100T新型节能液压机设计的关键技术研究

【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。 【关键词】：ANSYS MATLAB 节能液压机 制动机构
【学位授予单位】：上海工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TG315.4
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 液压机发展历程11-12
• 1.2 液压机行业现状12-14
• 1.3 液压机发展方向和趋势14-15
• 1.4 液压机节能技术的研究进展15-21
• 1.5 课题选题的意义及论文结构安排21-22
• 1.6 本章小结22-23
• 第二章 液压机原理与结构23-34
• 2.1 工作原理23-24
• 2.2 传统液压机结构24-28
• 2.2.1 本体结构24
• 2.2.2 液压系统24-26
• 2.2.3 附属装置26-28
• 2.3 节能液压机本体结构28-33
• 2.3.1 三梁四柱28-32
• 2.3.2 二梁四柱32-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第三章 节能液压机结构校核34-39
• 3.1 液压缸校核34-38
• 3.1.1 强度校核34-36
• 3.1.2 主油缸推杆稳定性校核36-38
• 3.2 本章小结38-39
• 第四章 节能液压机上横梁结构优化39-56
• 4.1 有限元法概述39-45
• 4.1.1 有限元软件的结构及分析流程41
• 4.1.2 有限元法具体步骤41-43
• 4.1.3 典型有限元软件介绍43-44
• 4.1.4 有限元分析的应用44
• 4.1.5 ANSYS 介绍44-45
• 4.2 上横梁结构分析与优化45-47
• 4.3 ANSYS 命令流47-51
• 4.4 BP 网络应用51-53
• 4.5 多目标多学科软件 ISIGHT 应用53-55
• 4.6 本章小结55-56
• 第五章 液压机能耗比较56-63
• 5.1 理论推导56-59
• 5.1.1 液体压缩弹性能 E 推导与比较56-58
• 5.1.2 加压时间推导与比较58-59
• 5.2 实验59-61
• 5.2.1 实验准备59-60
• 5.2.2 实验原理图60
• 5.2.3 垫块强度校核60
• 5.2.4 实验过程60-61
• 5.3 实验数据分析61
• 5.4 本章小结61-63
• 第六章 制动机构与仿真63-69
• 6.1 常用摩擦材料63-65
• 6.1.1 金属摩擦学材料63-64
• 6.1.2 聚合物及其复合摩擦学材料64
• 6.1.3 无机非金属摩擦学材料64-65
• 6.2 制动力校核65
• 6.3 制动机构仿真65-68
• 6.3.1 仿真软件COSMOS介绍65-66
• 6.3.2 制动系统结构66-67
• 6.3.3 制动效果仿真67-68
• 6.4 本章小结68-69
• 第七章 传统液压机与节能液压机振动仿真比较69-79
• 7.1 引言69-72
• 7.1.1 Matlab/Simulink 功能介绍69-70
• 7.1.2 面向液压原理图的建模方法70-71
• 7.1.3 数学方程建立基础71-72
• 7.2 公式推导与仿真模型建立72-78
• 7.2.1 推导冲裁力—凸模行程模型72-73
• 7.2.2 仿真模型建立73-78
• 7.3 本章小结78-79
• 第八章 本课题理论实施方案79-83
• 8.1 具体实施方案79-81
• 8.1.1 在注塑机和压铸机上应用79-80
• 8.1.2 螺旋副制动器80
• 8.1.3 电磁制动器80-81
• 8.2 节能液压机特点81-82
• 8.3 本章小结82-83
• 第九章 总结与展望83-84
• 参考文献84-88
• 附录88-89
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文89-90
• 致谢90-91

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