100T新型节能液压机设计的关键技术研究

论文摘要

液压机是一种传统的常规机械设备，在国民经济建设中有着广泛的应用和巨大的需求量。但是，目前国内外的液压机都存在着一个严重的缺陷——浪费能量。造成这一问题的原因是现在国内外所有的液压机的工作原理存在着缺陷——空行程的液体压缩要带来能量浪费和其他许多缺陷，而且能量浪费相当严重，要达到20－90%，这部分能量主要被用去压缩在实际生产中占到全行程3/4—9/10的空行程中的液体。本论文的目的就是要消除传统液压缸中大段空行程的液体压缩，以克服过去液压机械能量浪费严重的缺陷。本文首先设计并优化了一台100吨节能液压机，在此基础上计算了节能液压机与传统液压机的能耗，对比结果看出传统液压机存在很多的能量浪费。理论计算以后利用上海欣昶金企业发展有限公司的液压机进行能量测试实验，实验结果与理论计算吻合。节能液压机能够正常工作的关键是活动缸底要能够随时被制动和脱开，这就要求具有一个制动器，而且要求其制动力必需大于滑动的工作压力。所以需要设计一个制动可靠、脱开灵活的制动器。为此本文首先对制动机构进行了理论核算，然后进行制动机构计算机仿真，经过这两种方式的校核，制动机构符合预期目标。在确认了节能液压机能够正常工作以后，本文比较了节能液压机相对于传统液压机在冲击振动、噪声、生产效率以及液压系统的温升等方面的优越性能，努力实现新型液压机的创造性和实用性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 液压机发展历程
• 1.2 液压机行业现状
• 1.3 液压机发展方向和趋势
• 1.4 液压机节能技术的研究进展
• 1.5 课题选题的意义及论文结构安排
• 1.6 本章小结
• 第二章 液压机原理与结构
• 2.1 工作原理
• 2.2 传统液压机结构
• 2.2.1 本体结构
• 2.2.2 液压系统
• 2.2.3 附属装置
• 2.3 节能液压机本体结构
• 2.3.1 三梁四柱
• 2.3.2 二梁四柱
• 2.4 本章小结
• 第三章 节能液压机结构校核
• 3.1 液压缸校核
• 3.1.1 强度校核
• 3.1.2 主油缸推杆稳定性校核
• 3.2 本章小结
• 第四章 节能液压机上横梁结构优化
• 4.1 有限元法概述
• 4.1.1 有限元软件的结构及分析流程
• 4.1.2 有限元法具体步骤
• 4.1.3 典型有限元软件介绍
• 4.1.4 有限元分析的应用
• 4.1.5 ANSYS 介绍
• 4.2 上横梁结构分析与优化
• 4.3 ANSYS 命令流
• 4.4 BP 网络应用
• 4.5 多目标多学科软件 ISIGHT 应用
• 4.6 本章小结
• 第五章 液压机能耗比较
• 5.1 理论推导
• 5.1.1 液体压缩弹性能 E 推导与比较
• 5.1.2 加压时间推导与比较
• 5.2 实验
• 5.2.1 实验准备
• 5.2.2 实验原理图
• 5.2.3 垫块强度校核
• 5.2.4 实验过程
• 5.3 实验数据分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 制动机构与仿真
• 6.1 常用摩擦材料
• 6.1.1 金属摩擦学材料
• 6.1.2 聚合物及其复合摩擦学材料
• 6.1.3 无机非金属摩擦学材料
• 6.2 制动力校核
• 6.3 制动机构仿真
• 6.3.1 仿真软件COSMOS介绍
• 6.3.2 制动系统结构
• 6.3.3 制动效果仿真
• 6.4 本章小结
• 第七章 传统液压机与节能液压机振动仿真比较
• 7.1 引言
• 7.1.1 Matlab/Simulink 功能介绍
• 7.1.2 面向液压原理图的建模方法
• 7.1.3 数学方程建立基础
• 7.2 公式推导与仿真模型建立
• 7.2.1 推导冲裁力—凸模行程模型
• 7.2.2 仿真模型建立
• 7.3 本章小结
• 第八章 本课题理论实施方案
• 8.1 具体实施方案
• 8.1.1 在注塑机和压铸机上应用
• 8.1.2 螺旋副制动器
• 8.1.3 电磁制动器
• 8.2 节能液压机特点
• 8.3 本章小结
• 第九章 总结与展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢