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（优秀毕业全套设计）液压马达测试系统及动力源设计

常用于对起动性能调速性能及转差率均无特殊要求的机器或设备，如金属切削机床水泵鼓风机运输机械和农业机械等。电动机外形及安装尺寸如表.所示图.电动机外形及安装尺寸表电动机外形及安装尺寸型号液压泵组布置方式的选择按液压泵组布置方式的分类，可分为上置式液压动力源非上置式液压动力源及柜式液压动力源。柜式液压动力源功率较小，本课题的液压马达试验台功率较大，故不考虑柜式液压动力源。下面分别对上置式和非上置式两种液压动力源布置方式作个比较。上置式液压动力源上置式液压动力源分为卧式液压动力源和立式液压动力源。卧式液压动力源泵组布置在油箱之上的上置式液压动力源，当电动机卧式安装，液压泵置于油箱之上。特点由于液压泵置于油箱之上，必须注意各类液压泵的吸油高度，以防液压泵进油口处产生过大的真空度，造成吸空或气穴现象。立式液压动力源电动机立式安装，液压泵置于油箱内。特点上置式液压动力源占地面积小，结构紧凑，液压泵置于油箱内的立式安装动力源，噪声低且便于收集漏油。这种结构在中小功率液压站中被广泛采用。非上置式液压动力源非上置式液压动力源般将泵组布置在底座或地基上图.。特点非上置式液压动力源由于液压泵置于油箱液面以下，故能有效改善液压泵的吸入性能。这种动力源装置高度低，便于维护，但占地面积大。因此，适用于泵的吸入允许高度受限制，传动功率较大，而使用空间不受限制以及开机率低，使用时又要求很快投入运行的场所。图.非上置式液压动力源液压动力源装置的比较上置式及非上置式液压动力源装置各有特点，现做比较，列表如下表上置式与非上置式液压动力源装置的综合比较项目上置立式上置卧式非上置式震动较大较大小占地面积小小较大清洗油箱较麻烦较麻烦容易漏油收集方便需另设滴油盘需另设滴油盘液压泵工作条件泵浸在油中，工作条件好般好液压泵安装要求泵与电动机有同轴度要求泵与电动机有同轴度要求需考虑液压泵的吸油高度吸油管与泵的连接处密封要求严格泵与电动机有同轴度要求吸油管与泵的连接处密封要求严格应用中小型液压站中小型液压站较大型液压站从表中不难看出，虽然非上置式与上置式动力源相比占地的面积较大，但液压泵工作条件较好，清洗油箱也较方便又考虑到所要设计的液压马达试验台功率较大，故采用非上置式液压动力源。液压泵组连接方式的选择确定液压泵组连接方式，实际上是要考虑液压泵与原动机的轴间连接和安装方式，其首先要考虑的问题是液压泵轴的径向和轴向负载的消除或防止。按液压泵组连接方式的分类，可分为直接驱动型连接和间接驱动连接。液压泵经联轴器或采用花键连接由原动机直接驱动，称为直接驱动型连接。如果液压泵不能经联轴器由原动机直接驱动，而需要通过齿轮传动链传动或皮带传动间接驱动，则称为间接驱动连接。本课题设计中液压泵组采用的是电动型的驱动方式，即以电动机作为原动机直接驱动。故考虑直接驱动型连接。下面对直接驱动型连接中两种连接方式的特点作个比较联轴器连接适用场合泵组在结构上般不能承受额外的径向和轴向载荷，并且使泵轴与驱动轴之间严格对中，轴线的同轴度误差不大于.。花键连接原动机与液压泵之间采用特殊的轴端带花键连接孔的原动机，将泵的花键轴直接插入原动机轴端。此种连接方式在省去联轴器的同时，还可以保证两轴间的同轴度。连轴器的选择本课题设计中，液压泵的泵轴与电动机的驱动轴之间需要严格对中，同轴度要求较高，故采用联轴器连接。原动机与液压泵之间的联轴器宜采用带非金属弹性元件的挠性联轴器，例如中规定的梅花形弹性联轴器以及中规定的芯型弹性联轴器和中规定的轮胎式联轴器。其中梅花形弹性联轴器具有弹性耐磨性缓冲性及耐油性较高，制造容易维护方便等优点，应用较多。查阅液压传动设计手册，选用型号为的梅花形弹性联轴器图.，标记如下型联轴器主动端电动机型轴孔，型键槽，轴孔直径，轴孔长度从动端柱塞泵型轴孔，型键槽，轴孔直径，轴孔长度型弹性件硬度为适用于公称扭矩为。图.梅花形弹性联轴器半联轴器，材料为ⅡⅡ梅花形弹性体，材料为聚脂型聚氨酯表梅花形弹性联轴器尺寸型号弹性件硬度公称扭矩许用转速轴孔直径轴孔长度弹性件型号转动惯量许用补偿量.轴向径向角向液压泵组安装方式的选择按液压泵组安装方式的分类，可分为角形支架卧式安装钟形罩立式安装脚架钟形罩卧式安装和支架钟形罩卧式安装。下面分别对四种安装方式作个比较。角形支架卧式安装图.液压泵直接装在角形支架的止口里，依靠角形支架的底座与基座相连接，再通过挠性联轴器与带底座的卧式电动机相连。液压泵与电动机的同轴度需通过在电动机底座下和角形支架上加装的调整垫片来实现。图.角形支架卧式安装钟形罩立式安装图.通过液压泵上的轴端法兰实现泵与钟形罩也称钟形法兰的连接，钟形罩再与带法兰的立式电动机连接，依靠钟形罩上的止口保证液压泵与电动机的同轴度。此种方式安装和拆卸均较方便。图.钟形罩立式安装脚架钟形罩卧式安装图.此种安装方式与图.钟形罩立式安装类同，不同之处在与这里的钟形罩自带脚架，并卧式安装。图.脚架钟形置卧式安装电动机脚架液压泵支架钟形罩卧式安装图.这种安装方式中，电动机与液压泵通过钟形罩连接起来，钟形罩再与支架连接，最后通过支架将液压泵与电动机并安装再基座上。液压泵与电动机的同轴度由钟形罩上的止口保证。此种方式加工和安装都比较方便。图.支架钟形罩卧式安装钟形罩立式安装和支架钟形罩卧式安装加工和安装都比较方便，但先前液压泵组已采用的是非上置式液压动力源的方案，故采用支架钟形罩卧式安装。液压泵组传动底座的设计液压泵组的传动底座在结构上应具有足够的强度和刚度，还应考虑检修的方便性。要在合适的部位设置滴油盘，以防油液污染工作场地。图.形槽安装底板本设计采用形槽安装底板图.，液压泵组及各类液压元部件都可安装固定在上面，并用形槽用螺栓加以固定。型槽的周边有油槽，液压元件滴落的油液可以流至槽内，防止了油液污染试验场地。试验完毕后，可以擦除油槽内收集的油液，保持了场地的清洁。本设计中形槽安装底板的尺寸长.米，宽.米。形槽间距为。图.图.形槽安装底板尺寸形槽用螺栓头部朝下，放进形槽的孔内直径为，然后在移至槽内。液压泵组的支架放在底板上面，支架上的安装用的孔和型槽移至重合后，用螺栓和螺母固定。形槽和形槽用螺栓都有标准的尺寸，查阅机械设计手册后，选择公称直径为的形槽和形槽用螺栓级，具体尺寸如下图.形槽尺寸表形槽尺寸单位基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差基准槽固定槽.图.形槽用螺栓级尺寸形槽用螺栓标记螺纹规格工程长度，性能等级为.级，表面氧化的形槽用螺栓螺栓表形槽用螺栓尺寸单位螺纹规格液压马达试验台控制装置设计.液压控制装置的分类液压控制装置是液压系统中各类控制阀及其连接体的统称。个液压系统中有很多控制阀，这些控制阀可用不同方式来连接或集成。液压控制装置可分为有管集成和无管集成。有管集成有管集成是液压技术中最早采用的种集成方式。它用管子管子和管接头将各管式连接液压控制阀集成在起。优点连接方式简单，不需要设计和制造油路板或油路块。缺点当组成系统的控制元件较多时，要求有较多的管子和管接头，上下交叉，纵横交错。占用空间加大，从而使整个系统布置相当不便，安装维护和故障诊断困难系统运行时，压力损失大，且容易产生泄漏，混入空气及振动噪声等不良现象。无管集成无管集成是将液压控制元件固定在种专用或通用的辅助连接件上，辅助连接件内开有系列通油孔道，液压控制元件之间的油路联系通过这些通油孔道来实现。优点油路直接做在辅助件或液压阀体上，省去了大量管件无管集成因此而得名结构紧凑，组装方便，外形整齐美观安装位置灵活油路通道短，压力损失较小，不易泄漏。本设计中液压马达试验台的控制装置采用无管集成。.液压集成块概述无管集成的液压控制装置按辅助连接形式的不同，可分为板式，块式链式叠加阀式和插装式等五种主要形式。本设计中液压控制装置选用的是块式集成的形式。块式集成原理块式集成是按典型液压系统的各种基本回路，做成通用化的面体油路块称为集成块，通常其四周除面安装通向液压执行器液压缸或液压马达的管接头外，其余面安装标准的板式液压阀及少量叠加阀或插装阀，这些液压阀之间的油路联系由油路块内部的通道孔实现，块的上下两面为块间叠积结合面，布有由下向上贯穿通道体的公用压力油孔回油孔泄漏油孔.及块间连接螺栓孔，多个回路块叠积在起，通过只长螺栓固紧后，各块之间的油路联系通过公用油孔来实现，如图.所示。图.块式集成液压控制装置的结构单泵或双泵供油进口集成块前面集成块左侧面二位五通电磁换向阀背压阀通液压缸小腔的管接头通液压缸大腔的管接头测压管顶块压力表压力表开关二位二通电磁换向阀调速阀过渡扳顺序阀集成块后面集成块集成块侧面双单泵供油进油口基块块式集成的优点块式集成有如下优点可简化设计可用标准元件按典型动作组成单元回路块，选取适当的回路块叠积于体，即可构成所需液压控制装置，故可简化设计工作。设计灵活更改方便因整个液压系统由不同功能的单元回路块组成，当需要更改系统增减元件时，只需更换或增减单元回路块即可实现，所以设计时灵活性大更改方便。易于加工专业化程度高集成块也称通道体主要是个平面及各种孔的加工。与前述油路板相比，集成块尺寸要小得多，因此平面和孔道的加工比较容易，便于组织专业化生产和降低成本。结构紧凑装配维护方便由于液压系统的多数油路等效成了集成块内的通油孔道，所以大大减少了整个液压装置的管路和管接头数量，使得整个液压控制装置结构紧凑，占地面积小，外形整齐美观，便于装配维护，系统运行时泄漏少，稳定性好。系统运行效率较高由于实现各控制阀之间油路联系的孔道的直径较大且长度短.所以系统运行时，压力损失小，发热少，效率较高。块式集成的主要缺点集成块的孔系设计和加工容易出错，需要定的设计和制造经验。块式集成设计灵活更改方便易于加工专业化程度高结构紧凑装配维护方便系统运行效率较高，但块式集成的集成块的孔系设计较难，需要定的设计和制造经验，故设计时需小心谨慎。液压马达测试方法及测试技术.液压马达试验方法型式实验和出厂实验液压马达实验的主要实验内容包括型式实验和出厂实验两种。在这两大类的实验中，各有许多不同的实验的内容。这些都是这次液压马达实验台在工作中所必须要完成的。在查阅了液压工程手册中后，列举液压马达的出厂实验和型式实验的内容如下液压马达型式试验排量验证试验，效率试验，启动效率试验，低速性能试验，噪声试验，低温试验，高温试验，超速试验，超载试验，连续换向试验，连续超载试验，连续满载试验，背压试验，效率检查试验，外泄漏检查液压马达出厂试验气密性试验，排量验证试验，容积效率试验，超载试验，总效率试验，外渗漏检验液压马达的型式试验和出厂试验详情见表和表。表液压马达型式试验序号试验项目测试内容及测试方法排量验证试验在最大排量空载压力下，分别测量额定转速的中任意设定转速的排量和额定转速的排量效率试验.最大排量工况下在额定转速额定压力的下，测量流量第组数据。然后逐渐加载，分别测量从额定压力的至额定压力之间个以上等分的试验压力点的各组数据在最高转速和额定转速时，分别测量上述各试验压力点的各组数据反向试验方法与正向相同。.双速或多速变量电动机，除低速最大排量外，其余几级速度仅测量额定压力下的容积效率和输出扭矩。.在进口油温为和条件下，分别测量在额定转速最大排量时，从空载压力至额定压力范围内个以上等分压力点的容积效率启动效率试验采用恒扭矩启动方法或恒压力启动方法，在最大排量工况下，不同的恒定扭矩或恒定压力值，分别测量电动机输出轴不同角位置以及正反方向在额定压力的和规定背压下的启动压力或扭矩低速性能试验在最大排量额定转速和规定背压下，逐渐降速和升速的方法分别重复测量正反向不爬行的最低转速按上述方法分别测量从额定压力的