萬能外圓磨床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),萬能外圓磨床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),萬能,磨床,液壓,傳動(dòng)系統(tǒng),設(shè)計(jì) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 2008 年 2月 19 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 萬能外圓磨床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 俞云強(qiáng) 職稱 副教授 專業(yè)名稱 機(jī)電一體化技術(shù) 班級(jí) 機(jī)電50532 學(xué)生姓名 呂鵬 學(xué)號(hào) 5020053216 設(shè)計(jì)要求 1. 完成萬能外圓磨床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 2. 完成外文資料翻譯一份（3000字以上）； 3. 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告一份； 4. 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一份； 5. 完成相關(guān)圖紙。 完成畢業(yè)課題的計(jì)劃安排 序號(hào) 內(nèi)容 時(shí)間安排 1 外文資料翻譯 2008.2.20至 2008.2.29 2 搜集相關(guān)資料并調(diào)研、完成調(diào)研報(bào)告，分析萬能外圓磨床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理 2008.3.1至 2008.3.5 3 完成磨床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及故障分析，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，繪制相關(guān)圖紙 2008.3.6至2008.4.16 4 整理畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書并定稿，準(zhǔn)備答辯 2008.4.17至2008.4.23 5 答辯 2008.4.20 答辯提交資料 外文資料翻譯，畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告， 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，相關(guān)圖紙。 計(jì)劃答辯時(shí)間 2008.4.20 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電技術(shù)學(xué)院 2008 年 2 月 19 日 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)書明書 分類號(hào) 密級(jí) 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題 目 萬能外圓磨床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 英文并列題目 Universal cylindrical grinding machine hydraulic system design 學(xué)生姓名： 呂 鵬 專 業(yè)： 機(jī)電一體化 指導(dǎo)教師： 俞云強(qiáng) 職 稱： 講 師 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書提交日期 08.4.20 地址： 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 萬能外圓磨床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要：隨著科技步伐的加快，液壓技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，液壓系統(tǒng)已成為主機(jī)設(shè)備中最關(guān)鍵的部分之一。本文主要研究的是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要與主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞：液壓傳動(dòng)、數(shù)據(jù)計(jì)算、裝量 III 目 錄 第一章 引言……………………………………..……………………….1 第二章 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求.……………..2 2.1 設(shè)計(jì)步驟 ……………………………………………….…………2 2.2 明確設(shè)計(jì)要求...................................................................................2 第三章 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)工作原理及特點(diǎn)…………………….. 2 3.1 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)工作原理……………………………...…3 3.2 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)…………………………….…..…6 第四章 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖…………………………….. 7 4.1基本方案.............................................................................. ……….7 4.2液壓系統(tǒng)圖……………………………………………………... …9 第五章 型萬能外圓磨床各液壓元件的選擇…………………………..11 5.1液壓泵的選擇...................................................................................11 5.2閥的選擇……………………………………………………..…….12 5.3器的選擇……………………………………………………..…….13 5.4尺寸的確定................................................................... ……...........13 5.5量的確定………………………………………………………..…..14 第六章 磨床中上料機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算…………………..…16 6.1分析……………………………………………………………..….16 6.2缸主要參數(shù)的確定……………………………………………..….16 6.3液壓系統(tǒng)圖…………………………………………………..…….17 6.4元件的選擇…………………………………………………….…..18 6.5系統(tǒng)的性能驗(yàn)算……………………………………………….…..20 第七章 型外圓磨床的故障分析及維修…………………………….… 22 7.1 型外圓磨床的故障分析……………………………………………. 22 7.2 型外圓磨床的維修………………………………………………...…25 第八章 總結(jié)………………………………………………………………28 第九章 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)…………………………………………… …….29 第十章 致謝………………………………….…………………… ……30 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………….31 譯文2： 隨車液壓的控制 摘 要：本文主要是描述隨車液壓起重機(jī)的控制過程。這篇論文分為五個(gè)部分：需求分析，液壓系統(tǒng)以及存在的問題的分析，不同結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同問題的分析，基于更加先進(jìn)復(fù)雜電液比例控制閥的新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)的分析。本文的研究工作是和實(shí)際的工業(yè)相結(jié)合的，比純粹的研究理論更有意義。 關(guān)鍵字：隨車液壓起重機(jī)，控制策略，電液比例控制閥 1.引言 本文主要敘述的是對(duì)隨車起重機(jī)控制系統(tǒng)的改進(jìn)方法 隨車汽車起重機(jī)可以看成是一種大型柔性控制機(jī)械結(jié)構(gòu) 。這種控制系統(tǒng)把操作人員的命令由機(jī)械結(jié)構(gòu)變?yōu)閳?zhí)行動(dòng)作。 這樣定義這種控制系統(tǒng)是為了避免在設(shè)計(jì)它事產(chǎn)生模糊的思想這是一種通過人的命令把能量轉(zhuǎn)化成機(jī)械動(dòng)作的控制系統(tǒng) 。本文所寫的就是這種控制系統(tǒng)。以這個(gè)目標(biāo)為指導(dǎo)方針來分析怎樣設(shè)計(jì)出新的控制系統(tǒng)。 文章分為五個(gè)部分： 1.分析這種控制系統(tǒng)必須據(jù)有易操作性，高強(qiáng)度，高效性，穩(wěn)定性，安全性。 2.分析目前這種操作系統(tǒng)所存在的問題。 3.從不同的方面分析這種控制系統(tǒng)：不同的操作方式，不同的控制方法，不 同的組織結(jié)構(gòu)。 4.介紹一種適合于未來工業(yè)的比較經(jīng)濟(jì)的新的控制系統(tǒng)。 5.分析一種據(jù)有高性能，高效率，易控制等的比較好的控制系統(tǒng)。它將成為 今后研究的比較經(jīng)濟(jì)高效的一種方案。 2. 論文部分 2.1 對(duì)控制系統(tǒng)必備條件的分析 在一種新的操作系統(tǒng)開始正式投入工作之前，對(duì)這種控制系統(tǒng)據(jù)有嚴(yán)格的要求。對(duì)控制系統(tǒng)的影響有很多因素。例如：機(jī)械結(jié)構(gòu)的可實(shí)行性因素，可操作性因素，效率因素，符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 工業(yè)需求必須放在第一位。這與在控制系統(tǒng)中導(dǎo)管破裂保護(hù)和超載保護(hù)有同等的地位。其次穩(wěn)定性要求也很重要；系統(tǒng)不穩(wěn)定就沒法正常工作。一旦穩(wěn)定性要求得以確定，控制系統(tǒng)性能要求就可以進(jìn)一步確定。機(jī)械結(jié)構(gòu)決定了起重機(jī)的可操作性。機(jī)械機(jī)構(gòu)是隨車起重機(jī)中可以往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)固有頻率低的大型柔性結(jié)構(gòu)。 為了防止起重機(jī)振動(dòng)，必須使起重機(jī)在固有頻率下工作，或者提高起重機(jī)的固有頻率。如果它的固有頻率太低或者太高，操作人員將無法給它進(jìn)行操作。最后傳動(dòng)效率可以在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)定性，執(zhí)行機(jī)構(gòu)確定的基礎(chǔ)上得到最優(yōu)的方案。 2.2 對(duì)目前這種控制系統(tǒng)的分析 在設(shè)計(jì)一種新的起重機(jī)之前，研究目前起重機(jī)存在的問題是很有必要的。當(dāng)前液壓隨車起重機(jī)主要存在以下三個(gè)問題： 1.不穩(wěn)定性 2.不經(jīng)濟(jì)性 3.低效性 2.2.1 不穩(wěn)定性 不穩(wěn)定性是一個(gè)嚴(yán)重問題，他可能會(huì)損傷操作人員或者會(huì)是設(shè)備受到毀壞。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)不穩(wěn)定時(shí)通常產(chǎn)生嚴(yán)重振動(dòng)。為了消除當(dāng)前系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)人員既花費(fèi)了很多時(shí)間來研究又花費(fèi)了很多財(cái)力設(shè)計(jì)出更加復(fù)雜的機(jī)構(gòu)。如圖1所示為一種起重機(jī)，它適合于在高速下工作。但是為了可以安全的工作必須合理控制其運(yùn)行速度。要提高它的控制速度又必須增加更加昂貴復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)。 液壓系統(tǒng)的參數(shù)，如溫度或壓力同樣影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一個(gè)參數(shù)合理的液壓系統(tǒng)比一個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)不合理的液壓系統(tǒng)穩(wěn)定，為了使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，有時(shí)必須降低次要的參數(shù)值。 2.2.2 不經(jīng)濟(jì)性 目前的液壓系統(tǒng)是純液壓的機(jī)械系統(tǒng)，因此如果用戶想實(shí)現(xiàn)一個(gè)功能，他就必須買一個(gè)能使現(xiàn)這個(gè)功能的液壓機(jī)械組件。因?yàn)榇蠖鄶?shù)用戶又不同的使用要求，要求同一個(gè)設(shè)備可以進(jìn)行升級(jí)。這就意味著這些標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備可以人為的改造，這就增加了組件升級(jí)費(fèi)用。 2.2.3 低效性 液體在液壓系統(tǒng)的兩個(gè)液壓缸之間流動(dòng)時(shí)效率較低。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)液壓閥都是用一個(gè)閥心來控制兩個(gè)節(jié)流口，由于這個(gè)鏈接不可能使閥芯兩側(cè)的壓力相等，因此在流出端就產(chǎn)生一個(gè)與液流方向相反的背壓力，同時(shí)也增加了流入端的壓力。由激勵(lì)源產(chǎn)生的這個(gè)背壓力與閥芯兩端的壓力差成正比的，給油缸的實(shí)際壓力沒有被有效的作用在油缸上。例如，給液壓缸的壓力為1000psi/1600psi傳到液壓缸時(shí)就只有0psi/600 psi了。無論如何，這樣的話，提供的電量必須高于有效電量，這些額外的電量就被白白的浪費(fèi)了 2.3 控制系統(tǒng)不同的控制方法 目前主要用電液比例控制閥來控制液壓閥的運(yùn)動(dòng)。然而對(duì)控制筒有不同的控制方法。電液比例控制閥對(duì)閥的關(guān)/開，公共汽車系統(tǒng)，電源的智能激勵(lì)，泵的調(diào)節(jié)方案控制精度都較高。必須對(duì)這種系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，找出合理的方案。 2.4 近期方案 即使這種十分新的系統(tǒng)最佳外形的布局已經(jīng)得以證明是可行的，但是起重機(jī)制造商和配件商還不能立刻就接受這種技術(shù)。這是一個(gè)漸進(jìn)的過程，所以提出了一種臨時(shí)解決的方案。 這種方案是由微型計(jì)算機(jī)和升縮機(jī)構(gòu)組成。這種離合閥可使這種更加高效穩(wěn)定的執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)。微型計(jì)算機(jī)可以對(duì)閥進(jìn)行柔性控制。可以把這些變量編入軟件。這樣就消除了制造商許許多多不同的變量問題。起重機(jī)制造廠家可以根據(jù)產(chǎn)品功能選擇不同型號(hào)的液壓閥。配件商也將不得不生產(chǎn)這種型號(hào)的閥，這樣不僅降低了制造成本，而且使起重機(jī)的性能得到提高。 2.5 更高效方案的分析 這種分析依賴于不同布局結(jié)果，液壓泵控制的區(qū)域決定將要用的控制方法，再依次對(duì)這個(gè)區(qū)域進(jìn)行分析。不同的區(qū)域?qū)⒂貌煌姆椒ㄌ接懀貌煌牡毒呶恢每刂啤? 3. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 本文的中心是研究發(fā)展中的經(jīng)濟(jì)型機(jī)械控制方案的可實(shí)現(xiàn)問題，更多重點(diǎn)是先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果由兩種方法獲得。第一種是通過研究單自由起重機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)獲得，第二種是通過研究一臺(tái)由丹麥一家起重機(jī)廠送給英國的一所軍校的起重機(jī)獲得。如圖1所示 圖1系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái) 左：?jiǎn)巫杂啥绕鹬貦C(jī)模型 右：隨車起重機(jī)實(shí)物 雖然目前這種升縮分離機(jī)構(gòu)在生產(chǎn)商中沒有被普遍接受，但是兩分離閥將會(huì)被逐漸取代。如圖2所示是一種幅度-脈沖變換液壓缸，它是通過數(shù)字信息處理器/奔騰雙信息處理器運(yùn)行程序來控制液壓閥的。由數(shù)字信號(hào)處理器運(yùn)行控制代碼，奔騰處理器來判斷并提供圖形用戶界面。 4. 當(dāng)前工作 4.1 直線軸流控琺 當(dāng)今市場(chǎng)常見的直線流控器都需要壓力補(bǔ)償。壓力補(bǔ)償器可以使閥芯突然受壓時(shí)保持恒定的壓力。但是新增加的壓力補(bǔ)償器會(huì)使閥的結(jié)構(gòu)比簡(jiǎn)單的隨動(dòng)閥更加復(fù)雜。另一種解決方法是用流控器測(cè)量閥的壓力降來調(diào)整閥芯的位置來實(shí)現(xiàn)。這種想法雖然簡(jiǎn)單，但是由于壓力傳感器和微控器的費(fèi)用比較高，想普遍運(yùn)用于商品上是很難的。然而目前這種利用微控器和壓力傳感器的思想對(duì)于生產(chǎn)商來說是可以接受的。 雖然依據(jù)方程來看很簡(jiǎn)單，但是要實(shí)現(xiàn)卻很難。流控器的位置精度取決于位置傳感器的精度壓力傳感器的精度。噪聲會(huì)影響位置傳感器和壓力傳感器的穩(wěn)定性。采用延時(shí)控制可以消除影響穩(wěn)定性的噪聲，這樣，超過閥的運(yùn)行范圍的特征值用就不能用柏努力方程計(jì)算，應(yīng)用更復(fù)雜的方程來計(jì)算。 圖2升縮分離機(jī)構(gòu) 4.2 液壓缸控制方法 根據(jù)不同的受力方向和速度方向這種液壓缸有四種工作情形。如圖3所示： 多數(shù)是普通的隨動(dòng)液壓閥，它這種控制方法已經(jīng)在文獻(xiàn)中可以找到，依靠一般的測(cè)量法測(cè)液壓缸的速度位移相當(dāng)復(fù)雜。它們也需要相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)算法則來控制。本文主要分析基于簡(jiǎn)單的PI控制器和沒有嚴(yán)格速度位移要求的液壓缸的控制方法。這種系統(tǒng)的控制方法比復(fù)雜的控制方法簡(jiǎn)單得多，由于它不需要特殊的傳感器而且容易被大多數(shù)工程師理解所以比較容易被廠商采用。 在設(shè)計(jì)一種控制方法時(shí)另一種特別的控制方法也需要了解，它也是液控中常用的一種方法。移動(dòng)液壓閥要求低泄漏，以前的液壓閥大們通常有很大的交迭。然而，使生產(chǎn)商能夠接受的這種線軸式液壓缸的驅(qū)動(dòng)性能相當(dāng)慢。這種具有很大交迭的重合以及激發(fā)很慢的液壓閥很難滿足現(xiàn)在的要求。交迭和較慢的驅(qū)動(dòng)使壓力控制變得相當(dāng)困難。 圖3起重機(jī)工作的不同情形 新的控制方法可以用一個(gè)例子清楚簡(jiǎn)單的描述出來。從入口端實(shí)行流控制，出口端就實(shí)現(xiàn)液壓力。流控制符合柏努力方程。液壓控制過程中PI控制器維持較小的壓力來提高效率并且可以防止氣穴現(xiàn)象。這些都是為了解決大交迭和較低的驅(qū)動(dòng)所做的工作，壓力控制器僅僅能排除控制中的一點(diǎn)問題。這就意味著如果控制人員想提高壓力，卻不能使液壓缸移動(dòng)，只能夠降低控制口的開口量。這樣做的作用只能使操作人員想改變活塞的方向時(shí)使它準(zhǔn)時(shí)脫離零位。這種情況下外力方向和活塞運(yùn)動(dòng)仍然不能改變，這種方式需要改進(jìn)。既然這樣，需要壓力控制器在出口變大時(shí)提供與外力方向相反的有用壓力，當(dāng)已知入口端的壓力下降的時(shí)候，它可以增加與外力相反的壓力。這個(gè)壓力也受PI控制器控制，如圖4所示就是是一個(gè)這種控制系統(tǒng)的控制模型結(jié)構(gòu)。 圖4減壓控制器 在寫本文的時(shí)候這種控制的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)在圖1所示的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上完成了，由于起重機(jī)上安裝了載荷單向閥，所以穩(wěn)定性沒有達(dá)到要求。然而，用液壓?jiǎn)蜗蜷y取代這種載荷單向閥，可以使系統(tǒng)的穩(wěn)定。在液壓系統(tǒng)中，載荷閉式閥可以實(shí)現(xiàn)超載保護(hù)和卸載保護(hù)兩種功能。由于在這種控制方法中使用伸縮閥機(jī)構(gòu)對(duì)卸載保護(hù)很起作用，因此在起升機(jī)構(gòu)中很有必要使用有這種功能的單向閥。一個(gè)操作單向閥的駕駛員可以做這一點(diǎn)，沒有增加復(fù)雜的動(dòng)力來阻止起重機(jī)的傾。安裝了這種單向閥，起重機(jī)操作人員不需要再增加更復(fù)雜的外力來防止起重機(jī)產(chǎn)生傾翻。 5. 結(jié)束語 即使沒有大量的實(shí)驗(yàn)設(shè)施，但是實(shí)驗(yàn)還是完成了，一個(gè)好的開始是成功的一半。這個(gè)論文題的大輪闊已經(jīng)確定，它是有意義而且合理的。這個(gè)工作分為需求分析、目前的系統(tǒng)分析、不同布局分析、近期的解決辦法的分析和最優(yōu)解決方案的發(fā)展趨勢(shì)分析五個(gè)部分。在本論題的最后，液壓隨車起重機(jī)的控制模將會(huì)被修改。 6. 感謝語 感謝 Danfoss Fluid Power A/S為這個(gè)研究提供了部分基金。也感謝H?jbjerg Maskinfabrik (HMF) A/S愿意為這種起重機(jī)的測(cè)試提供技術(shù)上的支持 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第一章 引言 液壓技術(shù)自18世紀(jì)末英國制成世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起，已有300年的歷史了，但其真正的發(fā)展只是在第二次世界大戰(zhàn)后50余年的時(shí)間內(nèi)，戰(zhàn)后液壓技術(shù)迅速向民用工業(yè)，在機(jī)床，工程機(jī)械，農(nóng)業(yè)機(jī)械，汽車等行業(yè)中逐步推廣。本世紀(jì)60年代以來，隨著原子能，空間技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，液壓技術(shù)得到了很大的發(fā)展，并滲透到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中去。當(dāng)前液壓技術(shù)正向高壓，高速，大功率，高效，低噪音，經(jīng)久耐用，高度集成化的方向發(fā)展。 隨著科技步伐的加快，液壓技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，液壓系統(tǒng)已成為主機(jī)設(shè)備中最關(guān)鍵的部分之一。但是，由于設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用和維護(hù)等方面的因素，影響了液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，了解系統(tǒng)工作原理，懂得一些設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用和維護(hù)等方面的知識(shí)，是保證液壓系統(tǒng)能正常運(yùn)行并極大發(fā)揮液壓技術(shù)優(yōu)勢(shì)的先決條件。 本文主要研究的是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要與主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 第二章 萬能外圓磨床 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是液壓機(jī)械的一個(gè)組成部分，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要同主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。著手設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 2.1 設(shè)計(jì)步驟 ????液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無嚴(yán)格的順序，各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。一般來說，在明確設(shè)計(jì)要求之后，大致按如下步驟進(jìn)行。 ????1）確定液壓執(zhí)行元件的形式； ????2）進(jìn)行工況分析，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)； ????3）制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖； ????4）選擇液壓元件； ????5）液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算； 2.2 明確設(shè)計(jì)要求 ????設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。在制定基本方案并進(jìn)一步著手液壓系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)之前，必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚。 ????1）主機(jī)的概況：用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等； ????2）液壓系統(tǒng)要完成哪些動(dòng)作，動(dòng)作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何； ????3）液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式，運(yùn)動(dòng)速度； ????4）各動(dòng)作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì)； ????5）對(duì)調(diào)速范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求； ????6）自動(dòng)化程序、操作控制方式的要求； ????7）對(duì)防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求； 8）對(duì)效率、成本等方面的要求。 第三章 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)工作原理及特點(diǎn) 3.1 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)工作原理 由萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)圖可見,這個(gè)系統(tǒng)利用工作臺(tái)擋塊和先導(dǎo)閥撥桿可以連續(xù)地實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和砂輪架的間隙自動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng),其工作情況如下。 液壓系統(tǒng)工作原理 工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng) 工作臺(tái)換向過程 砂輪架的快進(jìn)快退 砂輪架的周期進(jìn)給 工作臺(tái)液動(dòng)手動(dòng)互鎖 尾架頂尖的退出 機(jī)床的潤滑 壓力的測(cè)量 1. 工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng) 在液壓系統(tǒng)圖的狀態(tài)下，當(dāng)開停閥處于右位時(shí)，先導(dǎo)閥都處于右端位置，工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)，主油路的油液流動(dòng)情況為： 進(jìn)油路：液壓泵—換向閥（右位）—工作臺(tái)液壓缸右腔； 回油路：工作臺(tái)液壓缸左腔—換向閥（右位）—先導(dǎo)閥（右位）—開停閥（右位）—節(jié)流閥—油箱。 當(dāng)工作臺(tái)向右移到預(yù)定位置時(shí)，工作臺(tái)上的左擋塊撥動(dòng)先導(dǎo)閥閥芯，并使它最終處于左端的位置上。這時(shí)控制油路上a2點(diǎn)接通高壓油、a1點(diǎn)接通油箱，使換向閥亦處于其左端位置上，于是主油路的油液流動(dòng)變?yōu)? 進(jìn)油路：液壓泵—換向閥（左位）—工作臺(tái)液壓缸左腔； 回油路：工作臺(tái)液壓缸右腔—換向閥（左位）—先導(dǎo)閥（左位）—開停閥（右位）—節(jié)流閥—油箱。 這時(shí)，工作臺(tái)向左運(yùn)動(dòng)，并在其右擋塊碰上撥桿后發(fā)生與上述情況相反的變換，使工作臺(tái)右改變方向向右運(yùn)動(dòng)；如此不停的反復(fù)進(jìn)行下去，直到開停閥撥向左位時(shí)才使運(yùn)動(dòng)停下來。 2. 工作臺(tái)換向過程 工作臺(tái)換向時(shí)，先導(dǎo)閥先受到擋塊的操縱而移動(dòng)，接著又受到抖動(dòng)缸的操縱而產(chǎn)生快跳；換向的操縱油路則先后三次變換通流情況，使其閥芯產(chǎn)生第一次快跳，慢速移動(dòng)和第二次快跳。這樣就使工作臺(tái)的換向經(jīng)歷了迅速制動(dòng)、停留和迅速反向啟動(dòng)三個(gè)階段。當(dāng)系統(tǒng)圖中先導(dǎo)閥被撥桿推著向左移動(dòng)時(shí)，它的右制動(dòng)錐逐漸將通向節(jié)流閥的通道關(guān)小，使工作臺(tái)逐漸減速，實(shí)現(xiàn)預(yù)制動(dòng)。當(dāng)工作臺(tái)擋塊推動(dòng)先導(dǎo)閥直到先導(dǎo)閥閥芯右部環(huán)行槽使a2點(diǎn)接通高壓油，左部環(huán)行槽使a1點(diǎn)接通油箱時(shí)，控制油路被切換。這時(shí)左、右抖動(dòng)缸便推動(dòng)先導(dǎo)閥向左快跳，因?yàn)榇藭r(shí)左、右抖動(dòng)缸進(jìn)回油路為： 進(jìn)油路：液壓泵—精濾油器—先導(dǎo)閥（左位）—左抖動(dòng)缸； 回油路：右抖動(dòng)缸—先導(dǎo)閥（左位）—油箱。 由此可見，由于抖動(dòng)缸的作用引起先導(dǎo)閥快跳，就使換向閥兩端的控制油路一旦切換就迅速打開，為換向閥閥芯快速移動(dòng)創(chuàng)造了液流流動(dòng)條件，由于閥芯右端接通高壓油，使液動(dòng)換向閥閥芯開始向左移動(dòng)，即 進(jìn)油路：液壓泵—精濾油器—先導(dǎo)閥（左位）—單向閥I2—換向閥閥芯右端。 而液壓換向閥閥芯左端通向油箱的油路先后有三種接通情況，開始階段的情況如系統(tǒng)圖所示，回油路線為： 回油路（變換之一）：液動(dòng)換向閥閥芯左端—先導(dǎo)閥（左位）—油箱。 由于回路暢通無阻，閥芯移動(dòng)速度很大，主閥芯出現(xiàn)第一次快跳，右部制動(dòng)錐很快的關(guān)小主回油路的通道，使工作臺(tái)迅速制動(dòng)。當(dāng)換向閥閥芯快速移動(dòng)一小段距離后，它的中部臺(tái)肩移到閥體中間沉割槽處，使液壓缸兩腔油路相通，工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)。此后換向閥閥芯在壓力油作用下繼續(xù)左移時(shí)，直通先導(dǎo)閥的通道被切斷，回油流動(dòng)路線改為： 回油路（變換之二）：液動(dòng)換向閥閥芯左端—節(jié)流閥J—先導(dǎo)閥（左位）—油箱。 這時(shí)閥芯按節(jié)流閥J1調(diào)定的速度慢速移動(dòng)。由于閥體上的沉割槽寬度大與閥芯中部臺(tái)肩的寬度，液壓缸兩腔油路在閥芯慢速移動(dòng)期間繼續(xù)保持相通，使工作臺(tái)的停止持續(xù)一段時(shí)間，這就是工作臺(tái)在反向前的端點(diǎn)停留。最后，當(dāng)閥芯慢速移動(dòng)到其左部環(huán)行槽和先導(dǎo)閥相連的通道接通時(shí)，回油流動(dòng)路線又改變成 回油路（變換之三）：液動(dòng)換向閥閥芯左端—通道b1—換向閥左部環(huán)槽—先導(dǎo)閥（左位）—油箱。 這時(shí)，回油路又暢通無阻，閥芯出現(xiàn)第二次快跳，主油路被迅速切換，工作臺(tái)迅速反向啟動(dòng)，最終完成了全部換向過程。 3. 砂輪架的快進(jìn)快退運(yùn)動(dòng) 砂輪架的快進(jìn)快退運(yùn)動(dòng)由快動(dòng)閥操縱，由快動(dòng)缸來實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)圖的狀態(tài)下，快動(dòng)閥右位接入系統(tǒng)，砂輪架快速前進(jìn)到其最前端位置，快進(jìn)的終點(diǎn)位置是靠活塞與缸蓋的接觸來保證的，為了防止砂輪架在快速運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)處引起沖擊和提高快進(jìn)運(yùn)動(dòng)的重復(fù)位置精度，快動(dòng)缸的兩端設(shè)有緩沖裝置，并設(shè)有抵住砂輪架的閘缸，用以消除絲杠和螺母間的間隙?？靹?dòng)閥左位接入系統(tǒng)時(shí)，砂輪架快速后退帶其最后端位置。 4. 砂輪架的周期進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 砂輪架的周期進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由進(jìn)給閥操縱，由砂輪架進(jìn)給缸通過其活塞上的撥爪棘輪、齒輪、絲杠螺母等傳動(dòng)副來實(shí)現(xiàn)。砂輪架的周期進(jìn)給運(yùn)動(dòng)可以在工件左端停留時(shí)進(jìn)行，可以在工件右端停留時(shí)進(jìn)行，也可以在工件兩端停留時(shí)進(jìn)行，，也可以不進(jìn)行進(jìn)給。這些均由選擇閥的位置決定。在圖示狀態(tài)下，選擇閥選定的是“雙向進(jìn)給”，進(jìn)給閥在操縱油路的a1和a2點(diǎn)每次相互變換壓力時(shí)，向左或向右移動(dòng)一次，于是砂輪架便做一次間歇進(jìn)給。進(jìn)給量的大小由撥爪棘輪機(jī)構(gòu)調(diào)整，進(jìn)給快慢及平穩(wěn)性則通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥J3、J4來保證。 5. 工作臺(tái)液動(dòng)手動(dòng)的互鎖 工作臺(tái)液動(dòng)和手動(dòng)的互鎖由互鎖缸來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)開停閥處于圖示位置時(shí)，互鎖缸內(nèi)通入壓力油，推動(dòng)活塞使齒輪z1、z2脫開，工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)就不會(huì)帶動(dòng)手輪轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)開停閥左位接入系統(tǒng)時(shí)，互鎖缸接通油箱，活塞在彈簧作用下移動(dòng)，使z1、z2嚙合，工作臺(tái)就可以通過搖動(dòng)手輪來移動(dòng)，以調(diào)整工件。 6. 尾架頂尖的退出 尾架頂尖的退出是由一個(gè)腳踏式的尾架閥操縱，由尾架缸來實(shí)現(xiàn)。尾架頂尖只在砂輪架快速退出時(shí)才能后退以確保安全，因?yàn)檫@時(shí)系統(tǒng)中的壓力油必須在快動(dòng)閥左位接入時(shí)才能通入尾架閥處。 7. 機(jī)床的潤滑 液壓泵輸出的油液有一部分經(jīng)精濾油器到達(dá)潤滑穩(wěn)定器，經(jīng)穩(wěn)定器進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)及分流后，送至導(dǎo)軌、絲杠螺母、軸承等處進(jìn)行潤滑。 8. 壓力的測(cè)量 系統(tǒng)中的壓力可通過壓力表開關(guān)由壓力表測(cè)定，如：在壓力表開關(guān)處與左位時(shí)測(cè)出的是系統(tǒng)的工作壓力，而在右位時(shí)則可測(cè)出潤滑系統(tǒng)的壓力。 3.2 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)的特點(diǎn) 1. 該液壓系統(tǒng)采用了活塞桿固定式雙桿液壓缸，保證了左、右兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)速度一致，又減少了機(jī)床的占地面積。 2. 采用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的節(jié)流閥式調(diào)速回路，功率損失小，這對(duì)調(diào)速范圍不大，負(fù)載較小且基本恒定的磨床來說是合適的。此外，由于采用了回油節(jié)流調(diào)速回路，液壓缸回油中有背壓力，可以防止空氣滲入液壓系統(tǒng)，且有助于工作穩(wěn)定和加速工作臺(tái)的制動(dòng)。 3. 系統(tǒng)采用了HYY21/3P-25T型快跳操縱箱，結(jié)構(gòu)緊湊，操縱方便，換向精度和換向平穩(wěn)性都較高。此外，這種操縱箱使工作臺(tái)能作很短距離的高頻抖動(dòng)，有利于提高切入式磨削和階梯軸磨削的加工質(zhì)量。 第四章 制定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖 4.1制定基本方案 ????（1）制定調(diào)速方案 ????液壓執(zhí)行元件確定之后，其運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度的控制是擬定液壓回路的核心問題。 ????方向控制用換向閥或邏輯控制單元來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過換向閥的有機(jī)組合實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。對(duì)高壓大流量的液壓系統(tǒng)，現(xiàn)多采用插裝閥與先導(dǎo)控制閥的邏輯組合來實(shí)現(xiàn)。 ????速度控制通過改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)的調(diào)整方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者的結(jié)合——容積節(jié)流調(diào)速。 ????節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度。此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于這種系統(tǒng)必須用閃流閥，故效率低，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場(chǎng)合。 ????容積調(diào)速是靠改變液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來達(dá)到調(diào)速的目的。其優(yōu)點(diǎn)是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。但為了散熱和補(bǔ)充泄漏，需要有輔助泵。此種調(diào)速方式適用于功率大、運(yùn)動(dòng)速度高的液壓系統(tǒng)。 ????容積節(jié)流調(diào)速一般是用變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量，并使其供油量與需油量相適應(yīng)。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 ????節(jié)流調(diào)速又分別有進(jìn)油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。進(jìn)油節(jié)流起動(dòng)沖擊較小，回油節(jié)流常用于有負(fù)載荷的場(chǎng)合，旁路節(jié)流多用于高速。 ????調(diào)速回路一經(jīng)確定，回路的循環(huán)形式也就隨之確定了。 ????節(jié)流調(diào)速一般采用開式循環(huán)形式。在開式系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后，再排回油箱。開式回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。 容積調(diào)速大多采用閉式循環(huán)形式。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通，形成一個(gè)封閉的循環(huán)回路。其結(jié)構(gòu)緊湊，但散熱條件差。 ????（2）制定壓力控制方案 ????液壓執(zhí)行元件工作時(shí)，要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內(nèi)工作，也有的需要多級(jí)或無級(jí)連續(xù)地調(diào)節(jié)壓力，一般在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，通常由定量泵供油，用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力，并保持恒定。在容積調(diào)速系統(tǒng)中，用變量泵供油，用安全閥起安全保護(hù)作用。 ????在有些液壓系統(tǒng)中，有時(shí)需要流量不大的高壓油，這時(shí)可考慮用增壓回路得到高壓，而不用單設(shè)高壓泵。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中，某段時(shí)間不需要供油，而又不便停泵的情況下，需考慮選擇卸荷回路。 在系統(tǒng)的某個(gè)局部，工作壓力需低于主油源壓力時(shí)，要考慮采用減壓回路來獲得所需的工作壓力。 ????（3）制定順序動(dòng)作方案 ????主機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作，根據(jù)設(shè)備類型不同，有的按固定程序運(yùn)行，有的則是隨機(jī)的或人為的。工程機(jī)械的操縱機(jī)構(gòu)多為手動(dòng)，一般用手動(dòng)的多路換向閥控制。加工機(jī)械的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作多采用行程控制，當(dāng)工作部件移動(dòng)到一定位置時(shí)，通過電氣行程開關(guān)發(fā)出電信號(hào)給電磁鐵推動(dòng)電磁閥或直接壓下行程閥來控制接續(xù)的動(dòng)作。行程開關(guān)安裝比較方便，而用行程閥需連接相應(yīng)的油路，因此只適用于管路聯(lián)接比較方便的場(chǎng)合。 另外還有時(shí)間控制、壓力控制等。例如液壓泵無載啟動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間，當(dāng)泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，延時(shí)繼電器發(fā)出電信號(hào)使卸荷閥關(guān)閉，建立起正常的工作壓力。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機(jī)床、擠壓機(jī)壓力機(jī)等場(chǎng)合。當(dāng)某一執(zhí)行元件完成預(yù)定動(dòng)作時(shí)，回路中的壓力達(dá)到一定的數(shù)值，通過壓力繼電器發(fā)出電信號(hào)或打開順序閥使壓力油通過，來啟動(dòng)下一個(gè)動(dòng)作。 ????（4）選擇液壓動(dòng)力源 ????液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來提供，液壓源的核心是液壓泵。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。 ????為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。對(duì)在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。對(duì)長時(shí)間所需流量較小的情況，可增設(shè)蓄能器做輔助油源。 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。一般泵的入口要裝有粗過濾器，進(jìn)入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護(hù)元件的要求，通過相應(yīng)的精過濾器再次過濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁性過濾器或其他型式的過濾器。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對(duì)溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。 4.2 繪制液壓系統(tǒng)圖 ???? 萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互組合時(shí)要去掉重復(fù)多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動(dòng)作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)的工作效率。 ????為便于液壓系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)測(cè)，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設(shè)必要的檢測(cè)元件（如壓力表、溫度計(jì)等）。 見圖4-1； 圖4-1 液壓系統(tǒng)原理圖 第五章 萬能外圓磨床 液壓元件的選擇與專用件設(shè)計(jì) ?5.1 液壓泵的選擇 ????1）確定液壓泵的最大工作壓力pp ????? ??pp≥p1+Σ△p???????????????????? ????式中 p1——液壓缸或液壓馬達(dá)最大工作壓力； ??? Σ△p——從液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達(dá)入口之間總的管路損失。 Σ△p的準(zhǔn)確計(jì)算要待元件選定并繪出管路圖時(shí)才能進(jìn)行，初算時(shí)可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選?。汗苈泛?jiǎn)單、流速不大的，取Σ△p=（0.2～0.5）MPa；管路復(fù)雜，進(jìn)口有調(diào)閥的，取Σ△p=（0.5～1.5）MPa。 ????2）確定液壓泵的流量QP 多液壓缸或液壓馬達(dá)同時(shí)工作時(shí)，液壓泵的輸出流量應(yīng)為 QP≥K（ΣQmax）??? ????式中 K——系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取K=1.1～1.3； ????ΣQmax——同時(shí)動(dòng)作的液壓缸或液壓馬達(dá)的最大總流量，可從（Q-t）圖上查得。對(duì)于在工作過程中用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還須加上溢流閥的最小溢流量，一般取0.5×10-4m3/s。 ????系統(tǒng)使用蓄能器作輔助動(dòng)力源時(shí) ????式中 K——系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取K=1.2； ??? ????Tt——液壓設(shè)備工作周期（s）； ??? ????Vi——每一個(gè)液壓缸或液壓馬達(dá)在工作周期中的總耗油量（m3）； ??? ?????z——液壓缸或液壓馬達(dá)的個(gè)數(shù)。 3）選擇液壓泵的規(guī)格 根據(jù)以上求得的pp和Qp值，按系統(tǒng)中擬定的液壓泵的形式，從產(chǎn)品樣本或本手冊(cè)中選擇相應(yīng)的液壓泵。為使液壓泵有一定的壓力儲(chǔ)備，所選泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大25%～60%。 ????4）確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率 在工作循環(huán)中，如果液壓泵的壓力和流量比較恒定，即（p-t）、（Q-t）圖變化較平緩，則 ????式中 pp——液壓泵的最大工作壓力（Pa）； ???? ????QP——液壓泵的流量（m3/s）； ??????? ηP——液壓泵的總效率，參考表5-1選擇。 表5-１液壓泵的總效率 液壓泵類型 齒輪泵 螺桿泵 葉片泵 柱塞泵 總效率 0.6～0.7 0.65～0.80 0.60～0.75 0.80～0.85 ???? 限壓式變量葉片泵的驅(qū)動(dòng)功率，可按流量特性曲線拐點(diǎn)處的流量、壓力值計(jì)算。一般情況下，可取pP=0.8pPmax，QP=Qn，則 ????式中 ——液壓泵的最大工作壓力（Pa）； ??????????? ——液壓泵的額定流量（m3/s）。 ????在工作循環(huán)中，如果液壓泵的流量和壓力變化較大，即（Q-t），（p-t）曲線起伏變化較大，則須分別計(jì)算出各個(gè)動(dòng)作階段內(nèi)所需功率，驅(qū)動(dòng)功率取其平均功率 ????式中 t1、t2、…tn——一個(gè)循環(huán)中每一動(dòng)作階段內(nèi)所需的時(shí)間（s）； ?????????P1、P2、…Pn——一個(gè)循環(huán)中每一動(dòng)作階段內(nèi)所需的功率（W）。 按平均功率選出電動(dòng)機(jī)功率后，還要驗(yàn)算一下每一階段內(nèi)電動(dòng)機(jī)超載量是否都在允許范圍內(nèi)。電動(dòng)機(jī)允許的短時(shí)間超載量一般為25%。 5.2 液壓閥的選擇 ????1）閥的規(guī)格，根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過該閥的最大流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量選??；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)，要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。 控制閥的流量一般要選得比實(shí)際通過的流量大一些，必要時(shí)也允許有20%以內(nèi)的短時(shí)間過流量。 2）閥的型式，按安裝和操作方式選擇。 5.3 蓄能器的選擇 根據(jù)蓄能器在液壓系統(tǒng)中的功用，確定其類型和主要參數(shù)。 ????1）液壓執(zhí)行元件短時(shí)間快速運(yùn)動(dòng)，由蓄能器來補(bǔ)充供油，其有效工作容積為 ????式中 A——液壓缸有效作用面積（m2）； ???? ????l——液壓缸行程（m）； ??? ?????K——油液損失系數(shù)，一般取K=1.2； ??? ????QP——液壓泵流量（m3/s）； ??? ?????t——?jiǎng)幼鲿r(shí)間（s） ????2）作應(yīng)急能源，其有效工作容積為： ????式中 ——要求應(yīng)急動(dòng)作液壓缸總的工作容積（m3）。 有效工作容積算出后，根據(jù)有關(guān)蓄能器的相應(yīng)計(jì)算公式，求出蓄能器的容積，再根據(jù)其他性能要求，即可確定所需蓄能器。 5.4 管道尺寸的確定 ????（1）管道內(nèi)徑計(jì)算 ????式中? Q——通過管道內(nèi)的流量（m3/s）； ???????? υ——管內(nèi)允許流速（m/s），見表5-2: 計(jì)算出內(nèi)徑d后，按標(biāo)準(zhǔn)系列選取相應(yīng)的管子。 ????（2）管道壁厚δ的計(jì)算 表5-２ 允許流速推薦值 管道 推薦流速/（m/s） 液壓泵吸油管道 0.5～1.5，一般常取1以下 液壓系統(tǒng)壓油管道 3～6，壓力高，管道短，粘度小取大值 液壓系統(tǒng)回油管道 1.5～2.6 ????式中 p——管道內(nèi)最高工作壓力（Pa）； ??? ?????d——管道內(nèi)徑（m）； ???????[σ]——管道材料的許用應(yīng)力（Pa），[σ]= ； ??????? σb——管道材料的抗拉強(qiáng)度（Pa）； ???????n——安全系數(shù)，對(duì)鋼管來說，p＜7MPa時(shí)，取n=8；p＜17.5MPa時(shí)，取n=6；p＞17.5MPa時(shí)，取n=4。 5.5 油箱容量的確定 初始設(shè)計(jì)時(shí)，先按經(jīng)驗(yàn)公式（31）確定油箱的容量，待系統(tǒng)確定后，再按散熱的要求進(jìn)行校核。 ????油箱容量的經(jīng)驗(yàn)公式為 V=αQV?????????? ????式中 QV——液壓泵每分鐘排出壓力油的容積（m3）； ???????? α——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，見表5-3。 表5-3? 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)α 系統(tǒng)類型 行走機(jī)械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓機(jī)械 冶金機(jī)械 α 1～2 2～4 5～7 6～12 10 ??? ?在確定油箱尺寸時(shí)，一方面要滿足系統(tǒng)供油的要求，還要保證執(zhí)行元件全部排油時(shí)，油箱不能溢出，以及系統(tǒng)中最大可能充滿油時(shí)，油箱的油位不低于最低限度。 第六章 磨床中上料機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算 本章對(duì)磨床中上料機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。要求驅(qū)動(dòng)它的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)完成快速上升—慢速上升—停留—快速下降的工作循環(huán)。其垂直上升工件的重力為5000N，滑臺(tái)的重量為1000N，快速上升行程350mm，速度要求≥45mm/s；慢速上升行程為100mm，其最小速度為8mm/s；快速下降行程為450mm，速度要求≥55mm/s，滑臺(tái)采用V形導(dǎo)軌，其導(dǎo)軌面的夾角為90度，滑臺(tái)與導(dǎo)軌的最大間隙為2mm，起動(dòng)加速和減速時(shí)間均為0.5s，液壓缸的機(jī)械效率為0.91。 6.1 負(fù)載分析 1. 工作負(fù)載 FL=FG=（5000+1000）N=6000N 2. 摩擦負(fù)載 Ff=fFn/sin（∝/2） 由于工件為垂直起升，所以垂直作用于導(dǎo)軌的載荷可由其間隙和結(jié)構(gòu)尺寸求得Fn=120N，取fs=0.2，fd=0.1則有 靜摩擦負(fù)載 Ffs=（0.2*120/sin45）=33.94N 動(dòng)摩擦負(fù)載 Ffd=（0.1*120/sin45）=16.97N 3. 慣性負(fù)載 加速 Fa1=（G/g）*（△v/△t）=（6000/9.81）*（0.045/0.5）=55.05N 減速 Fa2=（G/g）*（△v/△t）=（6000/9.81）*（0.045-0.008）/0.5=45.26N 制動(dòng) Fa3=（G/g）*（△v/△t）=（6000/9.81）*（0.008/0.5）=9.79N 反向加速 Fa4=（G/g）*（△v/△t）=（6000/9.81）*（0.055/0.5）=67.28N 反向制動(dòng) Fa5=Fa4=67.82N 根據(jù)以上計(jì)算?？紤]到液壓缸垂直安放，其重量較大，為防止因自重而自行下滑，系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置平衡回路。因此在對(duì)快速向下運(yùn)動(dòng)的負(fù)載分析時(shí)，就不考慮滑臺(tái)的重量。 6.2 液壓缸主要參數(shù)的確定 1. 初選液壓缸的工作壓力 根據(jù)分析此設(shè)備的負(fù)載不大，按類型屬機(jī)床類，所以初選液壓缸的工作壓力為2.0Mpa。 2. 計(jì)算液壓缸的尺寸 A=F/P=6672.55/2000000m =33.36/10000m D= 4A/ = (4*33.36)/(10000*3.14159)m =6.52/100m 按標(biāo)準(zhǔn)?。篋=63mm。 根據(jù)快上和快下的速度比值來確定活塞桿的直徑： D/（D-d）=55/45 d=26.86mm 按標(biāo)準(zhǔn)取d=25mm。 則液壓缸的有效面積為： 無桿腔面積 A1= D/4=（ /4）*6.3cm =31.17cm 有桿腔面積 A2= （D –d ）/4= （6.3 –2.5 ）/4cm =26.26cm 3. 活塞桿穩(wěn)定性校核 因?yàn)榛钊麠U總行程為450mm，而活塞桿直徑為25mm，l/d=450/25=18>10，需要進(jìn)行穩(wěn)定性校核，由材料力學(xué)中的有關(guān)公式，根據(jù)該液壓缸一端支承一打鉸接取末端系數(shù)∮2=2，活塞桿材料用普通碳鋼則：材料強(qiáng)度試驗(yàn)值f=4.9*10 Pa，系數(shù) =1/5000，柔性系數(shù)∮1=85，Rk= J/A=d/4=6.25，因?yàn)閘/Rk=72<∮1 ∮2=85 2=120，所以有其臨界載荷Fk Fk=197413.15N 當(dāng)取安全系數(shù)為4時(shí)，F(xiàn)k/nk=49353.29N>6672.55N 所以，滿足穩(wěn)定性條件。 6.3 擬訂液壓系統(tǒng)圖 液壓系統(tǒng)圖的擬訂，主要考慮以下幾個(gè)方面的問題： 1. 供油方式 該系統(tǒng)在快上和快下時(shí)做需流量較大，且比較接近。在慢上時(shí)所需的流量較小，因此從提高系統(tǒng)的效率，節(jié)省能源的角度考慮，采用單個(gè)定量泵的供油方式顯然是不合適的，宜選用雙聯(lián)式定量葉片泵作為油源。 2. 調(diào)速回路 該系統(tǒng)在慢速時(shí)速度需要調(diào)節(jié)，考慮到系統(tǒng)功率小，滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度低，工作負(fù)載變化小，所以采用調(diào)速閥的回油節(jié)流調(diào)速回路。 3. 速度換接回路 由于快上和慢上之間速度需要換接，但對(duì)換接的位置要求不高，所以采用由行程開關(guān)發(fā)訊控制二位二通電磁閥來實(shí)現(xiàn)速度的換接。 4. 平衡及鎖緊 為防止在上端停留時(shí)重物下落和在停留期間內(nèi)保持重物的位置，特在液壓缸的下腔進(jìn)油路上設(shè)置了液控單向閥；另一方面，為了克服滑臺(tái)自重在快下過程中的影響，設(shè)置了一單向背壓閥。 本液壓系統(tǒng)的換向采用三位四通Y型中位機(jī)能的電磁換向閥。 6.4 液壓元件的選擇 1. 確定液壓泵的型號(hào)及電動(dòng)機(jī)功率 液壓缸在整個(gè)工作循環(huán)中最大工作壓力為1.93Mpa，由于該系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，所以取其壓力損失∑△p=0.4Mpa，所以液壓泵的工作壓力為 Pp=P+∑△p=（1.93+0.4）Mpa=2.33Mpa 兩個(gè)液壓泵同時(shí)向系統(tǒng)供油時(shí)，若回路中的泄露按10%計(jì)算，則兩個(gè)泵的總流量應(yīng)為qp=1.1*8.67L/min=9.537L/min，由于溢流閥最小穩(wěn)定流量為3L/min，而工進(jìn)時(shí)液壓缸所需要流量為1.5L/min，所以，高壓泵的輸出流量不得少于4.5L/min。 根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查產(chǎn)品目錄，選用YB1-6.3/6.3型的雙聯(lián)葉片泵，其額定壓力為6.3Mpa，容積效率 =0.85，總效率 =0.75，所以驅(qū)動(dòng)該泵的電動(dòng)機(jī)的功率可由泵的工作壓力和輸出流量qp=2*6.3*910*0.85*10 L/min求出 Pp=（p *q ）/ =504.83W 查電機(jī)產(chǎn)品目錄，擬選用電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y90S-6，功率為750W，額定轉(zhuǎn)速為910r/min。 2. 選擇閥類元件及輔助元件 根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和通過各個(gè)閥類元件和輔助元件的流量，可選出這些元件的型號(hào)及規(guī)格如表6-1和表6-2所示。 表6-1 液壓元件型號(hào)及規(guī)格（GE系列） 序 號(hào) 名 稱 通過流量 型號(hào)及規(guī)格 1 濾油器 11.47 XLX-06-80 2 雙聯(lián)葉片泵 9.75 YB1-6.3/6.3 3 單向閥 4.875 AF3-Ea10B 4 外控順序閥 4.875 XF3-10B 5 溢流閥 3.375 YF3-10B 6 三位四通電磁換向閥 9.75 34EF3Y-E10B 7 單向順序閥 11.57 AXF3-10B 8 液控單向閥 11.57 YAF3-Ea10B 9 二位二通電磁換向閥 8.21 22EF3-E10B 10 單向調(diào)速閥 9.75 AQF3-E10B 11 壓力表 　 Y-100T 12 壓力表開關(guān) 　 KF3-E3B 13 電動(dòng)機(jī) 　 Y90S-6 表6-2 液壓元件及規(guī)格（疊加閥系列） 序號(hào) 名稱 通過流量 型號(hào)及規(guī)格 1 濾油器 11.47 XLX-06-80 2 雙聯(lián)葉片泵 9.75 YB1-6.3/6.3 3 底板塊 9.75 EDKA-10 4 壓力表開關(guān) 4K-F10D-1 5 外控順序閥 4.875 XY-F10D-P/O（P1）—1 6 溢流閥 3.375 Y1-F10D-P1/O-1 7 單向閥 4.875 A-F10D-P/PP1 8 電動(dòng)單向調(diào)速閥 9.75 QAE-F6/10D-AU 9 單向順序閥 11.57 XA-Fa10D-B 10 液控單向閥 11.57 AY-F10D-B（A） 11 三位四通電磁換向閥 9.75 34EY-H10BT 12 壓力表 　 Y-100T 13 電動(dòng)機(jī) 　 Y90S-6 油管：油管內(nèi)徑一般可參照所接元件接口尺寸確定，也可按管路中允許流速計(jì)算。在本例中，出油口采用內(nèi)徑為8mm，外徑為10mm的紫銅管。 油箱：油箱容積根據(jù)液壓泵的流量計(jì)算，取其體積V=（5~7）qp，即V=70L。 6.5 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 1. 壓力損失及調(diào)定壓力的確定 根據(jù)計(jì)算慢上時(shí)管道內(nèi)的油液流動(dòng)速度約為0.50m/s，通過的流量為1.5L/min，數(shù)值較小，主要壓力損失為調(diào)速閥兩端的壓降；此時(shí)功率損失最大；而在快下時(shí)滑臺(tái)及活塞組件的重量由背壓閥所平衡，系統(tǒng)工作壓力很低，所以不必驗(yàn)算，因而必須以快進(jìn)為依據(jù)來計(jì)算卸荷閥和溢流閥的調(diào)定壓力，由于供油流量的變化，其快上時(shí)液壓缸的速度為 v1=qp/A1=0.052m/s=52mm/s 此時(shí)油液在進(jìn)油管中的流速為v=qp/A=3.23m/s。 2. 局部壓力損失 局部壓力損失包括管道安裝和管接頭的壓力損失和通過液壓閥的局部壓力損失，前者視管道具體安裝結(jié)構(gòu)而定，一般取沿程壓力損失的10%；而后者則與通過閥的流量大小有關(guān)，若閥的額定流量和額定壓力損失為qn和△pn，，則當(dāng)通過閥的流量為q時(shí)的閥的壓力損失為△pv為 △pv=△pn（q/qn） 因?yàn)镚E系列10mm通徑的閥的額定流量為63L/min，疊加閥10mm通徑系列的額定流量為40L/min，而在本例中通過每一個(gè)閥的最大流量?jī)H為9.75L/min，所以通過整個(gè)閥的壓力損失很小，可以忽略不計(jì)。 同理，快上時(shí)回油路上的流量q =（q *A ）/A =8.21L/min，則回油路油管中的流速v=2.72m/s。由此可計(jì)算出Re=vd/v=217.6， =75/Re=0.345，所以回油路上的沿程壓力損失為0.287MPa。 （1） 總的壓力損失 由上面的結(jié)果可求出 ∑△p=△p1+（A2/A1）*△p2=0.637MPa 原設(shè)∑△p=0.4MPa，這與計(jì)算結(jié)果略有差異，應(yīng)用計(jì)算出的結(jié)果來確定系統(tǒng)中壓力閥的調(diào)定值。 （2） 壓力閥的調(diào)定值 雙聯(lián)泵系統(tǒng)中卸荷閥的調(diào)定值應(yīng)該滿足快進(jìn)的要求，保證雙泵同時(shí)向系統(tǒng)供油，因而卸荷閥的調(diào)定值應(yīng)略大于快進(jìn)時(shí)泵的供油壓力 Pp=F/A1+∑△p=（1.93+0.637）MPa=2.567MPa 所以卸荷閥的調(diào)定壓力應(yīng)取2.6MPa為宜。 溢流閥的調(diào)定壓力應(yīng)大于卸荷閥調(diào)定壓力0.3~0.5MPa，所以取溢流閥調(diào)定壓力為3MPa。 背壓閥的調(diào)定壓力以平衡滑臺(tái)自重為依據(jù)，即 P背=0.32MPa，取p背=0.4MPa。 3. 系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升 根據(jù)以上的計(jì)算可知，在快上時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸入功率為Pp= / =563.33W；慢上時(shí)的電動(dòng)機(jī)的輸入功率為Pp1= / =325W；而快上時(shí)其有用功率為P1=313.63W；慢上時(shí)的有效功率為48.25W；所以慢上時(shí)的功率損失為276.75W略大于快上時(shí)的功率損失249.7W，現(xiàn)以較大的值來校核其熱平衡，求出發(fā)熱溫升。 設(shè)油箱的三個(gè)邊長在1：1：1~1：2：3范圍內(nèi)，則散熱面積為A=0.065 V =1.104m ，假設(shè)通風(fēng)良好，取h=15/1000Kw/（m * C），所以油液的溫升為 △ t=H/hA=16.71 C 室溫為20 C，熱平衡溫度為36.71 C<65 C，沒有超出允許范圍。 第七章 外圓磨床的故障分析及維修 7.1 外圓磨床的故障分析 1．磨削時(shí)，工件表面產(chǎn)生螺旋線 砂輪主軸中心線對(duì)工作臺(tái)移動(dòng)的平行度超差。 工作臺(tái)導(dǎo)軌潤滑油浮力過大，使工作臺(tái)在運(yùn)動(dòng)中擺動(dòng)。 修整砂輪時(shí)冷卻不夠，金剛鉆發(fā)熱膨脹，使砂輪工作面修不平。 工作臺(tái)低速時(shí)有爬行現(xiàn)象和不穩(wěn)定，使修整砂輪表面不均勻。 砂輪法蘭內(nèi)錐面與主軸外錐面接觸不好。 砂輪主軸中心對(duì)工作臺(tái)移動(dòng)的平行度一定要保證，特別是上母線精度。 當(dāng)磨削時(shí)出現(xiàn)單邊火花，要進(jìn)行排隊(duì)也可將砂輪工作面修理工正成微量鼓形，修去砂輪的兩角。 將百分表測(cè)量架吸在機(jī)床上，表頭觸及工作臺(tái)面，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)。 要保持砂輪工作面的平整。修整砂輪時(shí)要有充分的冷卻液。 檢查砂輪法蘭內(nèi)錐面是否有毛刺，半用涂色法檢查錐孔與錐面的接觸是否良好。 2．磨削時(shí)，工件表面產(chǎn)生多角形波 砂輪主軸與軸瓦間隙過大。 尾架套筒與尾架孔的間隙過大，底面接觸不良。 頭架主軸裝配不良，軸承間隙不合理。 工作中心孔與頭、尾架二項(xiàng)尖接觸不良。 砂輪靜平衡不好，或砂輪切削刃變鈍。 檢查主軸與軸瓦的接觸面積，并重新高速主軸與軸瓦的間隙。 修復(fù)尾架套筒與尾架休的間隙，底面接觸不好應(yīng)修。 檢查頭架主軸精度，若超差應(yīng)重新裝配，并檢查其他部件是否擦邊。 檢查工件的中心孔與頂尖接觸面。 新裝的砂輪必須進(jìn)行二次靜平衡以消除由于砂輪不平衡廁引起的振動(dòng)。 　 3． 磨削時(shí)，工件內(nèi)錐孔的母線不直 內(nèi)圓磨具與頭架中心線的等高超差。 磨削內(nèi)錐孔的外錐面時(shí)，裝上卡盤和工件后，由于卡盤和工件的重量，導(dǎo)致頭架部工件的中心線與內(nèi)圓磨具主軸中心線等高精度超差。 按要求檢查和修復(fù)內(nèi)圓磨具支架孔中心線與頭架主軸中心線的不等高度。 先在卡盤上裝一只工件，并把工件內(nèi)孔光磨，再將校表?xiàng)U用平行夾緊固在內(nèi)圓磨具的磨桿上，表頭觸及工件的內(nèi)孔表面，旋轉(zhuǎn)磨桿360度，并高速主軸軸承的間隙，使之達(dá)到要求。 4．磨削時(shí)，工件精度達(dá)不到精度 頭架主軸錐孔中心線對(duì)工作臺(tái)移動(dòng)方向的平行度，對(duì)工件 精度有一定的影響此誤差大，使工件在水平面內(nèi)彎曲，經(jīng)磨削受力后，對(duì)工件精度影響大。 砂輪主軸中心線對(duì)工作臺(tái)移動(dòng)方向的平行度誤差大，上母線超差。 頭架和尾架的中心連線對(duì)工作臺(tái)移動(dòng)方向的平行度超差。 工作的中心孔與頭尾架二頂尖的接觸不良，影響工件圓度。 按要求保證頭架主軸中心線對(duì)工作臺(tái)移動(dòng)方向的平行度。 按要求保證吵輪主軸中心線對(duì)工作臺(tái)移動(dòng)方向的平行度。 做這項(xiàng)精度時(shí)，頭尾架靠得越近越好。 任何磨加工工件都應(yīng)研磨中心孔，使工件與頭尾架中心保持同一直線。 　 5．工件表面粗糙度大，有拉毛，劃傷痕跡 砂輪主軸與軸瓦因磨損間隙增大，使砂輪主軸剛性減弱。 砂輪因磨削時(shí)間較長而變鈍及砂孔被堵塞。 振源的影響 修正砂輪時(shí)工作臺(tái)爬行，使砂輪工作面不平整。 砂輪材質(zhì)的選擇不當(dāng)。 按機(jī)床精度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量并調(diào)查砂輪主軸與軸瓦間的間隙。 經(jīng)常修整砂輪表面，對(duì)冷卻液定期更換，并清除冷卻管雜物。 對(duì)新裝的砂輪及電動(dòng)機(jī)必須進(jìn)行靜平衡和動(dòng)平衡。 要削除工作臺(tái)在行程中的不穩(wěn)定現(xiàn)象。 根據(jù)工件的材料性質(zhì)來選擇砂輪。 6．砂輪架主軸“抱軸” 主軸與軸瓦的間隙太小。 主軸的前、后軸承不同心。 主軸潤滑油中的雜物嵌入主軸與軸瓦之間。 軸瓦的方向裝反。 主軸與軸承的間隙一定要好。 在檢查和裝配砂輪時(shí)，應(yīng)用定心工藝套來保證主軸中心與體殼二孔中心的同心度。 潤滑油必須保持清潔。 軸瓦上的箭頭方向必須與主軸的旋轉(zhuǎn)方向一致。 7．砂輪架快速行程重復(fù)定位有誤差 橫進(jìn)給機(jī)構(gòu)絲杠前端的機(jī)械定位螺釘未調(diào)整好。 橫進(jìn)給絲杠前端與定位螺釘接觸處有毛刺或臟物。 將砂輪架底座前端的定位螺伢旋出，以最大的行程快速行進(jìn)砂輪架，午分表座固定在工作臺(tái)上，表觸及砂輪架，得出某一讀數(shù)。 旋出定位螺釘，對(duì)之進(jìn)行調(diào)整。旋入時(shí)一定要做好清潔工作。 8．進(jìn)刀刻度不準(zhǔn) 輔助壓力油油壓低，使閘缸作用降低。 前罩上定位爪孔與銷軸間隙大，造成定位時(shí)位置變化。 前罩殼與床身無定位銷釘。 底座上齒輪套與絲杠接觸之導(dǎo)向孔的間隙大，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)，絲杠有擺動(dòng)。 適當(dāng)提高輔助壓力油的油壓。 重配爪銷。 固緊罩殼的螺釘。 若齒輪套與絲杠的導(dǎo)向部分間隙過大，則應(yīng)更換。 9．內(nèi)圓磨具軸承燒環(huán)及加工精度差 軸承預(yù)加負(fù)荷不對(duì)，或內(nèi)外隔圈尺寸不對(duì)。 潤滑不良，使軸承溫升增高。 軸承的精度較低，影響工作的精度。 皮帶拉得過緊。 裝配不當(dāng)。 在軸承預(yù)加負(fù)荷5KG的前提下，測(cè)量軸承內(nèi)外圈厚度差，內(nèi)隔圈厚度等于一對(duì)軸承預(yù)加負(fù)荷的計(jì)算厚度。 裝配磨具時(shí)，每只軸承加潤滑脂1.5KG即可。 應(yīng)按機(jī)床說明書中的規(guī)定，選用軸承的等級(jí)，即不低于D級(jí)。 應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)皮帶。 裝配時(shí)應(yīng)嚴(yán)格清先軸承，切勿用壓縮空氣吹轉(zhuǎn)軸承。 7.2 外圓磨床的維修 機(jī)床液壓系統(tǒng)在運(yùn)行中常有故障發(fā)生，如：噪聲、爬行、泄漏、油溫過高、換向沖擊大、壓力提不高、運(yùn)動(dòng)速度低于規(guī)定值等現(xiàn)象，從故障原因現(xiàn)場(chǎng)分析看，一般是某些液壓元件失靈和液壓系統(tǒng)中各液壓元件綜合因素造成，另外機(jī)械、電器、以及外界因素也會(huì)引起液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障。由于液壓機(jī)床種類繁多，故障現(xiàn)象千變?nèi)f化，只有掌握切合實(shí)際的檢修方法，積累檢修經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，才能不斷地提高檢修技能，在具體的現(xiàn)場(chǎng)修理過程中，筆者根據(jù)多年的教學(xué)和實(shí)踐總結(jié)出對(duì)機(jī)床液壓系統(tǒng)故障采用看、聽、測(cè)、查的四字修理方法，可達(dá)到迅速準(zhǔn)確的檢出故障和排除故障的目的。 　　看。即通過視覺察看故障，察看故障現(xiàn)象正確與否直接影響修理工藝的制定，如M1432A萬能外圓磨床出現(xiàn)工作臺(tái)爬行故障，在察看這種不正常狀態(tài)時(shí)，一看該機(jī)床的技術(shù)檔案所記錄的修理資料和操作者、修理工對(duì)故障現(xiàn)象的反映，為分析故障作資料準(zhǔn)備，這是故障檢修的第一步；二看爬行故障出現(xiàn)是否在低速運(yùn)行時(shí)較多，因低速運(yùn)行時(shí)導(dǎo)軌潤滑油膜變薄(甚至形不成油膜)，油楔作用降低，部分油膜被破壞，使工作臺(tái)與床身導(dǎo)軌摩擦面的摩擦阻力發(fā)生變化，其現(xiàn)象在輕微時(shí)，用眼看不到，用手摸工作臺(tái)則有感覺，嚴(yán)重爬行則可見到工作臺(tái)大距離的竄動(dòng)；三看空氣是否侵入液壓系統(tǒng)，其現(xiàn)象是空氣侵入不多則液壓油中會(huì)有針狀氣泡，逐漸油液會(huì)變成乳白色，空氣多則油箱表面會(huì)浮有許多氣泡，壓力表波動(dòng)值大；四看液壓系統(tǒng)中各管路閥體的緊固螺釘螺母是否有松動(dòng)，密封墊是否損壞而出現(xiàn)液壓油泄漏，或者工作臺(tái)導(dǎo)軌接觸面缺乏潤滑油而產(chǎn)生干摩擦或半干摩擦，增加了運(yùn)動(dòng)阻力而會(huì)產(chǎn)生工作臺(tái)爬行故障。 　　聽。監(jiān)聽是機(jī)床修理的一項(xiàng)重要手段，一般機(jī)床在運(yùn)行中都有正常的運(yùn)行聲，如果出現(xiàn)運(yùn)行聲增大，產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)聲或沖擊聲則為故障，如：M7120A型臥軸矩臺(tái)平面磨床，液壓動(dòng)力源大部分使用齒輪油泵工作，而這種泵的結(jié)構(gòu)本身壓力脈動(dòng)較大，易產(chǎn)生噪聲，特別是油泵吸入空氣后或溢流閥、單向閥、電磁閥出現(xiàn)的彈簧鋼球與閥座不密封、滑閥與閥體間隙磨損過大、閥內(nèi)有污物、滑閥拉毛等嚴(yán)重現(xiàn)象，油泵則會(huì)發(fā)生“吱嗡”、“吱嗡”十分刺耳的噪聲，因此液壓機(jī)床故障在運(yùn)行中可以通過監(jiān)聽手段查出。 　　測(cè)，即測(cè)量。在檢查液壓系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)狀況時(shí)，需要測(cè)量系統(tǒng)的主壓力和輔助油壓力是否達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定值，如M7130臥軸矩臺(tái)平面磨床調(diào)節(jié)溢流閥主系統(tǒng)壓力應(yīng)達(dá)到1～2MPa，潤滑油壓力達(dá)到0.2～0.3MPa，以保證油路系統(tǒng)在運(yùn)行中負(fù)荷穩(wěn)定。液壓系統(tǒng)的測(cè)量工作，包括工作臺(tái)最高移動(dòng)速度的測(cè)量，各電動(dòng)機(jī)額定速度的測(cè)量，液壓元件閥體孔、閥芯磨損后間隙的測(cè)量，磨頭主軸旋轉(zhuǎn)精度的測(cè)量，床身導(dǎo)軌幾何精度的測(cè)量及液壓油缸對(duì)工作臺(tái)導(dǎo)軌的垂直平面、水平平面的定位精度測(cè)量，根據(jù)測(cè)量所得的數(shù)據(jù)為依據(jù)對(duì)液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行分析研究而定出修理工藝和方法。 　　查，即檢查。液壓系統(tǒng)故障的檢查可依照液壓機(jī)床工作原理圖分主壓力油系統(tǒng)和輔助壓力系統(tǒng)劃出故障樹分析圖，逐段分區(qū)域進(jìn)行細(xì)心、準(zhǔn)確、全面的檢查，如果機(jī)修人員經(jīng)驗(yàn)豐富，也可根據(jù)故障現(xiàn)象在系統(tǒng)中分幾個(gè)檢查點(diǎn)，查找故障，如M1432A型萬能外圓磨床，運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)工作臺(tái)左行終了不能換向的故障，則可在該系統(tǒng)工作臺(tái)換向過程的制動(dòng)階段、停留階段和啟動(dòng)階段的三個(gè)階段，分為三個(gè)檢查點(diǎn)進(jìn)行檢查。 　　(1)制動(dòng)階段工作狀況故障檢查：工作臺(tái)換向時(shí)制動(dòng)分兩步，即先導(dǎo)閥的預(yù)制動(dòng)和換向閥的終制動(dòng)是否有故障，從液壓系統(tǒng)運(yùn)行圖來看，當(dāng)工作臺(tái)左行至接近終點(diǎn)位置時(shí)，其撞塊碰上換向桿，撥動(dòng)先導(dǎo)閥開始向右移動(dòng)，在移動(dòng)過程中，先導(dǎo)閥上的制動(dòng)錐將液壓回油通路逐漸關(guān)小(是否能關(guān)小)，使主回油路受到節(jié)流，工作臺(tái)速度減慢，實(shí)現(xiàn)預(yù)制動(dòng)。由于先導(dǎo)閥的移動(dòng)，控制換向閥的油路被切換，使控制油路來的壓力油進(jìn)入換向閥左端油腔，推動(dòng)換向閥向右移動(dòng)(閥芯是否能向右移動(dòng))，由于此時(shí)回油路直通油池，所以換向閥閥芯迅速地從左端原位快跳到中間位置(換向閥的第一次快跳)，壓力油同時(shí)進(jìn)入工作臺(tái)液壓缸左右腔，兩腔壓力平衡，工作臺(tái)應(yīng)迅速停止實(shí)現(xiàn)終制動(dòng)，否則就有故障應(yīng)檢查排除。 　　(2)停留階段工作狀況故障檢查，換向閥第一次快跳結(jié)束后，換向閥繼續(xù)右移(是否右移)工作臺(tái)液壓缸左、右腔應(yīng)一直互通壓力油，使工作停止不動(dòng)。 　　(3)啟動(dòng)階段工作狀況故障檢查，換向閥繼續(xù)右移時(shí)，右腔回油經(jīng)換向閥芯沉割槽、先導(dǎo)閥流回油池，換向閥應(yīng)作第二次快跳，直到右端終點(diǎn)位置(是否有壓力油推動(dòng)換向閥芯移動(dòng)到右端終點(diǎn))，此時(shí)換向閥應(yīng)迅速切換主壓力油路，工作臺(tái)作啟動(dòng)反向，否則就存在故障，應(yīng)在此故障點(diǎn)進(jìn)行分析檢查修理。 　　實(shí)踐證明，機(jī)床液壓系統(tǒng)故障點(diǎn)難發(fā)現(xiàn)，易排除，但只要按照上述看、聽、測(cè)、查四字方法進(jìn)行，修理工作并不難。值得注意的是：液壓系統(tǒng)故障現(xiàn)象錯(cuò)綜復(fù)雜，執(zhí)行四字方法要靈活運(yùn)用，某些情況下要將看、聽、測(cè)、查四字有機(jī)地結(jié)合實(shí)施，就能使修理工作效率達(dá)到事半功倍而圓滿的結(jié)束修理任務(wù) 第八章 總結(jié) 本文主要研究的是萬能外圓磨床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要與主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。著手設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 第九章 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) 時(shí)間過得真快，轉(zhuǎn)眼間兩個(gè)月的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)就要結(jié)束了。由于基礎(chǔ)薄弱，設(shè)計(jì)起來很困難，剛拿到課題時(shí)找資料是第一大難關(guān)，那時(shí)腦子里一片紊亂，無從下手，記得當(dāng)時(shí)在圖書館呆了幾個(gè)下午，挑了好多的書，但總是無法把那些片段串聯(lián)成一個(gè)方案，后來通過俞老師和同學(xué)們的幫忙，漸漸有了頭緒，確定了方案，正式著手設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)只有拿著書本慢慢學(xué)，參考書本，經(jīng)過兩個(gè)月的摸索和學(xué)習(xí)，把原本不清楚的東西都學(xué)會(huì)了，在這期間走過彎路，不知所措，經(jīng)過指導(dǎo)老師俞老師細(xì)心的講解加上自己的努力，同學(xué)的幫助，終于完成了設(shè)計(jì)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我以前學(xué)過的理論知識(shí)起到了很好的回顧作用，以前在校學(xué)習(xí)時(shí)不夠清楚如何應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，對(duì)所學(xué)的課程不能很好的融會(huì)貫通。以前我們每學(xué)期都會(huì)有一些各個(gè)科目的課程設(shè)計(jì)，但那樣的設(shè)計(jì)都會(huì)在老師的不斷提醒下完成，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)就有所不同，它需要自己去查找資料，自己拿出方案，找出設(shè)計(jì)的突破口，經(jīng)過一個(gè)月左右的努力，這次設(shè)計(jì)才有了一個(gè)明確的思路。 在設(shè)計(jì)中遇到很多困難卻令我難忘，特別在用AUTO CAD制圖在繪制液壓原理圖時(shí)，由于對(duì)AUTO CAD軟件應(yīng)用不熟練，還得邊翻書自學(xué)邊畫圖，畫一張簡(jiǎn)單的圖往往要花上幾天的時(shí)間，還要將畫好的原理圖復(fù)制到WORD中，進(jìn)行排版。雖然麻煩，但這次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)AUTO CAD軟件有了進(jìn)一步的了解，并能較為熟練的應(yīng)用它。 通過本次設(shè)計(jì)，我對(duì)液壓方面的知識(shí)有了更深一步的了解，也進(jìn)一步掌握了各類液壓元件的功能以及經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的故障。為以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 我們即將步入社會(huì)，我們面臨的將會(huì)是更多的困難和挑戰(zhàn)，只要我們努力學(xué)習(xí)，勇于實(shí)踐，勤學(xué)好問，就會(huì)懂得以前不明白或不十分明白的道理，就會(huì)很快地成長和成熟起來，我也相信，憑著我自強(qiáng)不息，勇于拼搏的精神，定能很快 適應(yīng)這個(gè)多變的社會(huì)，充分發(fā)揮長處，朝我的方向不斷前進(jìn)，前進(jìn)，再前進(jìn)！ 總之，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的創(chuàng)新思維的能力，自學(xué)的能力，學(xué)以致用的能力都得到提高為，這為我以后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 29 第十章 致 謝 將近兩個(gè)月的畢業(yè)論文階段結(jié)束了，這次畢業(yè)課程設(shè)計(jì)使我受益匪淺，為以后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。在此，感謝學(xué)院為我們精心安排的畢業(yè)課程設(shè)計(jì)和良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，使我們能更快更好地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這段時(shí)間里，我得到了許多老師和朋友的關(guān)心和幫助。 首先，我要對(duì)我的指導(dǎo)老師俞云強(qiáng)表示最誠摯的謝意，在整個(gè)做畢業(yè)論文期間，俞老師無微不至的關(guān)心我的學(xué)習(xí)和生活，課題遇到困難時(shí)更是關(guān)注著課題的進(jìn)程。俞老師高深的學(xué)術(shù)造詣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和勤勉的工作精神以及他平易近人的態(tài)度使我受益終身。 同時(shí)也要感謝我的班主任曾文萱老師，在課題的進(jìn)行階段給我提出了許多有創(chuàng)新的觀點(diǎn)。 在我做畢業(yè)論文期間我的同學(xué)給予了我很大的幫助，在我遇到困難的時(shí)候，總是不斷給我提出許多有價(jià)值的意見，并且經(jīng)常鼓勵(lì)我。 最后感謝在我的課題進(jìn)行中給予我?guī)椭乃械呐笥褌儯? 呂 鵬 二零零八年四月 參考文獻(xiàn) 1.左健民. 液壓與氣壓傳動(dòng). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 2.雷天覺. 壓力工程手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990 3.章宏甲，黃宜主. 機(jī)床液壓傳動(dòng). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987 4.叢莊遠(yuǎn)，劉震北. 液壓技術(shù)基本理論. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1989 5.林建亞，何存興. 液壓元件. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988 6.左健民. 液壓傳動(dòng)學(xué)習(xí)指導(dǎo). 南京：河南大學(xué)出版社，1989