汽车举升油缸性能试验台加载系统设计

武汉理工大学毕业设计（论文）1目录摘要..........................................................................2Abstract......................................................................3第一章绪论...................................................................41.1概述..................................................................41.2课题背景..............................................................41.3国内研究现状..........................................................41.4研究目的与意义........................................................41.5课题研究的内容........................................................5第二章实验台的设计思路与方案的选择...........................................62.1概述..................................................................62.2试验台的设计思想......................................................62.3试验台的最终方案确定..................................................7第三章加载缸各零部件的设计及验算.............................................83.1缸体组件..............................................................83.2法兰设计.............................................................113.3活塞设计.............................................................143.4活塞杆的设计.........................................................153.5活塞杆的导向、密封....................................................19第四章加载缸支承座的设计....................................................204.1方案连接部分的设计与选取.............................................204.2结构部分尺寸计算.....................................................20第五章液压系统的设计........................................................235.1液压系统图的拟定.....................................................235.2液压元件的选择.......................................................25结论....................................................................27参考文献....................................................................28致谢........................................................................29武汉理工大学毕业设计（论文）2摘要多级举升油缸体是专用汽车结构中的一个主要部件，其性能好坏直接影响汽车整车的工作性能。多级举升油缸克服了现有技术中举升机利用单级油缸作为驱动系统，提升车辆至一定高度时，油缸本身及滑台的高度较高，导致整个装置稳定性较差，造成高成本的缺陷，采用多级举升油缸，结构简单稳定性能好，降低了制造成本。随着工业生产的发展，工业上大型机械越来越多，其质量也越来越大，对起重设备的要求也越来越高，统机械起重已不能满足工业的需要。工业上现在越来越多地使用液压起重设备，靠液压传动来满足大型机械的起重与安装本设计主要针对四级伸缩缸进行采举升油缸的性能试验。关键词：举升油缸；液压传动；性能试验武汉理工大学毕业设计（论文）3AbstractMulti-stageliftcylinderisaspecialpurposevehiclebodystructureofoneofthemaincomponents,itsperformancedirectlyaffectstheworkofautomobileperformance.Multi-stageliftcylinderslifttoovercometheexistingtechnologyastheuseofsingle-stagecylinderdrivesystem,upgradingthevehicletoacertainheight,thetankitselfandtheheightofahighslider,leadingtopoorstabilityoftheentiredevice,defectscausedbyhigh-cost,multi-stageliftcylinders,simplestructureandstableperformance,lowermanufacturingcosts.Withthedevelopmentofindustrialproduction,moreandmorelarge-scalemachineryindustry,itsqualityisalsogrowing,therequirementsforliftingequipmenthavebecomemoresophisticated,mechanicalliftingsystemcannotmeettheneedsofindustry.Industryareincreasinglyusinghydraulicliftingequipment,hydraulictransmissiontomeetbytheliftingandinstallationoflargemachinery.Thedesignofthemaintelescopiccylindersforthefourcylinderperformancetestmininglift.KeyWords：Liftcylinder；hydraulicdrive；performancetest第一章绪论武汉理工大学毕业设计（论文）41.1概述本章讲述了课题背景以及国内外研究现状、研究的目的与意义、课题研究内容以及与其达到的目的等等。1.2课题背景多级举升油缸体是专用汽车结构中的一个主要部件，其性能好坏直接影响汽车整车的工作性能。多级举升油缸克服了现有技术中举升机利用单级油缸作为驱动系统，提升车辆至一定高度时，油缸本身及滑台的高度较高，导致整个装置稳定性较差，造成高成本的缺陷，采用多级举升油缸，结构简单稳定性能好，降低了制造成本。随着工业生产的发展，工业上大型机械越来越多，其质量也越来越大，对起重设备的要求也越来越高，统机械起重已不能满足工业的需要。工业上现在越来越多地使用液压起重设备，靠液压传动来满足大型机械的起重与安装。本设计主要针对四级伸缩缸进行采举升油缸的性能实验。1.3国内研究现状我国的液压技术开始于1952年，液压元件最初应用于机床和锻压设备，后来应用于工程机械。1964年我国从国外引进了一些液压元件生产技术，同时自行设计液压产品，经过多年的艰苦探索和发展，特别是20世纪80年代初期引进美国、日本、德国的先进技术和设备，使我国的液压技术水平上了一个新的台阶。1.4研究目的与意义本课题研究的目的主要是用于汽车多级举升油缸的测试。在工程上，各种汽车车箱的起升用的是多级举升油缸。液压缸的强度、刚度以及稳定性对液压缸系统的安全起着决定性作用。多级伸缩液压缸具有结构复杂，造价昂贵的特点，由于目前此类液压缸的设计并没有固定的标准，在工程上很容易发生爆裂、扭曲、折断以及其他失效方式，造成严重的损失。目前采用单一、常规的强度校核方法无法满足工程实际需要，必需结合液压缸实际工作情况采用不同方法对其强度、刚度以及稳定性进行校核。所以对液压缸进行测试具有重大意义。1.5课题研究的内容武汉理工大学毕业设计（论文）5多级举升油缸体是汽车结构中的一个重要部件，气性能好坏直接影响汽车整车的工作性能。先针对四级伸缩缸进行采举升油缸的系能实验，实验周期：20分钟。（1）举升油缸性能实验台的总体方案设计（2）举升油缸性能试验台的加载系统结构设计（3）液压系统设计第二章实验台的设计思路与方案的选择。武汉理工大学毕业设计（论文）62.1概述本章主要论述该实验平台的设计思想和方案的选择，最终确定实验平台的机构设计方案，最后对该实验平台的工作原理进行阐述。2.2试验台的设计思想根据所学的知识，查阅相关资料，对试验台的设计进行可行性分析,可以知道设计该试验台需要解决的主要问题：1.如何模拟施工现场，实现液压缸的测试。2.如何选择试验台的结构。3.如何选择连接方式。4.试验台的尺寸太大，质量大。常见的油缸试验台的系统原理如图2-1：图2-1试验台系统原理图试验台如图2-2，在该方案中整个实验台平放，液压缸对顶，把现场中液压缸的受力通过测试缸压力的调节实现加载，已达到模拟现场，实现液压缸的测试。武汉理工大学毕业设计（论文）7图2-2水平加载实验装置但是如果液压缸采取对顶的加载方案，则会使得油缸性能实验台的总体尺寸过长，造成制造方面的不便，因此我们可以改变油缸的对顶结构来解决这一问题。为了解决因对顶引起的试验台长度过大的问题，我们可以使加载缸与被测缸处于不同平面内，并用滑轮和钢丝绳将被测缸和加载缸通过特定的方式连接起来，最终确定试验台的总体方案如图2-3所示：图2-3试验台总体方案设计这种方案既避免了试验台过长的问题，又能很好的测试4级伸缩缸的各项性能。当被测缸进油时由于压力差驱动滑动机构向右运动，通过钢丝绳使加载缸活塞杆向左伸出，此时通过测量加载缸的力来检测被测缸的性能。而当加载缸有活塞杆一侧进油时，又能带动被测缸逐级缩回。武汉理工大学毕业设计（论文）8第三章加载缸各零部件的设计及验算液压缸在液压系统中的作用是将液压能转变成机械能，使机械实现往复直线运动或摆动运动。本次设计中所用的加载缸为单杆双作用活塞式液压缸。3.1缸体组件3.1.1缸筒结构的选择连接方式如下图：选取法兰式连接，并且法兰和缸筒用焊接方式连接。其优点是结构简单，易选取、易装卸；缺点是外径较大，比螺纹连接的重量大。3.1.2缸筒的要求有足够强度，能够承受动态工作压力，长时间工作不会变形；有足够刚度，承受活塞侧向力和安装反作用力时不会弯曲；内表面和导向件与密封件之间摩擦少，可以保证长期使用；缸筒和法兰要良好焊接，不产生裂纹。3.1.3缸筒材料的选取及强度给定部分材料的机械性能如下表：武汉理工大学毕业