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摘 要

目前国内液压传动系统发展迅速，升降舞台系统的准确性、安全性、智能化、环保方面，都得到明显的改良效果。在确立总体方案和进行液压系统设计时，考虑到有效利用现场的有限空间，尽可能地减少传动装置的占地面积，采用了液压传动方式，保证舞台平稳升降。该设计整体结构简单，液压系统稳定性高，能确保舞台运行的平稳性、安全性和可靠性要求。

液压式升降机构升降平稳、噪音低、使用寿命长、承受载荷大而且控制相对简单，能确保舞台运行的平稳性、安全性和可靠性要求，液压缸的同步由带补正装置的同步回路完成，研究的方法主要以理论计算为主。

舞台升降台是剧场演出过程中使用的一种重要设备，通过选用不同的液压系统完成舞台的工作循环要求。因此，本次设计对升降舞台液压系统传动系统进行研究，首先完成了课题的开题报告和外文翻译，其次完成升降舞台液压系统的计算，其中在工况分析并绘制负载图和速度图，拟定了液压系统原理图和执行元件的选择，然后对选择的液压系统进行性能验算，最后进行液压缸的计算。采用CAD绘制设计所需的装配图和零件图纸，设计部分的主要部分是液压原理图、液压缸装配图及非标件零件图。

关键词：液压系统；升降舞台；液压缸

The Design of hydraulic system for lifting stage

Abstract

At present, the domestic hydraulic transmission system is developing rapidly. The accuracy, safety, intelligence and environmental protection of the lifting stage system have been significantly improved. In the establishment of the overall plan and the design of the hydraulic system, considering the effective use of the limited space in the field, as far as possible to reduce the area of the drive equipment, the hydraulic transmission method is adopted to ensure the stable stage of the stage. The design is simple in structure and high in stability of hydraulic system. It ensures the smoothness, safety and reliability of stage operation.

The hydraulic lifting mechanism has smooth lifting, low noise, long service life, heavy load and relatively simple control. It can ensure the stability, safety and reliability of the stage operation. The synchronization of the hydraulic cylinder is completed by the synchronous circuit with the correction device. The main research method is mainly based on the theoretical calculation.

Stage lifting platform is an important equipment used in theatrical performance, and different stages of hydraulic system are used to fulfill the requirements of stage work cycle. Therefore, this design has studied the drive system of the lifting stage hydraulic system, first completed the topic report and the translation of the foreign language, then completed the calculation of the hydraulic system of the lifting and lifting stage, in which the load diagram and the speed chart were drawn in the working condition, and the selection of the original physical map and the executive components of the hydraulic system was drawn up. The performance of the hydraulic system is checked and the hydraulic cylinder is calculated. Using CAD to draw up the assembly drawings and parts drawings required for the design, the main parts of the design part are hydraulic schematic diagram, hydraulic cylinder assembly drawing and non-standard parts drawing.

Key words: Hydraulic system；Lifting stage ；Hydraulic cylinder

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题的来源 1

1.2 课题的研究意义 1

1.3 国内外研究现状及展望 1

第二章 升降舞台液压系统设计 2

2.1 确定液压系统的工作要求 2

2.2 工况分析 2

2.3 拟定液压系统液压原理图 7

2.3.1确定液压缸的参数 7

2.3.2确定系统方案 10

2.4 液压系统的计算和液压元件的选择 13

2.4.1 选择液压泵及电动机 13

2.4.2选择阀类元件及辅助元件 15

2.4.3管道尺寸的确定 16

2.4.4油箱容量的确定 16

第三章 液压系统性能验算 17

3.1 压力损失及调定压力确定 17

3.2 沿程压力损失 18

3.3局部压力损失 18

3.4总的压力损失 19

3.5系统的发热与温升 19

第四章 液压缸设计 19

4.1确定液压缸结构形式 19

4.2确定局部结构形式 20

4.3缸盖联接的类型 22

4.4液压缸缸筒的设计和计算: 22

4.5活塞杆的设计与计算： 24

4.6导向套的设计与计算： 25

4.7液压缸油口的设计： 26

4.8端盖和缸底的设计计算： 28

4.9连接零件的强度计算 28

第五章 总结与展望 30

5.1总结 30

5.2展望 30

参考文献 31

致 谢 32

第一章 绪论

1.1 课题的来源

舞台是在剧院中为演员表演提供的空间，使观众的注意力集中于演员的表演并获得理想的观赏效果。舞台升降台是剧场演出过程中使用的一种重要设备，它主要用于载人或载景升降，要求运行平稳、噪声低、安全可靠。随着文化生活的日益丰富，人们对演出活动中舞台效果的要求越来越高。舞台的现代化、智能化是必然的发展趋势。为创造一种生动活泼的立体演出效果，传统的静止舞台逐渐被摈弃，取而代之的是液压升降舞台。

1.2 课题的研究意义

升降舞台是机械设计基础课程中的一个典型实例，包含有典型的机械零件结构和传动机构。升降台是液压系统的重要应用领域，升降台液压系统也是比较成熟的技术。采用液压传动可以大大地减少换向冲击，降低能量消耗，井能缩短换向时间。采用液压传动方式可有效利用现场的有限空间，尽可能地减少传动装置的占地面积，可靠保证舞台平稳升降。因此，将液压传动应用到升降舞台中，对减少能耗、提高工作效率和安全性，改善工作环境都有着重要的意义。

1.3 国内外研究现状及展望

舞台设备是剧场、体育馆等各类文化设施中不可缺少的基本设备,舞台设备的功能和作用发挥的如何,对舞台上艺术表演的效果产生很大影响。

沈阳工业大学的张旭明研究指出采用液压位置同步系统来实现舞台同步升降,能以指定速度实现舞台同步升降,实现连续自动控制。该闭环同步控制系统以比例变量泵作为控制元件,以非对称液压缸为输出元件,以位移传感器作为反馈元件,实现对输出位移和速度的同步控制。建立了泵控缸液压位置同步控制系统的线性数学模型,应用Matlab/Simulink计算机仿真软件对系统进行了仿真研究,并对比例变量泵进行了建模仿真分析,得到了比例泵压力流量双调节的性能曲线。

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