湖 北 汽 车 工 业 学 院 毕 业（设 计） 论 文

目 录

摘 要 ............................................................................................................. I Abstract ......................................................................................................... Ⅱ 1 绪 论

1.1 本课题的来源、目的及意义 .................................................................... (1) 1.2 课题的国内外研究现状 ............................................................................ (1) 1.3 本课题研究的主要内容 ............................................................................ (3) 2 液压系统方案的选择与确定 2.1 概述 ............................................................................................................. (3) 2.2 各详细方案的介绍 .................................................................................... (3) 2.3 方案对比 ..................................................................................................... (5) 2.4 小结 ............................................................................................................. (6) 3 总体参数的选择与确定 3.1 概述 ............................................................................................................. (6) 3.2 总体参数的选择与确定 ............................................................................ (6) 3.3总体研究步骤安排 .................................................................................... (7) 4 液压缸的选择

4.1 液压缸选择概述 ........................................................................................ (7) 4.2 液压缸铰接位置点的优化与型号的确定 ................................................ (7) 4.3 液压缸各参数的确定 ................................................................................ (9) 4.4 小结 ............................................................................................................. (10) 5 液压泵的选择

5.1 液压泵选择概述 ........................................................................................ (11) 5.2 液压泵类型的确定 .................................................................................... (11) 5.3 液压泵型号的确定 .................................................................................... (12) 5.4 小结 ............................................................................................................. (12) 6 其他阀类元件的选择

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6.1 阀类元件选择概述 ........................................................................... (13) 6.2 电磁换向阀的型号与参数的确定 ................................................... (13) 6.3 电磁调速阀的型号与参数的确定 ................................................... (14) 6.4 减压阀的型号与参数的确定 ........................................................... (14) 6.5 小结 .................................................................................................... (14) 7 方案在MATLAB中的仿真

7.1关于液压在MATLAB中仿真的概述 ................................................ (15) 7.2载重模型的确定 .................................................................................. (15) 7.3液压系统模块的建立 .......................................................................... (17) 7.4液压动态结构图的建立 ...................................................................... (19) 7.5 液压缸（带负载的情况）传递函数的确定 ..................................... (20) 7.6电液比例调速阀传递函数的确定 ...................................................... (22) 7.7液压数学模型的建立 .......................................................................... (23) 7.8小结 ....................................................................................................... (24) 8 仿真结果的分析

8.1 仿真结果分析概述 ............................................................................. (25) 8.2 仿真结果分析...................................................................................... (25) 8.3 系统可行性分析 ................................................................................. (31) 8.4 小结 ...................................................................................................... (32) 9 结论与展望 9.1 本文总结 .............................................................................................. (32) 9.2 将来展望 .............................................................................................. (33) 致 谢..................................................................................................... (34) 参考文献..................................................................................................... (35) 附 录1

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1 绪 论

1.1 本课题的来源、目的及意义

1.1.1本课题研究的来源

汽车液压多缸自卸系统是应用在中大型工程自卸汽车上的车厢自动翻斗卸货系统，因载重量大（一般大于10吨），所以一般要用两个以上的液压缸作为动力。但是在使用多缸时，就存在同步控制问题。据某公司反映，当自卸汽车的液压系统存在严重的同步问题时，轻者会因受力不均衡出现明显的车厢变形，重者会出现车厢断裂的严重事故，因此实现多缸在规定的精度下的同步控制是本课题研究的目的。

1.1.2 本课题研究的目的

通过运用计算机仿真技术（MATLAB软件），针对某公司生产的中大型工程自卸车的车厢自动翻斗卸货系统在进行翻转时存在的多缸不同步现象（有时造成车厢变形，严重的会造成车厢体断裂），完成多缸同步液压电液系统的方案研究，用以指导存在多缸不同步现象的自卸车的生产实践，达到提高多缸同步的精度、获得更加优化的液压同步控制系统的目标。

1.1.3 本课题研究的意义

基于某公司出现的中大型工程自卸车的车厢自动翻斗卸货系统不同步现象，通过指导老师介绍存在如下主要问题：

1、该公司生产的自卸液压油路系统过于简单，以至于都不能满足于基本的补偿功能；

2、该公司生产的自卸液压油路系统只是单一的供油系统，无反馈系统； 3、该公司生产的自卸液压油路系统控制的油缸不同步现象严重，远超出了规定的误差范围，有时载重量大的情况下，会造成车厢发生变形,甚至导致车厢体的断裂。

基于上述原因，对液压油缸的同步问题的研究已势在必行。考虑到经济条件和现实条件，通过对整个设计过程运用计算机仿真的方式，不但能够缩短生产周期，降低制造成本，提高加工精度，延长刀具寿命，建立或完善贴近实际生产的虚拟模型系统，从而更大程度上提高仿真水平，获取更大的经济利益。

1.2 课题的国内外研究现状

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社会需求永远是推动技术发展的动力，降低能耗，提高效率，适应环保需求，机电一体化，高可靠性等是液压气动技术继续努力的永恒目标，也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。

由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。 （1）课题的国外研究概况

第二次世界大战后，随着工业化水平的迅速提高以及电液伺服阀的出现，液压伺服系统得到了新的发展。它将电子控制和液压传动有机地结合起来，开辟了液压传动应用的新领域，液压技术在民用领域的应用范围日益广泛。 现代液压技术既源于传统的机械技术，又融合了控制理论、精密制造、新材料、自动化和智能化的检测、传感器以及信息技术等，其产品和系统通常体现为多种技术的融合与系统集成。尽管，以其他传动方式取代液压传动的研究从未停止过，但到目前为止，像数码产品在摄影领域完全取代胶片的“颠覆性革命”，在液压领域还没有出现。

由于液压技术在装备制造业中发挥着关键作用以及其自身丰富的技术内涵，使得液压技术已成为衡量一个国家工业化水平的重要标志之一。作为世界上装备制造业最发达的美、德、日等经济体，都有着液压强国的深刻背景。 （2）课题的国内研究概况

经过改革开放三十年发展，中国液压行业已形成门类基本齐全、具有较大规模和一定技术水平的产业体系，在装备制造业中具有不可替代的地位。液压行业发展步伐加快，自主化水平明显提高，已成为世界液压产品的制造大国之一。 1）经济总量快速增长.

2001年～2008年，中国液压产业工业总产值年均增速都在25％以上，成为全球液压产业发展速度最快的国家。2007年，中国液压市场销售额约占全球液压市场销售总额的14％，居美国和德国之后位列全球第三。取得这样的成绩，一方面是基于国内市场需求的迅猛增长；另一方面是得益于国内液压产业产能的快速提高，在国际市场中低端产品领域的竞争中取得了优势。 2）形成了多种成分并存的产业架构

经过数轮的重组、改制、兼并以及境外资金的进入，中国液压行业已形成了国有企业、民营企业、三资企业三足鼎立的格局。 3）技术能力有所提高

结合国家重大工程项目建设，行业扎实推进自主化工程，为航空航天、船舶、大型水利工程、大型冶金设备、核电工程、奥运会工程等配套的液压元件及系统取得了有效突破。如四川长江液压件有限公司在北京华德液压有限公司的积极协助下，顺利完成了北京奥运会主火炬台和希望之塔的液压系统配套任务。 4）中低端产品基本实现自主化

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