0197-萬(wàn)能外圓磨床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),萬(wàn)能,磨床,液壓,傳動(dòng)系統(tǒng),設(shè)計(jì) 第一章 引言 液壓技術(shù)自18世紀(jì)末英國(guó)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(chē)等行業(yè)中逐步推廣。本世紀(jì)60年代以來(lái)，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(wàn)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(wú)嚴(yán)格的順序，各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)，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(wàn)能外圓磨床液壓系統(tǒng)工作原理及特點(diǎn) 3.1 萬(wàn)能外圓磨床液壓系統(tǒng)工作原理 由萬(wàn)能外圓磨床液壓系統(tǒng)圖可見(jiàn),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(guò)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(rùn)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)停閥撥向左位時(shí)才使運(yùn)動(dòng)停下來(lái)。 2. 工作臺(tái)換向過(guò)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(jiàn)，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(kāi)，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(kāi)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(kāi)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(wú)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(wú)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(guò)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(lái)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(lái)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(guò)其活塞上的撥爪棘輪、齒輪、絲杠螺母等傳動(dòng)副來(lái)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(guò)調(diào)節(jié)節(jié)流閥J3、J4來(lái)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(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)開(kāi)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(kāi)，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(kāi)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(guò)搖動(dòng)手輪來(lái)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(lái)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(rùn)滑 液壓泵輸出的油液有一部分經(jīng)精濾油器到達(dá)潤(rùn)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(rùn)滑。 8. 壓力的測(cè)量 系統(tǒng)中的壓力可通過(guò)壓力表開(kāi)關(guān)由壓力表測(cè)定，如：在壓力表開(kāi)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(rùn)滑系統(tǒng)的壓力。 3.2 萬(wàn)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(lái)說(shuō)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(wèn)題。 ????方向控制用換向閥或邏輯控制單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn)。 ????速度控制通過(guò)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(lái)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(lái)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(lái)達(dá)到調(diào)速的目的。其優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)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(kāi)式循環(huán)形式。在開(kāi)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(kāi)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(wú)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(lái)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(lèi)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(guò)電氣行程開(kāi)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(lái)控制接續(xù)的動(dòng)作。行程開(kāi)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(wú)載啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)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(guò)壓力繼電器發(fā)出電信號(hào)或打開(kāi)順序閥使壓力油通過(guò)，來(lái)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(lái)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(wú)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(zhǎng)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(guò)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(guò)相應(yīng)的精過(guò)濾器再次過(guò)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(guò)濾器或其他型式的過(guò)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(wàn)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(jiàn)圖4-1； 圖4-1 液壓系統(tǒng)原理圖 第五章 萬(wàn)能外圓磨床 液壓元件的選擇與專(zhuān)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(guò)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(lèi)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(guò)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?。贿x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(guò)的流量大一些，必要時(shí)也允許有20%以?xún)?nèi)的短時(shí)間過(guò)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(lèi)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(lái)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(guò)管道內(nèi)的流量（m3/s）； ???????? υ——管內(nèi)允許流速（m/s），見(jiàn)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(lái)說(shuō)，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(jiàn)表5-3。 表5-3? 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)α 系統(tǒng)類(lèi)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(lèi)型屬機(jī)床類(lèi)，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(lái)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(wú)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(wèn)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(kāi)關(guān)發(fā)訊控制二位二通電磁閥來(lái)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(guò)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(lèi)元件及輔助元件 根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和通過(guò)各個(gè)閥類(lèi)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(chēng) 通過(guò)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(kāi)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(chēng) 通過(guò)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(kāi)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(guò)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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)每一個(gè)閥的最大流量?jī)H為9.75L/min，所以通過(guò)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(lái)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(lái)校核其熱平衡，求出發(fā)熱溫升。 設(shè)油箱的三個(gè)邊長(zhǎng)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(méi)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(rùn)滑油浮力過(guò)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(guò)大。 尾架套筒與尾架孔的間隙過(guò)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(pán)和工件后，由于卡盤(pán)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(pán)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(zhǎng)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(lái)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(rùn)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(lái)保證主軸中心與體殼二孔中心的同心度。 潤(rùn)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(xiāo)軸間隙大，造成定位時(shí)位置變化。 前罩殼與床身無(wú)定位銷(xiāo)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(xiāo)。 固緊罩殼的螺釘。 若齒輪套與絲杠的導(dǎo)向部分間隙過(guò)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(rùn)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(guò)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(rùn)滑脂1.5KG即可。 應(yīng)按機(jī)床說(shuō)明書(shū)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(guò)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(lèi)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(guò)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(tīng)、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(guò)視覺(jué)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(wàn)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(rùn)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(jué)，嚴(yán)重爬行則可見(jiàn)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(rùn)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(tīng)。監(jiān)聽(tīng)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(guò)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(guò)監(jiān)聽(tīng)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(rùn)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(shù)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(wàn)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(guò)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(lái)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(kāi)始向右移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)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(lái)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(tīng)、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(tīng)、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(wàn)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(guò)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(lái)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(wú)從下手，記得當(dāng)時(shí)在圖書(shū)館呆了幾個(gè)下午，挑了好多的書(shū)，但總是無(wú)法把那些片段串聯(lián)成一個(gè)方案，后來(lái)通過(guò)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(shū)本慢慢學(xué)，參考書(shū)本，經(jīng)過(guò)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(guò)彎路，不知所措，經(jīng)過(guò)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(guò)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(guò)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(shū)自學(xué)邊畫(huà)圖，畫(huà)一張簡(jiǎn)單的圖往往要花上幾天的時(shí)間，還要將畫(huà)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(guò)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(lèi)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(wèn)，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(zhǎng)和成熟起來(lái)，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(zhǎng)處，朝我的方向不斷前進(jìn)，前進(jìn)，再前進(jìn)！ 總之，通過(guò)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(chéng)摯的謝意，在整個(gè)做畢業(yè)論文期間，俞老師無(wú)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(jiàn)，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(jué). 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