液压系统动画设计.doc

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1、河南机电高等专科学校毕业设计目 录摘要1绪论.1第1章 压力控制回路原理分析.21.1调压回路.31.2卸荷回路.41.3保压回路.51.4增压回路. . 61.5减压回路 .71.6平衡回路 .7第2章 动画制作 .92.1制作元件库 .92.2制作要点 .92.3单作用增压缸增压回路制作.102.2制作其他回路动画.22第3章 总结.25致谢.26参考文献.270河南机电高等专科学校毕业设计摘 要压力控制回路是液压系统的一种重要基本回路，是指有若干个液压元件组成的并且能够对系统整体或系统某一部分的压力进行控制，以满足执行元件对力或转矩要求的回路。软件制作其原理动画来演示每个动作中油路和换向

2、阀的详细工作状态，依靠Flash软件添加按钮动作指令实现循环动作的任意停止和播放来帮助学生更好学习的液压系统工作原理，为液压课程教学提供一定的动画资源与技术支持。关键词： 液压系统 压力控制回路 Flash动画AbstractPressure control circuit is hydraulic system is a kind of important basic circuits,Have several hydraulic components of the system as a whole or and able to one of the system pressure is

3、controlled.To satisfy the actuators to force or torque requirements circuit.Develop software to demonstrate the principles of animation every movement fuel lines and the detailed directional control valve working condition.Rely on Flash software add button motion commands recycling action of any sto

4、p and play,For hydraulic course teaching resources and provide certain animation technical support.Key Words： Hydraulic system Pressure control circuit Flash animation绪 论液压基本回路根据完成的功能可分为方向控制回路、压力控制回路、速度控制回路和多缸工作控制回路等四种回路。压力控制回路是对系统整体或系统某一部分的压力进行控制，以满足执行元件对力或转矩要求的回路。压力控制回路包括调压回路、卸荷回路、保压回路、增压回路、减压回路、平

5、衡回路等多种回路。本论文主要向大家介绍的是压力控制回路的几种回路的工作原理，以及如何用Flash实现其原理动画。 调压回路的功能是使液压系统的压力保持恒定或不超过某一数值。在定量泵系统中，液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节；在变量泵系统中，用安全阀来限定系统最高压力。常见的卸荷回路有：采用三位换向阀的的卸荷回路、用电磁溢流阀的卸荷回路、二通插装阀卸荷回路。保压回路主要有利用蓄能器的保压回路、自动补油回路。增压回路主要有单作用增压缸的增压回路、双作用增压缸的增压回路。平衡回路主要有单向顺序阀的平衡回路、采用液控单向阀的平衡回路。Flash 是一种创作工具，设计人员和开发人员可使用它来创建演示文

6、稿、应用程序和其它允许用户交互的内容。Flash 可以包含简单的动画、视频内容、复杂演示文稿和应用程序以及介于它们之间的任何内容。使用 Flash 创作的各个内容单元称为应用程序，即使它们可能只是很简单的动画。您也可以通过添加图片、声音、视频和特殊效果，构建包含丰富媒体的 Flash 应用程序。 制作出来的动画容量很小并且应用范围比较广，可以上传到互联网让别的用户观看。Flash 文档有四个主要部分：舞台是在回放过程中显示图形、视频、按钮等内容的位置；时间轴用来通知 Flash 显示图形和其它项目元素的时间，也可以使用时间轴指定舞台上各图形的分层顺序，位于较高图层中的图形显示在较低图层中的图形

7、的上方；库面板是 Flash 显示 Flash 文档中的媒体元素列表的位置；ActionScript 代码可用来向文档中的媒体元素添加交互式内容。通过利用Flash软件实现注塑机液压系统的动画原理，能够更加方便的使读者通过动画直观的分析理解其液压原理，更通俗易懂加深记忆。第1章 压力控制回路原理分析1.1调压回路1.1.1二级调压回路 如图1-1所示的调压回路，可实现两种不同的压力控制。当电磁阀断电时，系统压力由阀1调节，电磁阀通电后，系统压力由阀2调节。但要注意：阀2的调定压力一定要小于阀1的调定压力。 1-11.1.2多级调压回路图1-2所示为三级调压回路。当两电磁铁均不带电系统压力由阀1

8、调定；当1YA通电时，由阀2调定系统压力；当2YA通电时，系统压力由阀3调定。但要注意：阀2和阀3的调定压力一定要小于阀1的调定压力，而阀2和阀3的调定压力之间没有什么一定的关系。1.1.3电液比例调压回路 通过调节比例溢流阀的输入电流，即可实现系统压力的无级调节，此回路结构简单，调压过程平稳，并且容易使系统实现远距离或程序控制。 1-21.2卸荷回路卸荷回路的功能是在系统执行元件短暂停止工作期间，不关闭驱动液压泵的发动机，使液压泵在很小输出功率下运转，以减小功率损耗，降低系统发热，延长液压泵和电动机的使用寿命。1.2.1用换向阀的卸荷回路这种方法比较简单，但换向时压力冲击较大，仅适用于低压、

9、小流量的场合。1.2.2用电磁溢流阀的卸荷回路 如图1-3所示的卸荷回路采用先导型溢流阀和流量规格较小的二位二通电磁阀组成一个电磁溢流阀，当电磁阀断电时，先导型溢流阀的遥控口接油箱，其主阀口全开，液压泵实现卸荷，这种卸荷回路卸荷压力小，切换时冲击也小。 1-31.3保压回路有的机械设备在使用工程中，常常要求液压执行元件保持一定工作压力一段时间，这时采用保压回路。保压性能的两个主要指标为保压时间和压力稳定性。保压回路主要包括利用蓄能器的保压回路和自动补油保压回路。如图1-4所示，可实现工件夹紧的回路，当主换向阀在左位工作时，液压缸前进并夹紧工件，进油路压力升高到调定值，压力继电器便发出电信号使二

10、位二通阀通电，泵即卸荷，单向阀自动关闭，液压缸则由蓄能器保压。缸压不足时，压力继电器复位使泵重新向泵供油。此回路的保压时间取决于蓄能器的容量，调节压力继电器的通断调节区间即可调节缸压力的最大和最小值。 1-4 另一种保压回路如图1-5，压力继电器通电，油液充满蓄能器。压力继电器不通电，蓄能器油液保压，泵通过溢流阀卸荷。 1.4增压回路 1-5 增压回路的功能是提高液压系统某一支路的工作压力，以满足局部工作机构的需要。采用了增压回路，液压泵的供油压力仍然较低，这样就可以节省能源消耗。增压回路中实现油液压力放大的主要元件是增压缸。增压回路包括单作用增压缸的增压回路和双作用增压缸的增压回路。 如图1

11、-6所示，当换向阀处于图示工作位置时，系统的供油压力P1进入增压缸的大活塞缸，此时在小活塞腔即可得到所需的较高压力P2；当换向阀切换至右位时，增压缸活塞返回，补油箱中的油液经单向阀向小活塞腔补油。这种回路不能获得连续的高压油，因此只适用于行程较短的单作用液压缸回路。 1-6 1.5减压回路减压回路的功能是使液压系统中的某一支路获得比主油路低的稳定工作压力。机床的工件夹紧、导轨润滑及控制油路常采用减压回路。图1-7为二级减压回路。它是在先导型减压阀2的遥控口上接上一个远程调压阀3，此回路则可由阀2、阀3各调得一种低压。但要注意，阀3的调定压力一定要小于阀1的调定压力。 1-71.6平衡回路平衡回

12、路的功用是防止立式液压缸及工作部件因自重而自行下落或在下行运动时因自重造成速度失控。其平衡机理是使立式液压缸的下腔保持一定的背压力，以便与重力负载相平衡。1.6.1单向顺序阀的平衡回路如图1-8所示采用外控单向顺序阀的回路。单项顺序阀的调定压力应稍大于因运动部件自重在液压缸下腔形成的压力。这种平衡回路在活塞下行时，回油腔有一定的背压，运动平稳，但有较大的功率损失。在活塞停止期间工作部件会因为单项顺序阀和换向阀的泄漏而缓慢下降。因此，这种回路只适用于工作部件质量不大并且锁紧要求不高的场合。1.6.2采用液控单向阀的平衡回路 图1-9所示为用液控单向阀的平衡回路。由于液控单向阀是锥面密封，泄漏极小

13、，因此这种回路闭锁性能好。回油路上串联节流阀，用于防止活塞下行时出现速度大幅度波动，起到调速作用。1-8 1-9 第2章 动画制作2.1制作元件库用Flash软件制作几种压力控制回路液压工作原理动画，主要是将每种压力控制回路的原理更详细的以动画形式演示出来。详细表现各个元件之间的运动先后顺序及之间的配合。不同的回路采用的元件不同，但可以划分为动力元件、执行元件、液压控制阀元件及其它辅助元件。动力元件是液压泵包括齿轮泵、叶片泵和柱塞泵等。执行元件主要有液压马达和液压缸。液压控制阀主要有方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。方向控制阀包括单向阀、换向阀。压力控制阀包括溢流阀、顺序阀、减压阀、压力继电

14、器。流量控制阀包括节流阀和调速阀。辅助元件包括蓄能器、过滤器。在压力控制回路的几种回路中所用的元件有很多重复。如果每个回路都重新制作元件，耗时耗力。所以制作元件库是很必要的。2.2制作要点首先要确定制作该动画所需要主场景尺寸，要正好合适，能够清晰的显示每个元件，但又不能过大。其次制作前应分析出各个动作的油路走向以及泵的动作情况、换向阀的工作位置。再次应当将执行元件、换向阀分别放置于不同的图层内，分别对其添加动画生动的演示出其运动过程，这样就可以不影响其它运动过程的动画制作。接着利用Flash图层结构分别对各个动作元件分配图层，分配的图层要结构清晰、简单明了，不混乱，尽量每个图层实现其相应的动作

15、动画。最后应当添加必要的文字说明系统运行过程和控制按钮，方便读者清晰的了解每个步骤的详细过程。2.3单作用增压缸增压回路制作2.3.1主场景布局制作动画使用的是 Flash cs3软件，首先打开软件新建一个Flash文档，如图2-1.2-12.3.2建立图层将图层1重命名为底层，然后单击菜单栏的插入按钮，选择新建元件，将名称改为油箱，类型选择图片，接着单击确定按钮。如图2-22-22.3.3调用元件构成该液压系统的元件是从CAD液压元件库中调用的。选择导入到新建元件1中。如图2-32-32.3.4导入元件在场景1新建的油箱元件就完成了。接着从cad元件库中将所需要的元件修改好以后粘贴到新建元件

16、库中，调整至合适的大小，将元件的线条调粗一些这样即美观又方便读者观看。然后依次将所有需要的元件导入到场景1的元件库中。如图2-4和图2-52-42-52.3.5构建结构图现在将所有建立好的元件导入到场景中，合理布置每个元件的大小位置以达到使每个油路都能清晰直观的显示方便读者理解。接下来连接线路构成该注塑机的液压系统原理图。如图2-62-62.3.6确定动画时间通过分析得出整个系统运行的时间，在flash中12帧为1秒，所以在底层的时间轴上第75帧处单击鼠标右键插入帧。基本运行时间就确定好了。如图2-72-72.3.7分配图层通过分析其液压系统原理建立分配各个油路的图层。底层主要是每个元件和油路

17、的显示路的运行情况。2-82.3.8油路动画制作油路动画用逐帧动画。如图2-9： 2-92.3.9液压元件动画制作首先将该元件剪切到换向阀图层上，在第一帧出插入关键帧，再在第38帧和第42帧处插入关键帧并将该元件拖至右位工作状态，接着在第38帧和第42帧之间的一帧上单击鼠标右键，创建补件动画就完成该元件的动画了。如图2-102-102.3.10液压缸动画制作液压油进入液压缸进行工进运动。制作液压缸运动的动画应该建立两个图层分别实现液压油与活塞杆的运动。其具体制作过程如下：首先在液压缸1图层上第21帧处插入关键帧，选择矩形工具将其笔触颜色设置为无，填充颜色设置为红色。接着在液压缸1图层上画出和液

18、压缸工进结束位置的矩形。如图2-11 2-11图2-11液压缸同样在第40帧处插入关键帧，返回第21帧处单击红色矩形在属性栏里设置其宽度为1，其他不变。如图2-122-12单击第21帧和第40帧之间任意一帧，在属性栏里的补间设置成形状，其他不变，就完成了液压油前进的动画。如图2-132-13在液压缸2图层上第24帧处插入关键帧，选择矩形工具将其笔触颜色设置为无，填充颜色设置为绿色。接着在液压缸2图层上画出和液压缸工进结束位置的矩形。如图2-14 2-14同样在第40帧处插入关键帧，返回第24帧处单击绿色矩形在属性栏里设置其宽度为1，其他不变。如图2-152-15单击第21帧和第40帧之间任意一

19、帧，在属性栏里的补间设置成形状，其他不变，就完成了液压油前进的动画。如图2-162-16根据上面的步骤，做出立式液压缸的油路动画。 2-17 接下来制作活塞的运动动画，首先将活塞从底层剪切至新建图层杆图层，同样在第24帧和第40帧处插入关键帧，单击第40帧将活塞拖至液压缸最右端。在第24帧和第40帧之间任意一帧创建补间动画，就完成了活塞杆的运动动画。如图2-182-18 2-19。2.3.11添加按钮新建图层重命名为按钮图层，从按钮库调入两个按钮一个是播放按钮另一个是停止按钮来控制整个动画的播放，播放按钮实现动画的开始，并能都够从停止的当前帧处接着播放下一帧，而停止按钮就是将动画停止在当前帧。

20、首先在其他图层的第1帧处插入停止动作。如图2-202-20然后返回到按钮图层在第1帧处插入按钮，按钮的调用可用菜单栏的窗口公用库按钮找到需要的按钮。如图2-212-21在按钮图层的第一帧处将其拖至按钮图层的右下角空白处，选择任意变形工具调整每个按钮至合适大小。如图2-222-22最后就是对播放按钮的动作添加。选择播放按钮单击鼠标右键选择动作，弹出动作编辑窗口设置成脚本助手的工作模式，按照播放按钮的动作要求应当满足可以实现播放和能够从停止的当前帧接着播放动作。所以在动作编辑窗口全局函数下的时间轴控制双击“goto”在脚本助手的选择框里将类型设置成“下一帧”，然后再双击“play”，这样就完成播放

21、按钮动作的编辑。如图2-232-23最后是停止按钮的动作添加，同样的方法进入动作编辑窗口，在时间轴控制下双击“stop”就可以完成动作的添加。如图2-242-242.3.13测试动画最后是对动画的测试，通过对动画的测试来检查制作过程中有没有疏忽的地方。单击菜单栏的控制按钮，在下拉菜单中选择测试影片。弹出的动画框中，测试添加的动作按钮是否能够完成预定的动作，接下来观察每个动作的油路情况和元件的运动情况，最后还要检查添加的文字过程说明是否与动画演示的过程有时间差。如图2-252-25修改以上检查出现的问题，这样就完成了对注塑机液压系统动画的制作。2.4制作其他回路动画按照制作单作用增压缸增压回路的

22、制作方法分别制作二级调压回路、三级调压回路、二级减压回路、用电磁溢流阀的卸荷回路、用蓄能器的保压回路、保压回路2、用单向顺序阀的平衡回路、用液控单向阀的平衡回路。动画截图如下： 2-26二级调压回路 2-27 三级调压回路 2-28二级减压回路 2-29用蓄能器的保压回路 2-30 用液控单向阀的平衡回路 2-31 用单项顺序阀的平衡回路第3章 总结通过对压力控制回路原理的分析和利用Flash动画制作的过程，再次学习了压力控制回路的种类及其主要功能。压力控制回路作为液压基本回路之一，应用十分广泛。这类回路中包括的调压、卸荷、保压、增压、减压、平衡等回路都广泛应用于各种液压系统中。制作Flash

23、动画的关键是学会关键帧、动画补间、形状补间和逐帧动画的操作，理解软件界面的各个部分及其功能。利用Flash的画图功能将其液压原理清楚明了的表现出来，每一个动作元件都可以为其分配一个图层来制作动画，使其工艺过程清晰化；油路的图层分配可以方便自己控制动画的进程还可以及时的修改，充分利用关键帧。给动画添加按钮，使动画在演示过程中任意暂停、播放更有利有对液压原理的学习。致 谢毕业论文是对我们学习几年的一次全面考核，不仅是我将以前学习的知识系统性的复习一遍，还使我又掌握了一门软件，拓宽自己的知识面，增加动手能力。论文的完成标志着我的大学三年年即将结束，也意味着，新的生活又将开始了。回顾这一程求学路，记忆

24、里满是老师的悉心指导和同学的快乐相伴，他们让我的生活充实而富有活力，让我在生命的又一里程碑上刻下了重要的篇章，在此我要向他们表达最诚挚的感谢。在本论文的写作过程中，我的指导老师王伟老师倾注了大量的心血，从选题到开题报告，从写作提纲，到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题，严格把关，循循善诱，为我解开了无数的困惑，提供了很多关键性的建议。在此我表示衷心感谢。参考文献1 王积伟.液压传动（第二版）.机械工业出版社,2007.042 左健民.液压与气压传动.机械工业出版社,2007.063 王文深，王保铭.液压与气动.机械工业出版社,2009.034 蔡朝晖.Flash cs3 课件制作.清华大学出版社,2008.015 黄刚.Flash MX 标准教程.中国宇航出版社，2003.56雷天觉.新编液压工程手册.北京理工大学出版社，19987赵波.液压与气动技术.机械工业出版社，200526