液壓傳動系統(tǒng)在機械制造中的運用畢業(yè)論文

1、畢 業(yè) 論 文 題 目 學生姓名 指導教師 專 業(yè) 班 級 學 號 17 / 19文檔可自由編輯打印液壓傳動系統(tǒng)在機械制造中的運用摘 要液壓傳動控制是工業(yè)中經(jīng)常用到的一種控制方式，它采用液壓完成傳遞能量的過程。因為液壓傳動控制方式的靈活性和便捷性，液壓控制在工業(yè)上受到廣泛的重視。液壓傳動是研究以有壓流體為能源介質(zhì)，來實現(xiàn)各種機械和自動控制的學科。液壓傳動利用這種元件來組成所需要的各種控制回路，再由若干回路有機組合成為完成一定控制功能的傳動系統(tǒng)來完成能量的傳遞、轉(zhuǎn)換和控制。 從原理上來說，液壓傳動所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理，就是說，液體各處的壓強是一致的，這樣，在平衡的系統(tǒng)中，比較小的活

2、塞上面施加的壓力比較小，而大的活塞上施加的壓力也比較大，這樣能夠保持液體的靜止。所以通過液體的傳遞，可以得到不同端上的不同的壓力，這樣就可以達到一個變換的目的。我們所常見到的液壓千斤頂就是利用了這個原理來達到力的傳遞。 關鍵字：液壓，傳動系統(tǒng)，萬能外園磨床Pick to Hydraulic pressure drive control is a kind of control mode is often used in the industry, it adopts hydraulic pressure to complete energy transfer process. For hydr

3、aulic drive control method of flexibility and convenience, hydraulic control is being widely in industry. Hydraulic transmission is the study of pressure in a fluid medium for energy, to achieve a variety of machinery and automatic control subjects. Hydraulic drive needed to use this component to fo

4、rm a variety of control circuit, and completed by several loop organic combination for a certain control function of the transmission system to accomplish the transmission of energy, conversion and control. In principle, the hydraulic transmission is based on the basic principle is the PASCAL's

5、principle, that is, in all parts of the liquid pressure is consistent, in this way, the balance of the system, the smaller piston top pressure is small, and the big pressure on the piston is bigger, it can keep the liquid stationary. Through liquid, so can be different on the different pressure, so

6、that you can achieve the goal of a transformation. We are common to the hydraulic jack is to use the principle to achieve the force transfer. Key words: hydraulic transmission system, universal cylindrical grinder目 錄第1章 前言11.1液壓傳動的基本原理21.2基于單一技術的傳動方式31.2.1機械傳動31.2.2液力傳動31.2.3液壓傳動41.2.4電力傳動51.3發(fā)展中的復合

7、傳動技術51.3.1液壓與機械和液力的傳動的復合51.3.2液壓與電力的傳動復合6第二章 液壓傳動系統(tǒng)在萬能外圓磨床中的運用72.1能外圓磨床的設計92.2.1磨料102.2.2粒度102.3. 3結合劑112.3. 4硬度122.3.5目前，液壓傳動發(fā)展的動向13第3章 液壓系統(tǒng)的工作原理13參考文獻22致謝23第一章 前言1.1液壓傳動基本原理液壓傳動中所需要的元件主要有動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件等。其中液壓動力元件是為液壓系統(tǒng)產(chǎn)生動力的部件，主要包括各種液壓泵。液壓泵依靠容積變化原理來工作，所以一般也稱為容積液壓泵。齒輪泵是最常見的一種液壓泵，它通過兩個嚙合的齒輪的轉(zhuǎn)動使得液

8、體進行運動。其他的液壓泵還有葉片泵、柱塞泵，在選擇液壓泵的時候主要需要注意的問題包括消耗的能量、效率、降低噪音。 液壓執(zhí)行元件是用來執(zhí)行將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變成機械能的裝置，主要包括液壓缸和液壓馬達。液壓馬達是與液壓泵做相反的工作的裝置，也就是把液壓的能量轉(zhuǎn)換稱為機械能，從而對外做功。 液壓控制元件用來控制液體流動的方向、壓力的高低以及對流量的大小進行預期的控制，以滿足特定的工作要求。正是因為液壓控制元器件的靈活性，使得液壓控制系統(tǒng)能夠完成不同的活動。液壓控制元件按照用途可以分成壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥。按照操作方式可以分成人力操縱閥、機械操縱法、電動操縱閥等。 除了上述的元件以外

9、，液壓控制系統(tǒng)還需要液壓輔助元件。這些元件包括管路和管接頭、油箱、過濾器、蓄能器和密封裝置。通過以上的各個器件，我們就能夠建設出一個液壓回路。所謂液壓回路就是通過各種液壓器件構成的相應的控制回路。根據(jù)不同的控制目標，我們能夠設計不同的回路，比如壓力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。 根據(jù)液壓傳動的結構及其特點，在液壓系統(tǒng)的設計中，首先要進行系統(tǒng)分析，然后擬定系統(tǒng)的原理圖，其中這個原理圖是用液壓機械符號來表示的。之后通過計算選擇液壓器件，進而再完成系統(tǒng)的設計和調(diào)試。這個過程中，原理圖的繪制是最關鍵的。它決定了一個設計系統(tǒng)的優(yōu)劣。 液壓傳動的應用性是很強的，比如裝卸堆碼機液壓系統(tǒng)，它作為

10、一種倉儲機械，在現(xiàn)代化的倉庫里利用它實現(xiàn)紡織品包、油桶、木桶等貨物的裝卸機械化工作。也可以應用在萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)等生產(chǎn)實踐中。這些系統(tǒng)的特點是功率比較大，生產(chǎn)的效率比較高，平穩(wěn)性比較好。 液壓作為一個廣泛應用的技術，在未來更是有廣闊的前景。隨著計算機的深入發(fā)展，液壓控制系統(tǒng)可以和智能控制的技術、計算機控制的技術等技術結合起來，這樣就能夠在更多的場合中發(fā)揮作用，也可以更加精巧的、更加靈活地完成預期的控制任務。 行走驅(qū)動系統(tǒng)是工程機械的重要組成部分。與工作系統(tǒng)相比，行走驅(qū)動系統(tǒng)不僅需要傳輸更大的功率，要求器件具有更高的效率和更長的壽命，還希望在變速調(diào)速、差速、改變輸出軸旋轉(zhuǎn)方向及反向傳輸動力等

11、方面具有良好的能力。于是，采用何種傳動方式，如何更好地滿足各種工程機械行走驅(qū)動的需要，一直是工程機械行業(yè)所要面對的課題。尤其是近年來，隨著我國交通、能源等基礎設施建設進程的快速發(fā)展，建筑施工和資源開發(fā)規(guī)模不斷擴大，工程機械在市場需求大大增強的同時，更面臨著作業(yè)環(huán)境更為苛刻、工況條件更為復雜等所帶來的挑戰(zhàn)，也進一步推動著對其行走驅(qū)動系統(tǒng)的深入研究。這里試圖從技術構成及性能特征等角度對液壓傳動技術在工程機械行走驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展及其規(guī)律進行探討。1.2 基于單一技術的傳動方式 工程機械行走系統(tǒng)最初主要采用機械傳動和液力機械傳動(全液壓挖掘機除外)方式。現(xiàn)在，液壓和電力傳動的傳動方式也出現(xiàn)在工程機械行走

12、驅(qū)動裝置中，充分表明了科學技術發(fā)展對這一領域的巨大推動作用。1.2.1機械傳動 純機械傳動的發(fā)動機平均負荷系數(shù)低，因此一般只能進行有級變速，并且布局方式受到限制。但由于其具有在穩(wěn)態(tài)傳動效率高和制造成本低方面的優(yōu)勢，在調(diào)速范圍比較小的通用客貨汽車和對經(jīng)濟性要求苛刻、作業(yè)速度恒定的農(nóng)用拖拉機領域迄今仍然占據(jù)著霸主地位。1.2.2 液力傳動 液力傳動用變矩器取代了機械傳動中的離合器，具有分段無級調(diào)速能力。它的突出優(yōu)點是具有接近于雙曲線的輸出扭矩-轉(zhuǎn)速特性，配合后置的動力換擋式機械變速器能夠自動匹配負荷并防止動力傳動裝置過載。變矩器的功率密度很大而負荷應力卻較低，大批生產(chǎn)成本也不高等特點使它得以廣泛應

13、用于大中型鏟土運土機械、起重運輸機械領域和汽車、坦克等高速車輛中。但其特性匹配及布局方式受限制，變矩范圍較小，動力制動能力差，不適合用于要求速度穩(wěn)定的場合。1.2.3 液壓傳動 與機械傳動相比。液壓傳動更容易實現(xiàn)其運動參數(shù)(流量)和動力參數(shù)(壓力)的控制，而液壓傳動較之液力傳動具有良好的低速負荷特性。由于具有傳遞效率高，可進行恒功率輸出控制，功率利用充分，系統(tǒng)結構簡單，輸出轉(zhuǎn)速無級調(diào)速，可正、反向運轉(zhuǎn)，速度剛性大，動作實現(xiàn)容易等突出優(yōu)點，液壓傳動在工程機械中得到了廣泛的應用。幾乎所有工程機械裝備都能見到液壓技術的蹤跡，其中不少已成為主要的傳動和控制方式。極限負荷調(diào)節(jié)閉式回路，發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制的恒

14、壓，恒功率組合調(diào)節(jié)的變量系統(tǒng)開發(fā)，給液壓傳動應用于工程機械行走系提供了廣闊的發(fā)展前景。 與純機械和液力傳動相比，液壓傳動的主要優(yōu)點是其調(diào)節(jié)的便捷性和布局的靈活性，可根據(jù)工程機械的形態(tài)和工況的需要，把發(fā)動機、驅(qū)動輪、工作機構等各部件分別布置在合理的部位，發(fā)動機在任一調(diào)度轉(zhuǎn)速下工作，傳動系統(tǒng)都能發(fā)揮出較大的牽引力，而且傳動系統(tǒng)在很寬的輸出轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)仍能保持較高的效率，并能方便地獲得各種優(yōu)化的動力傳動特性，以適應各種作業(yè)的負荷狀態(tài)。在車速較高的行走機械中所采用的帶閉式油路的行走液壓驅(qū)動裝置能無級調(diào)速，使車輛柔和起步、迅速變速和無沖擊地變換行駛方向。對在作業(yè)中需要頻繁起動和變速、經(jīng)常穿梭行駛的車輛來說

15、這一性能十分寶貴。但與開式回路相比，閉式回路的設計、安裝調(diào)試以及維護都有較高的難度和技術要求。 借助電子技術與液壓技術的結合，可以很方便地實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的各種調(diào)節(jié)和控制。而計算機控制的引入和各類傳感元件的應用，更極大地擴展了液壓元件的工作范圍。通過傳感器監(jiān)測工程車輛各種狀態(tài)參數(shù)，經(jīng)過計算機運算輸出控制目標指令，使車輛在整個工作范圍內(nèi)實現(xiàn)自動化控制，機器的燃料經(jīng)濟性、動力性、作業(yè)生產(chǎn)率均達到最佳值。因此，采用液壓傳動可使工程機械易于實現(xiàn)智能化、節(jié)能化和環(huán)?；@已成為當前和未來工程機械的發(fā)展趨勢。1.2.4 電力傳動 電力傳動是由內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機，產(chǎn)生電能使電動機驅(qū)動車輛行走部分運動，通過電子

16、調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)電動機軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，具有凋速范圍廣，輸人元件(發(fā)電機)、輸出元件(電動機)、及控制裝置可分置安裝等優(yōu)點。電力傳動最早用于柴油機電動船舶和內(nèi)燃機車領域，后又推廣到大噸位礦用載重汽車和某些大型工程機械上，近年來又出現(xiàn)了柴油機電力傳動的叉車和牽引車等中小型起重運輸車輛。但基于技術和經(jīng)濟性等方面的一些原因，適用于行走機械的功率電元件還遠沒有像固定設備用的那樣普及，電力傳動對于大多數(shù)行走機械還僅是“未來的技術”。1.3發(fā)展中的復合傳動技術從前面的分析可以看出，應用于工程機械行走驅(qū)動系統(tǒng)中的基于單一技術的傳動方式構成簡單、傳動可靠，適用于某些特定的場合和領域。而在大多數(shù)的實際應用中，這些傳動

17、技術往往不是孤立存在的，彼此之間都存在著相互的滲透和結合，如液力、液壓和電力的傳動裝置中都或多或少的包含有機械傳動環(huán)節(jié)，而新型的機械和液力傳動裝置中也設置了電氣和液壓控制系統(tǒng)。換句話說，采用有針對性的復合集成的方式，可以充分發(fā)揮各種傳動方式各自的優(yōu)勢，揚長避短，從而獲得最佳的綜合效益。值得注意的是，兼有調(diào)節(jié)與布局靈活性及高功率密度的液壓傳動裝置在其中充當著重要角色。1.3.1 液壓與機械和液力傳動的復合(1) 串聯(lián)方式 串聯(lián)方式是最為簡單和常見的復合方式，是在液壓馬達或液壓變速器的輸出端和驅(qū)動橋之間設置機械式變速器以擴大調(diào)速的高效區(qū)，實現(xiàn)分段的無級變速。目前已廣泛用于裝載機、聯(lián)合收獲機和某些特

18、種車輛上。對其的發(fā)展是將可在行進間變換傳動比的動力換擋行星變速器直接安裝在驅(qū)動輪內(nèi)，實現(xiàn)了大變速比的輪邊液壓驅(qū)動，因而取消了驅(qū)動橋，更便于布局。 (2) 并聯(lián)方式 即為通常所稱的“液壓機械功率分流傳動”，可理解為一種將液壓與機械裝置“并聯(lián)”分別傳輸功率流的傳動系統(tǒng)，也就是是利用多自由度的行星差速器把發(fā)動機輸出的功率分成液壓的和機械的兩股“功率流”，借助液壓功率流的可控性，使這兩股功率流在重新匯合時可無級調(diào)節(jié)總的輸出轉(zhuǎn)速。這種方式將液壓傳動的無級調(diào)速性能好和機械傳動的穩(wěn)態(tài)效率高這兩方面的優(yōu)點結合起來，得到一個既有無級變速性能，又有較高效率和較寬高效區(qū)的變速裝置。 按其結構，這種復合式傳動裝置可分

19、為兩類：第一類為利用行星齒輪差速器分流的外分流式，其中常見的分流傳動機構又可分為輸入分流式和輸出分流式兩種基本形式；第二類為利用液壓泵或馬達轉(zhuǎn)子與外殼間的差速運動分流的內(nèi)分流式。 日本小松公司開發(fā)的這種復合方式的液壓傳動變速器，已經(jīng)應用在裝載機、推土機等工程機械上。德國Fendt拖拉機生產(chǎn)的采用Vario型無級變速器裝備的農(nóng)用拖拉機，到2003年總銷量超過了30000臺。由此可以看出，這種新型的傳動裝置已日益成為大中功率液力傳動和動力換檔變速器的有力競爭者。(3) 分時方式對于作業(yè)速度和非作業(yè)狀態(tài)下轉(zhuǎn)移空駛速度相差懸殊的專用車輛，采用傳統(tǒng)機械變速器用于高速行駛、附加液壓傳動裝置用于低速作業(yè)的方

20、式能很好地滿足這兩種工況的矛盾要求。機械液壓分時驅(qū)動的方式在此類車輛上的應用已很普遍，這一技術也已被應用于飛機除冰車和田間移栽機等需要“爬行速度”的車輛和機具上。(4) 分位方式 把液壓馬達直接安裝在車輪內(nèi)的“輪邊液壓驅(qū)動裝置”是一種輔助液壓驅(qū)動裝置，可以解決工程機械需要提高牽引性能，但又無法采用全輪驅(qū)動方式，難以布置傳統(tǒng)的機械傳動裝置的問題。液壓傳動的無級調(diào)速性能使以不同方式傳動的驅(qū)動輪之間能協(xié)調(diào)同步，這在某種意義上也可視為一種功率分流傳動：動力機的功率被分配到幾組驅(qū)動輪上，經(jīng)地面耦合后產(chǎn)生推動車輛運動的牽引力。目前，許多工程機械制造廠商將這一技術用于具有部分自走驅(qū)動能力的，諸如自走式平地機

21、和鏟運機這樣的工程機械上。1.3.2 液壓與電力傳動的復合 由于現(xiàn)代技術的發(fā)展，電子技術在信號處理的能力和速度方面占有很大的優(yōu)勢，而液壓與電力傳動在各自功率元件的特性方面各有所長。因此，除了現(xiàn)在已普遍存在的“電子神經(jīng)+液壓肌肉”這種模式外，兩者在功率流的復合傳輸方面也有許多成功的實例，如：由變頻或直流調(diào)速電機和高效、低脈動的定量液壓泵構成的可變流量液壓油源，用集成安裝的電動泵液壓缸或低速大扭矩液壓馬達構成的電動液壓執(zhí)行單元，以及混合動力工業(yè)車輛的驅(qū)動系統(tǒng)等。第二章 液壓傳動系統(tǒng)在萬能外圓磨床中的運用2.1能外圓磨床的設計2.1.1磨料 常用的磨料有氧化物系、碳化物系、高硬磨科系三類。 氧化物系

22、磨料的主要成分是A1203，由于它的純度不同和加入金屬元素不同，而分為不同的品種。碳化物系磨料主要以碳化硅、碳化硼等為基體，也是因材料的純度不同而分為不同品種。高硬磨料系中主要有人造金剛石和立方氮化硼。 各種磨料的特性及適用范圍見附錄表141。其中立方氮化硼是我國近年發(fā)展起來的新型磨科，雖然它的硬度比金剛石略低，但其耐熱性(1400)比金剛石(800)高出許多，而且對鐵元素的化學惰性高，所以特別適合于磨削既硬又韌的鋼材。在加工高速鋼、模具鋼、耐熱鋼時，立方氮化硼的工作能力超過金剛石510倍。同時，立方氮化硼的磨粒切削刃鋒利，在磨削時可減小加工表面材料的塑性變形，因此，磨出的表面粗糙度比用一般砂

23、輪小。 在相同切削條件下，立方氮化硼砂輪加工所得的表面層為殘余壓應力，而氧化鋁砂輪加工的表面層為殘余張應力(參看圖141)。所以用立方氮化硼砂輪所加工出的零件，其使用壽命要高些。由此可見，立方氮化硼是一種很有前途的磨料。2.1.2粒度粒度表示磨粒的大小程度。以磨粒剛能通過的一號篩網(wǎng)的網(wǎng)號來表示磨粒的粒度。例如60粒度是指磨粒剛可通過每英寸長度上有60個孔眼的篩網(wǎng)。 當磨粒的直徑小于40m時，這些磨粒稱為微粉。它的粒度以微粉的尺寸大小來表示。如尺寸為28m的微粉，其粒度號標為W28。 磨粒粒度及其尺寸范圍見表142。 磨粒粒度對磨削生產(chǎn)率和加工表面粗糙度有很大的影響。一般來說，粗磨用顆粒較粗的磨

24、粒，精磨用顆粒較細的磨粒。當工件材料軟、塑性大和磨削面積大時，為避免堵塞砂輪，也可采用較粗的磨粒。常用的砂輪粒度及其應用范圍見表143。2.1.3結合劑結合劑的作用是將磨粒粘合在一起，使砂輪具有必要的形狀和強度。常用的砂輪結合劑1.陶瓷結合劑(Vitrified，代號V) 它是由粘土、長石、滑石、硼玻璃和硅石等陶瓷材料配制而成。特點是化學性質(zhì)穩(wěn)定，耐水、耐酸、耐熱和成本低，但較脆。所以除切斷砂輪外，大多數(shù)砂輪都是采用陶瓷結合劑。它所制成的砂輪線速度一般為35ms。 2.樹脂結合劑(Bakelite，代號B) 其成分主要為酚醛樹脂，但也有采用環(huán)氧樹脂的。 樹脂結合劑的強度高，彈性好，故多用于高速

25、磨削、切斷和開槽等工序，也用于制作荒磨砂輪、砂瓦等。但是，樹脂結合劑的耐熱性差，當磨削溫度達200300時，它的結合能力便大大降低。利用它強度降低時磨粒易于脫落而露出鋒利的新磨粒(自礪)的特點，在一些對磨削燒傷和磨削裂紋特別敏感的工序(如磨薄壁件、超精磨或刃磨硬質(zhì)合金等)都可采用 樹脂結合劑。 人造樹脂與堿性物質(zhì)會起化學作用。在采用樹脂砂輪時，切削液的含堿量不宜超過1.5。另外，樹脂結合制砂輪也不宜長期存放，存放太久可能會變質(zhì)而使結合強度降低。 3.橡膠結合劑(Rubber，代號R) 多數(shù)采用人造橡膠。橡膠結合劑比樹脂結合劑更富有彈性，可使砂輪具有良好的拋光作用。多用于制作無心磨床的導輪和切斷

26、、開槽及拋光砂輪。但不宜于用作粗加工砂輪。 4.金屬結合劑(Metal，代號M) 常見的是青銅結合劑，主要用于制作金剛石砂輪。青銅結合劑金剛石砂輪的特點是型 面的成型性好，強度高，有定韌性，但自礪性較差。主要用于粗磨、半精磨硬質(zhì)合金以及切斷光學玻璃、陶瓷、半導體等。2.1.4硬度砂輪的硬度是反映磨粒在磨削力作用下，從砂輪表面上脫落的難易程度。砂輪硬，即表示磨粒難以脫落；砂輪軟，表示磨粒容易脫落。 砂輪的軟硬和磨粒的軟硬是兩個不同的概念，必須區(qū)分清楚。砂輪硬度等級見表144。 選用砂輪時，應注意硬度選得適當。若砂輪選得太硬，會使磨鈍了的磨粒不能及時脫落，因而產(chǎn)生大量磨削熱，造成工件燒傷；若選得太

27、軟，會使磨粒脫落得太快而不能充分發(fā)揮其切削作用。 選擇砂輪硬度時，可參照以下幾條原則： 1.工件硬度 工件材料越硬，砂輪硬度應選得軟些，使磨鈍了的磨?？禳c脫落，以便砂輪經(jīng)常保持有銳利的磨粒在工作，避免工件因磨削溫度過高而燒傷。工件材料越軟，砂輪的硬度應選得硬些，使磨粒脫落得慢些，以便充分發(fā)揮磨粒的切削作用。 2.加工接觸面 砂輪與工件的接觸面大時，應選用軟砂輪，使磨粒脫落快些，以免工件因磨屑堵塞砂輪表面而引起表面燒傷。內(nèi)圓磨削和端面平磨時，砂輪硬度應比外圓磨削的砂輪硬度低。磨削薄壁零件及導熱性差的工件時，砂輪硬度也應選得低些。 3.精磨和成形磨削 精磨和成形磨削時，應選用硬一些的砂輪，以保持砂

28、輪必要的形狀精度。 4.砂輪粒度大小 砂輪的粒度號越大，其硬度應選低一些的，以免砂輪表面組織被磨屑堵塞。 5.工件材科 磨削有色金屬、橡膠、樹脂等軟材料，應選用較軟的砂輪，以免砂輪表面被磨屑堵塞。 在機械加工中，常用的砂輪硬度是軟2(H)至中2(N)?；哪ヤ撳V及鑄件時可用中硬2(Q)的砂輪。 三.液壓系統(tǒng)的工作原理圖11示M1432B型萬能外圓磨床的液壓系統(tǒng)原理圖，其作用情況如下：1.工作臺的往復運動 在圖示位置上，開停閥E打開，節(jié)流閥F處在開口最大的位置（見a2a2截面上節(jié)流口的開口），先導閥C和換向閥D都處于右端位置，這時工作臺向右運動，因為主油路中的油流為：進油路：泵B油路1換向閥D油路

29、2工作臺液壓缸Z1右腔?；赜吐罚汗ぷ髋_液壓缸Z1左腔油路3換向閥D油路5先導閥C油路6開停閥E的a1-a1截面開停閥E的軸向槽（圖中虛線）開停閥E的b1-b1截面油路14節(jié)流閥F的b2-b2截面及其軸向槽節(jié)流閥F的a2-a2截面上的節(jié)流口油箱當工作臺向右運動到預先調(diào)整好的位置時，。固定在工作臺上的左擋塊通過撥桿，推動先導閥C向左移動，先導閥中段的右制動錐逐漸將油路5和6之間的通道關小，時工作臺逐漸減速，實現(xiàn)預制動。當工作臺繼續(xù)推先導閥向左移動到先導閥閥芯上右面的環(huán)槽使油路7和9接通，左面的環(huán)槽使油路8和油箱接通時，控制油路被切換。從泵B經(jīng)精濾油器A2來的油一支進入抖動缸H1，推動先導閥快速移向

30、左位；另一支經(jīng)單向閥I2進入換向閥右端，推換向閥閥芯向左移動。這時 控制油路中的油流為：進油路：泵BA2油路7先導閥C油路9H1I2油路13換向閥D右端回油路：抖動缸H2油路8先導閥C油箱另一方面，換向閥左端的油經(jīng)過三種不同的通道返回油箱，使換向閥D的閥芯產(chǎn)生第一次快跳、慢移和第二次快跳，其過程如下：開始時，由于換向閥左端油路8先導閥C油箱回油暢通無阻，閥芯移動速度很大，出現(xiàn)第一次快跳。閥芯快速移動一小段距離后，當它中間一階臺肩移到閥體的中間沉割槽處時，液壓缸兩腔油路連通，工作臺迅速停止運動，完成終制動。此后換向閥在壓力油作用下繼續(xù)移動，當閥芯蓋住左端油路8時，回流只能通過節(jié)流閥（也叫停留閥）

31、J1返回油箱，即換向閥左端油路12節(jié)流閥J1油路8先導閥C油箱這時閥芯以節(jié)流閥J1調(diào)定的速度慢速移動。在慢移階段中，由于閥體上那個中間沉割槽比閥芯上的中間臺肩寬，液壓缸兩腔油路繼續(xù)連通，工作臺在換向點繼續(xù)停留，這就是反向前的端點停留（停留時間由節(jié)流閥J1控制，可在05S內(nèi)調(diào)整）。最后，當閥芯慢移到其左端環(huán)槽使油路10和8接通時，換向閥左端油路12油路10換向閥D左端環(huán)槽先導閥C油箱?；赜陀謺惩o阻閥芯實現(xiàn)第二次快跳；而主油路被迅速切換，工作臺反向起動。這是主油路中的 油流情況為：進油路：泵B油路1換向閥D油路3液壓缸左腔；回油路：液壓缸右腔油路2換向閥D油路4先導閥C油路6開停閥E的a1-a1

32、截面開停閥E的b1-b1截面油路14節(jié)流閥F的b2-b2截面節(jié)流閥F的a2-a2截面上的節(jié)流口油箱于是工作臺向左運動，并在其右擋塊碰上撥桿后，控制油路按上述相同的過程進行反方向的切換，主油路也隨之作反方向的切換，工作臺又向右運動。如此不斷反復，使工作臺實現(xiàn)往復運動。調(diào)節(jié)節(jié)流閥F開口的大小，可使工作臺在0.054m/min之間無級變速。當開停閥E處在“開”位時， 從油路1來的壓力油經(jīng)開停閥的d1-d1截面和油路15，進入手搖機構液壓缸K，推動活塞，使一對嚙合齒輪脫開，因此，工作臺往復運動時，手輪不會轉(zhuǎn)動。當把開停閥轉(zhuǎn)到“開”位時，開停閥的b1-b1截面關閉了通往節(jié)流閥F的回油路，而其c1-c1截

33、面使液流回油箱，活塞在彈簧作用下使齒輪嚙合，工作臺就可以通過搖動手輪來操作了。2上的阻尼孔J7、J8或J9分別通至手搖機構、絲杠螺母副、平導軌及V形軌等處供潤滑之用。潤滑油在通過阻尼孔是減輕了壓力，其值由溢流閥G2進行調(diào)節(jié)；各潤滑點上所需的流量分別由各節(jié)流閥調(diào)節(jié)。除此之外，液壓系統(tǒng)已開始工作，柱塞缸N內(nèi)就通入壓力油，柱塞就頂住在砂輪架上，將進給絲杠螺母副的間隙消除掉，保證橫向進給的準確。2.3.5傳動發(fā)展的動向節(jié)約能源,發(fā)展低能耗元件,提高元件效率。 發(fā)展新型液壓介質(zhì)和相應元件,如發(fā)展高水基液壓介質(zhì)和元件,新型石油基液壓介質(zhì)。 注意環(huán)境保護,降低液壓元件噪聲。 重視液壓油的污染控制。 進一步發(fā)

34、展電氣液壓控制，提高控制性能和操作性能 重視發(fā)展密封技術，防止漏油。三、液壓系統(tǒng)中的換向機構及其性能萬能外圓磨床為了適應加工階梯軸或階梯孔的需要，對工作臺換向性能有很高的要求。良好的換向性能包括換向沖擊小，換向精度高，沖出量小，換向停留時間可調(diào)以及換向時間短等五項。這幾個指標實際上是相互矛盾的，很難全部達到要求。一般來說，換.砂輪架的快速進退砂輪架的快速進退回路比較簡單，是通過一個手動二位四通閥M來操縱的。為了保證快進的重復位置精度，防止進退到終點時出現(xiàn)沖擊起見，在快速進退液壓缸Z2中設有緩沖裝置，快進終點位置是靠活塞與缸蓋的接觸來保證的，其重復位置誤差不大于0.005mm。在手動換向閥M的下

35、面，有一個行程開關和一個內(nèi)外圓磨削連鎖電磁鐵。當扳動閥M的手柄使砂輪架快進時，手柄同時壓下該行程開關，使頭架和冷卻泵啟動。當翻下內(nèi)圓磨具進行內(nèi)圓磨削時，磨具壓下另一個行程開關，使內(nèi)外圓磨削連鎖電磁鐵吸合，將閥M鎖住在快進位置上，將閥M鎖住在快進位置上，這樣手柄就不可能被扳動，保證了安全操作。3.尾架頂尖的液動夾緊液壓尾架的頂尖只有在砂輪快退時才能松開，因為尾架液壓缸L的壓力油來自Z2的前腔，并有一個腳踏式的二位三通閥P來操縱。向時間短、換向精度高、沖出量小時，換向沖擊就大；換向時間長、換向沖擊小時，換向精度就會低，換向沖出量就會大。為了獲得較好的換向性能，除了合理的選擇換向閥，在外圓磨床上常采

36、用下列幾種措施： 1.采用先導閥 工作臺自動換向最簡單的機構是采用機動的二位四動換向閥，如第一章圖13所示。這種機構的缺點在于工作臺低速運動下?lián)Q向時，擋塊推動撥桿帶著換向閥閥芯移至中間位置時會出現(xiàn)“換向死點”（工作臺因失去動力而停止），實現(xiàn)不了自動換向；而工作臺高速運動下?lián)Q向時又會因擋塊推動撥桿使換向閥快速移動，換向時間過短，液壓缸一腔壓力突然降低，一腔壓力突然升高而引起換向沖擊。所以，這種機構現(xiàn)在磨床上很少采用。當采用電磁閥換向時，上述機動操作的第一個缺陷（出現(xiàn)換向“死點”）可以避免，但第二個缺陷（出現(xiàn)換向沖擊）依然存在，同時，電磁閥還存在著換向頻率不夠高，壽命低，易產(chǎn)生故障等缺點。但采用一

37、個二位四通的機動滑閥作為先導閥，有它來控制一個可調(diào)的液動換向閥以實現(xiàn)工作臺的換向時，（圖98）上述缺點就可以全部刻服掉。在這里，先導閥C只用來控制液動換向閥D的換向。當工作臺上的擋塊碰動撥桿并使先導閥移至中位時，壓力油仍然可以通過換向閥D進入液壓缸，不會出現(xiàn)換向“死點”；另一方面液動換向閥的移動速度可以通過其兩端的單向節(jié)流閥進行調(diào)整，與工作臺速度無關，只要調(diào)得合適就可以基本上消除換向沖擊。 2.選用行程控制式制動 磨床工作臺換向過程中的制動方式由時間控制式和行程控制式兩種。圖98示時間控制式換向回路，其工作情況如下：當換向閥D在壓力油作用下向左移動時，液壓缸右腔的回油通道逐漸關小，工作臺移動速

38、度逐漸減慢，并在閥芯移過一段距離L后回油通道全部封閉，工作臺停止運動。在這里，當調(diào)節(jié)好節(jié)流閥J1的開口量、規(guī)定下?lián)Q向閥D的移動速度之後換向閥移過L這段距離所需的時間（即使工作臺制動的時間）就被確定了。在油液粘度基本上無變化的情況下,無論工作臺移動速度快慢如何這個時間基本上是不變的,所以這種方式叫做時間控制式制動.時間控制式制動的異速換向精度較差(因為工作臺速度愈大,沖出量也就愈大),同速換向精度亦不高(因為制動時間實際上還受其他一些因素的影響,并不是一成不變的);但這種方式允許按具體情況去調(diào)整制動時間:當工作臺速度高、重量大，也就是慣性大時，可以把制動時間調(diào)得長一些以利于消除換向沖擊；在相反的

39、情況下則可以把它調(diào)得短一些以利于提高效率。由此可見，時間控式制動最宜用在換向頻率高，要求換向平穩(wěn)、無沖擊，但不要求換向精度很高的場合（例如，平面磨床上），把它用在外圓磨床上顯然是不合適的。圖99示形成制動式換向回路，在這里，液壓缸的回路不但要通過換向閥D而且還要通過先導閥C才能排回油箱。那圖示工作臺向右移動的情形來說，當擋塊碰動撥桿、先導閥C向左移動時，先導閥C右邊的制動錐逐漸將液壓缸右腔回油路關小，對工作臺起制動作用，使其速度逐漸減小。在此回油通口接近于封閉（還留下很小一點開口量x）、工作臺速度已變得很小時控制油路才開始切換，使換向閥移動并實現(xiàn)工作臺開始切換。在這種情況下，無論工作臺原來速度

40、快慢如何，先導閥總是先移過一定的行程（l-x）使工作臺預先制動到差不多相同的很小速度后才開始使換向閥切換所以這種方式叫做行程控制式制動。形成制動式制動可以大大提高換向精度，減小沖出量，但是它使工作臺的制動行程基本上保持恒定，因此工作臺速度愈高，制動時間就愈短，換向沖擊就愈大。對于萬能外圓磨床來說，由于工作臺的往復運動速度不高，換向沖擊不是主要矛盾，而換向精度卻十分重要，所以采用行程控制式制動是完全合適的。 3.使換向閥分段變速移動 為了提高換向精度、減小沖出量，萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)中換向閥閥芯的移動最好還要象圖97那樣分第一次快跳，慢速移動和第二次快跳三個階段進行。這是因為先導閥對工作臺的制動

41、只能將其速度減得很慢，不能使其運動停止，工作臺的終制動還是要還是要靠換向閥到達中間位置使液壓缸兩腔都接通壓力油時才能完成的。圖99那樣的回路中換向閥閥芯只有一種移動速度，當根據(jù)停留要求將節(jié)流閥開口調(diào)得很小時，閥芯就會移動得很慢、工作臺制動時間就會很長，不利于減少沖出量和提高換向精度。如果換向閥有一個第一次快跳的階段，其閥心就能很快到達中間位置，制動精度就可以大大提高。實踐證明，采取這一措施后磨床工作臺的異速換向精度可以從原來的0.7mm提高到0.2mm,同速換向精度提高到0.03mm。第一次快跳結束后工作臺停止運動，換向閥閥芯則在慢速移動中，它所經(jīng)歷的時間就是工作臺換向過程中的停留時間，其長短

42、可按實際需要由停留閥J1或J2調(diào)節(jié)。停留階段結束后換向閥閥芯第二次進行快跳，使工作臺迅速反向啟動，這樣做有利于提高生產(chǎn)率和保證磨削質(zhì)量。4.使先導閥快跳 為了進一步提高換向精度，磨床工作臺液壓換向回路中的先導閥亦應實現(xiàn)快跳，這樣做就不會在工作臺移動速度極慢時出現(xiàn)先導閥閥芯還沒有達到換向點位置而換向閥閥芯已走完其第一次快跳途程使工作臺停止運動，也不會使工作臺在低速度下?lián)Q向時出現(xiàn)停留時間過長、換向遲緩等現(xiàn)象，反而可以借助先導閥開始快跳時的位置來精確的調(diào)整工作臺的換向點、滿足磨削階梯軸或階梯孔時的對刀需要。先導閥快跳還可以用來實現(xiàn)工作臺的短距離換向（工作臺抖動）：在有快跳動作的先導閥上，先導閥一快跳

43、就會使閥上的主回油口完全打開，因此先導閥閥芯只要稍微偏離其中位置、發(fā)出換向信號就可以使通向換向閥兩端的控制油路和主油路切換，在工作臺兩個擋塊幾乎夾住撥桿的情況下實現(xiàn)短距離（12mm）的換向。這對切入式磨削的提高磨削質(zhì)量和工作效率并使砂輪磨損均勻來說，都是很有必要的。1. 砂輪架的快進快退運動砂輪架的快進快退運動由快動閥操縱，由快動缸來實現(xiàn)。在系統(tǒng)圖的狀態(tài)下，快動閥右位接入系統(tǒng)，砂輪架快速前進到其最前端位置，快進的終點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動終點處引起沖擊和提高快進運動的重復位置精度，快動缸的兩端設有緩沖裝置，并設有抵住砂輪架的閘缸，用以消除絲杠和螺母間的間隙。

44、快動閥左位接入系統(tǒng)時，砂輪架快速后退帶其最后端位置。2. 砂輪架的周期進給運動砂輪架的周期進給運動由進給閥操縱，由砂輪架進給缸通過其活塞上的撥爪棘輪、齒輪、絲杠螺母等傳動副來實現(xiàn)。砂輪架的周期進給運動可以在工件左端停留時進行，可以在工件右端停留時進行，也可以在工件兩端停留時進行，也可以不進行進給。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“雙向進給”，進給閥在操縱油路的a1和a2點每次相互變換壓力時，向左或向右移動一次，于是砂輪架便做一次間歇進給。進給量的大小由撥爪棘輪機構調(diào)整，進給快慢及平穩(wěn)性則通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥J3、J4來保證。3. 工作臺液動手動的互鎖工作臺液動和手動的互鎖由互鎖

45、缸來實現(xiàn)。當開停閥處于圖示位置時，互鎖缸內(nèi)通入壓力油，推動活塞使齒輪z1、z2脫開，工作臺運動時就不會帶動手輪轉(zhuǎn)動。當開停閥左位接入系統(tǒng)時，互鎖缸接通油箱，活塞在彈簧作用下移動，使z1、z2嚙合，工作臺就可以通過搖動手輪來移動，以調(diào)整工件。4. 尾架頂尖的退出尾架頂尖的退出是由一個腳踏式的尾架閥操縱，由尾架缸來實現(xiàn)。尾架頂尖只在砂輪架快速退出時才能后退以確保安全，因為這時系統(tǒng)中的壓力油必須在快動閥左位接入時才能通入尾架閥處。5. 機床的潤滑液壓泵輸出的油液有一部分經(jīng)精濾油器到達潤滑穩(wěn)定器，經(jīng)穩(wěn)定器進行壓力調(diào)節(jié)及分流后，送至導軌、絲杠螺母、軸承等處進行潤滑。6. 壓力的測量系統(tǒng)中的壓力可通過壓力

46、表開關由壓力表測定，如：在壓力表開關處與左位時測出的是系統(tǒng)的工作壓力，而在右位時則可測出潤滑系統(tǒng)的壓力。7外圓磨床的故障分析1磨削時，工件表面產(chǎn)生螺旋線 砂輪主軸中心線對工作臺移動的平行度超差。 工作臺導軌潤滑油浮力過大，使工作臺在運動中擺動。 修整砂輪時冷卻不夠，金剛鉆發(fā)熱膨脹，使砂輪工作面修不平。 工作臺低速時有爬行現(xiàn)定要保證，特別是上母線精度。 當磨削時出現(xiàn)單邊火花，要進行排隊也可將砂輪工作面修理工正成微量鼓形，修去砂輪的兩角。 將百分表測量架吸在機床上，表頭觸及工作臺面，啟動液壓系統(tǒng)。 要保持砂輪工作面的平整。修整砂輪時要有充分的冷卻液。 檢查砂輪法蘭內(nèi)錐面是否有毛刺，半用涂色法檢查錐

47、孔與錐面的接觸是否良好。2磨削時，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。 修復尾架套筒與尾架休的間隙，底面接觸不好應修。 檢查頭架主軸精度，若超差應重新裝配，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。 新裝的砂輪必須進行二次靜平衡以消除由于砂輪不平衡廁引起的振動。 3 磨削時，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，裝上卡盤和工

48、件后，由于卡盤和工件的重量，導致頭架部工件的中心線與內(nèi)圓磨具主軸中磨桿360度，并高速主軸軸承的間隙，使之達到要求。 4磨削時，工件精度達不到精度 頭架主軸錐孔中心線對工作臺移動方向的平行度，對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，對工件精度影響大。 砂輪主軸中心線對工作臺移動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工作臺移動方向的平行度超差。 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工作臺移動方向的平行度。 按要求保證吵輪主軸中心線對工作臺移動方向的平行度。 做這項精度時，頭尾架靠得越近越好。 任何磨加工工件

49、都應研磨中心孔，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。 砂輪因磨削時間較長而變鈍及砂孔被堵塞。 振源的影響 修正砂輪時工作臺爬行，使砂輪工作面不平整。 砂輪材質(zhì)的選擇不當。 按機床精度標準測量并調(diào)查砂輪主軸與軸瓦間的間隙。 經(jīng)常修整砂輪表面，對冷卻液定期更換，并清除冷卻管雜物。 對新裝的砂輪及電動機必須進行靜平衡和動平衡。 要削除工作臺在行程中的不穩(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

50、裝反。 主軸與軸承的間隙一定要好。 在檢查和裝配砂輪時，應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定位有誤差 橫進給機構絲杠前端的機械定位螺釘未調(diào)整好。 橫進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砂輪架，午分表座固定在工作臺上，表觸及砂輪架，得出某一讀數(shù)。 旋出定位螺釘，對之進行調(diào)整。旋入時一定要做好清潔工作。 8進刀刻度不準 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，造成定位時位置變化。 前罩殼與床身無定位銷釘。 底座

51、上齒輪套與絲杠接觸之導向孔的間隙大，轉(zhuǎn)動手輪時，絲杠有擺動。 適當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向部分間隙過大，則應更換。 9內(nèi)圓磨具軸承燒環(huán)及加工精度差 軸承預加負荷不對，或內(nèi)外隔圈尺寸不對。 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。 在軸承預加負荷5KG的前提下，測量軸承內(nèi)外圈厚度差，內(nèi)隔圈厚度等于一對軸承預加負荷的計算厚度。 裝配磨具時，每只滑脂1.5KG即可。 應按機床說明書中的規(guī)定，選用軸承的等級，即不低于D級。 應適當調(diào)節(jié)皮帶。 裝配時應嚴格清先軸承，切勿用壓縮空氣吹轉(zhuǎn)軸承。 10 外圓磨床的

52、維修機床液壓系統(tǒng)在運行中常有故障發(fā)生，如：噪聲、爬行、泄漏、油溫過高、換向沖擊大、壓力提不高、運動速度低于規(guī)定值等現(xiàn)象，從故障原因現(xiàn)場分析看，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，另外機械、電器、以及外界因素也會引起液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障。由于液壓機床種類繁多，故障現(xiàn)象千變?nèi)f化，只有掌握切合實際的檢修方法，積累檢修經(jīng)驗和教訓，才能不斷地提高檢修技能，在具體的現(xiàn)場修理過程中，筆者根據(jù)多年的教學和實踐總結出對機床液壓系統(tǒng)故障采用看、聽、測、查的四字修理方法，可達到迅速準確的檢出故障和排除故障的目的?？?。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)工作臺爬行故障，在察看這種不正常狀態(tài)時，一看該機床的技術檔案所記錄的修理資料和操作者、修理工對故障現(xiàn)象的反映，為分析故障作資料準備，這是故障檢修的第一步；二看爬行故障出現(xiàn)是否在低速運行時較多，因低速運行時導軌潤滑油膜變薄(甚至形不成油膜)，油楔作用降低，部