发布时间 : 星期四 文章毕业设计---YA32-315剪板机液压系统设计更新完毕开始阅读d93dde9da0c7aa00b52acfc789eb172ded6399c4
1 绪 论
1.1 剪板机液压传动的应用、发展及国内现状
1.1.1 剪板机的简介
随着现代科学的发展剪板机工艺也发生了很大变化，已由传统的手工操作发展到今天的全自动机械化。剪板机是一种用于剪切金属板料的机床。大中型剪板机的主运动（剪刀上、下）多数采用液压传动，即采用液压缸带动剪刀（架）上下。为了防止板料翘起或移动，剪切时必须用压料脚将板材压紧。而为了减少送料时摩擦力，送料时采用拖料球支承板料。这些辅助动作用若干个小辅助缸完成。剪切时主缸的典型动作循环为：空程下行—剪切—缓冲—快速回程。在下行过程中主缸可随时停止运动并退回（点动）。为了对刀，剪板机中有一个轻压对线状态，此时剪刀下行的力很小，不会损害板料。
1.1.2 液压传动在各类机械中的应用
液压传动在机械设备中的应用非常广泛。有的设备是利用其能传递大的动力，且结构简单、体积小、重量轻的优点，如工程机械、矿山机械、冶金机械等；有的设备是利用它操纵控制方便，能较容易地实现较复杂工作循环的优点，如各类金属切削机床、轻工机械、运输机械、军工机械、各类装载机等。液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式，它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性，液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质，来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。
从原理上来说，液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理，就是说，液体各处的压强是一致的，这样，在平衡的系统中，比较小的活塞上面施加的压力比较小，而大的活塞上施加的压力也比较大，这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递，可以得到不同端上的不同的压力，这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。液压传动中所需要的元件主要有动
力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件，主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作，所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵，它通过两个啮合的齿轮的
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转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵，在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括消耗的能量、效率、降低噪音。液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置，主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置，也就是把液压的能量转换称为机械能，从而对外做功。
液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制，以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性，使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。
除了上述的元件以外，液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置。通过以上的各个器件，我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标，我们能够设计不同的回路，比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。
根据液压传动的结构及其特点，在液压系统的设计中，首先要进行系统分析，然后拟定系统的原理图，其中这个原理图是用液压机械符号来表示的。之后通过计算选择液压器件，进而再完成系统的设计和调试。这个过程中，原理图的绘制是最关键的。它决定了一个设计系统的优劣。
液压传动的应用性是很强的，比如装卸堆码机液压系统，它作为一种仓储机械，在现代化的仓库里利用它实现纺织品包、油桶、木桶等货物的装卸机械化工作。也可以应用在万能外圆磨床液压系统等生产实践中。这些系统的特点是功率比较大，生产的效率比较高，平稳性比较好。
液压作为一个广泛应用的技术，在未来更是有广阔的前景。随着计算机的深入发展，液压控制系统可以和智能控制的技术、计算机控制的技术等技术结合起来，这样就能够在更多的场合中发挥作用，也可以更加精巧的、更加灵活地完成预期的控制任务。液压传动在其他机械工业部门的应用情况见表1-1所示。
1.1.3 液压传动技术的发展概况
液压传动相对于机械传动来说，是一门发展较晚的技术。自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术只有二三百年的历史。直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。
在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后，战后液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线，从而使它在机械制
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造、工程机械、农业机械、汽车制造等行业得到推广应用。
20世纪60年代以来，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展，并渗透到各个工业领域中。液压技术开始向高速、高压、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。
我国的液压工业开始于20世纪50年代，最初只应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机、剪板机和工程机械。现在，我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术以及进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。尽管如此，我国的液压元件与国外先进的同类产品相比，在性能上，在种类上、在规格上仍存在着较大的差距。
我国已瞄准世界发展主流的液压元件系列型谱，有计划地引进、消化、吸收国外最先进的液压技术和产品，大力开展产品国产化工作。我国的液压技术在21世纪必将获得更快的发展。
1.2 液压传动与机械传动比较
1.2.1 机械传动
纯机械传动的发动机平均负荷系数低，因此一般只能进行有级变速，并且布局方式受到限制。但由于其具有在稳态传动效率高和制造成本低方面的优势，在调速范围比较小的通用客货汽车和对经济性要求苛刻、作业速度恒定的农用拖拉机领域迄今仍然占据着霸主地位。
1.2.2 液压传动
（1） 液压传动与机械、电力等传动相比，有以下优点： ａ 能方便地进行无级调速，调速范围大。
ｂ 体积小、质量轻、功率大，即功率质量比大。一方面，在相同输出功率前提下，其体积小、质量轻、惯性小、动作灵敏，这对于液压自动控制系统具有重要的意义。另一方面，在体积或重量相近的情况下，其输出功率大，能传递较大的扭矩或推力。
ｃ 控制和调节简单、方便、省力，易实现自动化控制和过载保护。 ｄ 可实现无间隙传动，运动平稳。
ｅ 因传动介质为油液，帮液压元件有自我润滑作用，使用寿命长。 ｆ 可以采用大推力的液压缸和大扭矩的液压马达直接带动负载，从而省去了中间的减速装置，使传动简化。
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（２） 液压传动的主要缺点是：
ａ 漏。由于作为传动介质的液体是一定的压力下，有时是在较高的压力下工作的， 因此在有相对运动的表面间不可避免地要产生泄漏，同时，由于湍流并不是绝对不可以压缩的，油管等也会弹性变形，所以液压传动不宜用在传动比要求较严格的场合。
ｂ 振。液压传动中的“液压冲击和空穴现象”会产生很大的振动和噪声。 ｃ 热。在能量转换和传递过程中，由于存在机械摩擦、压力损失、泄漏损失，因而易使油液发热，总效率降低，故液压传动不宜用于远距离传动。
ｄ 液压传动性能对温度比较敏感，故不易在高温及低温下工作。液压传动装置对油液的污染亦敏感，故要求有良好的过滤设施。
ｅ 液压元件加工精度要求高，一般情况下又要求有独立的能源（如液压泵站），这些可能使产品成本提高。
ｆ 液压系统出现故障时不易追查原因，不易迅速排除。
综合所述，液压传动由开其优点比较突出，故在工农业各个部门获得广泛应用。它的某些缺点随着生产技术的不断发展、提高，正在逐步得到克服。采用液压传动可使工程机械易于实现智能化、节能化和环保化，而这已成为当前和未来工程机械的发展趋势。
1.2.3 发展中的复合传动技术
目前的情况可以分析看出，单一技术的传动方式构成简单、传动可靠，适用于某些特定的场合和领域。而在大多数的实际应用中，这些传动技术往往不是孤立存在的，彼此之间都存在着相互的渗透和结合，如液力、液压和电力的传动装置中都或多或少的包含有机械传动环节，而新型的机械和液力传动装置中也设置了电气和液压控制系统。换句话说，采用有针对性的复合集成的方式，可以充分发挥各种传动方式各自的优势，扬长避短，从而获得最佳的综合效益。值得注意的是，兼有调节与布局灵活性及高功率密度的液压传动装置在其中充当着重要角色。
日本小松公司开发的这种复合方式的液压传动变速器，已经应用在装载机、推土机等工程机械上。德国Fendt拖拉机生产的采用Vario型无级变速器装备的农用拖拉机，到2003年总销量超过了30000台。
由此可以看出，这种新型的传动装置已日益成为大中功率液力传动和动力换档变速器的有力竞争者。
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