摆线液压马达设计[毕业论文+CAD图纸]

机械设计毕业论文：摆线液压马达设计 含论文，CAD图纸

1绪论

1.1液压传动虚拟实验的主要内容、目标和意义

液压传动虚拟实验是指通过应用程序将通用计算机与功能模块硬件结合起来，拥护可以通过良好的图形截面来操作计算机，从而完成对被测试量的采集、分析判断、显示和数据存储。虚拟仪器技术将计算机资源和仪器硬件的测控能力相结合，实现一起的功能运作，应用程序将可选硬件（如GPIB,VXI,RS-232,DAQ）和可重复使用源码库函数等软件结合实现模块的通信、定时、与触发功能。液压系统主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。

液压传动虚拟实验主要意义：液压传动虚拟实验系统具有良好的开放性和可扩展性，是基于模块化的设计思想，并大量运用动态连接库，类库，和函数库，代码具有良好的可重复性，虚拟一起的更新速度快，可维护性好，拥护可定只其结构和功能，由于他的核心是软件程序，因而拥护可以对现有的虚拟一起程序做二次开发，修改，增加原由仪器的功能。与开发传统的电子仪器相比，开发周期可大大缩短。教学实践中，并取得了良好的效果。同时，虚拟实验还可以较为方便地移植到其他工科学科的实验中。液压系统已经在各个领域得到愈来愈广泛的应用。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；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、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。

1.2液压传动系统的组成

液压传动相对机械传动来说，是一门新的传动技术。如果从世界上第一台水压机问世算起，至今已有200余年的历史。然而，直到20世纪30年代液压传动才真正得到推广应用。在第二次世界大战期间，由于军事工业需要反应快、精度高、功率大的液压传动装置而推动了液压技术的发展。战后，液压技术迅速转向民用，在机床、工程机械、农业机械、汽车等行业中逐步得到推广。20世纪60年代后，随着原子能、空间技术、计算机技术的发展，液压技术也得到了很大发展，并渗透到各个工业领域。当前液压技术正向着高压、•8•液压传动高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、高度集成化、复合化、小型化以及轻量化等方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、
机电一体化技术、计算机仿真和优化设计技术、可靠性技术以及污染控制方面，这也是当前液压技术发展和研究的方向。

我国的液压技术开始于20世纪50年代，液压元件最初应用于机床和锻压设备，后来又用于拖拉机和工程机械。自1964年从国外引进一些液压元件生产技术，同时自行设计液压产品以来，经过近半个世纪的艰苦探索和发展，特别是20世纪80年代初期引进美国、日本、德国的先进技术和设备，使我国的液压技术水平有了很大的提高。目前，我国的液压件已从低压到高压形成系列，并生产出许多新型的元件，如插装式锥阀、电液比例阀、电液数字控制阀等。我国机械工业在认真消化、推广国外引进的先进液压技术的同时，大力研制、开发国产液压件新产品，加强产品质量可靠性和新技术应用的研究，积极采用国际标准，合理调整产品结构，对一些性能差而且不符合国家标准的液压件产品，采用逐步淘汰的措施。由此可见，随着科学技术的迅猛发展，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。

液压传动系统主要由以下5部分组成：

(1)动力元件。主要指各种液压泵。它的作用是把原动机(马达)的机械能转变成油液的压力能，给液压系统提供压力油，是液压系统的动力源。

(2)执行元件。指各种类型的液压缸、液压马达。其作用是将油液压力能转变成机械能，输出一定的力(或力矩)和速度，以驱动负载。

(3)控制调节元件。主要指各种类型的液压控制阀，如上例中的溢流阀，节流阀，换向阀等。它们的作用是控制液压系统中油液的压力、流量和流动方向，从而保证执行元件能驱动负载，并按规定的方向运动，获得规定的运动速度。

(4)辅助装置。指油箱、过滤器、油管、管接头、压力表等。它们对保证液压系统可靠、稳定、持久地工作，具有重要作用。

(5)工作介质。指各种类型的液压油。

1.3.1液压传动的优缺点

1.主要优点

液压传动与机械传动、电力传动和气压传动相比，主要具有下列优点：

(1)便于实现无级调速，调速范围比较大，可达100∶1～2000∶1。

(2)在同等功率的情况下，液压传动装置的体积小、质量轻、惯性小、结构紧凑(如液压马达的质量只有同功率电机质量的10%～20%)，而且能传递较大的力或转矩。

(3)工作平稳、反应快、冲击小，能频繁启动和换向。液压传动装置的换向频率，回转运动每分钟可达500次，往复直线运动每分钟可达400次～1000次。

(4)控制、调节比较简单，操纵比较方便、省力，易于实现自动化，与电气控制配合使用能实现复杂的顺序动作和远程控制。

(5)易于实现过载保护，系统超负载，油液经溢流阀流回油箱。由于采用油液作工作介质，能自行润滑，所以寿命长。

(6)易于实现系列化、标准化、通用化，易于设计、制造和推广使用。

(7)易于实现回转、直线运动，且元件排列布置灵活。

(8)在液压传动系统中，功率损失所产生的热量可由流动着的油带走，故可避免机械本体产生过度温升。

2.主要缺点

(1)液体为工作介质，易泄漏，且具有可压缩性，故难以保证严格的传动比。

(2)液压传动中有较多的能量损失(摩擦损失、压力损失、泄漏损失)，传动效率低，所 以不宜作远距离传动。

(3)液压传动对油温和负载变化敏感，不宜于在很低或很高温度下工作，对污染很敏感。

(4)液压传动需要有单独的能源(例如液压泵站)，液压能不能像电能那样从远处传来。

(5)液压元件制造精度高，造价高，须组织专业化生产。

(6)液压传动装置出现故障时不易查找原因，不易迅速排除。

总之，液压传动优点较多，其缺点正随着科学技术的发展逐步加以克服，因此，液压传动在现代工业中有着广阔的发展前景。

1.3.2液压传动的应用

液压传动由于优点很多，所以在国民经济各部门中都得到了广泛的应用，但各部门应用液压传动的出发点不同。工程机械、压力机械采用液压传动的原因是结构简单，输出力量大。航空工业采用的原因是质量轻，体积小。

机床中采用液压传动的主要原因是可实现无级变速，易于实现自动化，能实现换向频繁的往复运动。为此，液压传动常用在机床的如下一些装置中。

1 .进给运动传动装置

液压传动在机床的进给运动中应用最为广泛。如磨床的工作台、砂轮架，普通车床、六角车床、自动车床的刀架或转塔刀架，钻床、铣床、刨床的工作台或主轴箱，组合机床的动力头和滑台等。这些部件有的要求快速移动，有的要求慢速移动(2mm/min)，有的则要求快慢速移动。这些部件的运动多半要求有较大的调速范围，要求在工作中无级调速；有的要求持续进给，有的要求间歇进给；有的要求在负载变化下速度仍然能保持恒定；有的要求有良好的换向性能；所有这些采用液压传动是非常合适的。

2.往复主运动传动装置

龙门刨床的工作台，牛头刨床或插床的滑枕都可以采用液压传动来实现其所需的高速往复运动，前者的运动速度可达60m/min～90m/min，后两者可达30m/min～50m/min。与机械传动相比，采用液压传动，可减少换向冲击，降低能量消耗，缩短换向时间。

3.回转主运动传动装置

机床主轴可采用液压传动来实现无级变速的回转主运动，但这一应用目前尚不普遍。

4.仿形装置

车床、铣床、刨床的仿形加工可采用液压伺服系统来实现，精度可达0.01mm～0.02mm。此外，磨床上的成型砂轮修正装置和标准丝杆校正装置亦可采用这种系统。

5.辅助装置

机床上的夹紧装置、变速操纵装置、丝杠螺母间隙消除装置、垂直移动部件的平衡装置、分度装置、工件和刀具的装卸、输送、储存装置等，都可以采用液压传动来实现，这样做有利于简化机床结构，提高机床的自动化程度。

6.步进传动装置

数控机床上工作台的直线或回转步进运动，可根据电气信号迅速而准确地由电液伺服系统来实现。开环系统定位精度较低(<0.01mm)，成本也低；闭环系统定位精度和成本都较高。

7.静压支承

重型机床、高速机床、高精度机床上的轴承、导轨和丝杠螺母机构，如果采用液压系统来作静压支撑，可得到很高的工作平稳性和运动精度，这是近年来的一项新技术。

第3章液压泵与液压马达

液压泵排出油液的压力取决于油液流动需要克服的阻力，排出油液的流量取决于密腔容积变化的大小和速率。由此可见，容积式液压泵靠密封油腔容积的变化实现吸油和压油，从而将原动机输的机械功率转换成液压功率

泵必须具备如下的3个条件：

(1)容积式泵必定具有一个或若干个密封油腔；

(2)密封油腔的容积能产生由小到大和由大到小的变化，以形成吸油和压油过程；

(3)具有相应的配流机构以使吸油和排油过程能各自独立完成。液压泵和液压马达

现进油、排油的方式称为配流。

各种液压泵虽然组成密封腔的零件结构各异，配流机构形式也各不相同

从原理和能量转换的角度来说，液压泵和液压马达是可逆工作的液压元件，即向液泵输入工作液体便可使其变成液压马达而带动负载工作，因此，液压马达同样需要满足压泵的上述3个条件。

必须指出，由于液压泵和液压马达的工作条件不同，对各自的性能要求也不一样，

因此，同类型的液压泵和液压马达尽管结构很相似，但仍存在不少差异，所以实际使用中部分液压泵和液压马达不能互相代用(注明可逆的除外)。

3.1.2液压泵的主要性能参数

液压泵的性能参数主要有压力、转速、排量、流量、功率、效率和噪声。

1.液压泵的压力(常用单位为MPa)

在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转所允许的最高压力。额定压力值与液泵的结构形式及其零部件的强度、工作寿命和容积效率有关。在液压系统中，安全阀的定压力要小于液压泵的额定压力。铭牌标注的就是此压力。

2)最高允许压力Pmax

Pmax是指泵短时间内所允许超载使用的极限压力，它受泵本身密封性能和零件强度因素的限制。

3)工作压力p

液压泵在实际工作时的输出压力，亦即液压泵出口的压力，泵的输出压力由负载决定当负载增加，输出压力就增大；负载减小，输出压力就降低。

4)吸入压力

吸入压力指液压泵进口处的压力。自吸式泵的吸入压力低于大气压力，一般用吸入度衡量。当液压泵的安装高度太高或吸油阻力过大时，液压泵的进口压力将因低于极限入压力而导致吸油不充分，而在吸油腔产生气穴或气蚀。吸入压力的大小与液压泵的结形式有关。

2.液压泵的转速(常用单位为r/min)

(1)额定转速n。在额定压力下，根据试验结果推荐能长时间连续运行并保持较高运效率的转速。第3章液压泵与液压马达

(2)最高转速nmax。在额定压力下，为保证使用寿命和性能所允许的短暂运行的最高速。其值主要与液压泵的结构形式及自吸能力有关。

(3)最低转速nmin。为保证液压泵可靠工作或运行效率不致过低所允许的最低转

资源下载

资源下载价格39.9元立即支付

以上是资料介绍,如需要完整的请付费下载. 本资料已审核过,确保内容和网页里介绍一致.
无需注册登录,付款后即可下载获取完整的论文资料.