机械创新设计产品说明书

机械创新设计
序号: 彭三河
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姓名: 刘刚 ◎
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31 豊
班级:
机械11005班
时间:
2012年12月21日
老师:
11
产品设计图片展示
总装配体
产品材料选择及维护保养创新点
心得体会
问题遗留目录
12
3-7
10
1
1
、八、
刖言
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。

但在目前汽车及一些重型设备所使用的液压控制系统大都不具备自锁功能，当这些重型设备负载较大时，其液压撑杆承受较
大载荷，此时一旦发生引擎突然熄火或出现故障，液压撑杆中的液
压油将迅速回到油泵中•此刻若有人在这些设备下，将发生不可挽
回的灾难，在现实生活中就曾多次发生此类事故.以上就是创新想
法的来源.
鉴于此，为了保护广大机械操作人员的生命安全，增加液压控
制系统的安全系数，液压自锁装置项目的研发很有必要
刘刚
2012年12月21日
第一道自锁
初步想在油泵和液压杆之间安装一个安全阀，其作用有如下几点:
①稳定液压油的流速，使液压杆在工作时稳定上升，从而使液压杆
上的载荷均匀增加.
②防止引擎突然熄火时，液压油突然回落到油泵中，从而实现第一
道自锁.
③弹簧的刚度系数根据油泵的功率合理设计，弹簧的驱动力由液
压油的油压提供.
第二道自锁
在活动液压撑杆上安装一道卡簧自锁，其特点如下:
①卡簧自锁的弹簧由主液压杆内的压强来控制当液压杆在驱动
上升时,杆内压强较大，此时卡簧受压迫而不弹出.当引擎突然
出现故障而导致杆内油压骤降时，卡簧弹出，驱动止杆销钉，从
而卡住液压撑杆，阻止撑杆下降.
②卡簧自锁与开关之间连有控制器，当开关打开回油时，卡簧不自
动弹出.当开关关闭时，卡簧就由杆内的油压来控制.从而实现
了卡簧的双向控制.
③液压杆之间连接时采用密封性能好的密封垫圈，防止液压油泄
露，从而影响液压系统的工作性能
零件设计图片展示
液压主杆三维模型及工程图
安全阀三维模型及工程图
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弹簧
开关球体
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安全阀卡簧自锁
总装配体
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产品材料选择及维护保养
为保证该液压自锁装置正常工作 ，其材料的选用需严格按照 设计液压装置的设计标准来选材 .其中液压撑杆的力学性能应相 当优良，其抗弯抗拉强度应较大，同时其表面的粗糙度也应有严格 要求,保证其在运动过程中不漏油.卡簧自锁中的销钉也应具有较
高的抗弯强度，设计时应根据其能承受的最大载荷来设计
装置中，多处用到密封垫圈，为使其具有优良的密封性能
，密封垫 圈应具有较好的密封性.
在使用的过程中应经常保养液压装置 ，工作前检查液压油位 是否正常.空载时，看液压系统是否能正常工作，一旦发现问题应 及时处理，切不可在液压系统非正常情况下满负荷工作 .在发现液 压系统出现漏油问题时，及时找专业人员检修，以免其发生更大的 故障.
该产品用于不同的工作环境时应适当调整其设计思想
，如液
压撑杆的直径、长度，弹簧的刚度系数等。

对于不同型号的油泵， 安全阀内的弹簧应设计与其较好匹配。

针对目前市场上液压系统维修困难、 故障率高的问题，该自 锁液压系统在设计过程中应采用灵活设计。

液压撑杆、安全阀、 率较低，各种重要部件应采用寿命较长、性能优良的产品。

该自锁 定簧自锁装置应采用易于拆卸和安装的设计思路。

为保证其故障
创新点
①油泵与液压液压杆之间独特的安全阀设置，较好的保证了油
泵抽油的稳定性。

同时使液压撑杆在工作时稳定上升和下降，避免了目前市场上液压装置易产生较大震动的现象。

更重要的是其避免了当引擎突然熄火时液压撑杆突然下降的现象，从而较好的保证了机械操作人员的生命安全，增加了液压系统的安全系数。

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安全阀
②液压撑杆与主液压杆之间的卡簧自锁，组成了该液压系统的第
道自锁.在安全阀及开关失去密封功效时，该自锁装置启动.
其较好的预防了引擎突发故障时给机械操作人员带来的伤害
卡簧自锁
心得体会
通过这次创新设计，我学到了solidworks以前没有接触过的一些功能，比如
动画制作与运动仿真.更多的是学会了去发现问题一解决问题的基本方法.同时在这次创新设计过程中，我查找了许多关于液压系统的资料，对目前的液压系统有了一个大致的认识.最令我有收获的就是在这次创新设计中提高了自己的自学能力我觉得这是该门课程最大的亮点，也是我们在大学中应该充分领悟和体会的
在具体设计和建模的过程中，我充分认识到了自己的理论学习与实际运用的差距，对今后的学习和发展有了大致的认识。

在绘制零件图和运动仿真时，有一些结构比较复杂，当时有点想放弃的感觉，觉得太困难了。

但后来转念一想，人生不就是要去面对种种困难和挑战么.正如那句话”有时困难是一种错觉，我们往往认为的困难，或许是上天为我们收藏的糖果”所说的那样，作为当代大学生的我们不应畏惧困难.在具体的设计过程中，觉得自己的学习空间还很大，因此，我不能再浪费时间了，要不断的努力、不断的进取，不断充实自己、完善自己，为今后、为将来而努力奋斗!
这次的创新设计极大的激发了我对本专业热情，当初选择这个专业就是为了能和机械打交道，然而将近四年的学习，我渐渐发现发现设计一个新的机械并不是那么简单，只要尝试总会有突破。

这次的课题对于我的启发就是运用已有的知识，用自己的方式去解决。

前几年的学习生活虽然枯寂无味，但它为我奠定了知识基础，才使得我们有能力、有知识依据去解决现实生活中遇到的问题。

毕竟现在知识和能力都还有限，因此在本次设计中还存在许多不足之处，希望彭老师在今后的学习生活中批评指正，谢谢!
问题遗留
①怎样实现卡簧自锁的双向控制?
②怎样通过液压杆内的油压来控制卡簧的自动弹出与回
缩？
③为实现安全阀的易拆卸、易安装、易维修的特点，安全
阀的外观应怎样设计较好？
④为突破传统液压系统故障率高的缺陷，该液压系统在具
体的设计中应怎样选择合适的材料？
⑤为体现设计的优越性，在满足使用功能情况下，应怎样
设计使其较好的满足各种机械操作场合的需求和良好的用户体验性？。