1、哈尔滨理工大学机械动力工程学院毕业设计（论文）开 题 报 告学生姓名 武 久 丰 学 号 0801040225 专 业 机械电子工程 班 级 机电 08-2 班 指导教师 周 德 繁 2012 年 3 月 12 日课题题目及来源：毕业设计题目：3000KN 通用液压机的液压系统设计。题目来源：指导教师自拟课题研究的意义和国内外研究现状：液压传动与控制是以液体（油、高水基液压油、合成液体）作为介质来实现各种机械量的输出（力、位移或速度等）的。它与单纯的机械传动、电气传动和气压传动相比，具有传递功率大，结构小、响应快等特点，因而被广泛的应用于各种机械设备及精密的自动控制系统。液压传动技术是一门新的
2、学科技术，它的发展历史虽然较短，但是发展的速度却非常之快。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。 液压传动的优点： （1）体积小、重量
3、轻，因此惯性力较小，当突然过载或停车时，不会发生大的冲击； （2）能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无极调速； （3）换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下，可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换； （4）液压泵和液压马达之间用油管连接，在空间布置上彼此不受严格限制；（5）由于采用油液为工作介质，元件相对运动表面间能自行润滑，磨损小，使用寿命长； （6）操纵控制简便，自动化程度高； （7）容易实现过载保护。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是 1920 年以后,发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的 20 年间,才开始进入正规
4、的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动 的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁尼斯克(GConstantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910 年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。 第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有 30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会” 。近 2030 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。根
5、据海外新闻媒体报道日本流体动力工业协会的统计显示，2000 年日本空压机器的出货金额为亿日元，比前年增长，连续两年呈现增长势头。油压机器的出货金额为亿日元，增加，是四年来首次出现增长。国外液压技术的发展趋势目前液压工业已成为全球性的工业 ,从上个世纪 6 0 年代以来 ,我国液压技术在各个工业领域内得到了广泛的应用。近 2 0 年来 ,随着现代电子技术的飞速发展 ,液压传动技术在各个工业领域面临电气传动技术的强劲挑战 ,液压技术已经开始了新一轮的技术发展。液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一，世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。世界液压元件的总销售额为350亿美元。据统计，世界各主
6、要国家液压工业销售额占机械工业产值的2%3.5%，而我国只占1%左右，这充分说明我国液压技术使用率较低。2008.12.16，一台18500吨自由锻造油压机在位于洛阳市的中信重工开始进行制造，该项目是德国一家公司设计并和中信重工联合制造。这台自由锻造油压机是目前世界最大的油压锻造装备，将于今年上半年投入使用。因此，在高速发展的经济市场下努力扩大液压技术的应用领域，将有广阔的发展前景。第二次世界大战期间，由于军事工业迫切需要反应快、精度高的自动控制系统，因而出现了液压伺服控制系统。从 60 年代起，由于原子能、空间技术、大型船舰及电子技术的发展，不断地对液压技术提出新的要求，从民用到国防，由一般
7、的传动到精确度很高的控制系统，这种技术得到更加广泛的发展和应用。在国防工业中：海、陆、空各种战备武器均采用液压传动与控制。如飞机、坦克、舰艇、雷达、火炮、导弹及火箭等。在民用工业中：有机床工业、冶金工业、工程机械、农业方面，汽车工业、轻纺工业、船舶工业。另外，近几年又出现了太阳跟踪系统、海浪模拟装置、飞机驾驶模拟、船舶驾驶模拟器、地震再现、火箭助飞发射装置、宇航环境模拟、高层建筑防震系统及紧急刹车装置等，均采用了液压技术。总之，一切工程领域，凡是有机械设备的场合，均可采用液压技术。它的发展如此之快，应用如此之广，其原因就是液压技术有着优异的特点，归纳起来液压动力传动方式具有显著的优点：其单位重
8、量的输出功率和单位尺寸输出功率大；液压传动装置体积小、结构紧凑、布局灵活，易实现无级调速，调速范围宽，便于与电气控制相配合实现自动化；易实现过载保护与保压，安全可靠；元件易于实现系列化、标准化、通用化；液压易与微机控制等新技术相结合，构成“机-电-液-光”一体化便于实现数字化。课题研究的主要内容和方法，研究过程中的主要问题和解决办法：主要工作内容为了解液压机的用途、工作过程、工艺要求及结构，重点进行液压系统的设计与计算。具体任务和进度如下：1. 熟悉题目、收集资料、写开题报告、方案论证；2. 1000KN 液压机总体布局图（1A0）;3. 液压系统的设计计算，液压系统原理图（1A1） ；4.
9、泵站设计（1A0） ；5. 集成块设计（1A0） ；6. 设计计算说明书、外文资料翻译和中英文摘要各一份。液压机是制品成型生产中应用最广的设备之一，自 19 世纪问世以来发展很快，液压机在工作中的广泛适应性，使其在国民经济各部门获得了广泛的应用。由于液压机的液压系统和整机结构方面，已经比较成熟，目前国内外液压机的发展不仅体现在控制系统方面，也主要表现在高速化、高效化、低能耗；机电液一体化，以充分合理利用机械和电子的先进技术促进整个液压系统的完善；自动化、智能化，实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理功能；液压元件集成化、标准化，以有效防止泄露和污染等四个方面。作为液压机两大组成部分的主机和
10、液压系统，由于技术发展趋于成熟，国内外机型无较大差距，主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和振动方面，有较明显改善。在油路结构设计方面，国内外液压机都趋向于集成化、封闭式设计，插装阀、叠加阀和复合化元件及系统在液压系统中得到较广泛的应用。特别是集成块可以进行专业化的生产，其质量好、性能可靠而且设计的周期也比较短。在液压机设计过程中，我们需要解决的问题有如下几点：（1） 分析压制工艺过程对设计机器的要求，确定主要技术规格和动作线图。（2） 总体设计方案的确定。（3） 主要零部件强度和刚度计算。（4） 液压系统设计。（5） 集成块设计。（6） 整体校验，确定方案可
11、行性。解决步骤大致如下：（1） 明确工作要求，对工作件有明确认识，进行工况分析。（2） 查阅相关资料，在网上了解相关新闻。（3） 请教导师，并及时报告进程。（4） 在相关工厂进行参观实习以研究实例。课题研究所需的参考文献： （1） 刘延俊，关浩，周德繁.液压与气压传动.高等教育出版社，2007.（2） 雷天觉.液压工程手册.机械工业出版社，1990：5060.（3） 张世伟，朱福元.液压系统的设计与结构计算.宁夏人民出版社，1987.（4） 刘延俊.液压与气压传动.机械工业出版社。（5） 鄂中凯，白景忠，马先贵.机械零件设计手册续篇液压传动与气压传动.冶金工业出版社，1979：1497.（6） 贾培起.天津科学出版社，1981.（7） Frank Yeaple.Fluid Power Design Handkook.Marcel Dekker,Inc,1990:5458.（8） Peter Rohner.Industrial Hydraulic Control.Prentice-Hall,Inc,1986:3036. 指导教师审查意见：指导教师签字：2012 年 月 日指导委员会意见审核意见：组长签字：2012 年 月 日
