液压千斤顶的系统设计毕业设计

毕毕业业设设计计 题 系 专 班 姓 学 指 导 日 目液压千斤顶系统设计 别 业 级 名 号 教 师 期 设计任务书 设计题目：设计题目： 液压千斤顶系统设计 设计要求：设计要求： 1、分析研究液压千斤顶结构原理图； 2、设计一个液压千斤顶，绘制工作结构原理图； 3、写出毕业设计论文：论述方案、参数选择、计算过程等； 4、设计要求参数表： 额定起重量 Gn （T） 5 最低高度 H≤ （mm） 200 起升高度≥（mm） 手柄操作力≤（N） 100400 设计进度要求：设计进度要求： 第一周：确定题目； 第二周：资料调研，设计概况； 第三周：按要求参数选择、计算过程； 第四周：材料的整理和录入； 第五周：完成设计的摘要和前言； 第六周：完成全部设计； 第七周：交设计（论文） ，指导教师审核，修改设计（论文） ； 第八周：答辩。 指导教师（签名）指导教师（签名） ：： I 摘要 本文从液压千斤顶结构与工作原理的分析，按要求对参数进行选择， 按参数进行 设计、教核，四个方面，层层推进，步步为营，逐步阐述液压千斤顶设计的全过程。 尤其在手柄，顶杆，液压缸，焊接夹具设计中，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。 该液压千斤顶额定起重量为 5 T，极限为 6 T，当超过 5.5 T 时自动泄荷，保证 千斤顶不会因为超负荷而损坏。该液压千斤顶系统简单，实用性强，成本低，使用维 护方便，抗拉性能强，运行稳定可靠。手柄的灵活设计及低强度运行，更增加了千斤 顶使用的普便性。 关键词：工作原理，液压传动,几何尺寸，手柄设计，加工工艺，强度 I 目录 摘要 I 1 液压技术.1 1.1 液压技术的发展及应用 .1 1.2 千斤顶的分类及用途 .2 2 液压千斤顶工作原理分析.4 2.1 液压千斤顶的作用 .5 2.2 液压千斤顶主要构件分析 .5 3 液压缸的设计.6 3.1 液压缸的主要形式及选材.6 3.2（液压缸主要参数的计算）液压缸的压力6 3.3 液压缸的输出力与输出力 .7 3.4 液压缸的输出速度.7 3.5 液压缸的功率.8 3.6 小液压缸的主要参数计算 .8 4 液压控制阀.9 4.1 方向控制阀.9 4.2 普通单向阀 .9 4.3 背压阀 .9 5 拉压杆和弯曲杆的设计10 5.1 弯曲杆(手柄)的设计10 5.2 求得支座反力 10 5.3 梁的剪应力 FS 及弯矩 M10 5.4 确定危险截面 11 5.5 活塞杆（拉压杆）的设计 13 6 液压油的选用14 7 工艺规程设计15 7.1 热处理 15 7.2 制订工艺路线 15 8 焊接夹具设计17 8.1 设计理由 17 8.2 焊接夹具的设计原理 17 8.3 确定夹具结构方案17 I 结论 .22 致谢 .23 参考文献 .24 附录 A 1 II 1 液压技术 1.11.1 液压技术的发展及应用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。 本世纪 60 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迅 速发展。 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、生产技术以及进行自行 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广泛的应用，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， 这是比机械传动优越的地方。 例如， 在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动， 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机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大 方。 (2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、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，可以实现无级调 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。 (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 1 中的磨床传动现在几乎都采用液压传动。 (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，因此使用寿命长。 (6)液压传动容易实现自动化——借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电 气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。 (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 保证严格的传动比。 (2)液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体粘性变化，引起运动特 性的变化， 使得工作的稳定性受到影响，所以它不宜在温度变化很大的环境条件下工 作。 (3)为了减少泄漏，以及为了满足某些性能上的要求，液压元件的配合件制造精 度要求较高，加工工艺较复杂。 (4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。 1.21.2 千斤顶的分类及用途千斤顶的分类及用途 千斤顶是一种起重高度小(小于 1ｍ)的最简单的起重设备，它主要用于厂矿、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凑，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。 专用液压千斤顶使专用的张拉机具， 在制作预应力混凝土构件时，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 及弹簧等部分组成。它的特点是：沿拉伸轴心有一穿心孔道，钢