于各自直径的公差的一半，三个直径的同轴度误差不大于 0.03mm。 nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 16 3. 8液压缸 缸筒的设计 3. 8.1 缸筒的尺寸确定 设计 液压缸的长度一般由工作行程长度确定，但还需要注意制造工艺性和经济性。 L是液压缸长度， D。：是缸体外径。 由 mmDD 由上面可以知液压缸的长度过 LL/20+D/2 式中， H： 最小导向长度（ m） L:液压缸最大工作行程（ m） D：液压缸内径（ m） 所以 H 0.3/20+0.22/2=0.125(m) 取 H=125mm nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 18 3. 10.2 活塞与缸体的密封方式 活塞和活塞杆密封均采用 O形密封圈，其具体标准采用 GB3452.3-88密封沟槽设计准则和 GB3452.1-82和 GB3452.3-88液压气动用 O形密封圈。 这类密封为挤压密封，结构相对比较简单，安装便捷，空间小，使用范围广，适用所选系统的工作所承受的压力。 活塞与缸体的密封图如下图 3.2。 图 3.2活塞 与缸体的密封 3. 11活塞杆的导向装置 活塞杆导向套装在液压缸有杆腔一侧的端盖内，用来对活塞杆导向，其内侧装有密封装置，保证缸筒有杆腔的密封性，外侧装有防尘圈，以防止活塞杆内缩时把杂质，灰尘及水分带到密封装置，损坏密封装置。 导向套的结构有端盖式和插件式两种，插件式导向套装拆方便，拆卸时不需要拆端盖，故应用较多。本设计采用端盖式。结构见装配图。 导向套尺寸主要是指支撑长度，通常根据活塞杆直径，导向套形式，导向套材料的承压能力，可能遇到的最大侧向负载等因素确定。一般都会采用两个导向段，每段宽度均为 d/3 ，两段中间线 ，导向套总长度不宜过大，以免磨擦太大。 活塞杆的导向装置如下图 2.2。 nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 19 图 3.3活塞杆的导向装置 3. 12液压缸主要零件的材料和技术方面的要求 液压缸主要零件的材料和技术方面的要求如表 3.4所示。 表 3.4 液压缸主要零件的材料和技术方面的要求 零件名 材料 技术方面的要求 缸体 45 号无缝钢管 A.内径圆度 B.缸体与端部用螺纹连接 C.为防止腐蚀和提高寿命，内表面镀铬，层厚30 50mm 缸盖 45号 钢 A.D ， D2 d3的同轴度小于 0.03mm B.导向室表面粗糙度大于 3.2um 活塞 耐磨铸铁 A.D精加工后热处理，调质硬度 HB217-255，必要时高频焠火 45 50 B. 表面直线KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 20 第四章 液压千斤顶液压系统 方案选择 液压系统方案是根据主机的工作情况，主机对液压系统的技术方面的要求，液压系统的工作条件和环境条件，以成本，经济性，供货情况等诸多因素做全面综合的设计选择，从而拟订出一个各方面是合理的的，可实现的液压系统方案。其具体包括的内容有 ：油路循环方式的分析与选择，油源形式的分析和选择，液压回路的分析，选择，合成，液压系统原理图的拟定。 4.1 油路循环方式的分析和选择 油路循环方式能分为开式和闭式两种，其各自特点及相互比较见下表： 表 4.1 油液循环方式散 热 条 件抗 污 染 性系 统 效 率其 它限速制动形式开 式较方便，但油箱较大较差，但可用压力油箱或其它改善管路压力损失较大，用节流调速效率低对泵的自吸性能要求较高用平衡阀进行能耗限速，用制动阀进行能耗制动，可引起油液发热闭 式管路压力损失较小，容积调速效率高对主泵的自吸性能要求低较好，但油液过滤要求高较好，需用辅泵换油冷却液压泵由电机拖动时，限速及制动过程中拖动电机能向电网输电，回收部分能量开式系统和闭式系统的比较油路循环方式的选择主要取决于液压系统的调速方式和散热条件。 比较上述两种方式的差异，再根据 千斤顶 的性能要求，可以选择的油路循环方式为开式系统，因为该 千斤顶 和液压泵要分开安装，具有较大的空间存放油箱，而且要求该 千斤顶 的结构尽可能简单，开 式 系统 刚好能满足上述要求。 油源回路的原理图如下所示： nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 21 图 4.1 油源回路的原理图 4.2 开式系统油路组合方式的分析选择 当系统中有多个液压执行元件时，开 式 系统按照油路的不同连接方式又可大致分为串联，并联，独联，以及它们的组合 -复联等。 串联方式是除了第一个液压元件的进油口和最后一个执行元件的回油口分别与液压泵和油箱相连接外，其余液压执行元件的进，出油口依次相连，这种连接方式的特点是多个液压元件同时动作时，其速度不随外载荷变化，故轻载时可多个液压执行元件同时动作。 4.3 调速方案的选择 调速方案对主 机的性能起决定作用，选择调速方案时，应根据液压执行元件的负载特性和调速范围及经济性等因素选择。 常用的调速方案有三种：节流调速回路，容积调速回路，容积节流调速回路。本千斤顶 采用节流调速回路，原因是该调速回路有以下特点：承载能力好，成本低，调速范围大，适用于小功率，轻载或中低压系统 ，但其速度刚度差，效率低，发热大。 4.4 液压系统原理图的确定 初步拟定液压系统原理图如下所示；见下图： nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 22 图 4.2 液压系统原理图 nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 23 第五章 液压元件的选择计算及其连接 液压元件主要包括有：油泵，电机，各种 控制阀，管路，过滤器等。有液压元件的不同连接组合构成了功能各异的液压回路，下面根据主机的要求进行液压元件的选择计算 . 5.1 油泵和电机选择 5.1.1 泵的额定流量和额定压力 5.1.1.1 泵的额定流量 泵的流量应满足执行元件最高速度要求，所以泵的输出流量应根据系统所需要的最大流量和泄漏量来确定： m axpq KQ n式中： pq泵的输出流量 单位 /minL K 系统泄漏系数 一般取 K= 1.1-1.3 maxQ液压缸实际需要的最大流量 单位 /minL n 执行元件个数 代入数据： m in/51.2128.21.1 Lqp 5.1.1.2 泵的最高工作压力 泵的工作压力应该根据液压缸的工作压力来确定，即 m a xpP P P 式中： pP泵的工作压力 单位 Pa maxP执行元件的最高工作压力 单位 Pa P 进油路和回油路总的压力损失。 初算时，节流调速和比较简单的油路可以取 0.2 0.5MPa ,对于进油路有调速阀和管路比较复杂的系统可以取 0.5 1.5MPa 。 nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 24 代入数据： MPaPp 6.165.016 为了保证系统正常运转和泵的使用寿命，一般在固定设备系统中，正常工作压力为泵的额定压力的 80%左右。正常工作时千斤顶的最大压力为 16.6MPa。所以为满足要求，泵的工作压力为： P=16.6/0.8=20.75 MPa,取 20MPa 5.1.2 电机功率的确定 （ 1） 液压系统实际需要的输入功率是选择电机的主要依据，由于液压泵存在容积损失和机械损失，为满足液压泵向系统输出所需要的的压力和流量，液压泵的输入功率必须大于它 的输出功率，液压泵实际需要的输入功率为： 776 1 0 6 1 0 ti mPqPqP 式中： P 液压泵的实际最高工作压力 单位 Pa q 液压泵的实际流量 单位 /minL iP液压泵的输入功率 单位 KW tq液压泵向系统输出的理论流量 单位 /minL 液压泵的总效率 见下表 m液压泵的机械效率 76 10 换算系数 代入数据： KWPi 29.165.010651.2102076 表 5.1 泵的总效率 液压泵类型总效率齿 轮 泵 叶 片 泵 柱 塞 泵 螺 杆 泵0.6-0.7 0.6-0.75 0.8-0.85 0.65-0.8液压泵的总效率（ 2）电机的功率也可以根据技术手册找，根 据机械设计手册第三版，第五卷，可以查得电机的驱动功率为 1.5KW ，本设计以技术手册的数据为标准 ，nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 25 取电机的功率为 1.5KW 。 根据上述计算过程，现在可以进行电机的选取，本液压系统为一般液压系统，通常选取三相异步电动机就能够满足要求，初步确定电机的功率和相关参数如下： 型号： Y90S-2 额定功率： 1.5KW 满载时转速： 2840r/min 净重： 22Kg 额定转矩： 2.2Nm 电机的安装形式为 5( 1)BV 型，其参数为： 基座号： 90S 极数： 2 液压泵为三螺杆泵，其参数如下： 规格： 2/eD L h25 6 标定粘度： 50oE10 转速： /minr 2900 压力： MPa 20 流量： /minL 3 功率： KW 4 吸入口直径： mm 25 排出口直径： mm 20 重量： Kg 11 允许吸上线 说明： 三螺杆泵的使用、安装、维护要求。 使用要求：一般用于液压传动系统中的三螺杆泵多采用 20号液压油或 40号液压油，其粘度范围为 21 7 2 3 / ( 5 0 )om m s之间。 安装要求：电机与泵的连接应用弹性连轴器，以保证两者之间的同轴度要求，（用千分表检查连轴器的一个端面，其跳动量不得大于 0.03mm，径向跳动不得大于0.05mm.） ,当每隔 90o 转动连轴器时，将一个联轴节作径向移动时应感觉轻快。泵的nts500KN千斤顶液压缸及油站 毕业设计 26 进油管道不得过 长，弯头不宜过多，进油口管道应接有过滤器，其滤孔一般可用 40目到 60 目过滤网，过滤器不允许露出油面，当泵正常运转后，其油面离过滤器顶面至少有 100mm,以免吸入空气，甭的吸油高度应小于 500mm. 维护要求：为保护泵的安全，必须在泵的压油管道上装安全阀（溢流阀）和压力表。 5.1.3 连轴器的选用 连轴器的选择应根据负载情况，计算转矩，轴端直径和工作转速来选择。 计算转矩由下式求出： 9550 WcnPT K Tn ()Nm 式中： nT需用转矩，见各连轴器标准 单位 Nm WP驱动功率 单位 KW n 工作转速 单 位 /minr K 工况系数 取为 1.5 代入数据： NmT 57.72 84 05.19 55 05.1c 据此可以再一次进行选择连轴器的型号如下： 名称： 挠性连轴器 ( 4 3 2 3 8 4 )GB 弹性套柱销连轴器 ， TL4 许用转矩： NmTn 63 许用转速： 5700r/min 轴孔直径： 24mm 轴孔长度： Y 型： L=62mm , D=106mm 重 量： 2.3Kg 5.2 控制阀的选用 液压系统应尽可能多的由标准液压控制元件组成，液压控制元件的主要选择依据是阀所在的油路的最大工作所承受的压力和通过该阀的最大实际流量，下面根据该原则依次进行压力控制阀，流量控制阀和换向阀的选择。
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本文标题：500KN千斤顶液压缸及油站设计【全套8张CAD图纸+毕业论文】【原创资料】