毕业设计20～25TM自升式塔式起重机液压系统设计

前言 (3)

第一章设计任务书 (4)

1．设计题目 (4)

2．设计任务 (4)

第二章液压缸各部分尽寸计算和结构设计 (5)

第一节：计算液压缸的主要结构尺寸 (5)

第二节：缸筒壁厚计算 (10)

第三节：液压缸结构设计 (14)

1．缸体缸的连接形式 (14)

2.活塞杆与活塞的连接结构 (16)

3.活塞与活塞杆处密封选用 (16)

4.液压缸的缓冲装置 (17)

5.液压缸的排气装置 (17)

第三章液压系统主要参数分析计算 (19)

第一节：工况分析 (19)

1、液压缸载荷的组成与计算 (19)

第二节:初选系统工作压力 (20)

第四章液压元件的选择 (22)

第一节：液压泵工作压力的泵定 (22)

第二节：计算液压缸或液压马达所需流量 (22)

第五章拟定液压系统回路 (29)

第一节:调速方案拟定 (29)

1、进油节流调速回路 (29)

2、回油节流调速回路 (30)

3、旁路节流调速 (30)

第二节:方向控制回路拟定 (32)

第三节:液压动力源选择 (33)

第四节:液压系统的组合 (34)

第五节:绘制液压系统图 (35)

第六章、液压系统主要性能估算 (36)

第一节：液压系统压力损失 (36)

第二节：液压系统发热温升计算 (39)

参考文献 (45)

中文摘要

本设计是依据现场收集的数据资料而进行的液压系统设计，针对原始数据对液压系统的工况进行了分析，并确定了系统的工作压力和主要元件的结构参数。对液压元件进行了选择，拟定了液压系统图。对液压缸各部分尺寸进行了计算，各部分结构进行了设计。

关键词：液压系统，工况分析，元件选择，系统图确定，液压缸尺寸计算，结构设计

前言

现在液压技术在现代工程机械中应用日益广泛，我国的液压工业开始于20世纪50年代，其产品最初应用于机床和锻压设备，后来又用于拖垃机动机和工程机械。自1964年开始从国外引进液压元件生产技术，同时自行设计液压产品以来，我国的液压元件生产以形成系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。目前，我国机械工业在认真消化，推广从国外引进的先进液压技术的同时，大力研制开发国产液压元件新产品。加强产品可靠性和新技术应用的研究，积极采用国际标准的和执行新的国家标准。合理调整产品结构。对一些性能差的不符合国家标准的液压件产品，采取逐步淘汰的措施，可以看出，液压传动技术在我国的应用与发展已进入了一个崭新的历史阶段。

液压传动相对于机械传动来说，是一门新技术。如果从1795年世界上第一台水压机诞生算起，液压传动已有200多年的历史，然而液压传动的真正推广使用却是近50多年的事，特别是20世纪60年代以后，随着原子能科学，计算机技术的发展，液压系统也得到了很大的发展，渗透至国民经济的各个邻域之中，在工程机械，冶金，军工，农机，汽车，轻纺，船舶，石油，航空和机床工业中，液压技术得到了普遍的应用，当前液压系统正向高压，高速，大功率，高效率，低噪声，低能耗，经久耐用，高度集成化等方向发展，同时，新型液压元件的应用，液压系统的计算机辅助设计，计算机仿真和优化，微机控制等工作，也日益取得了显著的成果。

通过对液压系统的设计，使我们对液压缸的结构，液压元件的选择，液压回路有了更深刻的理解，同时也使我们对液压系统甚至一般机械系统的设计有了初步的了解。

由于设计水平有限，在设计过程中错误在所难免，望老师指正。

第一章设计任务书

1．设计题目

20～25TM自升式塔式起重机液压系统设计

1、工作原理

在建筑施工中塔式起重机用于提升和下放重物，随着建筑物的升高，起重机的塔身逐步升高，起重机的塔身是由一节一节的塔身标准节通过螺栓连接起来的，在塔身升高接入标准节时，需要将标准节接入即起重机上部顶升起来，标准节接入并连接好后，再将顶升起来的起重机上部落下，该任务是由液压系统来完成的。

2、主要参数

顶升力：150KN——190KN

工作行程：1600mm

顶升速度：0.3——0.5m/min

2．设计任务

1、进行设计计算，确定设计方案，内容包括：

1）确定执行元件（液压缸）的主要结构尺寸

2）绘制液压系统图

3）选择各类元件及辅助元件的型号和规格

4）确定系统的主要参数

5）设计整机布局

第二章液压缸各部分尽寸计算和结构设计

第一节：计算液压缸的主要结构尺寸

液压缸主要设计参数如图（2—1）图a为液压缸活塞杆工作在受压状态，图b为活塞杆工作在受拉状态。

F W

V1

图（b）

图2—1 液压缸主要设计参数

活塞杆受压时 F =

m

Fw

= P

1

A

1

－ P

2

A

2

F W

活塞杆受拉时 F =

m

Fw

η = P 1A 2 － P 2A 1 式中 A 1 =

4

2

D π—无杆腔活塞有效作用面积（m 2）

A 2 =

4

)

(22d D -π—有杆腔活塞有效作用面积(m 2)

P 1— 液压缸工作腔压力（Pa ）

P 2— 液压缸回油腔压力（Pa ）即背压力，其值根据

回路具体情况而定初算时可参考表2—1取值， 差动连接时另行考虑。

D — 活塞直径（m ） d —

活塞杆直径（m ）

表2—1执行元件背压力

本设计方案取背压力为0.5MPa 。

一般液压缸在受压状态下工作，其活塞面积为

A 1 =

1

2

2P A P F + 试用上式须事先确定A1和A2的关系或是活塞杆径d 与活塞直径D 的关系，令杆径比φ=d/D 可按表2—2、2—3选取

表2—2按工作压力选取d/D