液压传动技半岛体育APP术在机械制造业中的应用

　　毕业设计 （论文） 题 目： 液压传动技术在机械制术在机械 制造业中的应用 专 业： 机电一体化技术 姓 名： 指导教师： 荆州理工职业学院 2015 年 4 月 前 言 在现代化的社会中， 工业制造是支持整个国民经济的根本。 制造 工业中液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一， 世界各国 对液压工业的发展都很重视。液压技术具有独特的优点，如：功率重 量比大，体积小，频响高，压力、流量可控性好，可柔性传送动力， 易实现直线运动等。这种技术还易与微电子、电气技术相结合，形成 自动控制系统。据统计，世界液压元件的总销售额为 350 亿美元，世 界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的 2%~3.5%，而我国只 占 1%左右，努力扩大其应用领域，将有广阔的发展前景。 液压传动是以流体作为工作介质对能量进行传动和控制的一种 传动形式。利用有压的液体经由一些机件控制之后来传递运动和动 力。相对于电力拖动和机械传动而言，液压传动具有输出力大，重量 轻，惯性小，调速方便以及易于控制等优点，因而广泛应用于工程机 械，建筑机械和机床等设备上 . 正是因为液压传动有着其独特的优点， 所以液压在工业中的应用 发展迅速，并涉及到诸多领域。液压传动系统的主要优点： (1) 在相 同功率下，液压执行元件体积小，重量轻，结构紧凑。液压传动一般 使用的压力在 7Mpa左右，也可高达 50Mpa。而液压装置的体积比同 样输出压力的电机及机械传动装置的体积小得多。 (2) 液压传动的各 个元件，可根据需要方便， 灵活地来布置。 (3) 液压。(4) 易于自动化。 液压设备配上电磁阀，电气元件，可编程控制器和计算机等，可装配 成各式自动化机械。 (5) 速度调整容易。 液压装置速度调整非常简单， 只要调整流量控制阀即可轻易且可实行无级调速。 (6) 不会有过载的 危险。液压系统中装有溢流阀，当压力超过设定压力时，阀门开启， 液压经由溢流阀流回油箱， 此时液压油不处在密闭状态， 故系统压力 永远无法超过设定压力。 总之，液压技术作为便捷和廉价的自动化技术， 在工业中的应用 会越来越广泛。液压产品不仅在机电，轻纺、宗电等传统领域有着很 大的市场，而且在新兴的产业如信息技术产业、生物制品业、微纳精 细加工等领域都有广阔的发展空间。 摘 要 本课题研究主要讲述了液压传动系统系统在机械工业制造中的 应用，全方面的介绍了液压传动系统的各种知识。 本人从各种接触过 的，本人从各种渠道了解到的液压传动系统在各种制造野种的应用。 液压传动相对于机械传动来说是一门较新的传动形式， 它采用液压完 成传递能量的过程。 因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性， 液压 控制在机械制造中受到广泛的重视。 关键词 ：液压传动 机械制造 工业制造 液压传动的应用 目 录 1．液压传动技术的应用与发展 ___________________________1 1.1 概 述_________________________________________1 1.2 传动方式 ______________________________________1 1.3 液压传动技术的应用 ____________________________2 2 ．液压传动技术的原理与特点 ___________________________3 2.1 液压传动的介绍 ________________________________3 2.2 液压传动的特点 ________________________________3 2.3 液压传动的基本原理 ____________________________4 3．液压传动系统的组成 ________________________ ________5 3.1 液压动力原件 __________________________________5 3.2 液压执行元件 __________________________________6 3.3 液压控制调节元件 ______________________________7 3.4 液压辅助元件 __________________________________7 3.5 液压工作介质 __________________________________8 4．液压传动技术在机械中的应用 ________________________10 4.1 在机床上液压装置的应用 ________________________10 4.2 液压传动技术在工程机械行走驱动中的应用 ________10 总结_________________________________________________12 致谢_________________________________________________13 参考文献 _____________________________________________14 1．液压传动技术的应用与发展 1.1 概述 行走驱动系统是工程机械的重要组成部分。与工作系统相比，行走驱动系统不仅需要 传输更大的功率，要求器件具有更高的效率和更长的寿命，还希望在变速调速、差速、 改变 输出轴旋转方向及反向传输动力等方面具有良好的能力。 于是， 采用何种传动方式， 如何更 好地满足各种工程机械行走驱动的需要， 一直是工程机械行业所要面对的课题。 尤其是近年 来， 随着我国交通、 能源等基础设施建设进程的快速发展， 建筑施工和资源开发规模不断扩 大，工程机械在市场需求大大增强的同时， 更面临着作业环境更为苛刻、 工况条件更为复杂 等所带来的挑战， 也进一步推动着对其行走驱动系统的深入研究。 这里试图从技术构成及性 能特征等角度对液压传动技术在工程机械行走驱动系统的发展及其规律进行探讨。 1.2 基于单一技术的传动方式 工程机械行走系统最初主要采用机械传动和液力机械传动 ( 全液压挖掘机除外 ) 方式。 现在，液压和电力传动的传动方式也出现在工程机械行走驱动装置中， 充分表明了科学技术 发展对这一领域的巨大推动作用。 1.2.1 机械传动 纯机械传动的发动机平均负荷系数低，因此一般只能进行有级变速，并且布局方式受 到限制。 但由于其具有在稳态传动效率高和制造成本低方面的优势， 在调速范围比较小的通 用客货汽车和对经济性要求苛刻、作业速度恒定的农用拖拉机领域迄今仍然占据着霸主地 位。 1.2.2 液力传动 液力传动用变矩器取代了机械传动中的离合器， 具有分段无级调速能力。 它的突出优点 是具有接近于双曲线的输出扭矩 - 转速特性，半岛体育APP配合后置的动力换挡式机械变速器能够自动匹 配负荷并防止动力传动装置过载。 变矩器的功率密度很大而负荷应力却较低， 大批生产成本 也不高等特点使它得以广泛应用于大中型铲土运土机械、 起重运输机械领域和汽车、 坦克等 高速车辆中。但其特性匹配及布局方式受限制，变矩范围较小，动力制动能力差， 不适合用 于要求速度稳定的场合。 1 1.2.3 液压传动 与机械传动相比。液压传动更容易实现其运动参数 ( 流量 ) 和动力参数 ( 压力 ) 的控制， 而液压传动较之液力传动具有良好的低速负荷特性。 由于具有传递效率高， 可进行恒功率输 出控制， 功率利用充分， 系统结构简单， 输出转速无级调速， 可正、 反向运转， 速度刚性大， 动作实现容易等突出优点， 液压传动在工程机械中得到了广泛的应用。 几乎所有工程机械装 备都能见到液压技术的踪迹， 其中不少已成为主要的传动和控制方式。 极限负荷调节闭式回 路，发动机转速控制的恒压， 恒功率组合调节的变量系统开发， 给液压传动应用于工程机械 行走系提供了广阔的发展前景 1.2,4 电力传动 电力传动是由内燃机驱动发电机， 产生电能使电动机驱动车辆行走部分运动， 通过电子 调节系统调节电动机轴的转速和转向，具有凋速范围广，输人元件 ( 发电机 ) 、输出元件 ( 电 动机 ) 、及控制装置可分置安装等优点。电力传动最早用于柴油机电动船和内燃机车领域， 后又推广到大吨位矿用载重汽车和某些大型工程机械上， 近年来又出现了柴油机电力传动的 叉车和牵引车等中小型起重运输车辆。 但基于技术和经济性等方面的一些原因， 适用于行走 机械的功率电元件还远没有像固定设备用的那样普及， 电力传动对于大多数行走机械还仅是 “未来的技术”。 1.3 液压传动技术的应用 1.3.1 液压传动技术在近代工业制造中的应用 液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、 压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的 冶金机械、 提升装置、轧辊调整装置等； 土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、 河床升降 装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等。 2 2．液压传动技术的原理与特点 2.1 液压传动的介绍 液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。 液压传动和气压传 动并称为流体传动，是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新 兴技术，是工农业生产中应用广泛的技术。 1795 年英国 Joseph Braman 以水压机的形式将其应用于工业上 , 诞生了世界上第一台水 压机。 1905 年将工作介质水改为油 , 又进一步得到改善。 第一次世界大战后液压传动广泛应用 , 特别是 1920 年以后 , 发展更为迅速。 液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的 20 年间 , 才开始进入正规的工业生产阶段。 1925 年 F.Vikers 发明了压力平衡式叶片泵 , 为近代液压元件工业或液压传动的逐步建 立奠定了基础。 20 世纪初 G ·Constantimsco 对能量波动传递所进行的理论及实际研究 ;1910 年对液力 传动 ( 液力联轴节、液力变矩器等 ) 方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。 第二次世界大战期间 , 在美国机床中有 30%应用了液压传动。在 1955 年前后 , 日本迅速 发展液压传动 ,1956 年成立了“液压工业会” 。 2.2 液压传动的特点 2.2.1 液压传动的优点 （1）体积小、重量轻，因此惯性力较小，当突然过载或停车时，不会发生大的冲击； （2 ）能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无极调速； （3）换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下，可以较方便地实现工作机构旋转和 直线 ）液压泵和液压马达之间用油管连接，在空间布置上彼此不受严格限制； （5）由于采用油液为工作介质，元件相对运动表面间能自行润滑，磨损小，使用寿命 长； （6）操纵控制简便，自动化程度高； （7）容易实现过载保护。 液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、 压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的 3 冶金机械、 提升装置、轧辊调整装置等； 土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、 河床升降 装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置等等；船舶用的甲板起重机械、船头门、舱 壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的 火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 2.2.2 液压传动的缺点 2.2.2.1 使用液压传动对维护的要求高，工作油要始终保持清洁； 2.2.2.2 对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成本较高； 2.2.2.3 液压元件维修较复杂，且需有较高的技术水平； 2.2.2.4 用油做工作介质，在工作面存在火灾隐患； 2.2.2.5 传动效率低。 2.3 液压传动的基本原理 液压传动的基本原理是在密闭的容器内， 利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转 换和传递动力的。 其中的液体称为工作介质， 一般为矿物油， 它的作用和机械传动中的皮带、 链条和齿轮等传动元件相类似。 液压传动是利用帕斯卡原理！ 帕斯卡原理是大概就是： 在密 闭环境中，向液体施加一个力，这个液体会向各个方向传递这个力！力的大小不变！ 液压 传动就是利用这个物理性质， 向一个物体施加一个力， 利用帕斯卡原理使这个力变大！ 从而 起到举起重物的效果！ 液压传动在阀门行业也得到很大的应用， 如阀门的机床制造加工设备、 阀门液压试验设 备、阀门的液压传动装置等。 4 3．液压传动系统的组成 3.1 液压动力原件 将动力装置的机械能转换成为液压能的装置， 其作用是为液压传动系统提供压力油， 是 液压传动系统的动力源。例如液压泵。 3.1.1 液压泵 液压泵是液压系统的动力元件

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