机械毕业设计（论文）150MPa手动液压泵设计及运动仿真【全套图纸】.doc

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1、学校代码： 10128学 号： 200910101010（150MPa手动液压泵设计及运动仿真学生姓名：学 院：机械学院系 别：机械系专 业：机械设计制造及其自动化班 级：机09-2指导教师：二 一 三 年 六 月摘要液压泵是向液压系统提供一定流量和压力的油液的动力元件，它是每个液压系统中不可缺少的核心元件，合理的选择液压泵对于液压系统的能耗、提高系统的效率、降低噪声、改善工作性能和保证系统的可靠工作都十分重要。本设计对柱塞泵进行了分析，主要分析了柱塞泵的分类,对其中的结构，例如，柱塞的结构型式进行了分析和设计，还包括它们的受力分析与计算。还有对缸体的材料选用以及校核很关键。该设计最后对柱塞泵

2、的优缺点进行了整体的分析，对今后的发展也进行了展望。关键词：柱塞泵，高压，运动仿真。全套图纸，加153893706AbstractLiquids pressing a pump is the motive component of oil liquid which pressessystem to provide certain discharge and pressure toward the liquid, it is each core component that the liquid presses the indispensability in the system, reason

3、able of choice liquids pressing a pump can consume an exaltation the efficiencyof the system to lower a bad voice and an improvement work function and assurance system for liquid pressing system of dependable work all very important.This design filled a pump to carry on toward the pillar to the stal

4、k analytical, mainly analyzed stalk to fill the classification of pump toward the pillar; as to its win of structure, to carry on analysis and design, also include their is analyze by dint with calculation.The material which still has a body to the urn chooses in order to and school pit very key.Tha

5、t design end filled the merit and shortcoming of pump to carry on whole analysis toward the pillar to the stalk and also carried on an outlook to aftertimes development.Keyword: The pillar fills a pump, high presses, motion simulation目录引言1第一章超高压液压技术的特点31.1超高压技术31.1.1超高压小流量31.1.2采用柱塞结构31.1.3要求专用的液压介质

6、31.1.4要求严格的密封31.2超高压液压及其装置41.2.1超高压泵41.2.2密封材料4第二章柱塞泵主要结构设计52.1手动液压泵的主要结构与各部分的作用52.2柱塞泵工作原理52.3单级柱塞泵主要性能参数62.4初步计算62.5活塞设计82.5.1稳定性与强度校核82.5.2柱塞均压槽82.5.3配合的选用92.6缸筒计算10第三章柱塞泵的其他零件设计与选择133.1活塞杆133.2油箱143.3快换接头选择153.4溢流阀173.5单向阀193.6密封圈203.7锁紧螺母223.8胶管223.9 压力表24第四章PRO/ENGINEER对手动液压泵的仿真25结论27参考文献28谢辞2

7、9引言随着工业技术的不断发展，液压传动也越来越广，而作为液压传动系统心脏的液压泵就显得更加重要了。在容积式液压泵中，惟有柱塞泵是实现高压高速化大流量的一种最理想的结构，在相同功率情况下，径向往塞泵的径向尺寸大、径向力也大，常用于大扭炬、低转速工况，做为按压马达使用。而柱塞泵结构紧凑，径向尺寸小，另外柱塞泵易于变量，能用多种方式自动调节流量，流量大。由于上述特点，柱塞泵被广泛使用于工程机械、起重运输、冶金、船舶等多种领域。航空上，普遍用于飞机液压系统、操纵系统及航空发动机燃油系统中。是飞机上所用的液压泵中最主要的一种型式。在使用配套油缸及专用工具的情况下，可以进行各种作业，例如起重、弯形、校直、

8、剪切、铆合、装配、拆卸及一些建筑施工、军事施工等。泵站的主要特点是:高压、手动、超小型，携带方便，操作简单，应用范围广。高压小流量手动泵以其体积小、操作简单、使方便、安全性强，广泛应用于煤炭冶金、石化、电力、机械等行业，是一种简单方便的液压动力源。以前，在我国使用的手动泵多为中等压力，高压的最大压力为70M Pa。为提高我国大型装备的安装水平，上世纪的90年代，我国机电行业引进国外的先进装配和紧固技术，在大型设备的装配与安装中，利用液压技术，采用高强度的液压螺母、液压拉紧装置、液压扳手和液压调整器作为机电设备的紧固(件)和拆装工具，作为液压螺母和液压拉紧装置等的辅助工具的超高压手动泵也同时引进

9、。这种泵工作压力为150M Pa,排量为:1.6-26cm/次左右，带油总重量为l0kg左右。使用表明这种泵灵活方便、劳动强度低、耐用事故率少，是一种理想的小流量超高压液压动力源。柱塞式液压泵是靠柱塞在柱塞腔内的往复运动，改变柱塞腔容积实现吸油和排油的。是容积式液压泵的一种。柱塞式液压泵由于其主要零件柱塞和缸休均为圆柱形，加工方便配合精度高，密封性能好，工作压力高而得到广泛的应用。泵的内在特性是指包括产品性能、零部件质量、整机装配质量、外观质量等在内的产品固有特性，或者简称之为品质。在这一点上，是目前许多泵生产厂商所关注的也是努力在提高、改进的方面。而实际上，我们可以发现，有许多的产品在工厂检

10、测符合发至使用单位运行后，往往达不到工厂出厂检测的效果，发生诸如过载、噪声增大，使用达不到要求或寿命降低等等方面的问题；而泵在实际当中所处的运行点或运行特征，我们称之为泵的外在特性或系统特性。 正如科学技术的发展一样，现阶段科技领域中交叉学科、边缘学科越来越丰富，跨学科的共同研究是十分普遍的事情，作为泵产品的技术发展亦是如此。以屏蔽式泵为例，取消泵的轴封问题，必须从电机结构开始，单局限于泵本身是没有办法实现的；解决泵的噪声问题，除解决泵的流态和振动外，同时需要解决电机风叶的噪声和电磁场的噪声；提高潜水泵的可靠性，必须在潜水电机内加设诸如泄漏保护、过载保护等措施；提高泵的运行效率，须借助于控制技

11、术的运用等等。这些无一不说明要发展泵技术水平，必须从配套的电机、控制技术等方面同时着手，综合考虑，最大限度地提升机电一体化综合水平。柱塞式液压泵的显著缺点是结构比较复杂，零件制造精度高，成本也高，对油液污染敏感。这些给生产、使用和维护带来一定的困难。第一章 超高压液压技术的特点1.1超高压技术1.1.1超高压小流量超高压液压技术主要发挥超高压液压压力的优势，当超高压液压机械或系统以一定的功率工作时,由于使用的压力很高，所以流量就很小，其流量一般在1L/min左右。以极高的压力在很小的流量下工作是超高压技术的一大特征。 1.1.2采用柱塞结构超高压压力是对液体介质实施强大的作用力产生的，无论在超

12、高压泵和增压器中，升压元件几乎都采用柱塞副结构。柱塞副对超高压力下的密封也具备良好的适应性。径向柱塞泵是活塞或柱塞的往复运动方向与柱塞缸中心轴垂直的柱塞泵。径向柱塞泵是利用与传动轴垂直的柱塞在柱塞孔内往复运动所产生的容积变化来进行工作的。由于柱塞和柱塞孔都是圆形零件，加工时可以达到很高的精度配合，因此容积效率高，运转平稳，流量均匀性好，噪声低，工作压力高等优点。由于径向泵结构上的特点，确定了径向柱塞泵比轴向柱塞泵耐冲击、寿命长、控制精度高。径向结构设计克服了如轴向柱塞泵滑靴偏磨的问题。使其抗冲击能力大幅度提高。 1.1.3要求专用的液压介质 一般的液压油在超高压力下流动性锐减，体积压缩量不可忽

13、视，后者在极大程度上影响着系统的容积效率。所以一般压力油在超高压力下难以正常工作，应该选用在超高压力下具有良好流动性和最小体积压缩量的特殊专用介质。 1.1.4要求严格的密封 在超高压力下要求所有的密封环节和元件具有高的强度，否则极易击穿。由于液压介质在升压过程中会释放能量，致使密封环节和密封部位瞬时升温，所以超高压力下的密封必须具有良好的耐热性。 1.2超高压液压及其装置1.2.1超高压泵当压力为35MPa时，一般的齿轮泵、叶片泵和柱塞泵就难以保证良好的工作性能，因此，这些泵不能作为超高压泵使用。只有特殊设计的柱塞泵才能产生和保证100MPa以上的超高压力。一般100MPa左右的液压压力可用

14、阀配流式轴向或径向柱塞泵产生，也可用单柱塞的手动泵建立，但手动超高压泵的排量很小。每次手动仅能获得数毫升的油液输出。通常超高压力为100MPa左右的阀配流式轴向或径向柱塞泵以电机为动力，也有采用小型内燃机为动力的。 液压压力超过120MPa的超高压泵多采用曲柄连杆式轴向柱塞泵，但也有用径向柱塞泵的。 1.2.2密封材料在超高压力下的密封材质受到强烈的挤压，易于产生塑性流变。升压过程中液体介质会发热，由于超高压升压压差大，瞬时温升高，促使塑性流变加剧，造成密封材料变形量大甚至击穿。而超高压力下的密封材质的弹性丧失也将使密封性能急剧下降。所以一般的密封材质是难以承受苛刻的超高压条件的。当压力在10

15、0MPa以下时，塑性材料如橡胶、皮革、氟塑料尚可使用。当压力高于100MPa时则需采用具有一定韧性的硬质材料如铝、紫铜、铅铍青铜等。 第二章 柱塞泵主要结构设计2.1手动液压泵的主要结构与各部分的作用手动油泵由以下几部分组成：1、泵体部分；2、手柄部分：3、油箱；4、注油和卸油装置；5连接部分1、泵体部分：泵体部分是油泵的主要部分，高压工作腔、低压工作腔、两个单向阀 、高压溢流阀(安全阀)、低压溢流阀、油口等都在上面。各处孔有机地联系在一起。两个单向阀是防止压力油回流。低压阀和高压阀的作用是压力控制，分别将压力控制在2MPa和150MPa。2、手柄部分：主要由压杆组成。靠两个销子与泵体，靠滑套

16、和销与柱塞杆连接，进而柱塞杆与柱塞螺纹连接。手动力作用在压杆上，带动柱塞作往复运动，产生油液的压力。3、油箱：存储油液4、注油和卸油装置：在后座或油箱上面装有注油和卸油装置，可以方便的注卸油液。5、连接部分:是连接油泵和油缸输送压力油液的部件。在不使用时，快速连接头与油缸脱开，油缸接头处用接头堵上，以防污物进入油管和油缸。2.2柱塞泵工作原理如图：图2-1 柱塞泵工作原理当手柄9运动时带动低压泵2高压泵l，同时供油，液压油充满工作腔后压力逐渐升高，当压力升高到调定压力时，溢流阀7开启，低压泵2的液压油回到油箱。此时，液压油基本充满工作腔，由高压柱塞继续小流量地供油提高压力当压力达到额定工作压力

17、时，安全阀5开启，系统保持最高的工作压力。2.3单级柱塞泵主要性能参数给定设计参数：额定高压压力 额定排量 =1.6mL/次额定低压压力 额定排量 =26mL/次最大手摇力 2.4初步计算如图：图2-2 根据设计手册：手操作力=350N根据体积小、携带方便的原因：取，（2-1）（2-2）为活塞高压段直径）取那么取一次拉压的角度为所以其行程为柱塞泵高压额定是指压杆从与水平位置50到0时，柱塞高压腔所排出油液的容积，即 （2-3）低压柱塞直径大，排量就大，工作强度小，工作效率高，当直径太大结构不合理。取低压柱塞直径低压腔排量（2-4）通过上述分析计算，可以综合得出该手动泵性能参数额定工作压力/Mp

18、a 150高压段直径/mm 7.5低压段直径/mm 25手柄长度/mm 565最大手摇力/N 3502.5活塞设计图2-3 活塞2.5.1稳定性与强度校核首先选择材料，手动泵柱塞直径非常小，只有7.5mm，承受压力又较高（6600N），因此，必须选用高强度材料。柱塞工作时，在缸筒内要进行多次往复运动，要求柱塞有较高的硬度与耐磨性，从而保证良好的密封性能，选用合金钢40Cr为为柱塞材料。对于中小柔度杆，高强度钢能提高其稳定性，就不必进行稳定性校核，只进行压缩强度校核即可。根据材料查得：取安全因素n=2.2则（2-5）强度足够，因此，取柱塞材料为40Cr合金钢。2.5.2柱塞均压槽高压柱塞泵中往往

19、在柱塞表面开有环行均压槽，起均衡侧向力改善润滑条件和存储赃物的作用。均压槽的尺寸常取：深h=0.30.7mm；间距t=210mm。取h=0.4mm；间距t=2mm，取3个槽。实际上，由于柱塞受到的径向力很大，均压槽的作用并不明显，还容易滑伤缸体上柱塞孔壁面。因此，目前许多高压柱塞泵中的柱塞不开设均压槽2.5.3配合的选用根据使用要求确定配合的类型：设计时，应根据具体的使用要求确定是采用间隙、过渡还是过盈配合。孔、轴之间有相对运动要求时，一定要选择间隙配合；孔、轴之间无相对运动时，应视具体的工作要求而确定是采用过盈还是过渡或间隙配合。活塞与活塞缸间的配合，由于活塞是合金钢的，所以采用间隙配合。确

20、定基本偏差的方法有三种，试验法、计算法和类比法。三种方法都有各自不同的优缺点，在机械精度设计中，类比法就是以与设计任务同类型的机器或机构中经过生产实践验证的配合作为参考，并结合所设计产品的使用要求和应用条件的实际情况来确定配合。该次设计为变型设计，所以采用类比法。活塞与活塞缸间的配合，在此我选用配合公差H8/f72.6缸筒计算图2-4 泵体活塞直径与缸筒内径一致。缸筒是液压缸的主要零件，它与通道，油口等构成密封的容腔，用以容纳压力油液，同时它还是活塞的运动“轨迹”。制作缸筒采用45#调质钢表2-1 合金钢材料性能钢号化学成分%试样毛坯尺寸/mm力学性能C1MPa1%450.420.508505

21、001430408004301635100780370174025074034518355807403451717取40100（2-6）在不考虑公差和腐蚀余量的情况下，取径向壁厚 （2-7）故当缸筒壁厚为10mm时，符合上式。缸筒底部厚度为（2-8）取(1) 缸筒内径D采用H7或H8级配合，表面粗糙度至一般为，都需要研磨。(2) 热处理，调质，硬度(3) 缸筒内径D的圆度、锥度、圆柱度不大于内径公差之半(4) 缸筒直线公差在500mm长度上不大于0.03mm(5) 缸筒端面对内径的垂直度在直径100mm上下不大于0.04mm，此外，还有通往油口的内孔必须倒角，不允许有飞边、毛刺，以免划伤密封件

22、第三章 柱塞泵的其他零件设计与选择3.1活塞杆图3-1 活塞杆活塞杆时液压缸传递力的重要零件。它承受拉力、弯曲应力和振动冲击等多种作用力，必须有足够的强度与刚度，由于本次采用人力为动力源，所以对液压缸无速比要求。活塞杆直径（3-1）在此初步取材料选40Cr（3-2）故取3.2油箱图3-2 油箱油箱时液压系统中不可缺少的元件之一，它除了储油外，还起散热和分离有中泡沫，杂质等作用。油箱必须具有足够大的容积，以满足散热要求，停车时能容纳液压系统所有油液，而工作时又保证适当的油液要求。为保持油液清洁，安装位置要便于拆卸与清洗。吸油管应插入油面以下，以防止吸油管吸空和回油冲溅产生气泡。油箱底部要距地面1

23、50mm以上，易以便散热、放油和搬移。为了防锈、防凝水，油箱内壁应涂耐油防锈涂料。为了支撑手杆，根据手杆的长度和位置，设计油箱长430mm，高度125.5mm.油箱油口为了配合快速接头，采用M10的螺纹。注油孔放在油箱顶部，卸油口放在油箱侧面底部，方便注油和卸油。壁厚取5mm.油箱一般为长六面体箱体，中小型油箱用钢板直接焊成，大型油箱必须先用角钢焊成骨架，然后在焊上钢板制成。当容量在100L以内时，其壁厚为3毫米；容量在100320L时，壁厚为34毫米；容量大于320L时，壁厚为46毫米。油箱的内壁必须进行处理。新油箱须经过喷丸、酸洗和表面清洗等，其内壁也可以涂一层与工作液相容的塑料薄膜或耐油

24、涂料。油箱的容量应能保证在设备的液压系统内充满油液时，其液面（最低液面）高于滤油器上端200毫米以上；在设备的液压系统停止运动时，油箱的液面不应超过油箱高度的80%；而当液压系统的油液全部返回油箱时，油液不可以溢出油箱外。3.3快换接头选择图3-3 快换接头快速接头，是一种不需要工具就能实现管路连通或断开的接头。快速接头可分为：空气用快速接头、氧气燃料气体用快速接头、气体液体共用快速接头、油压用快速接头、惰性气体用快速接头、冷却水温油用快速接头、半导体快速接头。其特点时管件与接管连接，接管有借有还螺母扣压在接头体上，它们之间采用O形密封圈密封。接头体采用圆锥用管螺纹与被连接体（元件安装底板或管

25、式元件的油口等）连接。接头体的锥螺纹用聚四氟乙烯密封带缠绕一至二层旋入被连接体内。这样，拆卸时松开螺母即可，不必卸下接头体。这种管接头结构简单、拆卸方便。采用直通式管接头JB/T 966-2005，管接头时管件之间、管件与其它元件之间的可拆卸连接装置。为了满足各种管件和不同阀口连接，管接头有各种各样的型体和结构形式。但是，不论什么结构形式均应具有结构简单、拆装方便、密封性好、足够的强度以及与连接件相同的通径。表3-1 dlL扳手尺寸S11816.524.51719其特点时管件与接管连接，接管有借有还螺母扣压在接头体上，它们之间采用O形密封圈密封。接头体采用圆锥用管螺纹与被连接体（元件安装底板或

26、管式元件的油口等）连接。接头体的锥螺纹用聚四氟乙烯密封带缠绕一至二层旋入被连接体内。这样，拆卸时松开螺母即可，不必卸下接头体。这种管接头结构简单、拆卸方便。不能用于流体以外的用途，不能用于适用流体以外的流体。使用时不能超过最高使用压力。不能在使用温度范围以外使用，防止造成密封材料的变形，易导致形成泄露。不能在混入金属粉或砂尘等地方使用，可以在此处使用快速接头可以在很恶劣的工况下使用，并且保证使用寿命的长久。如附着杂物会造成工作不良或泄漏。不能用于流体以外的用途，不能用于适用流体以外的流体。使用时不能超过最高使用压力。不能在使用温度范围以外使用，防止造成密封材料的变形，易导致形成泄露。不能在混入

27、金属粉或砂尘等地方使用，可以在此处使用快速接头可以在很恶劣的工况下使用，并且保证使用寿命的长久。如附着杂物会造成工作不良或泄漏。3.4溢流阀图3-4 溢流阀图为直动式溢流阀的结构。该溢流阀的最大调整压力为2.5MPa。P是进油口T为回油口，进口压力油经阀芯4中的径向孔f与中心阻尼小孔g，作用在阀芯底部端面上。当进油压力较小时，阀芯在弹簧2的作用下处于下端位置，将P和T两油口隔开。当进油压力升高，在阀芯下端产生的作用力大于弹簧预压力时，阀芯上升，阀口被打开，P腔和T腔接通，将多余的油排回油箱。阀芯上的阻尼孔g用来防止阀口压力脉动时造成的阀芯动作过快，避免振动，提高阀工作的平稳性。通过调节螺母1可

28、以改变弹簧的压紧力，这样也就调整了溢流阀进口处的油压p除滑阀式结构外，常用的还有锥阀型结构。锥阀型结构密封性好，但阀芯与阀座间的接触引力大，常作先导式溢流阀中调压阀、远程调压阀和高压阀使用。滑阀式阀芯用得较多，但其泄漏量较大。直动式溢流阀结构简单、灵敏度高，但压力受溢流量的影响较大，不适于在高压、大流量下工作。图3-5 溢流阀阀芯（3-3）是高压溢流阀的阀芯直径，即10mm是高压溢流阀弹簧的工作行程，即4mm是高压溢流阀弹簧刚度 （3-4）是低压溢流阀的阀芯直径，即10mm是低压溢流阀弹簧的工作行程，即4mm是低压溢流阀弹簧刚度3.5单向阀图3-6 单向阀单向阀是流体只能沿进水口流动，出水口介

29、质却无法回流的装置。单向阀又称止回阀或逆止阀。用于液压系统中防止油流反向流动,或者用于气动系统中防止压缩空气逆向流动。单向阀有直通式和直角式两种。直通式单向阀用螺纹连接安装在管路上。直角式单向阀有螺纹连接、板式连接和法兰连接三种形式。液控单向阀也称闭锁阀或保压阀，它与单向阀相同，用以防止油液反向流动。但在液压回路中需要油流反向流动时又可利用控制油压，打开单向阀，使油流在两个方向都可流动。液控单向阀采用锥形阀芯，因此密封性能好。在要求封闭油路时，可用此阀作为油路的单向锁紧而起保压作用。液控单向阀控制油的泄漏方式有内泄式和外泄式二种。在油流反向出口无背压的油路中可用内泄式；否则需用外泄式，以降低控

30、制油压力。普通单向阀的功能是控制油液只能从口进入，从口流出，而不能反向流动。正向开启时，要求压力损失在0.030.1MPa左右，而方向关闭时无泄漏。系统中，普通单向阀主要用于隔离高低压，因而阀的复位弹簧较软。属于管式阀。阀芯是锥阀结构，由阀体1、阀芯2和复位弹簧3等组成。阀芯在复位弹簧作用下压在阀座上，使阀口关闭。当油液从入口（口）进入时，在阀芯上产出的液压力时，阀芯向右移动，使阀口开启，油液从出口（口）流出；当出口压力大于入口压力时，阀口自动关闭。反向压力越大，阀口关闭越紧。由于油液不能反向流动，故称单向阀。这种单向阀特点时结构简单，复位好。图3-7 单向阀3.6密封圈图3-8 O形密封圈1

31、图3-9 O形密封圈2O型密封圈是具有圆形截面的环行橡胶密封圈.主要用于机械部件在静态条件下防止液体和气体介质的泄漏.在某些情况下. O型密封圈还能用做轴向往复运动和低速旋转运动的动态密封元件.根据不同的条件,可分别选择不同的材料与之相适应.O型密封圈通常选用时要尽量选用大截面的O圈.在相同间隙的情况下. O型密封圈被挤入间隙的体积应当小于其被挤入的最大允许值。对不同种类固定密封或动密封应用场合，o型密封圈为设计者提供了一种既有效又经济的密封元件。o型圈是一种双向作用密封元件。安装时径向或轴向方面的初始压缩，赋予o型圈自身的初始密封能力。由系统压力而产生的密封力与初始密封力合成总的密封力，它随

32、系统压力的提高而提高。o型圈在静密封场合，显示了突出的作用。然而，在动态的适当场合中，o型圈也常被应用，但它受到密封处的速度和压力的限制O型密封圈适用于装在各种机械设备上，在规定的温度、压力、以及不同的液体和气体介质中，于静止或运动状态下起密封作用。在机床、船舶、汽车、航空航天设备、冶金机械、化工机械、工程机械、建筑机械、矿山机械、石油机械、塑料机械、农业机械、以及各类仪器仪表上，大量应用着各种类型的密封元件。O型密封圈主要用于静密封和往复运动密封。用于旋转运动密封时，仅限于低速回转密封装置。O型密封圈一般安装在外圆或内圆上截面为矩形的沟槽内起密封作用。 O型密封圈在耐油、酸碱、磨、化学侵蚀等

33、环境依然起到良好密封、减震作用。因此，O型密封圈是液压与气压传动系统中使用最广泛的一种密封件（1） 富有弹性和回弹性；(2)适当的机械强度，包括扩张强度、伸长率和抗撕裂强度等。(3)性能稳定，在介质中不易溶胀，热收缩效应（焦耳效应）小。(4)易加工成型，并能保持精密的尺寸。(5)不腐蚀接触面，不污染介质等。选的O密封圈放入柱塞和缸体之间，而的O密封圈放入快速接头中。3.7锁紧螺母图3-8 锁紧螺母螺母的工作原理是采用螺母和螺栓之间的摩擦力进行自锁的。但是在动载荷中这种自锁的可靠性就会降低。在一些重要的场合我们就会采取一些防松措施，保证螺母锁紧的可靠性。其中用锁紧螺母就是其中的一种防松措施。锁紧

34、螺母也有两种，一种是用两个一样的螺母拧在同一支螺栓上，在两个螺母之间附加一个拧紧力矩，使得螺栓连接可靠。所以用它来使活塞杆和活塞之间放松。3.8胶管高压钢丝缠绕胶管结构主要由内胶层、中胶层、四层或多层交替缠绕的钢丝增强层和外胶层组成。内胶层具有使输送介质承受压力，保护钢丝不受侵蚀的作用，外胶层保护钢丝不受损伤，钢丝（0.3-2.0增强层）层是骨架材料起增强作用。高压钢丝缠绕油管（高压油管）用途：高压钢丝增强液压油管主要用于矿井液压支架、油田开发，适宜于工程建筑、起重运输、冶金锻压、矿山设备、船舶、注塑机械、农业机械、各种机床以及各工业部门机械化、自动化液压系统中输送具有一定压力（较高压力）和温

35、度的石油基（如矿物油、可溶性油、液压油、燃油、润滑油）及水基液体（如乳化液、油水乳浊液、水）等和液体传动，最高耐工作压力可达70-160Mpa。高压钢丝缠绕油管（高压油管）工作温度：-40120液压胶管按材料分橡胶材质和橡塑材质两大类。按生产工艺分钢丝编织胶管、钢丝缠绕胶管、线编织胶管和夹布胶管。一、液压胶管结构：主要由耐液体的合成橡胶内胶层、中胶层、多层增强层、耐天候的合成橡胶外胶层组成。内胶层具有使输送介质承受压力，保护钢丝或线纤维不受侵蚀的作用，外胶层保护增强层不受损伤，增强层是骨架材料，作用是保证胶管的使用压力。二、液压胶管用途：主要用于矿井液压支架、油田开发，适宜于工程建筑、起重运输

36、、冶金锻压、矿山设备、船舶、注塑机械、农业机械、各种机床以及各工业部门机械化、自动化液压系统中输送具有一定压力和温度的石油基（如矿物油、可溶性油、液压油、燃油、润滑油）及水基液体（如乳化液、油水乳浊液、水）等和液体传动。橡塑材料的液压胶管也称橡塑胶管，是一种新型胶管，其耐腐蚀和节能效果明显。三、液压胶管工作温度：-40120四、产品规格范围：DN2.5mmDN305mm。由于胶管品种复杂，结构多样，加之使用条件不一，因此胶管使用寿命长短，不仅决定于质量的好坏，同时也决定于正确使用保养。所以即使产品有极高的质量，如不能正确地使用和保养，也会严重影响其使用质量和寿命，甚至发生不应有的严重事故，对财

37、物造成损失。现提供以下几点使用注意事项：1、胶管及胶管总成只能用于输送所设计的物料，否则会减少使用寿命或失效。2、正确使用胶管的长度，胶管在高的压力下长度发生变化（-4%-+2%）以及机械运动引起的长度变化。3、胶管及胶管总成不应在超过设计工作压力的压力（包括冲击压力）下使用。4、胶管及胶管总成所输送的介质温度正常情况下，不应超过-40-+120，否则会减少使用寿命。5、胶管及胶管总成不应在小于胶管最小弯曲半径下使用，避免在靠近管接头处发生弯曲或折曲，否则会阻碍液压传递及输送物料或损坏胶管组合件。6、胶管及胶管总成，不应在扭转状态下使用。7、胶管及胶管总成应小心搬运，不应在锋利和粗糙的表面上拖

38、拽，不应折曲和压扁。8、胶管及胶管总成应保持清洁，内部应冲洗干净（特别是输酸管、喷雾管、灰浆管）。防止外来物体进入管腔，阻碍输送流体，损坏设备。9、超过服役期限或贮存期的胶管及胶管总成要进行实验鉴定后方可继续使用。3.9 压力表图3-9 压力表压力表（英文名称：pressure gauge）是指以弹性元件为敏感元件，测量并指示高于环境压力的仪表。压力表的应用极为普遍，它几乎遍及所有的工业流程和科研领域。在热力管网、油气传输、供水供气系统、车辆维修保养厂店等领域随处可见。尤其在工业过程控制与技术测量过程中，由于机械式压力表的弹性敏感元件具有很高的机械强度以及生产方便等特性，使得机械式压力表得到越

39、来越广泛的应用。压力表接头接入出油口，与之用螺纹连接。第四章Pro/Engineer对手动液压泵的仿真Pro/E简介Pro/Engineer是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代的产品造型系统，是一个参数化、基于特征的实体造型系统，并且具有单一数据库功能。 1 参数化设计和特征功能 Pro/Engineer是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。 2 单一数据库 Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库

40、上，不象一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作，不管他是哪一个部门的。换言之，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。例如，一旦工程详图有改变，NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。这一优点，使得设计更优化，成品质量更高，产品能更好地推向市场，价格也更便宜。 ProEngineer Pro/Engineer是软件包，并非模块，它是该系统的基本

41、部分，其中功能包括参数化功能定义、实体零件及组装造型，三维上色实体或线框造型棚完整工程图产生及不同视图（三维造型还可移动，放大或缩小和旋转）。Pro/Engineer是一个功能定义系统，即造型是通过各种不同的设计专用功能来实现，其中包括：筋（Ribs）、槽（Slots）、倒角（Chamfers）和抽空（Shells）等，采用这种手段来建立形体，对于工程师来说是更自然，更直观，无需采用复杂的几何设计方式。这系统的参数比功能是采用符号式的赋予形体尺寸，不象其他系统是直接指定一些固定数值于形体，这样工程师可任意建立形体上的尺寸和功能之间的关系，任何一个参数改变，其也相关的特征也会自动修正。这种功能使

42、得修改更为方便和可令设计优化更趋完美。造型不单可以在屏幕上显示，还可传送到绘图机上或一些支持Postscript格式的彩色打印机。Pro/Engineer还可输出三维和二维图形给予其他应用软件，诸如有限元分析及后置处理等，这都是通过标准数据交换格式来实现，用户更可配上 Pro/Engineer软件的其它模块或自行利用 C语言编程，以增强软件的功能。它在单用户环境下(没有任何附加模块)具有大部分的设计能力，组装能力(人工)和工程制图能力(不包括ANSI， ISO， DIN或 JIS标准)，并且支持符合工业标准的绘图仪(HP，HPGL)和黑白及彩色打印机的二维和三维图形输出。Pro/Enginee

43、r功能如下： 1 特征驱动（例如：凸台、槽、倒角、腔、壳等）； 2 参数化（参数=尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等）； 3 通过零件的特征值之间，载荷/边界条件与特征参数之间（如表面积等）的关系来进行设计。 4 支持大型、复杂组合件的设计(规则排列的系列组件，交替排列，ProPROGRAM的各种能用零件设计的程序化方法等)。 5 贯穿所有应用的完全相关性(任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方变动)。其它辅助模块将进一步提高扩展 ProENGINEER的基本功能.具体的仿真步骤如下：进入装配环境，首先泵体“固定”，手杆和泵体用“销钉”连接装配，手杆和滑套用“圆柱”连接装配，滑套和活塞

44、杆用“销钉”连接装配，活塞杆和活塞用“刚体”连接装配。装配完毕后，进入“应用程序”中的“机构”，选“电机”，“运动轴”选手杆上销孔的轴线，再进入“机构分析”，设置“终止时间”20，“帧数”10，把手杆的水平位置设为“初始位置”。选择“动画”，“播放”，“捕获”为视频。结论超高压手动泵的设计，最重要的是对于高压的设计，超高压液压技术对密封要求极为严格，一方面由于间隙相同时超高压力下的泄漏比常用压力下大几倍甚至几十倍；另一方面由于超高压液压装置流量较小，一般仅为1L/min左右，因而即便是微量的泄漏也会产生很大的影响，特别是对液压系统的升压和保压性能的影响尤为突出。但它与一般的液压密封还是大同小异，因此传统的密封方式是可以参考的。需要特别指出的是，由于超高压液压技术常用于尖端科学技术研究、试验和生产中，如水射流加工、金刚石合成、高温条件下三轴仪等，其密封型式有很强的针对性和局限性，所以密封常常是特殊设计的，可供选择的超高压密封元件很少。对于大多数超高压液压系统来说，参考已有的传统的密封型式，结合超高压液压系统的独特要求，进行专用密封