1、本科毕业设计（论文）题目：液压千斤顶设计教学单位： 机电工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 0912010239 姓 名： 刘 健 指导教师： 2014 年 5 月I摘 要液压传动的基本原理是机械能与液压能的相互转换，液压千斤顶是典型的利用液压传动的设备，液压千斤顶具有结构紧凑、体积小、重量轻、携带方便、性能可靠等优点，被广泛应用于流动性起重作业，是维修汽车、拖拉机等理想工具。其结构轻巧坚固、灵活可靠，一人即可携带和操作，千斤顶是用刚性顶举件作为工作装置，通过顶部托座或底部托爪在小行程内顶升重物的轻小起重设备。关 键 词: 液压传动 工作原理 故障 维护IIAbstractHy
2、draulic drive is to liquid pressure can for work of drive way ，its work principle is machinery can and hydraulic can of mutual conversion, hydraulic jack is typical of using hydraulic drive of device, hydraulic jack has structure compact, and volume small, and weight light, and carry easy, and perfo
3、rmance reliable, advantages, is widely application Yu liquidity lifting job, is maintenance car, and tractor, ideal tools. Its light structure strong and flexible and reliable, one person to carry and operate, Jack is made of rigid top-lift as a work device, through the bracket at the top or bottom
4、bracket feet lifting heavy weights in the small tour of small light lifting equipment.Key words: Hydraulic drive ; operating principle ; broken down ; maintainIII目录第 1 章 绪论 .1第 2 章 液压千斤顶的结构及组成 .22.1 液压千斤顶的结构图 .22.2 液压千斤顶的组成 .22.3 液压传动的优缺点 .32.3.1 液压传动的优点 .32.3.2 液压传动的缺点 .32.4 液压千斤顶的原理 .42.4.1 液压千斤顶原
5、理图 .42.4.2 液压千斤顶的特点 .5第 3 章 液压千斤顶结构设计 .63.1 大液压缸设计 .63.1.1 液压缸主要参数及尺寸的确定 .73.1.2 相关计算及验证 .73.1.3 液压缸的推力和流量计算 .83.1.4 大液压缸的流量计算 .83.2 小液压缸的设计 .93.2.1 缸底厚度的计算 .93.2.2 小液压缸的推力计算 .103.2.3 小液压缸的流量计算 .103.2.4 活塞杆直径的验算 .103.3 活塞杆设计 .103.4 导向套的设计 .113.5 液压缸进出油口尺寸的确定 .123.6 油箱的结构设计及防噪 .133.7 液压千斤顶活塞部位的密封 .15
6、3.8 液压千斤顶装配图 .16第 4 章 液压千斤顶常见的故障与维修 .18第 5 章 结论 .20致谢 .21参考文献 .22西京学院本科毕业设计（论文）1第 1 章 绪论 随着我国汽车工业的快速发展,汽车随车千斤顶的要求也越来越高;同时随着市场竞争的加剧,用户要求的不断变化,将迫使千斤顶的设计质量要不断提高,以适应用户的需求。用户喜欢的、市场需要的千斤顶将不仅要求重量轻,携带方便, 外形美观,使用可靠,还会对千斤顶的进一步自动化,甚至智能化都有所要求。如何充分利用经济、情报、技术、生产等各类原理知识,使千斤顶的设计工作真正优化? 如何在知识经济的时代充分利用各种有利因素,对资源进行有效整
7、合等等都将是我们面临着又必须解决的重要的问题。千斤顶与我们的生活密切相关，在建筑、铁路、汽车维修等部门均得到广泛的应用，因此千斤顶技术的发展将直接或间接影响到这些部门的正常运转和工作。本次对液压千斤顶进行设计可以了解液压千斤顶的原理以及应用。通过查阅大量文献，和对千斤顶各部件进行设计、绘制不但熟悉了千斤顶内液压传动原理还使得我对一些绘图软件的操作更加熟练。同时也在以前书本学习的基础上对液压传动加深了理解。西京学院本科毕业设计（论文）2第 2 章 液压千斤顶的结构及组成2.1 液压千斤顶的结构图图 2.1 液压千斤顶设计方案示意图液压千斤顶结构图 2.1 所示，工作时通过上移 6 手柄使 7 小
8、活塞向上运动从而形成局部真空，油液从邮箱通过单向阀 9 被吸入小油缸，然后下压 6 手柄使 7 小活塞下压，把小油缸内的液压油通过 10 单向阀压入 3 大油缸内，从而推动 2 大活塞上移，反复动作顶起重物。通过 1 调节螺杆可以调整液压千斤顶的起始高度，使用完毕后扭转 4 回油阀杆，连通 3 大油缸和邮箱，油液直接流回邮箱，2 大活塞下落，大活塞下落速度取决于回油阀杆的扭转程度。2.2 液压千斤顶的组成液压系统主要由：动力元件（油泵） 、执行元件（油缸或液压马达） 、控制元件（各种阀） 、辅助元件和工作介质等五部分组成。 11、动力元件（油泵） 它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力
9、能，是液压传动中的动力部分。2、执行元件（油缸、液压马达） 它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。3、控制元件 包括压力阀、流量阀和方向阀等，它们的作用是根据需要无级调节液压动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。西京学院本科毕业设计（论文）34、辅助元件 除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件及邮箱等，它们同样十分重要。5、工作介质 工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。2.3 液压传动的优缺点2.3.1 液压传动的优点（1） 体积小、重量轻，例如同等功率液压马达的
10、重量只有电动机的 10%20%，因此惯性力较小。 5（2） 能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无级调速，且速度范围最大可达 1:2000（一般为 1:100）.（3） 转向容易，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。（8） 液压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用。2.3.2 液压传动的缺点(1) 使用液压传动对
11、维护的要求高，工作油要始终保持清洁。(2) 对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成本较高。(3) 液压元件维修较复杂，且需有较高的技术水平。(4) 液压传动对油温变化较敏感，这会影响它的工作稳定性，因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作，一般工作温度在-1560范围内较合适。(5) 液压传动在能量转化的过程中，特别是在节流调速系统中，其压力大，流量损失大，因此系统效率较低。西京学院本科毕业设计（论文）42.4 液压千斤顶的原理2.4.1 液压千斤顶原理图1-油箱 2-放油阀 3-大缸 4-大活塞 5-单向阀6-杠杆手柄 7-小活塞 8-小缸体 9-单向阀图 2.2 液压千斤顶工作原理图液压千
12、斤顶的工作原理如图 2.2 所示，大缸体 3 和大活塞 4 组成举升缸；杠杆手柄 6、小缸体 8、活塞 7、单向阀 5 和 9 组成手动液压泵。活塞和缸体之间保持良好的配合关系，又能实现可靠的密封。当抬起手柄 6，使小活塞 7 向上移动，活塞下腔密封容积增大形成局部真空时，单向阀 9 打开，油箱中的油在大气压力的作用下通过吸油管进入活塞下腔，完成一次吸油动作。当用力压下手柄时，活塞 7 下移，其下腔密封容积减小，油压升高，单向阀 9 关闭，单向阀 5 打开，油液进入举升缸下腔，驱动活塞 4 使重物 G 上升一段距离，完成一次压油动作。反复地抬、压手柄，就能使油液不断地被压入举升缸，使重物不断升
13、高，达到起重的目的。如将放油阀2 旋转 90（在实物上放油阀旋转角度是可以改变的），活塞 4 可以在自重和外力的作用下实现回程。这就是液压千斤顶的工作过程。 4西京学院本科毕业设计（论文）52.4.2 液压千斤顶的特点液压千斤顶是一种将密封在油缸中的液体作为介质，把液压能转换为机械能从而将重物向上顶起的千斤顶。它结构简单、体积小、重量轻、举升力大，易于维修，但同时制造精度要求较高,若出现泄漏现象将引起举升汽车的下降,保险系数降低,使用其举升时易受部位和地方的限制.传统液压千斤顶由于手柄、活塞、油缸、密封圈、调节螺杆、底座和液压油组成。它利用了密闭容器中静止液体的压力以同样大小各个方向传递的特性
14、。优点：输出推力大。缺点：效率低。西京学院本科毕业设计（论文）6第 3 章 液压千斤顶结构设计3.1 大液压缸设计已知千斤顶的额定载荷为 19600N，初定额定压力为 15Mpa。千斤顶的最低使用高度为 192mm,最高使用高度为 277mm.根据以上要求可以得到如下计算结果：F=PA (3.1)得到 A=19600/9.8/150=13.3cm2所以内管的直径 D=42mm，长为 115mm,有效长度为 85mm 这里 F=外部作用力（kgf）A=内管的作用面积(cm 2 )P=被传递的压力（kgf/cm 2）内管的壁厚 为= 0+C1+C2 根据公式 0PmaxD/2 p(m) p= b/
15、N查机械设计手册可知 b=550（无缝钢管，牌号 20）N 为安全系数一般取 5 0150.042/(2550/5)=0.002m=2mm= 0+C1+C2=3mm上式中 C1 为缸筒外径公差余量C2 为腐蚀余量缸筒壁厚的验算根据公式 Pn=0.35 s(D12-D2)/D12MPa (3.2)0.355500.00054/0.002304=50MPaPn=15MPa 所以缸筒的臂厚完足满足设计需要的要求.立式千斤顶的外管主要的作为是用来储存多余的液压油，在无电动源作用的情况下，外管起了一个油箱的作用。由上可知道内管的内径为 42mm可得 V 内 =AH=3.142.128.5=117.7cm2
