高压单向阀设计学士学位论文.doc
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1、常州信息职业技术学院机电工程学院 毕业设计常州信息职业技术学院学生毕业设计(论文)报告系 别: 机电工程学院 专 业: 机电一体化 班 号: 机电122 学 生 姓 名: 吴俊杰 学 生 学 号: 1204053216 设计(论文)题目: 高压单向阀设计 指 导 教 师: 刘光新 设 计 地 点: 常州信息职业技术学院 起 迄 日 期:2014年6月2014年11月毕业设计(论文)任务书专业 机电一体化 班级 机电122 姓名 吴俊杰 一、课题名称: 高压单向阀设计 二、主要技术指标:高压单向阀为I型结构;使用压力最高60Mpa,;流量最大20升/min;适用于乳化液以及液压油介质。 三、工作
2、内容和要求:选择阀体材料;选择阀口型式;计算阀口流量;计算阀口关闭状态时的材料比压;画出阀装配图以及零件图。 四、主要参考文献:1 苏沛群,吕扶才等. 液压与气动技术,成都:电子科技大学出版社, 2008. 2 周正元,赖华轻等. 机械制造基础,成都:电子科技大学出版社, 2008. 3 林建亚,何存兴. 液压元件, 北京:清华大学出版社,2012. 4 雷天觉. 液压工程手册, 北京:机械工业出版社,2010. 学 生(签名) 年 月 日 指 导 教师(签名) 年 月 日 教研室主任(签名) 年 月 日 系 主 任(签名) 年 月 日毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目高压单向阀设计一、
3、 选题的背景和意义:一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。控制元件在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同,液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。其中方向控制阀中最常用的其中之一为单向阀。单向阀用于液压系统中防止油液反向流动,通常安装在液压系统中的液压泵出油口处,防止油泵因突然停转造成油液倒流而产生的冲击。此外,单向阀还可以与节流阀、顺序阀、减压阀、等组合成单向节流阀、单向顺序阀和单向减压阀。然而,随着科技水平的不断提高,机械化程度越来越高,机械解放了人类的双手的同时也带来了一些难题。一些体积大,重量大的物品需要用
4、大型设备运送,传统的液压系统根本没有办法在重载大型设备中应用,所以,必须重新设计出一些能够承受较大载荷的液压元件用在液压系统中。因此高压单向阀的研究就必不可少了。二、 课题研究的主要内容:高压单向阀的阀体材料的选择,选择阀口形式,计算阀口流量,计算阀口关闭时的材料比压,画出阀装配图以及零件图。三、 主要研究(设计)方法论述:1.文献研究法:根据课题,去图书馆、网络查询相关高压单向阀的资料。2.探索性研究法:单向阀原理结构非常简单,本次课题主要锻炼我们的创新能力。3.描述性研究法:根据本人所学的液压基本知识,完成高压单向阀设计课题四、设计(论文)进度安排:时间(迄止日期)工 作 内 容2014.
5、62014.7确定设计题目,制作任务书,了解学习相关内容2014.72014.8熟悉工作内容,查阅资料,撰写开题报告2014.82014.9列出提纲,整理思路2014.92014.10绘制装配图及零件图2014.92014.10分析计算,检验是否符合要求2014.102014.11完成初稿2014.102014.11修改初稿2014.102014.11完成终稿,准备答辩五、指导教师意见: 指导教师签名: 年 月 日六、系部意见: 系主任签名: 年 月 日高压单向阀设计目录摘要. .Abstract. . .第1章 前言. 1 1.1 液压传动的优点1 1.2 液压传动的应用及发展1 1.3 单
6、向阀在液压中担当的角色2 1.4 单向阀使用注意事项2第2章 高压单向阀阀体材料. 32.1 碳素钢的类型以及性能32.2 45号钢的基本介绍. 32.3 45号钢的热处理. 32.4 45号钢的力学性能.4第3章 高压单向阀阀口的设计. 5 3.1 阀口的类型以及特点5 3.2 阀口选择6第4章 计算阀口流量. 74.1 阀口流量计算分析. 74.2 计算阀口流量. 8第5章 阀口关闭时的材料比压.95.1 材料比压介绍. 95.2 计算材料比压.10第6章 结束语11参考文献答谢辞附录摘 要本课题是设计液压系统中最基础的一个液压元件高压单向阀。本课题设计的高压单向阀采用了I型结构,该结构是
7、目前最流行的一种单向阀的结构。该单向阀的最大使用压力为60MPa,属于高压单向阀的系列。允许最大介质的流量为20升/min。本课题选择单向阀的阀口形式为环缝形式,大多数单向阀均采用此阀口形式。该高压单向阀要适用于液压油以及乳化液介质,所以阀芯的材料应该选择为轴承钢,阀体的材料适用最常见的45号钢。该课题还包含了该设计的相关图纸以及装配图。关键词:单向阀;介质;环缝Abstract This topic is a most basic design of hydraulic components in the hydraulic system - high pressure check valv
8、e.High pressure check valve designed in this thesis uses I type structure, the structure is a one-way valve is the most popular. Maximum working pressure of the one-way valve is 60MPa, belong to the ranks of high pressure check valve. Maximum permissible liquid flow rate of 20 l /min. The topic chos
9、en valve one-way valve for the ring seam form, most one-way valves are used this valve. The high pressure of the one-way valve is applicable to the hydraulic oil and emulsion liquid, so the spool materials should be selected for bearing steel, the valve body material for the most common 45 steel. Th
10、e project also includes the design of the relevant drawings and assembly drawings.The paper finally has carried on the summary of the whole design, the issue according to the reference and the implementation of relevant national standards and norms.Keywords: the one-way valve;liquid;ring seaml常州信息职业
11、技术学院机电工程学院 毕业设计论文第1章 前言1.1 液压传动的优点液压元件的布置不受严格的空间位置限制,系统中各部分用管道连接,布局安装有很大的灵活性,能构成用其他方法难以组成的复杂系统在同等体积下,液压装置能产生出更大的动力,也就是说,在同等功率下,液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑,即:它具有大的功率密度或力密度,力密度在这里指工作压力。液压元件属于机械工业基础件,系列化、标准化和通用化程度较高,有利于缩短机器的设计、制造周期和降低制造成本。液压传动均匀平稳,换向冲击小,易于实现快速启动、制动和频繁换向。液压装置易于实现自动化,可以方便地对液体的流向、压力和流量进行调节和控制,并能很容易
12、地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来,实现复杂的运动和操作。液压装置易于实现过载保护,能实现自润滑,使用寿命长。液压装置容易做到对速度的无级调节,而且调速范围大,可以达到2000:1,对速度的调节还可以在工作过程中进行。1.2 液压传动的应用及发展如今,液压传动被广泛应用在社会生产、医疗科技、交通运输等领域中,在各行业中的应用见表1-1: 表1-1 液压传动的应用一般工业用液压系统塑料加工机械(注塑机)、压力机械(锻压机)、重型机械(废钢压块机)、机床(全自动转塔车床、平面磨床)等。行走机械用液压系统工程机械(挖掘机)、起重机械(汽车吊)、建筑机械(打桩机)、农业机械(联合收割机)、汽车(
13、转向器、减振器)等。钢铁工业用液压系统冶金机械(轧钢机)、提升装置(电极升降机)、轧辊调整装置等。土木工程用液压系统防洪闸门及堤坝装置(浪潮防护挡板)、河床升降装置、桥梁操纵结构和矿山机械(凿岩机)等。发电厂用液压系统涡轮机(调速装置)、核发电厂等。特殊技术用液压系统巨型天线控制装置、测量浮标、飞行器仿真台、升降旋转舞台等。船舶用液压装置甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等。军事工业用液压系统火炮操纵装置、舰船减摇装置、飞机起落架的收放装置及方向舵控制装置等。 目前,液压在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、长寿命、高度集成化、小型化与轻量化、一体化、执行件柔性化等方面取得了
14、很大的进展。同时,由于它与微电子技术密切结合,能在尽可能小的空间内传递出尽可能大的功率并加以准确地控制,从而更使得它在各行各业中发挥出了巨大的作用。1.3 单向阀在液压中担当的角色1.保护液压泵2.防止油路干扰3.保压4.闭锁液压缸5.作旁路阀6.作液流方向选择7.作大流量排油8.作背压阀9.保持低压回路压力10用于系统回油路1.4 单向阀使用注意事项 1.正常工作时, 单向阀的工作压力要低于单向阀的额定工作压力; 通过单向阀的流量要在其通径允许的额定流量范围之内, 并且应不产生较大的压力损失。2.单向阀的开启压力在满足系统功能要求的情况下应尽量低, 以减小压力损失; 而作背压功能的单向阀,
15、其开启压力较高, 通常由背压值确定。3.对于普通单向阀, 安装时要认清进、出油口的方向, 否则会影响液压系统的正常工作。特别是单向阀用在泵的出口, 如反向安装可能损坏泵或烧坏电机。4.对于液控单向阀, 应注意控制压力是否满足反向开启的要求。如果液控单向阀的控制引自主系统时, 则要分析主系统压力的变化对控制油路压力的影响,以免出现液控单向阀的误动作。5.应合理选用内泄式和外泄式液控单向阀。对于内泄式液控单向阀来说, 当反向油出口压力超过一定值时, 液控部分将失去控制作用, 在这种情况下, 应改用外部泄油的液控单向阀。第2章 高压单向阀的阀体材料2.1 碳素钢的类型以及性能08F钢是一种含碳量很低
16、的沸腾钢,强度很低,塑性很好。主要用于制造冷冲压零件,如汽车和仪器仪表的外壳、容器、罩子等。15、20钢属于低碳钢,强度、硬度较低,塑性、韧性好,经渗碳和淬火后可制造强度要求不高的凸轮、齿轮、活塞销等一些耐磨又要耐冲击的零件,还要用于制造焊接容器。35、40、45、50属于中碳钢,常经调质处理后制造要求有良好的综合力学性能(即有较高强度和良好韧性)的零件。力学性能要求不高时,也可在供应或正火状态下使用。常用于制造轴、齿轮、连杆、曲轴等受力较大的机械零件,其中45钢应用最广。60、65钢属于高碳钢,经过淬火、中温回火后,具有较高的轻度和弹性,常用来制造弹簧、板簧、轧辊和钢丝绳等。60Mn、65M
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