摘 要

液压缸通常作为液压系统中的执行器使用,是液压设备中最常用的液压元件之一。近年来，伴随着科学技术的快速发展，液压技术得到了越来越广泛的应用，液压缸的应用也越来越多。同时在应用场合上，对于液压缸的性能也提出了越来越高的要求，相应的液压缸技术也得到了很大的进步。就自卸车来说，自卸车的载重要求和工作性能要求也越来越高。举升油缸作为自卸车倾卸机构的核心部件，举升油缸的性能直接影响了自卸车的使用性能，所以对于举升油缸的性能检测不可忽视。本文中介绍了一种滑轮式液压缸试验台的液压缸试验方法。并对其结构原理进行了分析和介绍，同时亦对试验台液压系统进行了系统设计。

关键词：液压缸试验台；液压缸设计；试验台液压系统设计；

Abstract

Hydraulic cylinders are actuators in hydraulic systems and are one of the most commonly used hydraulic components in hydraulic equipment. With the development of science and technology, hydraulic technology has been more and more widely used, the application of hydraulic cylinders more and more. At the same time in the application, the performance of the hydraulic cylinder also put forward higher and higher requirements, with the corresponding hydraulic cylinder technology has also been a lot of progress. In the case of dump trucks, the load requirements and performance requirements of the dump truck are also increasing. Lifting cylinder as the core components of the dump truck dumping mechanism, lift the performance of the tank directly affect the performance of the dump truck, so the performance of the lifting cylinder can not be ignored. This paper describes a pulley type hydraulic cylinder test bench hydraulic cylinder test method. And its structural principle is analyzed and introduced, and the hydraulic system of the test bed is also systematically designed.

Key Words：Hydraulic cylinder test bench；Hydraulic cylinder design；Design of hydraulic system for test bench

目 录

第1章 绪论 1

1.1课题的研究背景、目的和意义 1

1.1.1 课题的研究背景 1

1.1.2 课题的研究目的和意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 课题研究内容与目标 2

第2章 试验台总体方案选择与设计 3

2.1 概述 3

2.2 试验油缸介绍分析 3

2.3 试验项目介绍 4

2.3.1 试运转 4

2.3.2 启动压力特性试验 4

2.3.3 耐压试验 4

2.3.4 泄漏试验 5

2.3.5 行程试验 5

2.4 不同试验方案对比与选择 5

2.4.1 对顶式液压缸试验台 5

2.4.2 滑轮式液压缸试验台 6

2.4.3 总体方案的选择确定 6

第3章 加载缸的设计与计算 7

3.1 缸筒的设计计算及校核 7

3.1.1 液压缸内径的计算 7

3.1.2缸筒壁厚计算 8

3.1.3 缸筒壁厚的验算 10

3.1.4 缸筒的结构设计 11

3.2 活塞杆的设计计算及校核 12

3.2.1 活塞杆杆径设计计算 12

3.2.2 活塞杆结构设计 13

3.2.3 活塞杆强度校核 17

第4章 试验台台架及连接件的设计 18

4.1 被测缸的固定支撑设计 18

4.2 加载缸的固定支撑设计 19

4.3 钢丝绳与滑轮组的选择计算 19

4.3.1 钢丝绳的选择计算 19

4.3.1 滑轮的选择 21

4.3 钢丝绳与滑轮的固定结构设计 22

4.3.1 钢丝绳的固定选择 22

4.3.2 滑轮的固定支承选择 23

4.3 移动机构的设计 24

4.3.1 移动构件分析及设计 24

4.3.2 加载缸移动构件设计 25

4.3.3 被测缸移动构件设计 25

4.3.4 支撑轴的刚度校核 25

4.4 试验台液压缸传感器选择 26

4.5 试验台总体结构 27

第5章 试验台液压系统方案设计 28

5.1 被测缸液压系统设计 28

5.2 加载缸液压系统设计 29

5.3 液压系统总体图 30

5.4 液压元件选择 30

5.4.1 液压泵的选择 30

5.4.2 电机的选择 30

结论 32

参考文献 33

致 谢 34

第1章 绪论

多级举升油缸是自卸车倾卸机构的重要组成部分，举升油缸性能的好坏将直接影响自卸车的使用性能。本章就多级举升油缸的使用状况和其现状分析，延伸至试验台分析，进而对液压缸试验台的使用进行分析。

1.1课题的研究背景、目的和意义

1.1.1 课题的研究背景

自卸车是以运送货物为主而且具有可倾卸车厢的一种专用汽车^[1]。自卸车在通用特种车所属的各类汽车中，是最重要的车型之一，在通用特种车所占比例也最大，相当稳定地保持在30%~50%^[2]。自卸车具有高机动型和卸货机械化等许多优点。自卸车的这些特点可以缩减许多的运输时间，还可以减少劳动力消耗。其中自卸车最重要的特点便是卸货机械化，而卸货机械化这一特点主要便决定于自卸车的倾卸机构。

而且现今的自卸车倾卸机构多采用的为液压式，液压缸便成为了其中必不可少的一个核心元件。自卸车按照举倾机构的不同，分为连杆组合式和直推式两大类。其中直推式中的前举升式自卸车发展迅速。这都是由于大型工程增加，对于运输车的运输量提出了更高的要求，导致自卸车车厢越来越大，为了配合车厢，自卸车的轴距也越来越大。对于传统的机构式自卸车倾卸机构，在举升过程中无法将较长的自卸车车厢举升到能卸货的角度，而前举升式自卸车却没有这个缺点。因为前举升式自卸车采用的为多级举升油缸，举升长度长。前举升式自卸车结构简单、成本低、工艺性好、安装维护方便。前举升是一种用多级油缸直推车厢前部从而达到卸货的一种方式，只有油缸而无其他零部件^[3]。近年来，纷纷推出8×4自卸底盘，原来的机构不适用，只好采用前举升方式，前举升自卸车得到了非常大的发展，我国的前举升式自卸车也得到了很大的发展。

1.1.2 课题的研究目的和意义

以前的国产自卸车中，只有北方的奔驰重型自卸车采用的前举升式，其液压系统全部由荷兰HYV进口整机，致使自卸车产品的成本过高，但是对应的销售量却很少。但是随着最近社会不断提出的新要求，而很多却只有前举升自卸车可以达到，前举升自卸车的发展趋势已经是势不可档。而作为前举升式自卸车举升机构的核心部件，多级举升油缸的重要性不言而喻。由于以前国内加工工艺的落后，多级举升液压缸容易出现密封不好、漏油等现象，多级举升油缸没有得到很大的应用。近年来，我国生产多级缸的技术日渐成熟，为前举升式自卸车的发展提供了很好的条件，降低了前举升式自卸车的成本。为了保证前举升式自卸车的使用性能，对多级举升油缸进行性能检测已经是不可缺少的一环。

1.2 国内外研究现状

前举升式自卸车在欧美等国家早便开始使用。所以在欧美有着比较完善的多级油缸性能试验台.其中至今为止比较成熟的液压缸试验台都是采用的液压缸对顶式来进行液压缸的性能检测。但是对顶式液压缸试验台存在着一个问题便是试验台的总长度过长，对于场地要求太大。

1.3 课题研究内容与目标

该文作为液压缸试验台方案设计，课题研究的内容是试验台结构设计、试验台各零部件设计以及对应的试验台液压系统设计。