YMT-50液压马达试验台 的设计学生姓名：指导教师：所在学院：工程学院 专 业：农业机械化及自动化中国大庆 2009 年 5 月YMT-50液压马达试验台的设计摘要 经过上个世纪液压传动与控制技术的快速发展，如今液压传动与控制技术已经成为是集液压技术、微电子技术、传感检测技术、计算机控制及现代控制理论等众多学科于一体的高交叉性、高综合性的技术学科，具有显著的机电液一体化特征，广泛地应用于工业、工程机械、农业、林业、渔业、军事、航天等领域，对社会各个领域的发展产生了一系列重大的影响。相对于常规马达来讲液压马达具有结构紧凑，布置灵活，重量轻，惯性力矩小，调速性能好，低速运转平稳，启动效率高，加速和制动时间短，过载保护容易等优点，因而在国内获得了广泛的应用。但是由于液压马达自身的特殊性，在启动和低速运行时不易稳定，常常出现爬行、间停等现象，因此，在液压系统的应用时，液压马达的最低稳定特性往往是需要考虑的重要特性之一。关键词: 马达， 试验台，电磁控制 YMT-50 Hydraulic motor test-bed design Liu kun(HeiLongJiang August First Land Reclamation University)AbstractWith the fast development of fluid power and control technique in the last century, it has been developed as a highly integrated interdiscipline of hydraulic technique, microelectronic technique, sensors & testing technology, modern control theory etc. Fluid power and control technique has combined characteristic of fluid power and mechatronics obviously. The technique has been widely applied to industry, agriculture and so on.Thehydraulicmotorhasthemeritofthecompactstructure,nimblearrangement,lightweight,smallmomentofinertia,goodperformanceofmodulationofvelocity,theefficiencyofidlingsteadystarthigh,thetimeofacceleratesandthestopisshort,theover-loadprotectioniseasyandsoon.Keyword : Motor Test bed control 摘要I1前言- 1 -1.1研究本课题的目的与意义- 1 -1.2液压技术发展趋势和展望- 1 -1.3液压马达试验台发展现状- 2 -2选题依据- 2 -3被测试元件的主要性能指标- 2 -4拟定试验台油路系统工况分析- 3 -4.1油路系统工况分析- 3 -4.1.1制定调速方案- 3 -4.1.2制定压力控制方案- 3 -4.1.3选用系统动力源- 3 -4.1.4制定油路循环方案- 3 -5拟定系统油路图- 4 -6液压元件的计算及选择- 5 -6.1液压泵的计算及选择- 5 -6.1.1确定液压泵的最大工作压力- 5 -6.1.2确定供油泵的流量- 5 -6.1.3选择液压泵的规格- 5 -6.2选择泵的驱动电动机- 5 -6.2.1确定液压泵的驱动功率- 5 -6.2.2选择驱动电机- 6 -6.3液压阀的选择- 6 -6.3.1选择单向阀- 6 -选用SV25G型单向阀 。- 6 -6.3.2选择方向控制阀- 6 -6.3.3选择安全阀- 7 -6.3.4选择流量计- 7 -6.3.5选择单向阀组中的单向阀- 7 -6.3.6选择蓄能器- 7 -6.3.7选择加载系统的安全阀- 7 -6.3.8压力继电器的选择- 8 -6.4加载系统的计算和元件选择- 8 -6.4.1选择加载泵的背压阀- 8 -6.4.2加载泵的计算和选择- 8 -6.4.3选择加载泵的供油泵- 8 -6.4.4选择驱动电机- 9 -6.5确定管道尺寸- 9 -6.5.1主系统管道尺寸的确定- 9 -6.5.3加载系统管道尺寸的确定- 11 -7 液压系统的发热温升计算- 12 -7.1液压系统压力损失- 12 -7.2计算液压系统的发热功率- 12 -7.2.1液压泵的功率损失- 12 -7.2.2液压执行元件的功率损失- 13 -7.2.3溢流阀的功率损失- 13 -7.2.4计算系统的发热功率- 13 -7.2.5计算液压系统的散热功率- 13 -7.3确定油箱的散热面积- 14 -7.3.1确定油箱的散热功率- 14 -7.3.2确定冷却器的冷却面积- 14 -7.4选取冷却器- 15 -7.5 计算液压系统冲击压力- 15 -7.5.1确定冲击类型- 15 -7.5.2计算冲击压力- 16 -7.5.3校核系统冲击压力- 16 -8传动装置的设计- 16 -8.1带传动的设计- 16 -8.2联轴器传动的设计- 18 -9试验台的使用- 19 -10试验台经济性能分析- 19 -10.1估算投资成本- 19 -11实验结论. .- 21 -参考文献- 21 -致谢- 22 -附录错误!未定义书签。IV1 前言1.1 研究本课题的目的与意义液压技术是一门研究以密封容器中的受压液体为传动介质，来实现能量传递和控制的学科。液压传动相对于机械传动来说，是一门新的技术。液压传动的真正推广使用是近50多年的事液压传动技术在我国的应用与发展已经进入了一个崭新的历史阶段。为了满足国民经济发展的需要，它的应用将越来越广泛：液压试验台技术的发展非常迅速，其应用范围也越来越广，对它的元件和系统的性能要求也越来越高。基于此，液压阀的研究、设计、生产、使用与维修都离不开对其进行试验,设计一种能满足各种类型液压阀要求的通用试验台,能以最少的资金和占用最小的场地解决种类繁多的液压阀的不同试验要求。本课题用现在工业技术广泛使用的液压元件来构成教学实验台系统，对实验所需的压力，流量由设计前提给定，我们充分利用现有液压实验台的液压元件，对其基本回路进行重新组合，用调速阀，溢流阀，节流阀等通过胶皮管连接成所需要的回路。20 世纪，由于电力工业的飞速发展，工业领域中满目所见、充耳所闻皆是电马达（电动机）的旋转和轰鸣，因此，人们大大忽视了液压马达的存在。1.2 液压技术发展趋势和展望由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见，其主要的发展趋势将集中在以下几个方面：减少能耗,充分利用能量，液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失，必须解决下面几个问题：减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失；主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失；减少或消除系统的节流损失；尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力；采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失；发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀；主动维护，液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究，当前，凭有经验的维修技术人员的感宫和经验，通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展，必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研究，要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识，用推理机中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 另外，还应开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障发生之前，进市补偿，这是液压行业努力的方向。 1.3 液压马达试验台发展现状目前多采用轴配流机构和端面配流机构两种主要形式。轴配流机构和端面配流机构结构复杂、尺寸精度高、机械加工难度大和泄漏损失大；另外，此两种配流机构都属于机械位置控制配流，因而使得这种低速大扭矩液压马达的控制与调节性能差，更不能实现计算机的数字控制而满足更高程度的要求。为此，国内液压马达的研究提出了一种以高速开关阀组取代传统配流机构的新型低速大扭矩液压马达，借助于数字控制技术，实现液压马达的数字式配流与调速，从根本上克服机械位置控制配流式这一传统型低速大扭矩液压马达的固有缺点，改舍其控制与调节特性，增大其控制的灵活性和应用范围。本文介绍的液压马达试验台是一套用于检测液压马达各方面性能的设备。它能对液压马达进行多方面的测试，为分析产品和开发新产品提供精确的参考数据。其作为检测设备，在自身的设计制造方面就有着很高的技术要求。而对于不同的液压马达，他们的流量、压力都各不相同，因此液压马达试验台需要具备一定的调压调流的功能，来适应不同类型马达的测试。2选题依据本试验台属于专用液压马达试验台，主要用来测试液压马达性能、技术参数。就设计而言，对该试验台又提出了测量精度高、准确性好、安全可靠，经济实用，操作简易的要求。由于是专用试验台，所以测量精度较其他试验台会高很多，测量项目也会相对较全面，操作也会简便易行。经过查阅现有液压马达资料，主要产品和液压技术发展现状及前景，综合考虑液压马达主要性能技术参数，确定了本试验台的测试项目，作为本课题的选题和设计依据。本试验台测试项目：液压马达额定压力测试；液压马达额定流量测试；液压马达额定转速转矩测试；液压马达排量测试；液压马达效率测试；液压马达低速性能测试；液压马达超速超载性能测试。3被测试元件的主要性能指