毕业设计（论文）开题报告
课 题 名 称 ： 上料机的液压系统设计 学 院 ： 专 业 ： 姓 名 ： __ 学 号 ： 指 导 教 师 ：
二0一0年 十二 月 二十八 日
0
上料机的液压系统设计
一、 背景介绍
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。
液压传动和控制由于应用了电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术及新工艺、新材料等后取得了新的发展,使液压系统和元件在技术水平上有很大提高.液压传动将向自动化、高精度、高效率、高速化、高功率、小型化、轻量化方向发展. 液压技术渗透到很多领域，不断在民用工业、在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展。
二、 国内外研究现状
2.1我国液压技术现状
我国液压行业是从当年的小作坊、主机厂的车间或分厂发展壮大起来的。 经 过改革开放三十的发展，已经成为品种规格齐全、基本可以满足我国各种装备要求、具有一定国际竞争力的产业，成为我国机械工业的重要基础行业。
改革开放30年来，我国液压行业企业从30年前的小作坊，主机厂的车间走出来，经过技术引进及消化吸收再创造，多次技术改造及工艺流程再造，已经成为装备制造业的重要基石和机械工业的基础产业，为国家大工程和重点项目配套 取得显著成就。近年来，我国液压行业企业为国家重点工程和重大技术装备，提供了大量的液压系统，如三峡工程二、三期工程的升船机、启闭机液压系统秦皇岛码头二三期工程、宝钢、鞍钢等。
2.2 国际市场及贸易概况
美国十分重视寻找除美国本土外的市场，近年来美国流体动力工业出口额有所增长。2009年进口额高达14.67亿美元，出口额为13.01亿美元，比2004年
1
进口8.66亿美元和出口8.78亿美元，分别增长70%和48%。
日本是液压元件出口大国，2008年液压气动产品出口额液约为261亿日元，占总产值比例的11.5%，液压产品主要输往美国、韩国、台湾、中国。
德国液压气动工业具有较强的国际竞争力，直接出口额占总产值的45%，另外还有35%装在主机上出口。2007年出口额37亿马克（液压占75%），主要输往西欧、东欧、美国、非洲、西洲及中近东。
英国是液压气动产品出口的重要国家之一，液压直接出口为总销售额的40%，约为2.3亿英镑。出口主要国家为美国、法国、亚洲及澳洲、日本、加拿大、其它欧洲国家。
2.3 我国液压工业与世界的差距
我国液压工业虽然取得了很大的发展，但与主机发展要求以及和世界先进水平相比还有不小差距，主要表现在：
（1）质量、可靠性仍需提高,使用寿命偏低。 （2）技术水平低，制约着液压工业的发展。
（3）产品结构和组织结构尚待调整绝大多数规模都不大，基本上没有独立的产 研发能力。
（4）设计技术水平低，产品低水平重复仿制严重，自主创新少。
（5）把握市场性息能力差，不具备适应市场的需求跟进开发研究的能力，售后服务水平偏低。
2.4我国液压行业发展中存在的问题
与先进工业国家比，我国液压行业发展中存在的问题主要表现在
（1） 自主创新能力不足，产品可靠性和使用寿命低，不能满足我国装备制造业 的需求，已经成为制约我国装备制造业发展的瓶颈。
（2） 原始性自主创新层面的项目少，应用面窄，即使有，也是常带有预研性质， 且多数停留在理论上，没有很好将成果进行工程化试验。
（3） 集成性自主创新层面范围不广，不能针对重大装备的需求对液压工程技术 总体实施集成性自主创新，国家所需的重大装备只能靠进口。
2
（4） 引进、消化、吸收再创新层在技术引进后，多数还处于仿制研究的状态， 缺乏自主创新内容，产品难以进入国际市场，而且存在识产权侵权问题。 （5）外资独资设厂，兼并国有企业规模越来越大，外资并购国内企业日趋加快， 竞争不对称性使国内企业处于下风。
2.5 液压业的发展趋势
（1）节省能耗，充分利用能量,提高效率,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
（2）发展机电一体化元件和系统。电子技术和液压传动技术相结合，使传统的 液压传动与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。
（3）发展具有比例阀的耐污染和伺服阀高精度、高频响的直动型电液控制阀。 （4）重视环保，发展零泄漏液压系统和低噪声元件环保型产品将具竞争优势。 随着人们环境意识的加强，开发保护型液压产品，将成为今后液压技术的主流。 （5）应用现代控制技术，提高电液压自动控制系统的性能
三、课题研究目的、要求、内容
目的：按液压上料机的工况需求，设计其液压传动系统，并进行系统的结构与
装置的设计。
要求：1、熟悉零件设计与工程制图、机械原理。 2、熟悉液压元件及液压系统的设计计算。
本课题进行过程中能使学生在调查研究、查阅文献和收集资料的能力；理论 分析的能力；制定设计或实验方案的能力；设计、计算和绘图的能力；写论文和说明书的能力等方面得到综合训练。
内容：分析上料机的运动工况，做出速度图和负载图，选择基本回路，拟定液压传动系统，选择液压元件，进行校验计算；设计液压集成块，完成总装置的结构设计，并绘出重要的零部件图。 实际的液压系统主要由以下四部分组成： （1）能源装置
它的作用是利用液体把原动机的机械能转换成液压能；是液压传动中
3
的动力部分。最常见的形式就是液压泵，它给系统提供压力油。为液压传动提供加压液体的一种液压元件，是泵的一种。它的功能是把动力机（如电动机和内燃机等）的机械能转换成液体的压力能。影响液压泵的使用寿命因素很多，除了泵自身设计、制造因素外和一些与泵的使用相关（如联轴器等）的选用、试车运行过程中的操作等也有关。
液压泵的工作原理是运动带来泵腔容积的变化,从而压缩流体使流体具有压力能。 必须具备的条件就是泵腔有密封容积变化。
液压泵的主要性能参数：1）液压泵的压力；2）液压泵的排量、流量和容积效率；3）液压泵的功率和效率；4）液压泵的转速。 按流量是否可调节可分为：变量泵和定量泵
输出流量可以根据需要来调节的称为变量泵，流量不能调节的称定量泵 按液压系统中常用的泵的结构分为：齿轮泵、叶片泵和柱塞泵3种 液压泵的选用原则：1）是否要求变量；2）工作压力；3）工作环境；4）噪声指标；5）效率。 （2）执行元件
它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转
运动。
（3）控制调节元件
包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动 机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制液压阀的性能参数：公称通径和额定压力。 （4）辅助元件
除上述三部分以外的其它元件，包括蓄能装置、管件各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式）、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等及邮箱等，它们同样十分重要。
液压传动的工作原理中有两大显著特征。第一个特征：液压传动中工作压力取决于外负载。第二个特征：活塞的运动速度只取决于输入流量的大小，与外负载无关。从这两个特征可以看出，与外负载力相对应的流体参数是流体压力，与运动速度相对应的流体参数是流体流量。因此，压力和流量是液压传动中的两个
4
最基本的参数。
四、技术路线
1、调研分析，资料收集。
2、分析工况和负载，确定主要参数。
3、设计基本回路，绘制液压传动系统原理图，选择元件。 4、校验计算和集成块设计。 5、绘制油箱和液压缸及其零件图。 6、部件图和总装图的结构设计。 7、整理文档，撰写论文。
五：关键技术介绍
液压系统的功率损失一方面会造成能量上的损失，使系统的总效率下降，另一方面，损失掉的这一部分能量将会转变成热能，使液压油的温度升高，油液变质，导致液压设备出现故障。因此，设计液压系统时，在满足使用要求的前提下，还应充分考虑降低系统的功率损失。液压系统的压力、容积和机械损失构成总的能量损失，这些能量损失都将转化为热量，是系统油温升高，产生一系列不良影响。为此，必须对系统进行发热与升温的计算，以便对系统升温加以控制。对于较为简单的液压系统，可以分别计算系统中个发热部位的发热功率，再求其和。 当油液在管路中流动时，还存在着沿程压力损失和局部压力损失，因此设计管路时尽量缩短管道，同时减少弯管。
压力损失过大也就是液压系统中功率损耗的增加，这将导致油液发热加剧，泄漏量增加，效率下降和液压系统性能变坏。同时，要考虑到压力损失而需要给系统提供足够的压力来驱动系统。系统进油路上的压力损失由管道的沿程压力损失、局部压力损失和液压阀类元件的局部压力损失三部分组成。在管道布置尚未确定前，只有液压阀类元件的局部压力损失可以较好的估算出来，而且这部分损失所占比例较大，故由此基本上可以看出系统压力损失的大小。
估算液压系统效率时，主要应考虑液压泵的总效率、液压执行元件的总效率及液压回路的效率。
5
六：要解决的技术问题
1根据参数要求设计合适的回路 2 如何减少回路压力损失及热量损失 3如何进行三维建模
七、日程安排
序号 1 2 3 4 5 6 7 各阶段名称 查阅资料、开题报告、翻译 分析工况和负载，确定主要参数 日 期 起止日期 基本回路，系统原理图，元件选择 校验计算和集成块设计 绘制油箱和液压缸及其零件图 部件图和总装图的结构设计 整理文档，写论文，准备答辩 八、参考文献
[1]：徐福玲，液压与气压传动，武汉：华中科技大学出版社，2007 [2]：力士乐液压元件产品样本，博世-力士乐公司，2004 [3]：机械零件设计与工程制图
[4]：Hydraulic and Pneumatic (英文期刊)
[5]：左健民，液压与气压传动，北京：机械工业出版社，2005 [6]：液压、气动与密封（中文期刊）
[7]：贾培起．液压缸．北京科学技术出版社，2001
[8]： 张威，Solidworks 2001 PLUS实用教程，中国铁道出版社，2003
6
7
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容