毕业设计

武汉科技大学高职生毕业设计

摘 要

此次设计的飞机维修升降平台液压系统，设计过程中系统的分析了系统的工作状况，以及在该工作状况下所系统所要达到的工作要求。设计中针对系统中的液压泵，电机，液压缸等主要元件的选型进行了详细的计算与校核。

在泵站的设计中，核心部分是泵，油箱以及蓄能器的设计计算与选型，三者的关系是相互影响的，同时，液压系统也受外在因素的诸如工作环境和工作温度的影响，这些影响对系统的影响是非常大的，这个因素考虑的不全面直接影响到系统的工作性能。

在系统的各个参数计算中，根据设计内容所给出的额定流量、最大流量、额定压力、最大压力等条件，得出系统所需的最大流量，然后根据所需的流量和压力来选择泵、电机、油箱、管道等液压元件。各种液压辅件（过滤器、冷却器、加热器等）就按测试系统的要求来具体选定。在计算过程的最后，再计算液压系统的压力损失等进行校核。

设计中的大部分元件都是通过相关参数的计算，根据产品的样本经行选型，以达到系统的要求。

关键词： 减压回路；系统设计； 升降台

I

武汉科技大学高职生毕业设计

Abstract

The design of the hydraulic system of aircraft maintenance lift platform, the system requirement is able to finish all kinds of proportion, including

performance test valve related flow characteristic and Laplace domain response characteristics. The design process of system analysis and the working condition of the system in the working condition and under what you are trying to achieve work system requirements. In the design of hydraulic pump and motor for system, hydraulic cylinder main components such as the line of the selection of the detailed calculation and checking.

In the design of the pump, the core part is the pump, oil tank, and the design calculation and selection of accumulator, the relationship between is mutual influence, meanwhile, hydraulic system also affected by external factors such as work environment and working temperature, the influence of the influence of system's influence is very big, the factors considered not comprehensive directly affect system performance.

In the system of each parameter calculation, of the given according to the design content rated flow, maximum flow rate, pressure rated, maximum pressure, it is concluded that the condition such as required by the system, then according to the maximum flow for flow and pressure to choose the pump motor, oil tank,

II

武汉科技大学高职生毕业设计

pipeline etc hydraulic components. The various hydraulic auxiliary parts (filters, cooler, heater, etc) as test system requirements to specific selected. In the last, the calculating process of calculating hydraulic system again test pressure loss, etc.

Most of the components are designed by related parameters calculation according to product samples, the line selection, in order to achieve system requirements.

Key words: Pressure-relief loop; System design; Lift platform

III

武汉科技大学高职生毕业设计

目 录

1. 绪论 ................................................................................................................ 1 1.1 背景及工艺 ............................................................................................ 1 1.2 设计任务 ................................................................................................ 1 1.3 设计方案 ............................................................................................. 1 2 设计计算 ......................................................................................................... 3 2.1 液压缸设计计算 ................................................................................... 3 2.1.1 液压缸的设计原则 ..................................................................... 3 2.1.2 液压缸的选型 ............................................................................. 3 2.1.3 工作压力的确定 ......................................................................... 4 2.1.4 液压缸的参数计算 ..................................................................... 4 2.2 泵的选择计算 ..................................................................................... 5 2.2.1 泵的选择计算原则 ..................................................................... 5 2.2.2 液压泵的选型 ......................................................................... 6 2.3 电动机的选择 ....................................................................................... 7 2.4 管道的设计计算 ................................................................................... 8 2.4.1 管路 ............................................................................................. 8 2.4.1.1 吸油管 ........................................................................................... 8 2.4.1.2 压油管 ........................................................................................... 9 2.4.1.3 回油管 ........................................................................................... 9 2.5 油箱的设计计算 ................................................................................. 10

IV

武汉科技大学高职生毕业设计

2.5.1 基本功能 ................................................................................... 10 2.5.2 基本机构 ................................................................................... 11 2.5.3 吸、回、压油管的设置 ........................................................... 11 2.5.4 隔板的设置 ............................................................................... 11 2.5.5 空气滤清器与液位计的设置 ................................................... 11 2.5.6 放油口的设置 ........................................................................... 11 2.5.7 密封装置 ................................................................................... 11 2.5.8 油箱参数设计计算 ................................................................... 12 2.6 元件选型 ............................................................................................. 12 2.6.1 滤油器 ....................................................................................... 12 2.6.2 单向阀 ....................................................................................... 12 2.6.3 双单向节流阀 ........................................................................... 13 2.6.4 电磁溢流阀 ............................................................................... 13 2.6.5 压力表 ....................................................................................... 13 2.6.6 减压阀 ....................................................................................... 13 2.6.7 电磁换向阀 ............................................................................... 13 2.6.8 液压锁 ....................................................................................... 13 2.6.9 系统元件选型明细 ................................................................... 14 3. 总结 .............................................................................................................. 16 参考文献 ............................................................................................................. 17 致 谢 ................................................................................................................. 18

V

武汉科技大学高职生毕业设计

为泵的额定工作压力的80%左右；要求工作可靠性较高的系统或运动的设备，系统工作压力为泵的额定工作压力的60%左右。泵的流量要大于系统的最大工作流量。为了延长泵的使用寿命，泵的最高压力与最高转速不宜同时使用。

2.2.2 液压泵的选型

由参考资料《液压与气压传动》知泵的总的压力损失△P取1 Mpa.

2.2.2.1 提供升降缸动力的泵

泵的实际计算工作压力PP= PL +△P (2.3) 得PP=14MPa+1MPa = 15 MPa

已知升降速度v=120mm/s ,n=2500r/min,

由公式qL=A v （2.4）

2得qL=0.007m?120mm/s=50.4L/min

由公式qP= qL+?q （2.5） 取?q=k=1.1 L/min，由于升降缸是有两个缸串联而成则qL=2 qL1=100.8L/min，则

qP=101.9L/min

qP =V排×n×ηV （2.6）

?泵的排量 V排?qpn??v?101.9L/min?42mL/r

2500r/min?0.98泵的额定功率P额≧PP+PP×25%=15MPa +15MPa×25%=18.75 MPa 取P额=19Mpa

由泵的V排,泵的转速n,泵的额定压力P额查参考资料《液压系统设计简明手 册》确定泵的型号：齿轮泵 G20型

2.2.2.2 提供伸缩缸动力的泵

泵的实际计算工作压力PP= PL +△P (2.3)

6

武汉科技大学高职生毕业设计

得PP =8MPa+1MPa = 9 MPa

已知n=1800r/min，伸缩速度v=80mm/s ,

由公式qL=A v （2.4） 得qL=0.0343 m*80mm/s=164.6L/min

由公式qP= qL+?q （2.5） 取?q=k=1.1m/s，则qP=165.7L/min

qP =V排×n×ηV （2.6）

32 ?泵的排量 V排?qpn??v?165.7L/min?94mL/r

2500r/min?0.98泵的额定功率P额≧PP+PP×25%=9MPa +9MPa×25%=11.25 MPa 取P额=12MPa

由泵的V排,泵的转速n,泵的额定压力P额查参考资料《液压系统设计简明手 册》确定泵的型号：齿轮泵 CB-E型

2.2.2.3 提供系统动力的泵

根据升降缸和伸缩缸对于泵的要求，V排总= V伸缩+ V升降=136ml/r,

P额=18.75 MPa,n选取2500r/min, 由泵的V排,泵的转速n,泵的额定压力P额查参考资料《液压系统设计简明手册》确定泵的型号：齿轮泵 G30型

2.3 电动机的选择

在电动机的选择中，为了避免系统临时出现故障所出现的系统所需功率突然增大的现象，一般选择电机功率时考虑比实际需求功率较大的额定功率，按照系统计算所得出的驱动功率做参考进行选择。

电机功率N=

N0??=

P额??qt

?P

=

P额??v排?n?P （2.7）

对于升降机而言N=

18.75MPa?42ml/r?2500r/min=50.5Kw

0.65

7

武汉科技大学高职生毕业设计

对于拉伸机而言N=

11.25MPa?94ml/r?1800r/min=48.9Kw

0.65综上所述，电机功率选取较大的一个也就是升降机的点击功率50.5Kw 查参考资料《机械设计手册》确定电机型号：Y250M—4

2.4 管道的设计计算

在液压系统中，液压辅助元件是指那些既不直接参与能量转换，也不直接参与方向、压力、流量等控制的但又必不可少的元件或装置，主要包括滤油器、蓄能器、液压导管和管接头、油箱等。虽然它们起辅助作用。但由于数量较多，辅助元件的故障可能造成整个液压系统的故障。因此，对辅助元件的选择计算必须给与足够的重视。

2.4.1 管路

在液压传动中常用的管子有钢管、铜管、橡胶软管以及尼龙管等。内径和壁厚是选择液压导管的重要参数。导管内径尺寸应与要求的通流能力相适应，壁厚应满足工作压力和管材的强度要求。 管道内径

管道内径主要由油液的流速与液体流量来确定，直径小，流速高，压力损失大，甚至产生噪音；直径大，难于弯曲，体积和重量都会增加，显然，合理的选择计算导管内径是很重要的。

2.4.1.1 吸油管

由参考资料《液压与气压传动》可知吸油管的允许流速为0.5～1.5 m/s，取流速为1m/s

则A=

Q （2.8） V?D2A= （2.9）

44Q4?105?1032==40cm ? D=2V?60?1?10?2

8

武汉科技大学高职生毕业设计

?D=63.25mm ，由参考资料 《液压系统设计简明手册》(表6-1)查得，取D=65mm，［?］=100 MPa

??=PPD (2.10)

2???得?=

17.5?65=5.69mm ，由参考资料 《液压系统设计简明手册》(表6-1)查得

2?100?=6mm

根据查表可得管路的外径为75mm

2.4.1.2 压油管

由参考资料《液压与气压传动》可知压油管的允许流速为2.5～5 m/s，取流速为3m/s 则A=

Q （2.8） V?D2A= (2.9)

44Q4?105?103==13.33 cm2 ? D=2V?60?3?10?2

?D=36.51mm，由参考资料 《液压系统设计简明手册》(表6-1)查得，取D=40mm ??=PPD (2.10)

2??? 得?=

17.5?40=3.5 mm ，由参考资料 《液压系统设计简明手册》(表6-1)查得，

2?100取?=4.5mm

根据查表可得管路的外径为50mm

2.4.1.3 回油管

由参考资料《液压与气压传动》可知回油管的允许流速为1.5～2m/s，取流速为2m/s 则A=

Q （2.8） V

9

武汉科技大学高职生毕业设计

?D2A= (2.9)

44Q4?105?103==35cm2 ? D=

V?60?2?102?2

?D=59.16mm ，由参考资料 《液压系统设计简明手册》(表6-1)查得，取D=65mm ??=PPD (2.10)

2??? 得?=

17.5?65=5.69 mm ，由参考资料 《液压系统设计简明手册》(表6-1)查得

2?100?=6mm

根据查表可得管路的外径为75mm

表2. 1 油管选取列表

项目 类别 吸油 压油 回油

65 40 65 75 50 75 6 4.5 6 内径 （mm） 外径 （mm） 壁厚 （mm） 2.5 油箱的设计计算 2.5.1 基本功能

油箱在系统中的功能，主要是储油和散热，也起着分离油液中的气体及沉淀污物的作用。油箱有开式和闭式两种。开式油箱应用广泛，箱内液面与大气相通，为防止油液被大气污染，在油箱顶部设置空气滤清器，并兼作注油口。闭式油箱一般指箱内液面不直接与大气连通，而将通气孔与具有一定压力的惰性气体相接，充气压力可达0.05MPa。本系统采用开式油箱，在清洗盖板上设置空气滤清器。

10

武汉科技大学高职生毕业设计

2.5.2 基本机构

油箱用钢板焊接而成,外形以立方体或长六方体为宜。油箱必须有足够大的容量，首先要满足散热的要求，同时也要满足容纳系统中所有工作介质,保证系统工作时能够保持一定的液位高度，最高油面允许达到油箱高度的80%。

2.5.3 吸、回、压油管的设置

油箱的排油口与回油口之间的距离应尽可能远些，管口都应插入最低液面之下，但离油箱底要大于管径的2～3倍，以免发生吸空和回油冲溅产生气泡。管口制成45°的斜角，以增大吸油及回油的截面。为防止油箱表面泄油落地，必要时要在油箱下面或顶盖四周设泄油回收盘。

2.5.4 隔板的设置

油箱应设置隔板将吸、回油隔开，使液流循环，利于散热和沉淀。一般设置一至两个隔板，高度可接近最高液面高。

2.5.5 空气滤清器与液位计的设置

空气滤清器使油箱与大气相通，保证泵的自吸能力，滤除空气中的灰尘杂物，它一般布置在顶端上靠近油箱边缘处；液位计用于监测油面高度，其安装位置应使液位计窗口满足对油箱吸油区最高、最低液位的观察。

2.5.6 放油口的设置

在油箱最低处设放油口，用放油阀堵住，换油时将其打开放走油污。

2.5.7 密封装置

油箱盖板和窗口连接处加密封垫，各进、出油管通过的孔装密封垫，确保连接处严格密封。

11

武汉科技大学高职生毕业设计

2.5.8 油箱参数设计计算

由参考资料《液压与气压传动》可知，在中压系统中经验系数m=5～10，本设计取m=8 油箱的有效容积 V=mQ （2.11） 得V=8×105 L=840 L 油箱的总面积V总=得V总=

V （2.12） 0.88402mm3 =1.1?109mm 0.8?确定油箱的长×宽×高为1400×1000×800

油箱的最低液位为800mm×50%=400 mm，最高液位为800m×80%=640mm

最低与最高液位差为640mm-400mm=240 mm ?查参考资料 《液压系统设计简明手册》确定液位计型号：YWZ-250T

2.6 元件选型

实际工作压力PP=15Pa, 最大流量qp=165.7L/min,查参考资料《机械设计手册》选元件型号。

2.6.1 滤油器

滤油器在液压系统中，滤除外部混入或者系统运转中内部产生的液压油中的固体杂质，使油液保持清洁，延长液压元件使用寿命，保证系统工作的稳定性。。液压系统75%左右的故障是由介质的污染造成的，所以应在系统中设置滤油器。

根据设计要求，油路上的工作压力为15Mpa,流量为165.7L/min，查参考资料《机械设计手册》，压油过滤器选择型号为ZU-H400×10FS，回油过滤器选择型号为ZU-H400×20FS。

2.6.2 单向阀

本设计单向阀用于液压泵的出口，防止系统压力突然升高而损坏液压泵。防止系统中的油液在泵停机时倒流回油箱。

12

武汉科技大学高职生毕业设计

查参考资料《机械设计手册》，选择单向阀型号为RVP20-10

2.6.3 双单向节流阀

查参考资料《机械设计手册》，选择双单向节流阀型号为Z2FS22

2.6.4 电磁溢流阀

溢流阀在系统中主要起调压作用，查参考资料《机械设计手册》，选择电磁溢流阀型号为YE-63B

2.6.5 压力表

在整个系统中，压力表主要显示系统工作时的压力状况，方便工作人员较容易的观测系统的稳定性以及实时压力。查参考资料《液压设计手册》选取压力表型号为Y-100(40MPa)

2.6.6 减压阀

查参考资料《机械设计手册》，选择减压阀型号为J-100B

2.6.7 电磁换向阀

电磁换向阀用来变换不同管路间的通断关系，查参考资料《机械设计手册》选型号与升降缸伸缩缸相连的分别为：Y型34D-63B※、O型34D-10※。

2.6.8 液压锁

查参考资料《机械设计手册》，选择液压锁型号为VRDE340

13

武汉科技大学高职生毕业设计

2.6.9 系统元件选型明细

○

1液位计：YWZ-250T ○

2油箱：1400×1000×800 ○

3空气滤清器：EF7-10C ○

4截止阀：CJQZ-25 ○

5减振喉管：KXT- 3(DN76) ○

6电机：Y250M—4 ○

7齿轮泵：G30型 ○

8单向阀：RVP20-10 ○

9电磁溢流阀：YE-63B ○

10压油过滤器：ZU-H400×10FS ○

11蓄能器：NXQ-4 ○

12测压接头：PT-2 ○

13压力表：Y-100(40)MPa ○

14电磁换向阀1：34D-63B※ ○

15单向节流阀：LF3-E10B ○16被测油缸：Φ100×Φ70-1000 ○17电磁换向器：34D-10※

○

18放油阀：Q71N-160 ○

19液压锁：VRBE340 ○20电磁换向阀2：34D-10※

14

武汉科技大学高职生毕业设计

○21双单向节流阀：Z2FS22 ○22被测油缸：Φ200×Φ140-200

15

武汉科技大学高职生毕业设计

3. 总结

本次毕业设计是我们从大学毕业生走向社会的最关键的一步。设计开始从最初开题到计算、绘图直到完成设计。整个设计其间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。

通过这次实践，我了解了我所设计液压系统的用途及工作原理，熟悉液压系统的设计步骤，每个元件的计算和选型。我了解到，整个液压系统的设计是一个统一的整体，每个元件的选择和安装都要进行严格的计算和安排。不仅如此我还学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了自己的绘图能力和数据分析能力，参考文献的查询，同时也是对自己资料查询的一次锻炼。绘图的过程中，自己通过相关文献的查询，了解到制图当中各个尺寸细节的标注，和相关的形位公差的标注。可以说此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固。

但是这次毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对元件的性能特性不了解等等。

在今后的学习工作中，我一定会以这次设计过程做借鉴，努力提高自己的专业水平，改正自己的不足。

16

武汉科技大学高职生毕业设计

参考文献

1. 林建亚、何存兴 液压元件 主编 机械工业出版社 1988 第一版 2. 何存兴 液压元件 机械工业出版社 1982 第一版 3. 李寿刚 液压传动系统 北京理工大学出版社 1998 第一版 4. 徐灏 机械设计手册 第一、三、四、五册 机械工业出版社 1991 5. 李培元、朱福元 液压系统设计简明手册 机械工业出版社 6. 黎启柏 液压元件手册 冶金工业出版社

7. 陈奎生 液压传动与气压传动 武汉理工大学出版社 2001 第一版 8. 孙文质 液压控制系统 冶金工业出版社 1988 第一版

17

武汉科技大学高职生毕业设计

致 谢

在本次设计中，要特别感谢傅连东元老师和我的同组同学。在炎热天气的恶劣条件下，老师在本身工作繁重的情况下，每天都抽时间到教室去辅导我们，耐心的给我们一遍又一遍的讲解，随时给我们答疑解惑，是所有老师中最敬业耐心负责的，我非常荣幸我的毕业设计是由傅老师指导的。在设计过程中，我会经常会遇到一些困难，包括方案的确定，元件的计算和选型，和图纸的绘画等等，我也要感谢我同组同学，她们陪我一起去图书馆借阅资料，众人一起讨论研究，这都为我能做好毕业设计给了莫大的帮助，使得我的设计能够更顺利的完成。在此对他们表示我衷心的感谢！

18

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/leh5.html