摘 要

液 压 系 统 由 于 功 率 - 质 量 比 以 及 力 -质 量 比 重 大 ，控 制 灵 活 ，响 应 速 度 快 ，其 惯 性 小 ，起 动 、制 动 迅 速 ，速 度 调 节 容 易 ，可 实 现 过 载 保 护 等 优 点 ，广 泛 应 用 于 航 天 、汽 车、船 舶 、工 程 机 械 和 国 防 等 诸 多 领 域 中 。但 是 由 于 液 压 系 统 在 工 作 时 ，液 压 阀 件 开 口 的 启 闭 、液 压 泵 的 起 停 、 换 向 阀 阀 芯 开 合 以 及 负 载 的 变 化 会 对 液 压 管 件 及 其 辅 件 产 生 巨 大 冲 击 ， 相 比 于 正 常 的 工 作 压 力 ， 其 压 力 强 度 一 般 会 超 过 其 正 常 工 作 压 力 数 倍 ，并 且 其 他 被 测 件 在 正 常 工 作 时 也 会 遭 受 高 于 正 常 工 作 压 力 的 冲 击 力 。为 了 检 验 产 品 在 高 压 甚 至 超 高 压 力 下 的 工 作 时 的 稳 定 性 和 安 全 性 ， 防 止 产 品 因 局 部 压 力 过 高 而 损 坏 从 而 对 整 个 系 统 造 成 破 坏 ， 而 设 计 液 压 冲 击 试 验 台 ， 对 产 品 进 行 高 压 乃 至 超 高 压 力 的 冲 击 测 试 ， 在 其 投 入 生 产 前 ， 确 定 其 抗 压 强 度 是 否 符 合 系 统 要 求 ， 找 到 其 容 易 抗 压 强 度 低 的 点 ， 针 对 其 失 效 原 因 想 出 预 想 方 案 解 决 问 题 ， 液 压 冲 击 试 验 对 整 个 系 统 的 工 作 安 全 具 有 非 常 重 要 的 作 用 。

首 先 文 章 对 液 压 冲 击 试 验 台 结 构 进 行 设 计 与 分 析 ，设 计 出合 理 可 行 的 液 压 冲 击 试 验 台 的 结 构 并 根 据 设 计 技 术 要 求 拟 定 液 压 冲 击 试 验 台 液 压 系 统 的 设 计 方 案 ；然 后 通 过 仔 细 研 究 钻 研《 机 械 设 计 手 册 》，对 液 压 系 统 主 要 元 件 进 行 计 算 选 型 ；随后通过已确定的主要元件样本参数，对液压系统泵站结构进行设计分析，在满足设计要求情况下，更多表现出整个系统的经济性与环保性；最后对整个液压系统泵站系统进行性能验算，分析整个系统温升是否满足设计要求，以达到对系统优化和完善的目的。

通过性能验算分析表明：系统设计合理，能够达到预期的要求，为后期搭建试验样机打下基础

关键词：液压冲击；液压系统；经济性与环保性；液压泵站

ABSTRACT

The hydraulic system has the advantages of large power-to-mass ratio and force-mass ratio, flexible control, fast response, small inertia, quick starting and braking, easy speed adjustment, and advantages of overload protection. It is widely used in aerospace, automobiles, and ships. , construction machinery and defense, and many other fields. However, due to the hydraulic system working, the opening and closing of the hydraulic valve opening, the starting and stopping of the hydraulic pump, the opening and closing of the reversing valve spool, and the change of the load will have a great impact on the hydraulic pipe fittings and their accessories, compared to the normal Working pressure, its pressure strength will generally exceed its normal working pressure several times, and other parts under test will also be subject to higher than normal working pressure impact force during normal work. In order to check the stability and safety of the product under high pressure or even high pressure, to prevent the product from being damaged due to high partial pressure and thus damage the entire system, the hydraulic impact test rig was designed to perform high pressure and even ultra-high pressure on the product. The impact of the pressure test, in its put into production, to determine whether its compressive strength meets the system requirements, to find the point of its easy compressive strength is low, for their failure causes come up with solutions to solve the problem, hydraulic impact test on the entire system Safety plays a very important role.

First of all, the paper designs and analyzes the structure of the hydraulic impact test bench, designs a reasonable and feasible structure of the hydraulic impact test rig, and formulates the design scheme of the hydraulic system of the hydraulic impact test rig according to the design technical requirements; then, it carefully studies and studies “mechanical design”. The manual includes calculation and selection of the main components of the hydraulic system. Then the design of the hydraulic pump station structure is analyzed through the identified major component sample parameters. Under the condition of satisfying the design requirements, the overall system economic performance is demonstrated. Environmental protection; Finally, the entire hydraulic system pump station system performance checks, analysis of the entire system temperature rise to meet the design requirements, in order to achieve the system optimization and improvement purposes.

Through performance analysis and analysis, it shows that the system design is reasonable and can meet the expected requirements, laying the foundation for the later construction of experimental prototypes.

Key Words: Hydraulic shock; Hydraulic system; Economic and environmental protection; Hydraulic power station;

目录

摘要 1

ABSTRACT 1

第1章 绪论 1

1.1选题背景和意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1国外研究现状 2

1.2.2国内研究现状 2

1.3本文主要工作内容 3

第2章 液压冲击试验台的结构以及负载特性分析 4

2.1液压冲击试验台结构分析 4

2.2水平冲击负载特性分析 4

2.3垂直冲击负载特性分析 1

第3章 液压冲击试验台系统原理设计 6

3.1系统的主要技术参数 6

3.2液压系统类型的确定 6

3.3调速回路的选择 6

3.4调压回路的选择 7

3.5换向回路的选择 8

3.6液压系统原理图的拟定 9

第4章 液压系统主要元件的选型计算 11

4.1液压执行元件 11

4.1.1水平冲击摆动液压缸 11

4.1.2垂直冲击液压缸 11

4.2控制阀的选型计算 12

4.3液压泵的选型 12

4.4其他辅件的选型 12

4.4.1过滤器选型 12

4.4.2电磁溢流阀 13

4.4.3单向节流阀和单向阀 13

第5章 液压系统的结构设计 14

5.1液压系统结构的布置形式 14

5.2液压系统的总体结构 15

5.3油箱结构设计 16

5.3.1油箱类型 16

5.3.2油箱容积的确定 16

5.3.3油箱结构图 17

5.4集成块的结构设计 17

第6章 液压系统的性能计算分析 19

6.1液压系统压力损失的计算 19

6.1.1管路沿程压力损失 20

6.1.2管路局部压力损失 20

6.1.3液压系统压力损失 20

6.2液压系统功率与效率的分析 20

6.2.1管路系统的压力效率 20

6.2.2管路系统的容积效率 21

6.2.3管路系统的总效率 21

6.2.4液压传动系统的总效率 21

6.3液压系统发热温升的计算 21

第7章 经济性与环保性分析 23

第8章 总结与展望 24

8.1总结 24

8.2展望 24

参考文献 25

致谢 27

第1章 绪论

1.1选题背景和意义

液 压 系 统 由 于 功 率 质 量 以 及 力 质 量 比 大 、 响 应 速 度 快 、 控 制 性 能 灵 活 、 速 度 调 节 容 易 并 且 能 够 方 便 的 实 现 无 级 调 速 、 速 度 调 节 范 围 大 、 利 用 溢 流 阀 可 轻 松 实 现 过 载 保 护 等 优 点 而 广 泛 应 用 于 航 天 、 汽 车 、 船 舶 、工 业 机 械 、工 程 机 械 、行 走 机 械 和 海 洋 开 发 工 程 等 诸 多 领 域 。然 而 ，液 压 系 统 中 的 辅 助 部 件 ，如 液 压 软 管 和 配 件 ，其 性 能 的 高 低 直 接 影 响 着 液 压 系 统 的 安 全 性 、稳 定 性 与 使 用 寿 命 。近 年 来 ，液 压 系 统 正 不 断 朝 着 高 压 ，大 流 量 和 高 温 不 断 发 展 。当 液 压 系 统 运 行 时 ，液 压 阀 打 开 和 关 闭 ，液 压 泵 启 动 和 停 止 以 及 外 负 载 变 化 会 产 生 巨 大 的 液 压 冲 击 。与 系 统 正 常 工 作 压 力 相 比 ，压 力 值 一 般 会 超 过 正 常 工 作 压 力 几 倍 。相 比 于 一 些 重 要 部 件 ，为 确 保 其 抗 冲 击 性 ，抗 疲 劳 性 能 能 够 满 足 使 用 要 求 ，符 合 国 家 标 准 ，必 须 在 使 用 前 完 成 部 件 液 压 冲 击 试 验 ，以 确 保 其 稳 定 性 和 安 全 性 。否 则 ，在 系 统 工 作 时 ，液 压 组 件 因 抗 冲 压 性 能 和 抗 疲 劳 性 能 低 从 而 导 致 使 用 寿 命 缩 短 ，管 道 的 损 坏 和 工 作 组 件 的 损 坏 。

液 压 系 统 具 有 以 下 优 点 ：液 压 系 统 正 常 工 作 时 ，其 调 速 范 围 大 ，可 方 便 实 现 无 级 调 速 ; 与 其 他 系 统 相 比 ，当 输 出 功 率 相 同 时 ，液 压 系 统 的 惯 性 矩 较 小 ，重 量 轻 ，占 地 面 积 小 ，动 态 性 能 好 ; 液 压 传 动 平 稳 ，可 实 现 无 间 隙 传 动 ; 使 用 安 全 阀 可 以 轻 松 实 现 过 载 保 护 ，安 全 可 靠 ; 由 于 工 作 介 质 通 常 采 用 油 液 ， 对 工 作 元 件 起 到 润 滑 作 用 和 减 振 作 用 ， 延 长 了 元 件 的 使 用 寿 命 。液 压 元 件 产 品 已 标 准 化 、系 列 化 ，使 其 设 计 、制 造 和 推 广 更 加 便 利 。由 于 液 压 系 统 的 诸 多 优 点 ，液 压 系 统 已 被 广 泛 应 用 于 不 同 领 域 。

但 是 ，但 是 由 于 液 压 系 统 作 业 时 ，阀 件 的 启 闭 ，液压 泵 的 起 停 与 外 负 载 的 瞬 间 变 化 会 产 生 瞬 时 的 液 压 冲 击 ，可 能 会 发 生 液 压 配 件 ，液 压 软 管 等 的 疲 劳 损 坏 。在 严 重 的 情 况 下 ，可 能 导 致 液 压 设 备 的 损 坏 和 工 人 伤 亡 。为 了 检 测 被 测 元 件 在 高 压 或 甚 至 高 压 下 工 作 时 的 抗 压 强 度 和 抗 疲 劳 强 度 ，设 计 了 液 压 冲 击 试 验 台 ，并 对 部 件 进 行 冲 压 疲 劳 试 验 。 在 产 品 组 件 投 入 生 产 之 前 ，确 定 产 品 的 疲 劳 强 度 和 抗 压 强 度 ，保 证 产 品 元 件 符 合 系 统 设 计 要 求 。

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