本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第I頁共頁目錄1緒論.111研究背景及意義.112國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢.11.2.1液壓控制技術(shù)的發(fā)展情況.11.2.2液壓系統(tǒng)仿真技術(shù)的發(fā)展.213論文主要研究內(nèi)容.314論文的組織結(jié)構(gòu).42沖壓機床液壓控制系統(tǒng)總體設(shè)計.521液壓機的工作原理及特點.52.1.1液壓機的工作原理.52.1.2液壓機的主要結(jié)構(gòu)形式.62.1.3液壓機基本參數(shù).62.1.4液壓機的特點.722液壓控制系統(tǒng)的功能和組成.7233150KN四柱式通用液壓機系統(tǒng)設(shè)計及其分析.82.3.1液壓機的液壓系統(tǒng)功能需求分析.82.3.2液壓機的系統(tǒng)圖及系統(tǒng)工作原理分析.92.3.3系統(tǒng)控制基本回路.1233150KN四柱式液壓機液壓系統(tǒng)詳細設(shè)計.1631液壓缸的尺寸.163.1.1工作缸的尺寸.163.1.2頂出缸的尺寸.1732計算液壓系統(tǒng)工作的流量.1733選擇液壓泵的規(guī)格.1934確定控制閥的尺寸.194基于AMESim的液壓控制系統(tǒng)建模與仿真分析.2141建模仿真軟件AMESim簡介.2142基于AMESim液壓系統(tǒng)的仿真設(shè)計步驟.2143基于AMESim的3150KN液壓機液壓控制系統(tǒng)的建模與仿真.244.3.1系統(tǒng)建模.244.3.2仿真結(jié)果分析.264.3.3液壓控制系統(tǒng)的改進.28本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第II頁共頁結(jié)束語.32致謝.34參考文獻.35本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第1頁共36頁1緒論11研究背景及意義隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對液壓傳動與控制系統(tǒng)的性能和控制精度等提出了更高的要求，而運用計算機仿真技術(shù)對液壓系統(tǒng)進行分析具有重要的意義。計算機仿真技術(shù)不僅可以預(yù)測系統(tǒng)性能，減少設(shè)計時間，還可以對所涉及的系統(tǒng)進行整體分析和評估，從而達到優(yōu)化系統(tǒng)，縮短設(shè)計周期和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的1。液壓系統(tǒng)是以電機提供動力基礎(chǔ)，使用液壓泵將機械能轉(zhuǎn)化為壓力，推動液壓油。通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作。完成各種設(shè)備不同的動作需要。液壓控制系統(tǒng)可以在運行過程中實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速，在同等輸出功率下，液壓傳動裝置的體積小、重量輕、運動慣量小、動態(tài)性能好。采用液壓傳動可實現(xiàn)無間隙傳動，運動平穩(wěn)，便于實現(xiàn)自動工作循環(huán)和自動過載保護。由于一般采用油作為傳動介質(zhì)，因此液壓元件有自我潤滑作用，有較長的使用壽命。液壓元件都是標準化、系列化的產(chǎn)品，便于設(shè)計、制造和推廣應(yīng)用。本課題針對3150KN四柱式液壓機，首先設(shè)計液壓機的液壓控制系統(tǒng)，進而基于AMESim軟件進行了沖壓機床液壓控制系統(tǒng)數(shù)字建模，并完成動態(tài)仿真實驗，幫助企業(yè)降低成本實現(xiàn)沖壓機床液壓系統(tǒng)優(yōu)化的目的2。12國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.2.1液壓控制技術(shù)的發(fā)展情況當前，液壓技術(shù)在實現(xiàn)高壓，高速，大功率，高效率，低噪聲，經(jīng)久耐用，高度集成化等各項要求方面都取得了重大的發(fā)展，在完善比例控制，伺服控制，數(shù)字控制等技術(shù)上也有許多新成就。下面的表格簡潔的介紹了國內(nèi)外液壓技術(shù)發(fā)展動向3。表1.1國內(nèi)外液壓技術(shù)發(fā)展的動向國內(nèi)國外發(fā)展內(nèi)容小型化、集成化、多樣化機電一體化集成元件和系統(tǒng)高壓、高速、高精度、高可靠性智能化自動控制元件和系統(tǒng)高效、節(jié)能、環(huán)保高精度數(shù)字控制元件和系統(tǒng)機電一體化水介質(zhì)液壓元件和系統(tǒng)本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第2頁共36頁1.2.2液壓系統(tǒng)仿真技術(shù)的發(fā)展從20世紀70年代初開始，國外開始進行液壓系統(tǒng)和元件的計算機數(shù)字仿真研究，我國也從20世紀70年代末80年代初開始進行液壓系統(tǒng)與元件的仿真研究。經(jīng)過幾十年的研究開發(fā)，液壓仿真軟件包的性能實現(xiàn)了從原先的精度低，速度慢發(fā)展到精度高，速度快；從只能處理單輸入、單輸出的線性系統(tǒng)發(fā)展到能處理多輸入、多輸出的非線性系統(tǒng)；從復(fù)雜的編程和輸入發(fā)展到交互友好的圖形用戶界面等都有極大的提升。特別是近幾年，國外尤其在歐洲液壓仿真技術(shù)得到了飛速發(fā)展，各款老牌的液壓仿真軟件紛紛推出了面目一新的版本。如英國的Bathfp，瑞典的Hopsan，德國的DSH+等。另外一些擅長液壓仿真的綜合系統(tǒng)仿真軟件在商業(yè)上也獲得了很大的成功，具代表性的有法國的AMESIM，波音公司的Eay5。作為一種多學(xué)科領(lǐng)域復(fù)雜系統(tǒng)建模仿真解決方案，AMESim（AdvancedModelingEnvironmentforSimulationofengineeringsystems）提供了一個系統(tǒng)工程設(shè)計的完整平臺，使用戶得以建立復(fù)雜的多學(xué)科領(lǐng)域系統(tǒng)的模型，并在此基礎(chǔ)上進行仿真計算和深入的分析。用戶可以在AMESim平臺上研究任何元件或系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能，如在燃油噴射、制動系統(tǒng)、動力傳動、機電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用。工程設(shè)計師完全可以應(yīng)用集成的一整套AMESim應(yīng)用庫來設(shè)計一個系統(tǒng)，所有這些來自不同物理領(lǐng)域的模型都是經(jīng)過嚴格測試和實驗驗證的，AMESim可讓工程師迅速達到建模仿真的最終目標，使用戶從繁瑣和高度專業(yè)的數(shù)學(xué)建模中解放出來，從而專注于物理系統(tǒng)本身的設(shè)計4。AMESim正處于不斷的快速發(fā)展中，AMESim軟件目前在中國銷售的主要產(chǎn)品模塊有：4個操作平臺、1個三維動畫前后處理工具、28個應(yīng)用模型庫（共有3,500個模型）、5個接口工具、1個優(yōu)化設(shè)計工具包以及10個實時仿真代碼生成功能。現(xiàn)有的應(yīng)用模型庫有：機械庫、信號控制庫、液壓庫（包括管道模型）、液壓元件設(shè)計庫、液阻庫、注油庫（如潤滑系統(tǒng)）、氣動庫（包括管道模型）、氣動元件設(shè)計庫、熱庫、熱液壓庫、熱液壓元件設(shè)計庫、熱氣動庫、冷卻系統(tǒng)庫、二相流庫、空氣調(diào)節(jié)庫、電磁庫、電機及驅(qū)動庫、IFP整車性能庫/駕駛庫、IFP發(fā)動機庫、IFP排放庫、IFPC3D三維燃燒計算功能、平面機構(gòu)庫、動力傳動庫、車輛