安徽工程大学机电学院毕业设计（论文）风机外罩清洗装置液压系统设计及其仿真摘 要 液压传动作为一种比较成熟的技术，已经广泛应用于农业机械，机械制造，汽车制造等行业液压系统具有高压，传动性能好，导向性好等优点，各项要求方面的显著优势，使得这门技术有着更加广阔的发展前景与市场要求。在液压系统设计过程中使用相关联的仿真软件来确定该系统的正常运行，也使液压传动系统的完善的得到法阵。本课题是风机外罩清洗装置的液压系统设计，设计过程包括液压缸工作压力和流量的确定，液压系统图的拟定，液压元件的选择，系统主要性能的验算以及液压系统仿真。对设计的液压缸按照计算出的参数画出二维零件图和装配图。 编写本设计说明书时，为了符合设计步骤，详细说明了液压系统的设计方法，以及各种参数的计算方法。 关键词 ：风机外罩；清洗装置；液压系统；液压缸；元件；仿真Design and Simulation of hydraulic system cover cleaning device for the fan casingAbstract As a more mature technology,Hydraulic drive has been widely used in agricultural machinery, machinery manufacturing, , automobile manufacturing and other industries, hydraulic system with high-pressure, and transmission performance is good, as well as good guidance, the requirements of significant advantages, makes this technology has a more broad prospects for development and market requirement. In the process of the hydraulic system design using the associated simulation software to determine the normal operation of the system, also for the improvement of the hydraulic drive system of law.This topic is the fan casing cleaning device of the hydraulic system design, the design process including the determination of the hydraulic cylinder pressure and flow of the hydraulic system diagram, the choice of hydraulic components, and the calculation of the performance of the system is mainly the hydraulic system simulation. For the design of the hydraulic cylinder according to the calculated parameters draw 2 d part drawing and assembly drawing.Keywords：The fan casing;Cleaning device;Hydraulic system;The hydraulic cylinder ;Components,The simulation目录摘 要IAbstractII目录III插图清单IV表格清单V引言- 2 -第1章绪论- 3 -1.1研究背景与实际意义- 3 -1.2发展概况- 3 -1.3主要研究内容- 3 -第2章液压系统设计- 4 -2.1技术要求- 4 -2.2液压系统的主要参数计算- 8 -2.3拟定液压系统原理图- 10 -2.4.液压元件的选择和计算- 11 -2.5液压系统性能验算- 14 -第3章液压缸的设计和计算- 17 -3.1 缸筒的设计- 17 -3.2 活塞的设计- 18 -3.3活塞杆的设计- 19 -3.4计算缸桶头部法兰厚度- 20 -3.5排气阀的设置- 21 -3.6油口的设计- 21 -3.7密封件的选定- 22 -3.8螺钉设计- 22 -3.9端盖式导向套的设计- 22 -3.10缓冲装置的设置- 22 -第4章液压系统仿真- 23 -结论- 25 -展望- 26 -致谢- 27 -参考文献- 28 -附录A液压缸零件图和装配图- 29 -附录B外文文献翻译- 30 -Transmission of fluid- 30 -附录C主要参考文献及摘要- 37 -插图清单图2-1清洗装置装配图3图2-2风机外罩4图2-3刷头整体布局4图2-4刷头5图2-5清洗桶5图2-6工况草图 6图2-7液压系统原理图10图3-1车式环滑密封17图3-2焊接型17图3-3车式组合密封17图3-4小头螺栓19图3-5排气阀结构19图3-6油口结构20图3-7 A型密封圈 20 图4-1仿真系统图22 图4-2电动机的力矩22 图4-3系统流量图 23图4-4质量块的压力23表格清单表2- 1缸筒的内径- 8 -表2- 2液压缸工作循环各阶段压力，流量和功率计算表- 8 -表2- 3液压缸实际快进，快退阶段的运动速度，时间及流量- 13 -表3- 1活塞杆内径系列- 19 -表3- 2油口直径系列- 21 -V引言液压传动和气压传动称为流体传动，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，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。目前，我国的液压件已从低压到高压形成系列，并生产出许多新型元件，如插装式锥阀、电液比例阀、电液伺服阀、电业数字控制阀等。随着科学技术的迅速发展，液压技术将获得进一步发展，在各种机械设备上的应用将更加广泛。本文主要是一种常用液压系统的设计和满足该系统的液压缸的设计。全文共5章，第1章绪论中，阐述了此方案提出的背景技术及发展趋势，主要研究内容与主要实现思路。第2章液压系统设计中，全面叙述了设计的整体步骤。第3章液压缸设计，通过计算对缸体和零件的做选择。第4章，用ame对系统进行仿真，确定系统的正常运行。第5章结论与展望中提出了几点研究中的不足和遗留问题，和可能改进的方向。 由于作者水平有限，对液压产品的构造认识不足，设计中难免有所疏忽，不当之处与错误在所难免，恳请各位老师指点，对本文提出宝贵意见。- 40 - 第1章绪论1.1研究背景与实际意义液压传动是通过液压油来传递压力的传动方式，一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件执行元件控制元件辅助元件盒液压油，液压由于其传动力量打，易于配置，在工业民业应用广泛，液压系统的执行元件液压缸和液压马达的作用是将液体的压力转换为机械能，而获得需要的直线往复运动或旋转运动，作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高配置灵活方便调速范围大工作平稳且快速性好易于控制并过载保护易于实现自动化和机电液一体化整合系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。电机风罩清洗装置是一种半自动的清洁工具，本文根据清洗装置的动作特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。最后检验系统的可行性，并对系统进行仿真。1.2发展概况液压系统和气压传动称为流体传动,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。液压站大约在 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 年维克斯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 世纪初康斯坦丁尼斯克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。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速发展液压动,1956 年成立了”液压工业会”。近2030 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。1.3主要研究内容本课题主要研究的内容如下： 液压系统设计，液压系统新能验算，液压缸设计和计算，绘制液压缸零件图和总装图，液压系统仿真。第2章液压系统设计2.1技术要求2.1.1明确设计依据 设计一电机风罩清洗装置液压系统，刷头的上下往复运动用液压传动，其工作循环为快速下降，停止，快速退回。清洗装置如图图2- 1清洗装置装配图这是风机外罩清洗装置的整体装配图，刷头可以上下移动，工作时刷头向上提升到一定高度，将风罩放入清洗桶，再讲刷头向下移动清洗，液压系统提供一定的压力使刷头抵住桶底的洗布，保持风罩的稳定。图2- 2风机外罩图2- 3刷头整体布局 图2- 4刷头 图2- 5清洗桶 给定条件如下： 刷头自重5KG，行程630mm。假定条件如下：刷头下压的最大压力44172N，快速下降速度0.1m/s，行程600cm，慢速下降速度0.05m/s，快速上升速度0.125m/s，加速，减速时间为0.2s。刷头转动1000r/min 2.1.2进行工况分析1)运动分析 因为压力较小，属于小型液压系统，使用一个缸就可以完成所需要运动，因为刷头的重量较轻，未设置平衡回路，摩擦力不计。取缸的机械效率为=0.9。刷头做上下直线往复运动，选用单杆液压缸做执行缸，根据技术要求和一直参数对液压缸各工况外负载进行计算。快速下降： 启动加速：F1=G-G/gv/t 得F1=47.5N 等速:F=G 刷头接触桶底，F=2.5N