閉式驅(qū)動系統(tǒng)理論課程設(shè)計課件

1、燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書燕山大學(xué)課課 程程 設(shè)設(shè) 計計 說說 明明 書書項目名稱：項目名稱： 閉式驅(qū)動系統(tǒng)理論設(shè)計、閥塊設(shè)計、 原理虛擬動畫仿真及系統(tǒng)建模與性能分析指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 職職 稱：稱： 燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書I燕山大學(xué)課程設(shè)計（論文）任務(wù)書燕山大學(xué)課程設(shè)計（論文）任務(wù)書 項目名稱閉式驅(qū)動系統(tǒng)理論設(shè)計、閥塊設(shè)計、原理虛擬動畫仿真及系統(tǒng)建模與性能分析指導(dǎo)教師姓名小組成員分工冷卻計算、閥塊設(shè)計系統(tǒng)原理圖繪制、系統(tǒng)設(shè)計及計算選型液壓系統(tǒng)原理虛擬動畫仿真液壓系統(tǒng)建模與性能分析項目考察知識點液壓傳動系統(tǒng)、電液伺服與比例控制系統(tǒng)、液壓元件與系統(tǒng)項目設(shè)計參

2、數(shù)自重：300 噸額定起重能力：900 噸；空載車速：010Km/h;滿載車速：05 Km/h;輪胎型號：上海雙錢 26.5R25輪胎空載半徑: 0.873m輪胎滿載半徑: 0.764m地面滾動阻力系數(shù)：0.03加速度 a=0.15m/s2 坡度：5%項目實施內(nèi)容系統(tǒng)原理圖繪制、系統(tǒng)設(shè)計及計算選型冷卻計算、閥塊設(shè)計（SolidWorks）液壓系統(tǒng)原理虛擬動畫仿真（Flash MX）液壓系統(tǒng)建模與性能分析(AMESim)項目試驗內(nèi)容液壓系統(tǒng)原理及性能分析項目結(jié)題須提交材料(1)系統(tǒng)原理圖，1 張 A0(2)閥塊零部件圖，1 張 A1(3)設(shè)計計算說明書，1 份(4)系統(tǒng)仿真分析報告，1 份(5)

3、虛擬動畫演示報告等，1 份須提交紙質(zhì)及電子版各 1 份項目實施時間節(jié)點要求11.29-12.05：設(shè)計計算，系統(tǒng)草圖；12.06-12.12：元件選擇、繪圖；12.13-12.19：仿真和模擬；燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書II12.20-12.24：說明書、報告、答辯小組分工及貢獻姓姓 名名課題組分工課題組分工進行冷卻部分的計算、運用 SolidWorks 對冷卻部分進行了閥塊設(shè)計及零件圖和工程圖的繪制對運梁車的行走系統(tǒng)進行了動力學(xué)分析和數(shù)學(xué)計算，完成了液壓驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計和元件選型液壓系統(tǒng)原理虛擬動畫仿真(FlashMX)，對重型輪胎式運梁車的輕載加速、重載減速進行了模擬運用 A

4、MESim 軟件建立了運梁車液壓行走驅(qū)動系統(tǒng)的仿真模型，并在此基礎(chǔ)上對液壓行走驅(qū)動系統(tǒng)進行性能分析燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書III摘 要本課程設(shè)計說明書就 900 噸運梁車閉式驅(qū)動系統(tǒng)進行了簡單的原理設(shè)計和計算選型，并簡單介紹了系統(tǒng)所采用的 DA 控制。此后又進行了閥塊設(shè)計和液壓系統(tǒng)原理虛擬仿真及系統(tǒng)建模和性能分析。此液壓驅(qū)動動力源為 2 臺柴油發(fā)動機，通過彈性聯(lián)軸器（扭力減振器）與 2 套相同配置的液壓泵相連，驅(qū)動液壓馬達和行星減速器實現(xiàn)行走。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：運梁車 閉式系統(tǒng) 閥塊設(shè)計 原理仿真 建模分析燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書IV燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè)

5、 計 說 明 書 目目 錄錄第第 1 1 章章 緒論緒論.1 11.1 課題背景 .11.2 本次課設(shè)的研究內(nèi)容 .11.3 課設(shè)研究的預(yù)期結(jié)果 .2第第 2 2 章章 系統(tǒng)設(shè)計計算及元件選型系統(tǒng)設(shè)計計算及元件選型.3 32.1 主要技術(shù)參數(shù) .32.2 驅(qū)動系統(tǒng)工作性能 .32.2.1 系統(tǒng)原理（具體原理圖見圖紙）.32.2.2 元件功能簡介.42.2.3 驅(qū)動系統(tǒng)各元件及管路功能.52.3 運梁車驅(qū)動系統(tǒng)理論計算 .52.3.1 牽引力計算.62.3.2 運梁車發(fā)動機功率計算 .72.3.3 行走閉式液壓系統(tǒng)元件確定 .82.3.3.1 運梁車馬達減速機選型計算 .82.3.3.2 運梁車

6、液壓泵型號確定 .92.3.3.3 補油泵流量的選擇與計算 .102.3.3.4 油箱容積和液壓油量 .102.3.3.5 油管管徑的計算 .102.3.3.6 濾油器的選擇： .112.3.3.7 高壓空氣濾清器： .122.3.3.8 壓力表選擇 .132.3.3.9 冷卻系統(tǒng) .132.3.3.10 液壓件選取如下 .142.4 DA-閥原理簡介 .152.4.1 DA 原理分析.15第第 3 3 章章 閥塊設(shè)計閥塊設(shè)計.19193.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊的流程簡介 .193.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊具體流程 .20燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第第 4 4 章章 液壓系統(tǒng)原理

7、虛擬動畫仿真液壓系統(tǒng)原理虛擬動畫仿真.22224.1 FLASH軟件簡介.224.1.1 Flash 動畫設(shè)計的三大基本功能.224.1.2 Flash 動畫的根本.224.1.3 Flash 動畫時間控制的技巧.224.2 FLASH的制作.234.3 FLASH制作中的問題.254.4 液壓系統(tǒng)原理分析 .264.4.1 空載加速（輕載高速）.264.4.2 重載減速（重載低速） .26第第 5 5 章章 液壓系統(tǒng)建模與性能分析液壓系統(tǒng)建模與性能分析.27275.1 AMESIM軟件介紹 .275.2 工作流程 .275.3 系統(tǒng)元件的說明 .295.4 模型功能 .365.5 各種工況下

8、仿真所得曲線 .365.5.1 空載啟動時的曲線 .365.5.2 滿載阻力增大時的曲線.37結(jié)結(jié) 論論.3939致致 謝謝.4040課程設(shè)計心得體會課程設(shè)計心得體會.4141參考文獻參考文獻.4646燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 1 頁 共 46 頁第 1 章 緒論1.11.1 課題背景課題背景重型輪胎式運梁車作為路橋施工和船舶建造必不可少的設(shè)備，未來幾年的需求將大大增加。重型輪胎式運梁車還是造船廠鋼結(jié)構(gòu)船體分段在工序之間轉(zhuǎn)運的主要設(shè)備，也適用于大型鋼廠和公（鐵）路特大型混凝土預(yù)制構(gòu)件的運輸。國內(nèi)工程機械近年來得到很大發(fā)展，年增長率高達 70%，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，但一些重要方

9、面與國際相比仍然差距很大。迄今為止，對于技術(shù)含量和單臺售價較高的重型工程運輸車，其液壓系統(tǒng)基本是成套地從國外引進。進口運梁車價格昂貴且無法滿足市場需求，而國內(nèi)企業(yè)缺少相關(guān)的設(shè)計開發(fā)經(jīng)驗，無法提供性能完全滿足要求的運梁車。輪胎式運梁車在施工作業(yè)中，運行速度低、運輸距離長，車輛在橋面行駛時要求行駛路線精確，不允許發(fā)生較大偏差而對橋梁造成損壞。這樣的運輸條件，如果完全由人工駕駛和控制，其勞動強度非常大，而且很難保證作業(yè)的安全性，因此，要求輪胎式運梁車必須具備自動駕駛功能，確保運梁安全、高效。鑒于以上要求，設(shè)計制造 900 噸、行走系統(tǒng)采用液壓驅(qū)動的輪胎式運梁車是必然之舉。液壓行走驅(qū)動系統(tǒng)的合理設(shè)計可

10、以最大程度的滿足作業(yè)需求，降低操作強度，節(jié)約能源，是輪胎式運梁車實現(xiàn)智能化的基礎(chǔ)。1.21.2 本次課設(shè)的研究內(nèi)容本次課設(shè)的研究內(nèi)容本次課設(shè)針對 900 噸運梁車市場需求旺盛這一現(xiàn)狀，對 900 噸輪胎式運梁車的液壓行走驅(qū)動系統(tǒng)進行了研究：1、對 900 噸輪胎式運梁車的行走系統(tǒng)進行了動力學(xué)分析和數(shù)學(xué)計算，完成了液壓驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計和元件選型2、運用 SolidWorks 對冷卻部分進行了閥塊設(shè)計，用閥塊的安裝方式替代管路實現(xiàn)元件間的連接；3、運用FlashMX進行液壓系統(tǒng)原理虛擬仿真，對重型輪胎式運梁車的輕載加速、重載減速進行了模擬；4、運用 AMESim 軟件建立了輪胎式運梁車液壓行走驅(qū)動系

11、統(tǒng)的仿真模型，并在此基礎(chǔ)上對液壓行走驅(qū)動系統(tǒng)進行了性能分析。燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 2 頁 共 46 頁1.1.3 3 課設(shè)研究的預(yù)期結(jié)果課設(shè)研究的預(yù)期結(jié)果對于多輪驅(qū)動的車輛，轉(zhuǎn)向時由于各輪走過的距離不等，要求能夠輪間差速，故將所有液壓驅(qū)動馬達并聯(lián)，滿足差速要求。系統(tǒng)中補油泵的液壓油被引入測量節(jié)流口，在測量節(jié)流口處產(chǎn)生一個控制壓力用來控制主泵和液壓馬達的排量。隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高，測量節(jié)流口產(chǎn)生的控制壓力增大，主泵的排量增大而液壓馬達的排量減小，車輛行駛速度逐漸增大。當(dāng)液壓系統(tǒng)功率超出發(fā)動機最大輸出功率后，發(fā)動機失速，測量節(jié)流口產(chǎn)生的壓力減小，主泵排量減小而液壓馬達排量增

12、大，車輛行駛速度下降，實現(xiàn)了恒功率驅(qū)動。通過液壓驅(qū)動系統(tǒng)原理的模擬和系統(tǒng)建模和性能分析，得到的工作曲線比較符合實際的工況。燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 3 頁 共 46 頁第 2 章 系統(tǒng)設(shè)計計算及元件選型2.12.1 主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)表 2-1 主要技術(shù)參數(shù)自重：300 噸額定起重能力：900 噸；空載車速：010Km/h;滿載車速：05 Km/h;輪胎型號：上海雙錢 26.5R25輪胎空載半徑: 0.873m輪胎滿載半徑: 0.764m地面滾動阻力系數(shù)：0.03加速度 a=0.15m/s2坡度：5%2.22.2 驅(qū)動系統(tǒng)工作性能驅(qū)動系統(tǒng)工作性能2.2.12.2.1

13、系統(tǒng)原理（具體原理圖見圖紙）系統(tǒng)原理（具體原理圖見圖紙）圖 2-1 原理簡圖由于正、反方向行走及制動要求，以及為滿足以上行走速度控制的要求，abX1X2GPsFSDAMabX1X2GPsFSDAM共有20個馬達234567891011燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 4 頁 共 46 頁運梁車液壓驅(qū)動系統(tǒng)中泵和馬達采用閉式回路方式。驅(qū)動泵一般都采用帶方向和比例電磁鐵的雙向變量泵。通過控制變量泵電比例伺服閥的方向和伺服電流大小，可以改變驅(qū)動泵的方向和排量的大小，從而改變運梁車行車方向和速度的大小。驅(qū)動馬達則選擇變量馬達，通過變換馬達的排量可以適應(yīng)運梁車的空載和滿載工況，并充分利用發(fā)動

14、機和泵的功率，爬坡時可以控制馬達全排量輸出，以獲得最大牽引力。整個車速可以無級調(diào)速，柴油機轉(zhuǎn)速和車的行走速度由加速器踏板來控制。通過調(diào)節(jié)比例閥 2 的電流改變主泵 1 的排量，從而改變系統(tǒng)流量，即達到改變車速的目的。補油泵 9 通過濾清器 7 和單向閥 3，將低壓油補入主回路，并同時向控制回路供油。主回路部分油通過沖洗閥 5、溢流閥 6 經(jīng)冷卻器流回油箱。當(dāng)出現(xiàn)瞬時超載時，高壓油經(jīng)溢流閥溢流到補油回路。當(dāng)出現(xiàn)嚴重超載時（比如車輪卡死），順序閥打開，高壓油迅速將主泵的排量減小，同時由于節(jié)流閥的壓降，溢流閥 8 開啟，從而使主回路壓力快速降低。2.2.22.2.2 元件功能簡介元件功能簡介（1）調(diào)

15、壓閥：在泵裝置里共有 5 個調(diào)壓閥（3 個溢流閥和 2 個順序閥） ，閥 10 調(diào)定補油壓力，閥 11 設(shè)定主回路工作壓。閥 8 為主回路卸荷閥，當(dāng)超載時，能迅速打開，使主泵排量回零，起到快速卸荷的作用，其壓力要比閥 11 高 0.5-1MPa。為保證沖洗閥能正常工作，其溢流閥 6 溢流壓力要比閥 10 低 0.2-0.5MPa。（2）補油泵：閉式系統(tǒng)的主泵上通軸附設(shè)一小排量的齒輪泵補油，補油溢流閥和補油單向閥多集成于主泵，沖洗冷卻閥組則集成于馬達。補油溢流閥調(diào)定補油壓力，補油單向閥選擇補油方向，向主油路低壓側(cè)補油，以補償由于泵、馬達容積損失及從沖洗冷卻閥組中泄掉的流量。沖洗閥的作用是將主回路

16、中多余的油溢流出去，并起到循環(huán)更新主回路里油介質(zhì)的目的。同時，補油泵對主泵、馬達進行冷卻，讓部分流量通過主泵和馬達殼體回油箱，這種冷卻可以防止出現(xiàn)主泵和馬達長時間在零流量或零壓力下工作產(chǎn)生的過熱現(xiàn)象。（3）高壓濾清器：在補油泵的出口安裝一個高壓濾清器，使工作介質(zhì)經(jīng)過濾后進入系統(tǒng)，可提高傳動裝置的可靠性和壽命。燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 5 頁 共 46 頁2.2.32.2.3 驅(qū)動系統(tǒng)各元件及管路功能驅(qū)動系統(tǒng)各元件及管路功能表 2-2 驅(qū)動系統(tǒng)各元件及管路功能2.32.3 運梁車驅(qū)動系統(tǒng)理論計算運梁車驅(qū)動系統(tǒng)理論計算輪胎式運梁車承載范圍大，運行平穩(wěn)，機動靈活，在高速鐵路建設(shè)中

17、發(fā)揮著重要的作用。如何控制運梁車的行走速度并分析其運動工況與受力，對于提高運梁車工作效率，縮短工程周期，有決定性的作用。設(shè)計流程簡圖如下：負載受力分析發(fā)動機功率計算液壓系統(tǒng)元件計算及選型馬馬達達減減速速機機選選型型計計算算液液壓壓泵泵型型號號確確定定補補油油泵泵流流量量的的選選擇擇與與計計算算油油箱箱容容積積和和液液壓壓油油量量油油管管管管徑徑的的計計算算濾濾油油器器的的選選擇擇 冷冷卻卻系系統(tǒng)統(tǒng)冷冷卻卻器器冷冷卻卻馬馬達達冷冷卻卻泵泵溢溢流流閥閥電電磁磁換換向向閥閥圖 2-2 設(shè)計流程簡圖 T1.T2進出油口M（B）測量 B 端壓力X1.X2注控制油口，功用同定量泵M（H）測量 H 口壓力P

18、s通控制油，同上S油源吸口F確定是否通過過濾器，一般情況呈斷開狀態(tài)abEP 電比例控制閥M（A）測量 A 端壓力DA控制改變泵的排量燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 6 頁 共 46 頁2.3.12.3.1 牽引力計算牽引力計算下面簡述其幾種工況及相應(yīng)受力：一、空載情況一、空載情況（1）空載平地牽引力：空載平地牽引力=空載平地阻力=自重滾動阻力系數(shù)=3000.03=9 噸（2）空載平地加速牽引力：空載平地加速牽引力=空載平地阻力+空載加速阻力=自重滾動阻力系數(shù)+自重加速度=3000.03+3009.80.15=13.6 噸（3）空載爬坡牽引力：空載爬坡牽引力=空載平地阻力+空載坡度

19、阻力=自重滾動阻力系數(shù)+自重坡度=3000.03+3000.05=24 噸（4）空載爬坡加速牽引力：空載爬坡加速牽引力=空載平地阻力+空載坡度阻力+空載加速阻力=自重滾動阻力系數(shù)+自重坡度+自重加速度 =3000.03+3000.05+3009.80.15=28.6 噸二、二、 滿載情況滿載情況（1）滿載平地牽引力：滿載平地牽引力=滿載平地阻力=總重滾動阻力系數(shù)=12000.03=36 噸（2）滿載平地加速牽引力：滿載平地加速牽引力=滿載平地阻力+滿載加速阻力=總重滾動阻力系數(shù)+總重加速度=12000.03+12009.80.15=54.4 噸（3）滿載爬坡牽引力：滿載爬坡牽引力=滿載平地阻力

20、+滿載坡度阻力=總重滾動阻力系數(shù)+總重坡度燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 7 頁 共 46 頁=12000.03+12000.05=96 噸（4）滿載爬坡加速牽引力：滿載爬坡加速牽引力=滿載平地阻力+滿載坡度阻力+滿載加速阻力=總重滾動阻力系數(shù)+總重坡度+總重加速度 =12000.03+12000.05+12009.80.15=114.4 噸2.3.22.3.2 運梁車發(fā)動機功率計算運梁車發(fā)動機功率計算取傳動效率為:0.8 一般情況消耗最大功率的工作狀態(tài)為滿載平地根據(jù)經(jīng)驗，液壓系統(tǒng)容積效率取 0.95，機械效率取 0.95則總效率=容積效率機械效率=0.950.95=0.91且機

21、械系統(tǒng)的傳動效率為 0.8（1）行走時最大功率滿載平地時發(fā)動機功率=滿載平地牽引力滿載速度效率=3610009.853.60.80.91=673.08Kw（2）需要發(fā)動機功率取發(fā)動機儲備系數(shù)為 1.2發(fā)動機總功率=行走時最大功率1.2=673.0771.2=807.69Kw采用雙發(fā)驅(qū)動，每臺發(fā)動機功率 P403.84（Kw）選用柴油機：TBD234V8，功率 P400 Kw表 2-3 柴油機 TBD234V8 發(fā)動機的性能參數(shù)序號 名稱 單位 TBD234V81 工作過程 四沖程2 工作方式 直接噴射3 氣缸排列 V 型夾角 604 氣缸數(shù) 85 缸徑/沖程 mm 128/1406 單缸排量

22、dm3 1.8燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 8 頁 共 46 頁表 2-3 續(xù) 柴油機 TBD234V8 發(fā)動機的性能參數(shù)序號 名稱 單位 TBD234V87 總排量 dm3 14.48 壓縮比 15：19 最高爆發(fā)壓力 MPa 1510 額定轉(zhuǎn)速范圍 r/min 1500230011 最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 r/min 45額定轉(zhuǎn)速12 最低空載穩(wěn)定轉(zhuǎn)速（怠速） r/min 一般為 70075013 20時點火轉(zhuǎn)速 r/min 11514 旋轉(zhuǎn)方向 逆時針旋轉(zhuǎn)（從飛輪端看）15 發(fā)火順序 A1B2A3B1A4B3A2B416最大轉(zhuǎn)矩3500Nm2.3.32.3.3 行走閉式液壓系統(tǒng)元件

23、確定行走閉式液壓系統(tǒng)元件確定2.3.3.12.3.3.1 運梁車馬達減速機選型計算運梁車馬達減速機選型計算滿載爬坡阻力距=滿載爬坡牽引力驅(qū)動半徑=9610009.80.764=718771.2 N.m 一、初選馬達減速機型號和個數(shù)一、初選馬達減速機型號和個數(shù)初選馬達減速機為 A6VE80+GFT60 GFT60 最大輸出扭距為 60000 N.m，傳動比為 105.5馬達型號為 A6VE80：排量 Vg80 cm3、/r，公稱壓力400 bar根據(jù)經(jīng)驗推薦選擇液壓系統(tǒng)的工作壓力：工程機械、重型機械常用壓力為:35 MPa(參考液壓元件與系統(tǒng)第十七章液壓系統(tǒng)設(shè)計)取壓力差=35MPa（系統(tǒng)工作壓

24、力）單個驅(qū)動力矩 T=馬達排量壓力差i2（機械）=8035105.520.95=48074.73 N.m 60000 N.m馬達個數(shù) n=總驅(qū)動力矩單個驅(qū)動力矩=718771.248074.73燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 9 頁 共 46 頁16為了保留一定的儲備系數(shù)，取馬達個數(shù)為 20儲備系數(shù)=總驅(qū)動力矩最大阻力距=2048074.73718771.2=1.33二、驗證二、驗證該輪邊減速器輸出轉(zhuǎn)速 35.5rpm（馬達排量最大時）或 40.7（馬達排量小于54 時）而由實際工況得：輪胎最大空載轉(zhuǎn)速空載速度602空載半徑103.66020.873=30.4rpm35.5rpm

25、40.7rpm輪胎最大滿載載轉(zhuǎn)速滿載速度602靜載半徑153.66020.76417.4rpm35.5rpm因此初選的馬達減速機型號和個數(shù)均滿足要求。2.3.3.22.3.3.2 運梁車液壓泵型號確定運梁車液壓泵型號確定每臺柴油機驅(qū)動一臺變量泵，選 2 臺變量泵，要求泵的流量應(yīng)滿足馬達所需流量：（1）空載平地運行，車速10Km/h 時所需單個輪胎驅(qū)動力矩 T =910009.80.873/20 =3849.93 N.m單個驅(qū)動力矩 T=馬達排量壓力差i2（機械）所以此時：單個馬達排量=3849.930.952105.5（35106）=6.41 cm3/r此時泵的排量：VgVmN210 / N1

26、式中：Vm此時馬達排量N1泵的轉(zhuǎn)速N2此時馬達轉(zhuǎn)速此時馬達轉(zhuǎn)速為 N2 30.4105.5=3207.2rpm，所以 Vg =6.413207.210 / 2300=89.38cm3/r。（2）滿載平地運行，車速5Km/h 時所需單個輪胎驅(qū)動力矩 T =3610009.80.764 / 20 =13476.95 N.m單個驅(qū)動力矩 T=馬達排量壓力差i2（機械）燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 10 頁 共 46 頁所以此時：單個馬達排量=13476.950.952105.5（35106）=22.42 cm3/r此時泵的排量：VgVmN210 / N1式中：Vm此時馬達排量N1泵的

27、轉(zhuǎn)速N2此時馬達轉(zhuǎn)速此時馬達轉(zhuǎn)速為 N2 17.4105.5=1835.7rpm，所以 Vg =22.421835.710 / 2300=179.99cm3/r。查看樣本，取泵型號為 A4VG250 閉式變量泵表 2-4 A4VG250 閉式變量泵的性能參數(shù)額定排量： 250cm2公稱壓力：400bar最大流量：600L/min最大轉(zhuǎn)速： 2600rpm最小轉(zhuǎn)速：500rpm最大功率：400KW2.3.3.32.3.3.3 補油泵流量的選擇與計算補油泵流量的選擇與計算由力士樂樣本知：補油泵排量 52.5 cm3、/r ，其流量為：排量柴油機轉(zhuǎn)速 N=120.75L/min2.3.3.42.3.

28、3.4 油箱容積和液壓油量油箱容積和液壓油量由經(jīng)驗：油箱容積應(yīng)大于補油泵每分鐘流量的 3 倍，則：油箱容積大于120.753=362.25L。郵箱容量選定應(yīng)符合 GB2876-99液壓泵站油箱公稱容量系列的規(guī)定：選取油箱容積為 400 L 2.3.3.52.3.3.5 油管管徑的計算油管管徑的計算管路的通徑，主要是根據(jù)流量來確定的，各種管路如泄油管、壓力油管、吸油管都有推薦的流速，使流速與截面積的乘積大于等于需要的流量，即可求出管路通徑，圓整后按管材標準選取。 （參照現(xiàn)代實用液壓附件中第五章）一、一、 油管內(nèi)徑：油管內(nèi)徑：按設(shè)計要求，流管內(nèi)允許流速為：壓力油：VA=5.0m/s吸油管：VS=1

29、.5m/s回油管：VB=2.5m/s（1）壓力管中的流量為:VgbN=25010-32300=575L/min=9.5810-3 m3/s燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 11 頁 共 46 頁則：VADA2/4 9.5810-3 即：DA=49.39mm，選取公稱通徑為50mm（2）吸油管中的流量即補油泵的流量和冷卻泵流量總和為:=120.75+120.75=241.5 L/min = 4.0310-3 m3/s則：VsDs2/4 4.0310-3 即：Ds=58.49mm，選取公稱通徑為65mm（3）回油管中流量為吸油管中的流量: 241.5 L/min = 4.0310-3

30、m3/s則：VBDB2/4 4.0310-3 即：DB=45.27mm，選取公稱通徑為50mm二、油管壁厚二、油管壁厚 2pd-油管壁厚(mm)p-油管內(nèi)液體最大壓力（MPa）d-油管內(nèi)徑(mm)-許用應(yīng)力（MPa）,取 = (b為抗拉強度，n 為安全系數(shù))nb其中 ：p7 MPa 時， n=8p17 MPa 時，n=4鋼管均采用 45#正火鋼，b為 6.08 MPa則：壓力管壁厚為：3550 / 2（608 / 4）=5.76 mm 吸油管壁厚為：2065 / 2（608 / 8）=8.56 mm 回油管壁厚為：2.250 / 2（608 / 8）= 0.72 mm 三、外徑的選取三、外徑的

31、選取參照現(xiàn)代實用液壓附件 ，可得：壓力管外徑?。?3 mm；吸油管外徑?。?0 mm；回油管外徑?。?3 mm 2.3.3.62.3.3.6 濾油器的選擇：濾油器的選擇：行走機械閉式系統(tǒng)采用補油泵吸油過濾方式時,要求真空度極限值不大于30KPa,考慮到吸油管路的壓力損失，濾油器本身的極限壓降要求不超過（2025）KPa；考慮到濾油器工作過程中污染物積累會使壓降增加，要求其初始壓降不超過（815）KPa。燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 12 頁 共 46 頁此閉式系統(tǒng)中的過濾有吸油口過濾和出油口過濾：（選擇時應(yīng)滿足：濾油器流量管路流量）流量：Q=KAP/式中： Q-過濾流量K-濾芯

32、通油能力系數(shù)A-濾芯有效過濾面積P-濾芯前后壓差-油液動力粘度上式的意義不在于計算濾油器的流量，而在于說明流量與壓差成正比，與油液粘度成反比。因此可根據(jù)濾油器產(chǎn)品提供的標準粘度下（一般為32mm2/s）的壓差-流量參數(shù)按此式計算在要求的使用壓差下的流量值，以便正確選擇濾油器。一、一、 吸油口過濾器吸油口過濾器吸油口處有一個 10 以上的濾篩,通常選 80參照現(xiàn)代實用液壓附件中的 27 頁：CFF 系列過濾器濾芯壓差-流量曲線可知：在滿足其初始壓降不超過 5KPa 時，流量可取 0600 L/min管路流量：Q241.5 L/min，所以選擇滿足要求。表 2-5 CFF-520*過濾器的性能參數(shù)

33、型號公稱流量過濾精度原始壓力損失連接方式濾芯型號CFF-520*600 L/min80m241.5 L/min，所以選擇滿足要求。表 2-6 RF-500*過濾器的性能參數(shù)型號公稱流量過濾精度原始壓力損失濾芯型號通徑RF-500*500L/min5m0.07 MPaLH00500R*BN/HC50mm2.3.3.72.3.3.7 高壓空氣濾清器：高壓空氣濾清器：PAF 系列產(chǎn)品使用于工程機械、車輛、移動機械以及需要具有壓力的液壓燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 13 頁 共 46 頁系統(tǒng)。 （參考現(xiàn)代實用液壓附件中的 98 頁）表 2-7 PAF1-*-*-*L 高壓濾清器的性能參

34、數(shù)型號PAF1-*-*-*L單向閥開啟壓力（MPa）0.07空氣流量（m3/min）0.75空氣過濾精度（m）40油過濾網(wǎng)孔（mm）無加油濾網(wǎng)溫度適應(yīng)范圍（。C）-20-+100連接方式螺紋（G3/4”）重量（kg）0.22.3.3.82.3.3.8 壓力表選擇壓力表選擇選擇現(xiàn)代實用液壓附件中 YN 系列不銹鋼耐震壓力表表 2-8 YN-100 的性能參數(shù)產(chǎn)品型號 YN-100公稱直徑 100接頭螺紋 M201.5精確度等級1.0；1.5測量范圍（MPa）040耐振等級 V.H.4使用環(huán)境條件溫度-4070；相對溫度85%生產(chǎn)廠家 無錫市特種壓力表廠2.3.3.92.3.3.9 冷卻系統(tǒng)冷卻系

35、統(tǒng)一、一、 冷卻器冷卻器補油泵排量 52.5mL/r轉(zhuǎn)速 2300rpm補油泵流量 120.75L/min冷卻流量 120.75L/min 環(huán)境溫度 30油液最高溫度 70合適油溫 50發(fā)熱功率 120.75*0.85*2.15*40/900=9.8Kw當(dāng)量冷卻功率 9.8/20=0.49Kw/冷卻器型號 賀德克 ELH5 1500 rpm燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 14 頁 共 46 頁二、二、 冷卻馬達冷卻馬達馬達油口口徑 15 mm,法蘭式 35 mm冷卻器配置的馬達工作排量 22 mL/r冷卻器配置的馬達工作轉(zhuǎn)速 1500 rpm冷卻器配置的馬達流量 33 L/min

36、冷卻器配置的馬達工作壓力 20 MPa三、冷卻泵三、冷卻泵冷卻器配置的齒輪泵要求排量為 14.78 mL/r，選擇新編液壓工程手冊齒輪泵表 2-9 GM5-16 齒輪泵的性能參數(shù)型號理論排量額定壓力理論輸出轉(zhuǎn)矩最低轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速廠家GM5-1615.9 mL/r21 MPa53.169N.M500 rpm3300 rpm天津機械廠四、四、 溢流閥溢流閥 選擇：北京華德液壓工業(yè)集團有限責(zé)任公司樣本 DBD 直動性溢流閥DBDH6P10/*，性能參數(shù)如下：表 2-10 DBDH6P10/*溢流閥的性能參數(shù)型號通徑最大工作壓力流量廠家DBDH6P10/*溢流閥6mmP：40 MPa 50 L/min北

37、京華德五、五、 電磁換向閥電磁換向閥選擇：北京華德液壓工業(yè)集團有限責(zé)任公司樣本電磁換向閥4WE6C50B/AG24N，性能參數(shù)如下：表 2-11 4WE6C50D/AG24N 的性能參數(shù)型號通徑最大工作壓力最大流量廠家4WE6C50B/AG24N6mm31.5 MPa60L/min北京華德六、六、 測壓接頭測壓接頭選擇 PT 系列：PTF-M121.5 (溫州黎明液壓機電廠生產(chǎn))2.3.3.10 液壓件選取如下液壓件選取如下表 2-12 系統(tǒng)所用液壓件系統(tǒng)元件型號 參數(shù)柴油機（道依茨-MWM 公司）TBD234V8P400kw，n=2300rpm最大轉(zhuǎn)矩3500Nm變量泵A4VG250額定排量

38、： Vg=250 cm3、/r 公稱壓力：P=400bar 變量馬達A6VE80額定排量 Vg80 cm3、/r，公稱壓力400 bar燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 15 頁 共 46 頁油箱容積GB2876-99液壓泵站油箱公稱容量系列400L壓油管GB-T 3639-2009 冷拔或冷軋精密無縫鋼管內(nèi)徑：50mm 外徑：63mm吸油管GB/T8163-1999 標準熱軋無縫鋼管內(nèi)徑：65mm 外徑：90mm表 2-12 續(xù) 系統(tǒng)所用液壓件系統(tǒng)元件型號 參數(shù)回油管GB/T8163-1999 標準熱軋無縫鋼管內(nèi)徑：50mm 外徑：63mm吸油濾油器CFF-520*公稱流量 60

39、0 L/min 過濾精度 80m回油濾油器RF-500*公稱流量 500 L/min 過濾精度 5m高壓濾清器PAF1-*-*-*L單向閥開啟壓力（MPa）0.07冷卻裝置（賀德克）ELH5冷卻泵GM5-16理論排量：15.9 mL/r 額定壓力：21 MPa溢流閥DBDH6P10/*最大工作壓力 P：40 MPa T：31.5 MPa流量：50 L/min電磁換向閥4WE6C50D/AG24N最大工作壓力：30MPa 最大流量：60L/min壓力表YN-100公稱直徑：100 接頭螺：M201.5測壓接頭與測壓管PTF-M121.5測壓接頭螺紋：M121.5 2.42.4 DA-DA-閥原理

40、簡介閥原理簡介DA 閥是一個速度控制閥（三通減壓閥） ，系統(tǒng)中補油泵的液壓油被引入測量節(jié)流口.，在測量節(jié)流口產(chǎn)生一個控制壓力(Pst = Kn2)用來控制主泵和液壓馬達的排量。隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高，測量節(jié)流口產(chǎn)生的控制壓力增大，主泵的排量增大而液壓馬達的排量減小，車輛行駛速度逐漸增大。當(dāng)液壓系統(tǒng)功率超出發(fā)動機最大輸出功率后，發(fā)動機失速，測量節(jié)流口產(chǎn)生的壓力減小，主泵排量減小而液壓馬達排量增大，車輛行駛速度下降，實現(xiàn)了恒功率驅(qū)動。2.4.12.4.1 DADA 原理分析原理分析通過使用帶有 DA-控制功能的變量泵可以方便地組成靜壓“自動變速機構(gòu)”；通過“加大油門”將發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高，以便車輛開始行

41、使；當(dāng)行駛阻力增大時（例如爬坡） ，為了使發(fā)動機不至過載，DA 控制會調(diào)節(jié)行駛速度，使之與發(fā)動機的可用功率相匹配；同理，因工作機構(gòu)同時工作而需消耗發(fā)動機的一部分功率時，也會產(chǎn)生同樣的效果，即防止發(fā)動機過載或避免發(fā)動機熄火。燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 16 頁 共 46 頁圖 圖 2-3 DA 控制的系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)中的補油泵在給系統(tǒng)補油的同時，還被引入了一個測量節(jié)流口，利用補油溢流閥調(diào)定系統(tǒng)的補油壓力。測量節(jié)流口處的壓差經(jīng) DA控制閥放大后，產(chǎn)生一個控制壓力，該控制壓力經(jīng)過三位四通方向閥后達到泵變量活塞的其中一個控制腔，另一個控制腔接 T 口卸荷，因此泵開始變量。一、控制壓力的

42、建立：一、控制壓力的建立：補油泵的壓力通過測量節(jié)流口的時候會產(chǎn)生一個壓降P，這個壓降基本與介質(zhì)的粘度無關(guān)（因節(jié)流口為薄刃形式） ，而與節(jié)流口的直徑（P）及通41d過節(jié)流口的流量（PQ2）有關(guān)。有這個壓降P 產(chǎn)生的力會推動 DA 閥中的階梯型閥套運動，從而使控制油可以到達控制泵的方向閥（見圖 2） ，在這個流道中的控制壓 P2作用在環(huán)形面積 A2上，反向推動 DA閥套。DA閥套的力平衡關(guān)系式如下： A1P1=A2P2+A3P3+F彈簧abX1X2GPsFSDA燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 17 頁 共 46 頁P1A1Pst=P2測量節(jié)流口A2A3P3圖 2-4 DA-閥的工作原

43、理上式中：A1和 A3相等，P2即是控制壓力 Pst,節(jié)流口前后壓差P= P1- P3=Kn2，因此，有：FP=Fst+F彈簧 ，得到：Pst正比于轉(zhuǎn)速 nPst/P 稱為 DA-閥的“放大系數(shù)”，一般標準 DA-閥的放大系數(shù)為 6.9控制壓力 Pst通過換向閥進入變量油缸，變量油缸中 Pst、對中彈簧等效壓力 Pz、泵出口壓力 P 三者在某一排量位置上取得平衡：V=V(x)=V(Pst,Pz,P)=K0(Pst-K1x-K2p)式中：V-泵排量，為 Pst,Pz,P 的函數(shù)K0-常數(shù)K1,x-變量油缸中對中彈簧剛度和位移K2-時鐘調(diào)節(jié)參數(shù)，不一定是常數(shù)二、二、 反推力：反推力：當(dāng)經(jīng)由 DA-

44、閥所產(chǎn)生的控制壓力推動泵的變量柱塞使泵產(chǎn)生變量的同時，在該機構(gòu)中也正同時作用著另外一些試圖阻礙泵變量的力。（1）變量柱塞的對中彈簧：根據(jù)對中彈簧的大小，如果希望將泵變到最大排量的位置，則需要一定大小的推動力，在變量柱塞直徑一定的情況下，即為需要一定大小的控制壓力；因此，在實際工作中人們往往以壓力的形式稱呼該彈簧的剛度。例如：一個 5到 15bar 的彈簧意味著：當(dāng)控制壓力為 5bar 時，斜盤開始變量，到控制壓力為15bar 時，泵達到最大排量位置。（2）與高壓相關(guān)的反推力：DA 控制原理圖燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 18 頁 共 46 頁另一個反推力與變量柱塞的對中彈簧無關(guān)

45、，而與泵的工作壓力有關(guān)，它取決于配流盤上高壓窗口的位置。在完全對稱的情況下（配流盤無偏轉(zhuǎn)） ，使斜盤正負偏轉(zhuǎn)的分力大小相等；同理低壓側(cè)也是如此；由于低壓側(cè)所產(chǎn)生的使斜盤偏轉(zhuǎn)的力相比之下很小，所以在后面的分析中我們不再考慮它的影響，這種情況下由泵的高壓側(cè)所產(chǎn)生的對斜盤的作用力是平衡的（如圖 2-5） 。 ba沿傳動油旋轉(zhuǎn)方向上的偏轉(zhuǎn)角度ba圖 2-5 配流盤處于對稱位置時高壓區(qū)的分布圖 圖 2-6 配流盤偏轉(zhuǎn)后高壓區(qū)的分布圖如果將配流盤沿著傳動軸的旋轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)一個角度（調(diào)大 K2） ，則作用在斜盤上的反推力會增大，如果作用在斜盤柱塞上的控制壓力不能提供足夠的正推力的話，則泵會在反推力的作用下，向

46、零位回擺（如圖 2-6） 。通過對 DA 閥的控制原理進行系統(tǒng)分析，論證了其利用 DA 閥的自動調(diào)節(jié)作用,可以始終保持液壓泵扭矩與發(fā)動機的輸出扭矩的最佳匹配，防止了機械系統(tǒng)發(fā)動機因負載過大而熄火，并提高了使用效率,同時也減輕操作者的心理負擔(dān)。它可以無級調(diào)節(jié)液壓泵排量，從而自動控制工程機械達到最理想工作狀態(tài) ，因此在建筑機械、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、礦山機械等行業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用。圖 4 配流盤偏轉(zhuǎn)后的高壓區(qū)分布燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 19 頁 共 46 頁第 3 章 閥塊設(shè)計在液壓系統(tǒng)設(shè)計中，由于用閥塊的安裝方式替代管路實現(xiàn)元件間的連接，可以大幅度地減少系統(tǒng)裝配工作量，減

47、少泄漏機會及系統(tǒng)所占空間，并提高系統(tǒng)效率，所以得到廣泛的應(yīng)用?；谌S CAD 設(shè)計軟件-SolidWorks，利用SolidWorks 軟件設(shè)計液壓系統(tǒng)閥塊。3.13.1 液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊的流程簡介液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊的流程簡介 SolidWorks 是美國 SolidWorks 公司開發(fā)的 CAD 產(chǎn)品。以下是利用SolidWorks 設(shè)計液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊的流程。首先繪制草圖，然后通過拉伸，旋轉(zhuǎn)等操作生成特征，記過一系列的特征結(jié)構(gòu)建，利用尺寸關(guān)系，幾何關(guān)系，方程式等在特征之間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，最終形成產(chǎn)品的零件造型。在產(chǎn)品設(shè)計環(huán)境中，所有相關(guān)的零件全部造型設(shè)計一完成，便可進行裝配，生成裝配體

48、。在裝配體環(huán)境中，可以進行運動仿真和干涉檢查，通過檢查結(jié)果，在該環(huán)境中可以對零件進行修改。液壓集成塊采用二維參數(shù)化軟件進行設(shè)計，建立虛擬裝配環(huán)境，使分析和觀察的方式變得非常直觀，設(shè)計人員盡可能在設(shè)計階段發(fā)現(xiàn)問題，從而能夠擺脫繁重的繪圖工作。把主要精力放在對系統(tǒng)功能，結(jié)構(gòu)等方面的分析和思考上，保證設(shè)計質(zhì)量，提高設(shè)計效率。同時還可以對實體模型進行不同視角的觀察，燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 20 頁 共 46 頁使集成塊孔系的正確性檢查變得直觀可靠，對裝配體進行干涉檢查，提高一次性設(shè)計的成功率。圖 3-1 軟件設(shè)計環(huán)境3.23.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊具體流程液壓系統(tǒng)設(shè)計集成塊具體流

49、程一、根據(jù)所選閥的參數(shù)繪制閥的三維圖，如圖 3-2、圖 3-3；圖 3-2 溢流閥 圖 3-3 換向閥二、根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖和所選閥的情況，確定集成塊的尺寸，效果圖如圖 3-4；燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 21 頁 共 46 頁圖 3-4 閥塊外形 圖 3-5 內(nèi)部各油路位置分布三、根據(jù)各閥在集成塊上的位置安裝，首先確定進出油口的位置，利用異型孔向?qū)蛇M出油口，按設(shè)計要求確定孔徑和長度。再從離進油口最近的閥開始，將該閥對應(yīng)的連接板尺寸以草圖形式畫在事先確定的安裝面上，利用異型孔向?qū)砂惭b螺紋孔和油孔。檢查該閥的油孔與進出油道的連通情況，如果不滿足要求，則適當(dāng)改變進出油口的

50、位置，該閥位置或?qū)?yīng)油孔的長度。然后，再設(shè)計下一個閥的位置和油孔的長度，直到所有的閥都布置好，根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖，使應(yīng)相連的孔連通，不應(yīng)相連的孔保持一定的距離，一般孔間距不應(yīng)小于 5mm，效果圖如圖 3-5；四、將各閥、壓力表、接頭等各元件安放在相應(yīng)的位置，如圖 3-6。檢查裝配體中各元件是否產(chǎn)生干涉，布局是否合理。如果有問題，再進行相應(yīng)的調(diào)整，直到合適為止；燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 22 頁 共 46 頁圖 3-6 裝配圖五、根據(jù)所完成的零件圖，生成和輸出包含所有加工信息的工程圖，如圖3-7。即利用 SolidWorks 軟件生成各種視圖，如三視圖和各種剖視圖，完整的反映

51、油孔和各閥的安裝位置。圖 3-7 工程圖第 4 章 液壓系統(tǒng)原理虛擬動畫仿真本課程設(shè)計采用 Flash 仿真模擬運梁車液壓驅(qū)動系統(tǒng)的原理。Flash 是一種創(chuàng)作工具，設(shè)計人員和開發(fā)人員可使用它來創(chuàng)建演示文稿等允許用戶交互的內(nèi)容。Flash 可以包含簡單的動畫、視頻內(nèi)容、演示文稿以及介于它們之間的任何內(nèi)容。在 Flash 中構(gòu)建應(yīng)用程序，可以使用 Flash 繪圖工具創(chuàng)建圖形，并將其它媒體元素導(dǎo)入 Flash 文檔。接下來，定義如何以及何時使用各個元素來創(chuàng)建設(shè)想中的應(yīng)用程序。燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 23 頁 共 46 頁4.14.1 FlashFlash 軟件簡介軟件簡介4

52、.1.14.1.1 FlashFlash 動畫設(shè)計動畫設(shè)計的三大基本功能的三大基本功能Flash 動畫設(shè)計的三大基本功能是整個 Flash 動畫設(shè)計知識體系中最重要、也是最基礎(chǔ)的，包括：繪圖和編輯圖形、補間動畫和遮罩。1繪圖和編輯圖形 繪圖和編輯圖形不但是創(chuàng)作 Flash 動畫的基本功，也是進行多媒體創(chuàng)作的基本功。在繪圖的過程中要學(xué)習(xí)怎樣使用元件來組織圖形元素，這也是 Flash動畫的一個巨大特點。 2補間動畫 補間動畫是整個 Flash 動畫設(shè)計的核心，也是 Flash 動畫的最大優(yōu)點，它有動畫補間和形狀補間兩種形式。 3遮罩 遮罩是 Flash 動畫創(chuàng)作中所不可缺少的。4.1.24.1.2

53、 FlashFlash 動畫的根本動畫的根本 Flash 動畫說到底就是“遮罩+補間動畫+逐幀動畫”與元件（主要是影片剪輯）的混合物，通過這些元素的不同組合，從而可以創(chuàng)建千變?nèi)f化的效果。 4.1.34.1.3 FlashFlash 動畫時間控制的技巧動畫時間控制的技巧一、時間與幀數(shù)對動畫時間的基本考慮是放映速度：電影和電視的放映速度是 24 幀/秒，而動畫片一般有 12 幀就可以了，然后錄制或拍攝時進行雙格處理。如果繪制動作較快的動畫最好進行單格處理，即每秒要繪制 24 個畫面。對于快速的動作，一般采用 8 幀單格畫面。二、動畫的間格距離表現(xiàn)物體的靜止到移動到靜止都有類似的規(guī)律：靜止開始時速度

54、慢、運動中的速度快、運動停止時的速度慢.表現(xiàn)在幀數(shù)上則是：從靜止到運動幀數(shù)逐漸減少，從運動到靜止幀數(shù)逐漸增加，中間運動過程的速度最快，幀數(shù)也最少。燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 24 頁 共 46 頁4.24.2 FlashFlash 的制作的制作 圖 4-1 制作流程圖 下面以一種工況簡單介紹一下 Flash 的應(yīng)用：1、在圖層 1 上使用繪圖工具作出液壓驅(qū)動系統(tǒng)原理圖，如圖 4-2；繪制原理圖（圖層1）新建元件（6個）新建圖層（12個）創(chuàng)建補間動畫油液比例閥1變量缸1變量泵變量馬達比例閥2變量缸2油液燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 25 頁 共 46 頁GPsF

55、DAMab共20 個馬達圖 4-2 系統(tǒng)原理圖2、整個系統(tǒng)的元件都是在運動的，因此需要對多個圖層進行繪制和創(chuàng)建： 創(chuàng)建新元件：插入-新建元件圖 4-3 創(chuàng)建新元件界面以此方法，新建系統(tǒng)所有運動元件：變量泵、變量馬達、兩個比例閥、兩個變量缸和油液等 8 個元件；3、新建圖層 2，創(chuàng)建比例閥 1 的換向動畫，通過關(guān)鍵幀的創(chuàng)建來完成補間動畫，實現(xiàn)比例閥的換向動作；4、新建圖層 3，創(chuàng)建補油回路及控制回路的油液動畫，實現(xiàn)油液在管路中的流動；5、以此類推，可實現(xiàn)各層的創(chuàng)建和關(guān)鍵幀的創(chuàng)建，共 12 個圖層；如下：燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 26 頁 共 46 頁圖 4-4 創(chuàng)建各層6、通

56、過分析各元件動作的先后順序創(chuàng)建各個圖層的關(guān)鍵幀，實現(xiàn)各元件的補間動畫。圖 4-5 補間動畫4.34.3 FlashFlash 制作中的問題制作中的問題本次動畫模擬仿真的難點在于插入關(guān)鍵幀的位置：首先，我們必須對工作原理了然于心，這樣才能為系統(tǒng)的分析和仿真做好鋪墊，必須了解各個元件動作的先后順序及變化快慢。燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 27 頁 共 46 頁4.44.4 液壓系統(tǒng)原理分析液壓系統(tǒng)原理分析4.4.14.4.1 空載加速（輕載高速）空載加速（輕載高速）液壓泵的比例閥換向到左位，通過發(fā)動機加速（n） ，從而使得 DA 閥測壓節(jié)流口 Pst（由 DA 閥原理可知：Pst=

57、K n2）增大，推動變量缸的活塞向右移動，從而使得變量泵的排量變大。V=V(x)=V(Pst,Pz,P) =K0(Pst-K1x-K2p)。與此同時，液壓馬達的比例閥換向到上位，壓差推動變量缸的活塞向下移動，從而使得變量馬達的排量變小，車輛行駛速度逐漸增大，從而實現(xiàn)了加速過程。4.4.24.4.2 重載減速（重載低速）重載減速（重載低速）系統(tǒng)功率超出發(fā)動機最大輸出功率后，發(fā)動機失速， （ n） ，從而使得 DA閥測壓節(jié)流口 Pst（由 DA 閥原理可知：Pst=K n2）減小，使得變量缸的活塞向左移動，從而使得變量泵的排量變小。V=V(x)=V(Pst,Pz,P) =K0(Pst-K1x-K2

58、p)。與此同時，液壓馬達的比例閥恢復(fù)原位，壓差推動變量缸的活塞向上移動，從而使得變量馬達的排量變大，車輛行駛速度逐漸減小，但扭矩增大，實現(xiàn)了減小速度，增大扭矩的過程。燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書第 28 頁 共 46 頁第 5 章 液壓系統(tǒng)建模與性能分析5.15.1 AMESimAMESim 軟件介紹軟件介紹AMESim 軟件的液壓仿真系統(tǒng)，涵蓋了液壓系統(tǒng)仿真的主要方面。它建立了一大批對應(yīng)真實物理部件的仿真模型，用戶只要如同組裝真實的液壓系統(tǒng)一樣，把相應(yīng)的部件從庫中取出，連接各個部件，設(shè)定參數(shù)，就可以構(gòu)造用戶自己的液壓系統(tǒng)。而不必關(guān)心具體部件背后的繁瑣的數(shù)學(xué)模型（這些模型就算是對

59、于最優(yōu)秀的工程師來說，其推倒也是相當(dāng)麻煩的） 。同時，這些液壓模型經(jīng)過了大量的工程實踐的檢驗，集中了 IMAGE 公司在液壓系統(tǒng)方面的工程經(jīng)驗，其可信度非常高。運梁車采用由變量泵-變量馬達組成的閉式變量液壓系統(tǒng)，且為多泵-多馬達組成的并聯(lián)驅(qū)動回路。通過改變液壓泵的出口方向，實現(xiàn)車輛的前進、后退及相應(yīng)的速度改變，通過改液壓馬達的排量實現(xiàn)差速與差力控制。5.25.2 工作流程工作流程9元件選擇連接回路原理圖設(shè)置子模型設(shè)定參數(shù)空載時的參數(shù)模型仿真滿載時的參數(shù)滿載時的曲線空載時的曲線形成曲線系統(tǒng)元件計算00 噸運梁車閉式液壓驅(qū)動系統(tǒng)仿真模型，如圖 5-5 所示。燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明

60、書第 29 頁 共 46 頁圖 5-5 系統(tǒng)仿真圖系統(tǒng)仿真模型確定后即可把計算選型所得的泵、馬達及負載等部分的參數(shù)，代入對應(yīng)的模型中，再根據(jù)工況情況對參數(shù)進行調(diào)整，即可得各種工況下的轉(zhuǎn)速、流量、扭矩及工作壓力等參數(shù)隨時間的變化曲線。5.35.3 系統(tǒng)元件的說明系統(tǒng)元件的說明 一、發(fā)動機一、發(fā)動機 根據(jù)任務(wù)要求，設(shè)計發(fā)動機 PM000 額定轉(zhuǎn)速為2300 r/ /min。二、液壓泵二、液壓泵PU003C 是一個理想的變量液壓泵子模型，它考慮了容積損失和機械損失，出口流量由軸轉(zhuǎn)速、沖擊損失、泵排量和入口壓力共同確定。其容積效率和機械效率定義為定值。下圖 5-6 為PU003C 的參數(shù)設(shè)定。UD00