哈工大液压大作业叉车
2 叉车工作装置液压系统的设计要求及技术参数
本例所设计叉车主要用于工厂中作业，要求能够提升5000kg的重物，最大垂直提升高度为2m，叉车杆和导轨的重量约为200kg，在任意载荷下，叉车杆最大上升（下降）速度不超过0.2m/s，要求速度可调以实现缓慢移动，并且具有良好的位置控制功能。不论载荷大小，甚至在液压油源无法供油，油源到液压缸之间的液压管路出现故障等情况下，要求叉车杆能够锁紧在最后设定的位置。当叉车杆在上升过程中，液压系统出现故障时，要求安全保护装置能够使负载下降。
所设计叉车提升装置示意图如图1-7所示。
图1-7提升装置
包含提升机构的支架必须设置一个能使其向后倾斜的装置，最大倾斜角为距垂直位置20o，最大扭矩为18000N·m，倾斜角速度应限制在1~2o/s之间，负载扭矩总是使支架回复到垂直位置。倾斜装置示意图如图1-8所示。
图1-8倾斜装置
叉车工作装置液压系统可以由叉车发动机直接驱动液压泵来提供油源，以便节省叉车携带电动机，减少叉车附属设备。液压系统需要设置合适的过滤器，液压油的工作温度应限定在合适的范围内。叉车的工作环境温度一般为-10~45℃，可以
工作在具有粉尘和沙粒的环境中，表1-1是某型叉车的技术参数。
本设计已知所设计液压系统的最大负载和最大速度，因此可根据系统的最大负载和最大速度来确定液压系统的主要参数，无须再对液压系统进行工况分析。
2.1 主要参数确定
叉车工作装置液压系统包括起升液压系统和倾斜液压系统两个子系统，分别为起升液压缸和倾斜液压缸驱动，因此首先确定两个子系统执行元件的设计参数和系统的工作压力。
2.1.1起升装置的参数确定
由于起升液压缸仅在起升工作过程中承受负载，在下落工作过程中液压缸可在负载和液压缸活塞自重作用下自动缩回，因此可采用单作用液压缸做执行元件，如果把单作用液压缸的环形腔与活塞的另一侧连通，构成差动连接方式，因为活塞另一侧和环形面的压力相等，则液压缸的驱动力将由活塞杆的截面积决定。为减小外部连接管路，液压缸的设计可采用在活塞上开孔的方式，如图2-1所示。这样环形腔所需要的流量就可以从活塞端部一侧获得，液压缸只需要一条连接油路，环形腔一侧不需要单独连接到回路中。
图2-1差动连接液压缸
因为起升液压缸在驱动货叉和叉架起升时，活塞杆处于受压状态，起支撑杆的作用，所以在设计起升液压缸时，必须考虑活塞杆的长径比，为保证受压状态下的稳定工作，应考虑活塞杆的长径比不超过20:1。
假设活塞杆长度为2m ，则根据上述设计规则，其直径至少为0.1m 。在计算液压缸受力的时候，活塞上的孔可以忽略。当起升液压缸使用的活塞杆直径为100mm 时，提升负载的有效面积为活塞杆面积：
22
3.140.144
rod
r d A π?== 31085.7-?=r A m 2
起升液压缸需承受的负载力为：
510008.95200=?==mg F N
因此，如果忽略压力损失和摩擦力，液压系统所需提供的工作压力应为：
6500785
.051000===r s A F P 00000 Pa = 6.5 MPa 这个压力值比较低，应考虑能够提高液压系统工作压力的设计方案。但提高压力后，液压缸活塞杆直径变小，如果按活塞杆长径比的设计规则，此时活塞杆长度不足以把负载提升2m 高，应考虑其他设计方案。
通过增加一个链条和动滑轮机构对起升装置进行改进，采用该机构可以使液压缸行程减小一半，但是需要对输出力和活塞杆截面积进行校核。由于链条固定在叉车门架的一端，液压缸活塞杆的行程可以减半，因此活塞杆的直径也可以相应地减半，但同时也要求液压缸输出的作用力为原来的两倍。即液压缸行程为1m ，活塞杆直径变为50mm 。于是，该起升液压缸的有效作用面积变为：
22
3.140.0544
rod
r d A π?== 31096.1-?=r A m 2
按照前面的计算，由于液压缸所需输出的功保持常值，但是液压缸移动的位移减半，所以液压缸输出的作用力变为原来的两倍，即
1020008.9520022=??==mg F L N
液压系统所需的工作压力变为：
10200012.9940.00785
S r F P A ===MPa 取起升液压缸的工作压力为13MPa ，该工作压力对于液压系统来说属于合
适的工作压力，因此起升液压缸可以采用这一设计参数。
起升液压缸所需的最大流量由起升装置的最大速度决定。在该动滑轮和链条组成的系统中，起升液压缸的最大运动速度是叉车杆最大运动速度（0.2m/s ）的一半，于是
4max 1085.71.000785.0-?=?==v A Q r m 3/s=47.1 l/min
此时，起升液压缸活塞杆移动1m ，叉车货叉和叉架移动2m ，能够满足设计需求。 根据差动液压缸活塞杆和活塞直径的比例关系d =0.707D ，起升液压缸活塞直径D =70.7mm 。根据液压缸参数标准，取液压缸活塞直径为70mm ，液压缸的行程为1m 。
2.1.2倾斜装置的参数确定
图2-2所示的叉车倾斜液压缸与门架的三种连接方式表明，叉车倾斜液压缸应输出的作用力不仅取决于叉车门架及负载产生的倾斜力矩，而且也取决于液压缸和门架的连接位置到叉车门架倾斜支点的距离，因此叉车倾斜液压缸的尺寸也取决于倾斜液压缸的安装位置。液压缸安装位置越高，即距离支点越远，液压缸所需的输出力越小。
已知倾斜液压缸连接位置到门架倾斜支点的距离为r =1m ，倾斜力矩给定为T=18000N·m ，因此倾斜液压缸所需输出力F 为：
180001
18000==F N 在叉车工作过程中，货叉叉起货物后，叉架和门架在倾斜液压缸作用下向里倾斜，放下货物时，叉架和门架复位，门架恢复竖直位置。因此倾斜液压缸的作用是单方向的，此外基于减小占用空间和尺寸的考虑，倾斜液压缸应采用单作用液压缸。门架的倾斜可由一个液压缸驱动，也可采用两个液压缸同时驱动，如果采用两个单作用液压缸做倾斜液压系统的执行元件，则叉架和门架的受力更加合理，货叉不容易产生在货物的作用下侧翻或倾斜的现象。本设计倾斜装置采用两个单作用液压缸同时驱动。
如果上述倾斜作用力由两个液压缸同时提供，则每个液压缸所需提供的作用力为9000N 。
在前述起升液压系统的计算中，工作压力约为12.9MPa ，因此假设倾斜液压缸的工作压力为12MPa ，门架和货叉倾斜时，如图2-2所示.
图2-2倾斜液压缸与门架的三种连接方式
倾斜液压缸环形腔一侧为工作腔，则倾斜液压缸的环形腔作用面积为：
45105.710
1209000-?=?=a A m 2
由于负载力矩的方向总是使叉车杆回到垂直位置，所以倾斜装置一直处于拉伸状态，活塞杆不会发生弯曲。
查相关的液压系统设计手册或参考书，取倾斜液压缸活塞杆直径d 和活塞直径（液压缸内径）D 之间的关系为D d 7.0=，环形腔作用面积为)(422d D A a -=
π，
则倾斜液压缸活塞直径可以用如下方法求出。 043.0)7.01(105.74)7.01(424
2=-??=-=-π
πa A D m 43=mm 根据液压缸国家标准，活塞直径D 取圆整后的标准参数40=D mm ，则活塞杆直径为28407.07.0=?==D d mm 。
此时环形腔作用面积为
42222104.6)802.004.0(4
)(4-?=-=-=ππd D A a 按照上述活塞和活塞杆尺寸，计算得到的环形腔有效作用面积小于按照假定工作压力计算得到的有效作用面积，因此应减小活塞杆直径或提高倾斜液压系统的工
作压力。
如果取液压缸活塞杆直径为圆整后的尺寸d =25mm ，则环形腔作用面积a A 为
422221065.7)502.004.0(4
)(4-?=-=-=ππd D A a m 2
此时环形腔作用面积大于原估算面积，因此能够满足设计要求。 如果提高倾斜液压缸的工作压力，则倾斜液压缸所需的最大工作压力为：
4
900014.066.410a F P A -===?MPa 倾斜液压缸活塞有效作用面积用如下公式计算：
321026.14
-?==D A P πm 2 所需最大速度给定为2o/s ，转换成线速度：
035.01360
22=??=?=πωr v m/s 因此，在货叉回复垂直位置，两个倾斜液压缸处于活塞杆伸出的工作状态时，液压缸所需的总流量为：
53108.8035.01026.122--?=???==P VA Q m 3/s=5.3 L/min
倾斜液压缸需要走过的行程为：
35.01180
20=??==παr S m 根据相关手册或样本，选择液压缸型号为DG-J40E-E1E 。
2.1.3系统工作压力的确定
根据第1章液压系统工作压力的确定方法，在确定液压系统工作压力时应考虑系统的压力损失，包括沿程的和局部的压力损失，为简化计算，本设计实例中假设这一部分压力损失约为1.5~2.0 MPa ，因此液压系统应提供的工作压力应比执行元件所需的最大工作压力高出1.5~2.0 MPa ，即
起升回路 Ps=13+1.5=14.5MPa
倾斜回路Ps=14+1.5=15.5MPa
2.2 液压系统原理图的拟定
在完成装卸作业的过程中，叉车液压系统的工作液压缸对输出力、运动方向以及运动速度等几个参数具有一定的要求，这些要求可分别由液压系统的几种基本回路来实现，这些基本回路就包括压力控制回路、方向控制回路以及速度控制回路
等。所以，拟定一个叉车液压系统的原理图，就是灵活运用各种基本回路来满足货叉在装卸作业时对力和运动等方面的要求。
2.2.1起升回路的设计
对于起升工作装置，举起货物时液压缸需要输出作用力，放下货物时，货叉和货物的重量能使叉车杆自动回到底部，因此起升液压缸采用单作用液压缸。液压缸不必有低压出口，高压油可同时充满活塞环形面和另一面（构成差动缸），由于活塞两侧面积的不同而产生提升力。为减少管道连接，可以通过在活塞上面钻孔实现液压缸两侧的连接。
为了防止液压缸因重物自由下落，同时起到调速的目的，起升回路的回油路中必须设置背压元件，以防止货物和货叉由于自重而超速下落。方案之一是采用单向调速阀对液压缸的下落速度进行控制，但调速阀调节的速度基本恒定，在重物很轻甚至无载重时，调速阀的节流作用仍然会使系统产生很大的能量损失；方案之二是采用平衡阀或液控单向阀实现的平衡回路，但采用平衡阀液控单向阀的平衡回路都要求液压缸具有进油和出油两条油路；方案之三是采用一种非标准的顺序背压阀和在单作用液压缸活塞上开设小孔实现差动连接的方式，该顺序背压阀可以根据载重的大小自动调节流量，重物越大阀开口越小，流量越少，速度也就越慢，可以有效的防止系统因故障而出现重物快速下落，造成人身伤亡。而在重物很轻或无载重时，通过自身调节，该背压阀阀口可以开大甚至全开，从而避免不必要的能量损失。三种回路设计方案比较如图2-3所示。
设计方案一
设计方案二
设计方案三
图2-3三种起升回路原理图设计方案比较
2.2.2倾斜回路的设计
倾斜装置采用两个并联的液压缸作执行元件，驱动叉车门架倾斜或复位，以防止叉车杆发生扭曲变形。两个液压缸的同步动作是通过两个活塞杆同时刚性连接在门架上这种机械连接方式来保证的，为防止货叉和门架在复位过程中由于货物的自重而超速复位，从而导致液压缸的动作失去控制或引起液压缸进油腔压力突然降低，因此在液压缸的回油管路中设计一个背压阀。一方面可以保证倾斜液压缸在负值负载的作用下能够平稳工作，另一方面也可以防止由于进油腔压力突
然降低到低于油液的空气分离压甚至饱和蒸汽压而在活塞另一侧产生气穴现象。倾斜回路的原理图如图2-4所示。
图2-4倾斜回路原理图
2.2.3控制装置的设计
行走机械液压系统中通常采用中位卸荷的多路换向阀（中路通）控制多个液压缸的动作，也可以采用多个普通的三位四通手动换向阀，分别对系统的多个工作装置进行控制。例如本设计可以采用两个多路阀加旁通阀的控制方式分别控制起升液压缸和倾斜液压缸的动作，如图2-5所示；也可以采用两个普通的三位四通手动换向阀分别控制起升液压缸和倾斜液压缸的动作，如图2-5（b）所示。本设计实例采用普通的三位四通手动换向阀控制方式，用于控制起升和倾斜装置的两个方向控制阀均可选用标准的四通滑阀，其中起升回路中的方向控制阀其B 口应该与油箱相连不应堵塞。这样，当叉车杆处于下降工作状态时，可以令液压泵卸荷，单作用起升液压缸下腔的液压油可通过手动换向阀直接流回油箱，有利于系统效率的提高。同时为了防止油液倒流或避免各个回路之间流量相互影响，应在每个进油路上增加一个单向阀。
（a）多路换向阀控制方式
（b）普通换向阀控制方式
图2-5叉车液压系统控制方式原理图
2.2.4供油方式
由于起升和倾斜两个工作装置的流量差异很大，而且相对都比较小，因此采用两个串联齿轮泵供油比较合适。其中大齿轮泵给起升装置供油，小齿轮泵给倾斜装置供油。两个齿轮泵分别与两个三位四通手动换向阀相连，为使液压泵在工作装置不工作时处于卸荷状态，两个换向阀应采用M型中位机能，这样可以提高系统的效率。
根据上述起升回路、倾斜回路、控制方式和供油方式的设计，本设计实例初步拟定的液压系统原理图如图2-6所示。
图2-6叉车工作装置液压系统原理图
2.3 液压元件选择
初步拟定液压系统原理图后，根据原理图中液压元件的种类，查阅生产厂家各种液压元件样本，对液压元件进行选型。
2.3.1液压泵的选择
图2-6所示液压系统原理图中采用双泵供油方式，因此在对液压泵进行选型时考虑采用结构简单、价格低廉的双联齿轮泵就能够满足设计要求。
假定齿轮泵的容积效率为90%，电机转速为1500r/min ，则根据前述的计算结果，两个液压泵的排量可分别计算为：
9.3415009.0471001=?=
req D cm 3/rev 93.31500
9.05300'2=?=req D cm 3/rev 查阅Sauer-Danfoss 公司齿轮泵样本，如表2-2所示。样本中可查得，SNP2系列中与3.93 cm 3/rev 接近的齿轮泵排量为4 cm 3/rev ，SNP3系列中与34.9 cm 3/rev 接近的齿轮泵排量有33.1 cm 3/rev 和37.9 cm 3/rev 。而33.1 cm 3/rev 更接近于34.9 cm 3/rev ，如果选择排量为37.9 cm 3/rev 的液压泵，则工作过程中会有较大的流量经过溢流阀溢流回油箱，造成能源的浪费，并有可能产生严重的发热，因此考虑在SNP3系列中选择排量为33.1 cm 3/rev 的齿轮泵。同时考虑到前述计算中假定液压泵的容积效率为90%，而实际工作过程中，液压泵的容积效率可能高于90%，尤其是在低负载的时候。在低载荷的时候，电机转速也有可能会略高于1500 r/min ，因此液压泵的实际输出流量会增大。
例如，满负载条件下（电机转速1500r/min ，容积效率90%）的实际流量为：
68.4415009.01.33=??=Q l/min
而半负载条件下（电机转速1550r/min ，容积效率93%）的实际流量为：
7.47155093.01.33=??=Q l/min
大于所需流量47.1 l/min 。
对于小流量液压泵，满载荷条件下（电机转速1500r/min ，容积效率90%）的实际流量为
-31015009.04???=Q = 5.4 l/min
表2-2 Sauer-Danfoss齿轮泵样本
2.3.2电动机的选择
在叉车工作过程中，为保证工作安全，起升装置和倾斜装置通常不会同时工作，又由于起升装置的输出功率要远大于倾斜装置的输出功率，因此虽然叉车工作装置由双联泵供油，在选择驱动电机时，只要能够满足为起升装置供油的大流量液压泵的功率要求即可。在最高工作压力下，大流量液压泵的理论输出功率为：
W=p?q=14.5?106?44.68/0.9/60?10-3
=14.5?106?8.27?10-4=11.99kW
上面的数值假定的是效率为100%时得到的理论输出功率，齿轮泵的总效率（包括容积效率和机械效率）通常在80~85%之间，所以所需的电机功率为：
P=W/η=11.99/0.8=14.99kW
查阅电机样本，对于行走工程机械，驱动电机应选择直流电机。
2.3.3液压阀的选择
在图2-6中由双联泵供油，因此对于起升回路，流经换向阀、单向阀、溢流阀和单向顺序阀的最大流量均为47.7L/min；对于倾斜回路，流经各个液压阀的最大流量为5.4L/min。流经倾斜回路各液压阀的流量较小，因此倾斜回路中使用的液压阀可选择比起升回路中液压阀通径更小的液压阀。
考虑到系统的压力损失，起升回路中各液压阀的最大工作压力应比液压缸最大工作压力高1.5~2.0MPa，因此
p max=13+1.5=14.5MPa
在选择溢流阀时，溢流阀的调定压力应高于供油压力10%左右，起升回路和倾斜回路溢流阀的调定压力不同，起升回路溢流阀的调定压力设为16MPa比较合适，倾斜回路溢流阀的调定压力应设为17MPa，具体调定数值将在后续压力损失核算部分中做进一步计算。
经过查阅相关液压阀生产厂家样本，确定所设计叉车工作装置液压系统所选用的液压阀型号及技术参数如表2-3所示。
根据《液压系统设计简明手册》，表5-20，可以选择型号为YF3-E10BC，数量2个。
1）单向阀根据《液压系统设计简明手册》，表5-34，可以选择型号为AF3-Ea10B，数量2个。手动换向阀
使用标准方向阀可以节约成本，选择依据为最大流量和工作压力。查华德方向阀样本，可以选择型号为H-4WM16TB，数量2个
2）平衡阀
平衡阀根据《液压系统设计简明手册》，表5-30，可以选择型号。
3）顺序背压阀
顺序背压阀根据产品样本可以选择型号为BXY-Fg6/10D
2.3.4管路的选择
根据经验，排油管路中油液的流动速度最好在3~5 m/s，吸油管路中油液的流动速度建议为0.5 m/s ~1.5 m/s。但是这些管路中油液的流动速度也会受到油路和装置工作条件、功率损失、热和噪声的产生以及振动等各方面因素的影响。
假定排油管路的速度为5 m/s，吸油管路的速度为1 m/s。
排油管路管径的计算：
排油管路中流过的最大流量为两个齿轮泵最大流量之和，即（47.1+5.3）52.4L/min ，则管道的最小横截面积为：
1755
60/10004.52=?=A mm 2 24D A π= 22317542=?=π
D mm 2 15=D mm
为减小压力损失，管径应尽可能选大些，所以选用管径为16mm 的油管作排油管即可。
吸油管路管径的计算：
吸油管路中流过的最大流量也是两个齿轮泵最大流量之和，即（47.1+5.3）52.4l/min ，则管道的最小横截面积为：
8731
60/10004.52=?=A mm 2 111287342=?=
πD mm 2 3.33=D mm
查液压管路管径标准，与上述计算值最接近的实际值为34mm 。
2.3.5油箱的设计
根据贮油量的要求，初步确定油箱的有效容积
v aq V =有效
已知双联泵的总流量为=v q 53.15.447.7=+ L/min ，对于行走工程机械，为减小液压系统的体积和重量，在计算油箱的有效容积时取a = 3。因此
159.33.153=?=有效V L
油箱整体容积为V =
0.8有效V =199.125 L ，查液压泵站油箱公称容积系列，取油
箱整体容积为250 L 。
如果油箱的长宽高比例按照3:2:1设计，则计算得到长宽高分别为1.04m 、0.694m 、0.347m ，取为1m 、0.7m 、0.35m 。
2.3.6其他辅件的选择
叉车工作装置液压系统中使用的过滤器包括油箱注油过滤器和主回油路上的回油过滤器。查相关厂家样本，选择型号为TFB01-45×10的滤油器作注油过滤器，选择型号为RF-60×10L 的滤油器作回油过滤器。
2.4 液压系统的性能验算
液压系统原理图和原理图中各液压元件的型号确定后，可以对所设计叉车工作装置液压系统进行系统性能的验算。
2.4.1压力损失的验算
为了能够更加准确地计算液压泵的供油压力和设定溢流阀的调定压力，分别验算由两个液压泵到起升液压缸和倾斜液压缸进口之间油路的压力损失。
（1）沿程压力损失
沿程压力损失主要是液压缸工作时油液流过等径进油管路而产生的压力损失1P ?。
（2）局部压力损失
局部压力损失包括通过管路中弯管和管接头等处的管路局部压力损失2P ?，以及通过各种液压阀的局部压力损失3P ?。由于1P ?与2P ?和3P ?相比可以忽略不计，故主要计算3P ?。3P ?包括由单向阀、换向阀和平衡阀阀口产生的局部压力损失。
对于起升回路，根据产品样本，单向阀AF3-Ea10B 的压力损失为0.05MPa ，换向阀H-4WM16 TB 的压力损失为0.1MPa ，平衡阀AXF3-E10BC 的压力损失为0.05MPa ，则起升回路进油管路总的局部压力损失为
2.005.01.005.03=++=?P MPa
所以溢流阀实际调定压力应为
7.151.1)2.01.14(=?+=P MPa
取溢流阀的实际调定压力为16MPa 是适宜的。
对于倾斜回路，根据产品样本，单向阀AF3-Ea10B 的压力损失为0.05MPa ，换向阀H-4WM16 TB 的压力损失为0.1MPa ，平衡阀AXF3-E10BC 的压力损失为0.05MPa ，则起升回路进油管路总的局部压力损失为
2.005.01.005.03=++=?P MPa
所以溢流阀实际调定压力应为
7.151.1)2.01.14(=?+=P MPa
2.4.2系统温升验算
起升回路消耗的功率远大于倾斜回路所消耗的功率，因此只验证起升回路的温升即可。
对于起升油路，当叉车杆处于闲置或负载下降时，换向阀工作在中位，液压泵在低压下有47.7 l/min 的流量流回油箱，此时液压泵处于卸荷状态，因此液压泵损失的功率较小。当负载上升时，大部分流量将进入液压缸。当负载上升达到顶端时，液压泵流量从安全阀溢流回油箱，造成很大的能量损失。
假定液压泵流量的90%通过安全阀流失，损失的功率为：
7.1060
1068.44100619.09.035=????=??=-RV
RV RV Q P W kW 造成的油液温度升高： 86.7106068.44210087000
1073=???==?Q C W T P RV ρ℃
由于这一极端功率损失的情况只是偶尔在货叉杆上升到行程端点时才出现，因此该叉车工作装置液压系统不必设置冷却器。
3 设计经验总结
哈工大(液压传动)～试题模板
09年春A 一、填空（10分） 1．液压传动是以为介质，以的形式来传递动力的。 2．液压系统的压力取决于，执行元件的运动速度取决于。 3．液压传动装置由、、 和四部分组成。 4．液压泵按结构可分为、和三种，液压阀按用途可分为、和三种。 5．双出杆活塞缸当缸筒固定缸杆其移动范围为 行程的倍。 6．液压调速阀是由阀和阀联而成。 7．常用的调速回路有、、和三种。 二、简要回答下列问题（20分） 1．解释沿程压力损失和局部压力损失，并写出其表达式。（4） 2．解释齿轮泵的困油现象。（4） 3．解释节流阀的最小稳定流量（4） 4．解释调速回路速度刚度的概念。（4） 5．简述溢流阀和减压阀有什么区别。（4） 三、绘制下列各图（20） 1．定量泵的压力—理论流量、实际流量、容积效率、等特性曲线。（4） 2.限压式变量叶片泵的压力流量特性曲线。（2） 3.节流阀和调速阀的流量压差特性曲线。（4） 4.溢流阀的流量压力特性曲线。（2） 5．变压节流调速机械特性曲线。（3） 6、画出下列液压元件职能符号，并注明相应油口。（5） （1）双向变量马达（2）二位二通机动换向阀（常闭）（3）液控顺序阀 四、系统分析（15） 图示的液压系统能实现快进——工进——快退——原位停止的循环动作。填写电磁铁动作表，并说出液压元件1、2、3、4、7、8的名称和用途。说明，（1）该系统是如何实现快进的；（2）该系统是如何实现速度换接的；（3）该系统是何种调速回路；（4）液压泵是如何卸荷的。 1YA 2YA 3YA 4YA
五、计算下列各题（ 1．已知：油缸面积A 1=100cm 2 、A 2 泵的容积效率和机械效率ηv =ηm 壁孔，其流量系数C d =0.65ρ=900kg/m 3,力和油泵电机功率（8）。 2．油泵排量V p =50ml/r ， 转速n p vP =0.94，泵工作压力p p =4.5MPa 率和机械效率 ηvm =ηmm =0.9 1Y 2YA 4YA
哈工大电工综合设计完整版
时间：2013春季学期班级：1108101学号：1110810104姓名：陈文华 11.驱动七段共阴极LED数码管的译码电路 一、设计要求： （1）输入变量A、B、C来自计数器，按顺序000~111计数。当ABC=000时，数码管全灭；以后要求依次显示H、O、P、E、F、U、L七个字母。 （2）输入变量A、B、C来自计数器，按顺序000～111计数。当ABC=000时，数码管全灭；以后要求依次显示1、1、0、8、1、0、1（或1108102、103、104）七个数字（根据自己的班级号）。 二、设计方案： 1.设计原理及设计方案选择 (1)a.本题目要求来自计数器的变量A、B、C，所以需要一计数器，使其八进制计数。A、B、C输出还不能直接接数码显示器，需要经过一译码器，将具有特定含义的二进制代码译成对应的输出信号，然后根据题目要求对译码器的输出进行逻辑运算，接到数码管显示。 b.根据学过的知识，对于计数模块，异步集成计数器74LS90和同步集成计数器74LS161都能实现要求，本设计采用的是异步集成计数器74LS90。通过接线方式的处理就可以实现八进制计数。 c.对于译码模块，采用的是3线—8线译码器74LS138。将计数器的ABC（D在本次设计中不需要接到输入）输出接到译码器的输入，经过译码器译成对应的输出信号，这样就可以对能实现要求的信号进行逻辑运算了。 为了实现设计要求，需根据要显示的内容和输出信号来进行逻辑运算，如下： 译码输出： C B A Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7 00001111111 00110111111 010******** 01111101111 10011110111 10111111011 11011111101 11111111110 要显示的内容： a.显示H、O、P、E、F、U、L七个字母： a b c d e f g显示字形 0000000数码管全灭 0110111H 1111110O 1100111P
哈工大机械设计大作业V带传动设计完美版
哈工大机械设计大作业V带传动设计完美版
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Ｈarbin Insｔiｔutｅof Ｔｅchnoｌogｙ 机械设计大作业说明书 大作业名称：机械设计大作业 设计题目：V带传动设计 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间: 2014.1０.25 哈尔滨工业大学
目录 一、大作业任务书 ........................................................................................................................... 1 二、电动机的选择 ........................................................................................................................... 1 三、确定设计功率d P ..................................................................................................................... 2 四、选择带的型号 ........................................................................................................................... 2 五、确定带轮的基准直径1d d 和2d d ............................................................................................. 2 六、验算带的速度 ........................................................................................................................... 2 七、确定中心距a 和V 带基准长度d L ......................................................................................... 2 八、计算小轮包角 ........................................................................................................................... 3 九、确定V 带根数Z ........................................................................................................................ 3 十、确定初拉力0F ......................................................................................................................... 3 十一、计算作用在轴上的压力 ....................................................................................................... 4 十二、小V 带轮设计 .. (4) 1、带轮材料选择 ............................................................................................................. 4 2、带轮结构形式 . (4) 十二、参考文献 ............................................................................................................................... 6 ?
哈工大(液压传动)09～12年试题综述
哈工大09～12年试题 09年春A 一、填空（10分） 1．液压传动是以为介质，以的形式来传递动力的。 2．液压系统的压力取决于，执行元件的运动速度取决于。 3．液压传动装置由、、 和四部分组成。 4．液压泵按结构可分为、和三种，液压阀按用途可分为、和三种。 5．双出杆活塞缸当缸筒固定缸杆其移动范围为 行程的倍。 6．液压调速阀是由阀和阀联而成。 7．常用的调速回路有、、和三种。 二、简要回答下列问题（20分） 1．解释沿程压力损失和局部压力损失，并写出其表达式。（4） 2．解释齿轮泵的困油现象。（4） 3．解释节流阀的最小稳定流量（4） 4．解释调速回路速度刚度的概念。（4） 5．简述溢流阀和减压阀有什么区别。（4） 三、绘制下列各图（20） 1．定量泵的压力—理论流量、实际流量、容积效率、等特性曲线。（4） 2.限压式变量叶片泵的压力流量特性曲线。（2） 3.节流阀和调速阀的流量压差特性曲线。（4） 4.溢流阀的流量压力特性曲线。（2） 5．变压节流调速机械特性曲线。（3） 6、画出下列液压元件职能符号，并注明相应油口。（5） （1）双向变量马达（2）二位二通机动换向阀（常闭）（3）液控顺序阀 四、系统分析（15） 图示的液压系统能实现快进——工进——快退——原位停止的循环动作。填写电磁铁动作表，并说出液压元件1、2、3、4、7、8的名称和用途。说明，（1）该系统是如何实现快进的；（2）该系统是如何实现速度换接的；（3）该系统是何种调速回路；（4）液压泵是如何卸荷的。
五、计算下列各题（15）： 1．已知：油缸面积A 1=100cm 2 、A 2=50cm 2 ，溢流阀调定压力为4MPa ，泵流量q p =40 l/min , 泵的容积效率和机械效率ηv =ηm =0.95进油路节流阀压力损失 △p T =0.6MPa ，节流阀为薄 壁孔，其流量系数C d =0.65，过流面积0.2 cm 2 ，油的密度ρ=900kg/m 3,不计管路压力损失和泄漏。求：油缸的速度、推力和油泵电机功率（8）。 2．油泵排量V p =50ml/r ， 转速n p =1000r/min ，容积效率ηvP =0.94，泵工作压力p p =4.5MPa ，马达排量V M =40ml/r ，容积效率和机械效率 ηvm =ηmm =0.9，不计管路压力损失和泄漏，求马达的输出转速n M 转矩T M 和功率P M （7）。 1YA 2YA 3YA 4YA 快进 工进 快退 原位停止 P p ,q p P 1,q 1A 1A 2P 2F V 前进 1 1Y A 2YA 3Y A 4YA 2 3 4 5 6 7 8 P p ,n p V p V M ,ηVM , ηmM , ηvp
哈工大电工设计报告参考答案 2
2012秋季学期《电工技术I》大作业 （1108101~104） 班级： 1108103 学号： 姓名： 成绩：
继电接触器和可编程控制器综合设计题目 有一运料小车在A、B两地来回运行，其中A地为装料处，设有限位开关ST1，每次装料时间为30s；B地为卸料处，设有限位开关ST2，每次卸料时间为20s。 小车运行控制分手控操作和自控操作。 控制要求： （1）手动操作：能手动控制小车向A地运行或向B地运行。 （2）自控操作：当小车启动时，有一物料检测传感器检测小车料箱是否有料，如果有料，该传感器的常开触点闭合，小车自动向B地运行；如果无料，该传感器的常闭触点闭合，小车自动向A地运行。小车到达B地限位开关ST2处停车20s卸料，然后自动驶向A地；小车到达A地限位开关ST1处停车30s装料，然后再自动返回B地卸料。如此循环往复。 （3）停车控制：小车在自动往返运行过程中，均可用手动开关令其停车。再次启动后，小车重复（2）中内容。 设计要求： （1）设计控制该小车运行的继电接触器控制电路（包括主电路和控制电路）； （2）设计控制该小车运行的PLC控制梯形图程序并画出外部接线图（注意进行I/O分配）。 （3）写出综合设计报告。 限位开关限位开关
PLC控制梯形图如下：
I/O分配如下： 1、手动操作 无论小车是否运行，只要按下SB4，KM1将会通电，其常闭触点断开，常开触点闭合，如果此前KM2处于通电状态，这个时候，KM2也将会断电，其常闭触点也会闭合。从而KM1实现自锁，并向A点运行，直至按下SB1或触到行程开关ST1。此后如果不按下SB4或SB5，小车会处于自动运行状态。 2、自动操作 如果小车中有料，则KM闭合，线圈KM0通电，则其常闭触点断开、常开触点闭合，KM2通电，并实现自锁与互锁。向B点运行。如果小车中无料，则KM 断开，线圈KM0通电，则其常闭触点断开、常开触点闭合，KM1通电，并实现自锁与互锁。向A点运行。启动时，如果小车先向A点运行，到达A点后行程开关ST1的常开触点闭合，常闭触点断开。KM1断电的同时，KT1开始计时。30S后，常开延时闭合开关ST1闭合，同时小车中因为有料而KM0通电，小车开始往B点运行，并实现自锁与互锁。到达B点后，使行程开关ST2的常闭触点断开，常开触点闭合，小车停止运行，KT2开始计时。20S后，常开延时闭合开关ST2闭合，同时小车中因为无料而K断电，小车开始往A点运行，并实现自锁与互锁。从此在A、B间往复运行，除非对其手动控制或按下SB0。 3、停车控制 按下SB0即可实现。
哈工大机械设计大作业轴系
HａrｂｉｎI n s t i tｕt e o fＴeｃh n o lｏｇy 机械设计大作业说明书大作业名称：轴系设计 设计题目: 5.1.5 班级：１2０８105 设计者: 学号： 指导教师: 张锋 设计时间：２０14．12.03 哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目___轴系部件设计＿_＿_ 设计原始数据: 方案电动机 工作功 率P/k Ｗ 电动机满 载转速n ｍ /(r／miｎ) 工作机的 转速ｎ w /(r/min） 第一级 传动比 ｉ1 轴承座 中心高 度 H/mm 最短工 作年限 工作环 境 5.1．５ 3 710 80 2 170 3年３ 班 室内清 洁 目录 一、选择轴的材料 (1) 二、初算轴径 (1) 三、轴承部件结构设计 (1) 3.1轴向固定方式 (2) ３.2选择滚动轴承类型 (2) 3.3键连接设计 (2) ３.4阶梯轴各部分直径确定 (2) 3．5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (2) 四、轴的受力分析 (3) 4.１画轴的受力简图 (3) 4.２计算支反力 (3) 4.３画弯矩图 (3) 4.4画转矩图 (5) 五、校核轴的弯扭合成强度 (5)
六、轴的安全系数校核计算………………………………………………６ 七、键的强度校核 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 九、轴上其他零件设计 (9) 十、轴承座结构设计 (9) 十一、轴承端盖（透盖）.........................................................９参考文献 (10)
一、选择轴的材料 该传动机所传递的功率属于中小型功率，因此轴所承受的扭矩不大。故选45号钢，并进行调质处理。 二、初算轴径 对于转轴,按扭转强度初算直径 3min m P d C n ≥ 式中: P ————轴传递的功率,KW ； m n ————轴的转速,r/mi ｎ; Ｃ————由许用扭转剪应力确定的系数，查各种机械设计教材或机械设计手册。 根据参考文献1表9.４查得Ｃ=118~106,取C=118, 所以, mm n P C d 6.23355 85.211833==≥ 本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大５%，即 ????d ≥23.6×（1+5％)＝24.675mm 按照ＧB ２８2２-2０05的a R ２0系列圆整，取d=２5ｍｍ。 根据GB/Ｔ10９6—2００３，键的公称尺寸78?=?h b ，轮毂上键槽的尺寸 b=8m ｍ，mm t 2.0013.3+= 三、轴承部件结构设计 由于本设计中的轴需要安装带轮、齿轮、轴承等不同的零件，并且各处受力不同,因此，设计成阶梯轴形式，共分为七段。以下是轴段的草图: ３.1及轴向固定方式 因传递功率小,齿轮减速器效率高、发热小,估计轴不会长,故轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。因此，所涉及的轴承部件的结构型式如图2所示。然后，可按轴上零件的安装顺序，从min d 处开始设计。 3.2选择滚动轴承类型 因轴承所受轴向力很小,选用深沟球轴承，因为齿轮的线速度,齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承，采用油脂对轴承润滑，由于该减速器的工作环境清 洁,脂润滑,密封处轴颈的线速度较低，故滚动轴承采用毡圈密封，由于是悬臂布置所以不用轴上安置挡油板。 3．３ 键连接设计 轴段⑦ 轴段⑥ 轴段⑤ 轴段④ 轴段③ 轴段② 轴段① L1 L2 L3 图1
哈工大自动控制原理 大作业
自动控制原理 大作业 （设计任务书） 姓名： 院系： 班级： 学号： 5. 参考图5 所示的系统。试设计一个滞后-超前校正装置，使得稳态速度误差常数为20 秒-1，相位裕度为60
度，幅值裕度不小于8 分贝。利用MATLAB 画出 已校正系统的单位阶跃和单位斜坡响应曲线。 + 一．人工设计过程 1.计算数据确定校正装置传递函数 为满足设计要求，这里将超前滞后装置的形式选为 ) 1)(() 1)(1()(2 12 1T s T s T s T s K s G c c ββ++++= 于是，校正后系统的开环传递函数为)()(s G s G c 。这样就有 )5)(1()(lim )()(lim 00++==→→s s s K s sG s G s sG K c c s c s v 205 ==c K 所以 100=c K 这里我们令100=K ，1=c K ，则为校正系统开环传函) 5)(1(100 )(++= s s s s G
首先绘制未校正系统的Bode 图 由图1可知，增益已调整但尚校正的系统的相角裕度为? 23.6504-，这表明系统是不稳定的。超前滞后校正装置设计的下一步是选择一个新的增益穿越频率。由)(ωj G 的相角曲线可知，相角穿越频率为2rad/s ，将新的增益穿越频率仍选为2rad/s ，但要求2=ωrad/s 处的超前相角为? 60。单个超前滞后装置能够轻易提供这一超前角。 一旦选定增益频率为2rad/s ，就可以确定超前滞后校正装置中的相角滞后部分的转角频率。将转角频率2/1T =ω选得低于新的增益穿越频率1个十倍频程，即选择2.0=ωrad/s 。要获得另一个转角频率)/(12T βω=，需要知道β的数值， 对于超前校正，最大的超前相角m φ由下式确定 1 1 sin +-= ββφm 因此选)79.64(20 ==m φβ，那么，对应校正装置相角滞后部分的极点的转角频率为 )/(12T βω=就是01.0=ω，于是，超前滞后校正装置的相角滞后部分的传函为 1 1001 520 01.02.0++=++s s s s 相角超前部分：由图1知dB j G 10|)4.2(|=。因此，如果超前滞后校正装置在2=ωrad/s 处提供-10dB 的增益，新的增益穿越频率就是所期望的增益穿越频率。从这一要求出发，可 以画一条斜率为-20dB 且穿过（2rad/s ，-10dB ）的直线。这条直线与0dB 和-26dB 线的交点就确定了转角频率。因此，超前部分的转角频率被确定为s rad s rad /10/5.021==ωω和。 因此，超前校正装置的超前部分传函为 )1 1.01 2(201105.0++=++s s s s 综合校正装置的超前与之后部分的传函，可以得到校正装置的传递函数)(S G c 。 即) 1100)(11.0() 15)(12(01.02.0105.0)(++++=++++= s s s s s s s s s G c 校正后系统的开环传递函数为
哈尔滨工业大学机械设计大作业_带传动电算
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 上机电算说明书 课程名称：机械设计 电算题目：普通V带传动 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：2015.11.11-2015.12.1 哈尔滨工业大学
目录 一、普通V带传动的内容 (1) 二、变量标识符 (1) 三、程序框图 (2) 四、V带设计C程序 (3) 五、程序运行截图 (10) 参考文献 (11)
一、普通V带传动的内容 给定原始数据：传递的功率P，小带轮转速n1 传动比i及工作条件 设计内容：带型号，基准长度Ld，根数Z，传动中心距a，带轮基准直径dd1、dd2，带轮轮缘宽度B，初拉力F0和压轴力Q。 二、变量标识符 为了使程序具有较好的可读性易用性，应采用统一的变量标识符，如表1所示。表1变量标识符表。 表1 变量标识符表
三、程序框图
四、V带设计c程序 #include
哈工大_液压传动大作业_组合机床动力滑台液压系统设计
哈尔滨工业大学 液压传动大作业 设计说明书 设计题目卧式组合机床液压动力滑台机电工程学院班 设计者 2010 年 9 月 10 日 流体控制及自动化系 哈尔滨工业大学 液压传动大作业任务书
学生姓名班号 设计题目钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台 1.液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数： 卧式组合机床液压动力滑台。切削阻力F=15kN，滑台自重G=22kN，平面导轨，静摩擦系数0.2，动摩擦系数0.1，快进/退速度5m/min，工进速度100mm/min，最大行程350mm，其中工进行程200mm，启动换向时间0.1s，液压缸机械效率0.9。 2.执行元件类型：液压油缸 3.液压系统名称： 钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台。 设计内容 1. 拟订液压系统原理图； 2. 选择系统所选用的液压元件及辅件； 3. 验算液压系统性能； 4. 编写上述1、2、3的计算说明书。 设计指导教师签字 教研室主任签字 年月日签发
目录 1 序言······················································- 1 - 2 设计的技术要求和设计参数 ··············- 2 - 3 工况分析 ··············································- 2 -3.1 确定执行元件 ···································- 2 -3.2 分析系统工况 ···································- 2 -3.3 负载循环图和速度循环图的绘制 ···- 4 -3.4 确定系统主要参数 ···························- 5 - 3.4.1 初选液压缸工作压力·································································- 5 - 3.4.2 确定液压缸主要尺寸·································································- 5 - 3.4.3 计算最大流量需求·····································································- 7 -3.5 拟定液压系统原理图 ·······················- 8 - 3.5.1 速度控制回路的选择·································································- 8 - 3.5.2 换向和速度换接回路的选择 ·····················································- 9 - 3.5.3 油源的选择和能耗控制···························································- 10 - 3.5.4 压力控制回路的选择·······························································- 11 -3.6 液压元件的选择 ·····························- 12 - 3.6.1 确定液压泵和电机规格···························································- 13 - 3.6.2 阀类元件和辅助元件的选择 ···················································- 14 - 3.6.3 油管的选择···············································································- 16 - 3.6.4 油箱的设计···············································································- 18 -3.7 液压系统性能的验算 ·····················- 19 - 3.7.1 回路压力损失验算···································································- 19 - 3.7.2 油液温升验算···········································································- 20 -
哈工大机械设计大作业一千斤顶
Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目：设计螺旋起重器（千斤顶） 系别： 班号： 姓名： 日期：
Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目：设计螺旋起重器 设计原始数据：题号3.1.1 起重量Fq=30 kN 最大起重高度H=180mm
一 选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用45#调制钢，由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度b 600 MPa σ=，s 355 MPa σ=。 螺母材料用铝黄铜ZCuAl10Fe3。 二 耐磨性计算 螺杆选用45# 钢，螺母选用铸造铝黄铜ZCuAl10Fe3，由参考文献[1]表 5.8 查得[]p =18~25MPa 从表 5.8 的注释中可以查得，人力驱动时[]p 值可以加大20%，则[]p =21.6~30MPa 取[]25MPa p = 。 按耐磨性条件设计螺纹中径2d ，选用梯形螺纹，则 2d ≥ 由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数2ψ==1.2—2.5，取2ψ=。 则 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 2d －－－－－螺纹中径，mm ； []p －－－－－许用压强，MPa ； 查参考文献[2]表11.5取公称直径28d =mm ，螺距3P =mm ，中径226.5d =mm ，小径 324.5d =mm ，内螺纹大径428.5D =mm 。 三 螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为： 219.6d mm ≥==
e []σσ=≤ (2) 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 3d －－－－－螺纹小径，mm ； 1T －－－－－螺纹副摩擦力矩，2 1tan(') 2Q d T F ψρ=+ (3) ψ为螺纹升角，ψ ； []σ－－－－－螺杆材料的许用应力，MPa 。 查参考文献[1]表5.10得钢对青铜的当量摩擦因数'0.08~0.10f =，螺纹副当量摩擦角 'arctan 'arctan 0.08~arctan 0.10 4.5739~5.7106f ρ===，取'5.7106ρ=（由表5.10的注 释知，大值用于启动时，人力驱动属于间歇式，故应取用大值）。把数据代入(3)式中，得 把数据代入(2)式中，得 由参考文献[1]表5.9可以查得螺杆材料的许用应力 s []4σ σ= （4） 其中s 355 MPa σ=，则 []88.75a MP σ= 显然，e []σσ<，螺杆满足强度条件。 四 螺母螺牙强度校核 螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为 4[]Q F Z D b ττπ= ≤ （5） 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 4D －－－－－螺母螺纹大径，mm ； 126.5 30000tan(2.0637 5.1427)502612T N mm =??+?= ?70.4e MPa σ==
哈工大 电工大作业
电子技术课程设计一评分：数字显示电子钟 班级： 学号： 姓名： 日期：2015年月日 一、题目：数字显示电子钟 二、设计要求：
1) LED数码管显示小时、分、秒； 2）可以快速校准小时、分；秒计时可以校零； 3）最大显示为23小时59分59秒； 4）秒脉冲信号由1MHz信号经分频器产生； 三、电气原理图 上图为时钟电路总图，电路由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成。1）时钟信号发生器部分如下图所示；output端输出1Hz脉冲信号，其为上图中方波脉冲发生电路； 2）计时电路中采用两个60进制计数器分别完成秒计时和分计时；24进制计数器完成时计时；用数码管显示时间的译码结果； 3）校时电路采用开关控制秒时钟信号为校时脉冲以完成校时。
四、各功能块的原理说明 1)秒计时器及秒计时校零部分 由一个十进制计数器和一个六进制计数器串联而成为六十进制计数器。在电路设计中采用是74LS161反馈预置法来实现十进制与六进制功能。 图片底部按钮为秒计时校零按钮，按下按钮时，通过与门将LOAD 端置零实现秒计时器的置零
2）分、时计时器及校准部分 时计时器是由两片74LS161级联而成的二十四进制的计数器，分计时器是由两片74LS161级联而成的六十进制的计数器，采用的是反馈复位法。图片中两个计时器下部为时、分校准按钮，按动按钮相当于提供手动的脉冲，通过按动按钮，实现两个计数器的示数的改变，进而实现时间的校准。 3）秒时钟信号发生器 如图为秒脉冲信号发生器，由分频器6次分频1MHz信号产生秒脉冲，每次1/10分频，电路左上角为1MHz信号输入，output为1Hz信号输出
哈工大机械设计大作业
哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目: 轴系部件设计 系别: 英才学院 班号: 1436005 姓名: 刘璐 日期: 2016.11.12
哈尔滨工业大学机械设计作业任务书 题目：轴系部件设计 设计原始数据： 图1 表 1 带式运输机中V带传动的已知数据 方案d P （KW） (/min) m n r(/min) w n r 1 i轴承座中 心高H（mm） 最短工作 年限L 工作 环境 5.1. 2 4 960 100 2 180 3年3班 室外 有尘 机器工作平稳、单向回转、成批生产
目录 一、带轮及齿轮数据 (1) 二、选择轴的材料 (1) 三、初算轴径d min (1) 四、结构设计 (2) 1. 确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸 (2) 2. 确定轴的轴向固定方式....................................... 错误!未定义书签。 3. 选择滚动轴承类型，并确定润滑、密封方式 .................. 错误!未定义书签。 4. 轴的结构设计................................................ 错误!未定义书签。 五、轴的受力分析 (4) 1. 画轴的受力简图 (4) 2. 计算支承反力 (4) 3. 画弯矩图 (5) 4. 画扭矩图 (5) 六、校核轴的强度 (5) 七、校核键连接的强度 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 1. 计算轴承的轴向力 (8) 2. 计算当量动载荷 (8) 3. 校核轴承寿命 (8) 九、绘制轴系部件装配图（图纸） (9) 十、参考文献 (9)
液压传动大作业
液压传动大作业 一.概念。（每题6分） 1.液压传动：液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压传动和气 压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 。2. 粘度的定义：液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。粘度又分为动力黏度.运动黏度和条件粘度。 。3.气穴现象：气穴来自拉丁文“cavitus”,指空虚、空处的意思。气穴现象是由于机械力，如由穿用的旋转机械力产生的致使液体中的低压气泡突然形成并破裂的现象。。 4.阀的中位机能：换向阀的中位机能是指换向阀里的滑阀处在中间位置或原始位置时阀中各油口的连通形式，体现了换向阀的控制机能。采用不同形式的滑阀会直接影响执行元件的工作状况。因此，在进行工程机械液压系统设计时，必须根据该机械的工作特点选取合适的中位机能的换向阀。中位机能有O型、H型、X型、M型、Y型、P型、J型、C型、K型，等多种形式。。 5. 调速回路速度刚性：其物理意义是引起单位速度变化时负载力的变化量。它是速度-负载特性曲线上某点处斜率的倒数。在特性曲线上某处斜率越小（机械特性硬），速度刚性就越大，液压缸运动速度受负载波动的影响就越小，运动平稳性越好。反之会使运动平稳性变差。 二．简述。（每题8分） 1.双作用叶片泵工作原理：双作用叶片泵由定子，转子，叶片和配油盘等组成转子和定子中心重合，定子内表面近似为椭圆柱形，该椭圆形由两段长半径圆弧，两段短半径圆弧和四段过渡曲线组成。当转子转动时，叶片在离心力和(建压后）根部压力油的作用下，在转子槽内向外移动而压向定子内表面，由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间就形成若干个密封空间，当转子旋转时，处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中，这种叶片外伸，密封空间的容积增大，要吸入油液；再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中，叶片被定子内壁逐渐压入槽内，密封空间容积变小，将油从压油口压出。因而，转子每转动一周，每个工作空间要完成两次吸油和压油，称之为双作用叶片泵。
哈工大DSP大作业
DSP-F2812的最小系统设计 姓名 学号 班级 时间
一、设计目的： TMS320F2812DSP是TI公司一款用于控制的高性能、多功能、高性价比的32位定点DSP。它整合了DSP和微控制器的最佳特性，集成了事件管理器，A/D转换模块、SCI通信接口、SPI外设接口、eCAN 总线通信模块、看门狗电路、通用数字I/O口、多通道缓冲串口、外部中断接口等多个功能模块，为功能复杂的控制系统设计提供了方便，同时由于其性价比高，越来越多地被应用于数字马达控制、工业自动化、电力转换系统、医疗器械及通信设备中。 通过本课程的学习，我对DSP的各个模块有了较为深入的了解，希望可以通过对最小系统的设计，进一步加深对DSP的学习，能在实践中运用DSP，提高自己的动手实践能力。 二、设计思路 所谓最小系统就是由主控芯片加上一些电容、电阻等外围器件构成，其能够独立运行，实现最基本的功能。为了验证DSP的最基本的功能，我设计了如下单元：有源电路的设计、复位电路及JATG下载口电路的设计、外扩RAM的设计、串口电路的设计、外扩A/D模块电路的设计。 三、详细设计步骤和原理 1、电源电路的设计 TMS320F2812工作时所要求的电压分为两部分：3.3V的Flash电压和1.8V的内核电压。TMS320F2812对电源很敏感，所以在此推荐
选择电压精度较高的电源芯片TPS767D318。TPS767D318芯片输入电压为+5V，芯片起振，正常工作之后，能够产生3.3V和1.8V两种电压电压供DSP使用。如下图所示： 2、复位电路及JATG下载口电路的设计 考虑到TPS767D301芯片自身能够产生复位信号，此复位信号可以直接供DSP芯片使用，所以不用为DSP设置专门的复位芯片。 在实际设计过程中，考虑到JATG下载口的抗干扰性，在与DSP 相连接的接口均需要采用上拉设计。
哈工大电工技术 试题
哈尔滨工业大（威海） ２００３ /2004 学年 秋 季学期 电工技术 试题（Ａ） 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 附加题 分数 一、选择与填空（ 20分 ，1-7每题 2分，8题每空2分） 1．图（1）所示电路中，a 、b 间的等效电阻为（4?）。 （１） （２） 2．试计算图（２）所示电路中的 Ａ点的电位为（５Ｖ）。 3．将下图所示电路的ab 二端网络化成戴维南等效电路。 4．三相异步电动机的额定转速为 1460r/min 。当负载转矩为额定转矩的一 半时，电动机的转速为（1480r/min ）。 姓名 班级: 注 意 行 为 规 范 遵 守 考 试 纪 律 10V I +-a b 0.5 I 1k Ω 1k Ω
5．电路如图所示，已知X L =R=X C ，并已知安培计A 的读数为5A ，则A 1的读数为（52A ），A 2的读数为（5A ）。 6．有一交流铁心线圈，线圈匝数加倍，线圈的电阻及电源电压保持不变。铁心的磁感应强度将（增大、减小、不变），线圈中的电流将（增大、减 小 、不变） 7．将R L =8Ω的扬声器接在输出变压器的副绕组上，已知Ｎ１＝３００匝，Ｎ２＝１００匝，信号源电动势Ｅ＝６Ｖ，内阻Ｒ０＝１００Ω，扬声器得到的功率为 （０．０８７６Ｗ）。 8．三相异步电动机的额定转速为１４７０转／分，电源电压为３８０Ｖ，三角形联接，功率为30kW ，效率为93%，功率因数为0.85。试计算额定转矩为（194.90N m ?）；额定转差率为（ 2% ）；额定电流为（ 57.66A ）。 二、图中Ｎ为无源电阻网络，已知当ＵＳ＝１０Ｖ，ＩＳ＝０时，ＵＸ＝１０Ｖ；当ＵＳ＝０，ＩＳ＝１Ａ时，ＵＸ＝２０Ｖ。求当ＵＳ＝２０Ｖ，ＩＳ＝３Ａ时，ＵＸ为多少。（７分） 解: 由线性电路的叠加定理得: a s U + b s I = c x V 当V V s 10=时 V U I s s 10,0== 即 10a=10c + － U s + － U x
哈工大机械原理大作业-凸轮机构设计(第3题)
机械原理大作业二 课程名称：机械原理 设计题目：凸轮设计 院系：机电学院 班级： 1208103 完成者： xxxxxxx 学号： xx 指导教师：林琳 设计时间：
工业大学 凸轮设计 一、设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮，其原始参数见表，据此设计该凸轮。 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及其线图 1 、凸轮推杆升程运动方程(6 50π?≤ ≤) 升程采用正弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，6 50π =Φ带入正弦加速度运动规律的升程段方程式中得： ??? ?? ???? ??-=512sin 215650?ππ?S ；
?? ? ?????? ??-= 512cos 1601ππωv ； ?? ? ??= 512sin 1442 1?π ωa ； 2、凸轮推杆推程远休止角运动方程（ π?π ≤≤6 5） mm h s 50==； 0==a v ； 3、凸轮推杆回程运动方程（9 14π ?π≤≤） 回程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件mm h 50=，9 5'0π= Φ，6 s π = Φ带入余弦加速度运动规律的回程段方程式中得： ?? ? ???-+=)(59cos 125π?s ； ()π?ω--=59 sin 451v ； ()π?ω-=59 cos 81-a 21； 4、凸轮推杆回程近休止角运动方程（π?π 29 14≤≤） 0===a v s ； 5、凸轮推杆位移、速度、加速度线图 根据以上所列的运动方程，利用matlab 绘制出位移、速度、加速度线图。 ①位移线图 编程如下： %用t 代替转角 t=0::5*pi/6; s=50*((6*t)/(5*pi)-1/(2*pi)*sin(12*t/5)); hold on plot(t,s); t=5*pi/6::pi; s=50; hold on plot(t,s); t=pi::14*pi/9; s=25*(1+cos(9*(t-pi)/5));
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