【正文】 b 8 Z1 Z1(1/4) Z2 Z1 液壓泵 驅(qū)動電 機的選擇 根據(jù)液壓泵要求， 選擇 Y60L6型電機，其具體參數(shù)如下： （ 1） Y60L6型電機的參數(shù) 如表 312 所示。 圖 YD(E)F310B型電磁比例溢流閥 表 315 YD(E)F310B型電磁比例溢流閥的尺寸 通徑 10 H 154 L 77 B 77 C 單位 mm D E F 80 G 17 比例流量閥的選擇 根據(jù)設(shè)計要求， 選擇 DYBQ※ 16 型電液比例流量閥，其具體參數(shù)如 表 316所示。但是 在大多數(shù)情況下，可以化繁為簡，找到影響滑動軸承性能的最主要載荷形式，如靜載荷、脈動型載荷、連續(xù)變動型載荷等。 圖 加載過程 加載方案的選擇 加載方式一般可分為彈簧加載、波紋管加載、油墊加載和液壓缸加載。 液壓缸加載的特點 如下所示 ： （ 1） 加載力大，便于實現(xiàn)無級調(diào)整，調(diào)節(jié)范圍比較大； 30 （ 2）相同功率時， 液壓裝置的體積小、重量輕、慣性小、結(jié)構(gòu)緊湊； （ 3） 工作平穩(wěn)，反應(yīng)快、沖擊小，能頻繁啟動和換向； （ 4） 控制、調(diào)節(jié)比較簡單，操縱比較方便、省力，易于實現(xiàn)自動化，與電氣控制配合使用能實現(xiàn)復(fù)雜的順序動作和遠程控制 。液壓泵從 油箱吸油輸入管路，完成工作后再排回油箱。 31 圖 液壓系統(tǒng)原理圖 液壓源 1 中 電機驅(qū)動液壓泵 泵出高壓油 ， 其中的溢流閥 為電液比例溢流閥，既 可 穩(wěn)定 液壓源 的出油 壓力 ，也可作為調(diào)壓元件，當控制信號改變時，即可改變液壓源的出油壓力 。 液壓源內(nèi)的壓力表可測試液壓源出口的壓力，作為調(diào)節(jié)電液比例溢流閥控制信號的參考值。電液比例溢流閥不僅可實現(xiàn)無級調(diào)壓，而且結(jié)構(gòu)較多級調(diào)壓回路簡單，壓力變化平穩(wěn)，對系統(tǒng)沖擊小 。 液壓缸的設(shè)計 液壓系統(tǒng) 要求： 加載系統(tǒng)最大加載力 N15000 ，工作行程很小，工作速度低，運行平穩(wěn)。 Φ MM 45 E 110 EE ZG3/4 FP 56 FE 118 TF 155 Φ FB 18 UF 190 R 87 W 35 HL 184 ZF 237 F 18 液壓泵的設(shè)計：液壓泵將機械能裝換成液體壓力能，是液壓系統(tǒng)的動力裝置。 34 表 319 YB150型葉片泵的參數(shù) 型號 YB150 排量 (mL/r) 50 額定壓力 (MPa) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 960 容積效率 ≥ 總效率 ≥ 驅(qū)動功率 (kW) 重量 (kg) 16 （ 2）液壓泵的 外形和 安裝形式 如圖 ，其尺寸如表 320 所示。 液壓系統(tǒng)所用的液壓缸的最大工作壓力為 5MPa，液壓泵的額定壓力為 ，額定流量為 m in/481 0 0 0 LQ ??? 轉(zhuǎn)速排量 ，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，選擇液壓閥如下表所示： （ 1） 單向閥 的參數(shù)如表 323 所示。 滾動軸承的選擇 :滾動軸承所受的最大載荷為 N15000 ，最大轉(zhuǎn)速為 min/15000r ，小徑大于等于 mm32 。軸承固定方式如下圖 所示。 圖 SN208型等孔徑二螺柱軸承座 表 327 SN208型軸承座的尺寸 軸承座代號 d d2 D g A max A1 H H1 max L J S N1 N SN 211 55 65 100 33 105 70 70 28 255 210 M16 18 23 測量系統(tǒng)設(shè)計 測量系統(tǒng)是滑動軸承試驗臺最為關(guān)鍵的一個系統(tǒng)， 直接決定著所設(shè)計的試驗臺的性能和測試的精度。 因此需根據(jù)滑動軸承試驗臺的形式和功能，設(shè)計出測量系統(tǒng)的測量方式、測量位置分布，并選出合適的測量 儀器 。這種方法相對復(fù)雜，在采集傳感器的信息時需要加裝集流環(huán)。為了方便傳感器布置位置的設(shè)計，應(yīng)先選擇傳感器，再根據(jù)所選傳感器的外形尺寸設(shè)計其安裝的位置分布。本設(shè)計采用的可消除振動加速度影響的壓力傳感器 ，其結(jié)構(gòu)如圖 所示。 39 圖 MYD5215型壓力傳感器 表 328 MYD5215型壓力傳感器的技術(shù)指標 型號 MYD5125 量程 (MPa) 0～ 50 靈敏度 (pC/MPa) 40～ 60 固有頻率 (kHZ) ≥ 150 溫度范圍 (℃ ) 25～ 150 安裝形式 螺紋 M6179。由于溫升使滑動軸承產(chǎn)生熱應(yīng)力，因此求解其溫度是計算熱應(yīng)力的先決條件。溫度傳感器的布置要根據(jù)其自身 大小 和 滑動 軸承座的尺寸來設(shè)計，因此 應(yīng)選擇溫度傳感器，再根據(jù)其尺寸設(shè)計相應(yīng)的布置形式。 圖 JWBKPA型溫度傳感器 JWBKPA 型溫度傳感器壽命長、工作可靠、測量精確，非常適合各種環(huán)境現(xiàn)場的溫度測量。 41 圖 溫度傳感器的布置形式 軸心軌跡測量 軸心軌跡利用四個對稱布置的位移傳感器 電渦流傳感器 進行測量。支座可通過螺栓固定在試驗臺主體支座上。 % 177。本設(shè)計共采用 4 個應(yīng)變片，沿軸的周向分布（見試驗臺布局總圖） ，應(yīng)變片安裝的角度依次為 45176。 。 43 圖 軸通型集流器 軸 通型 集流器 結(jié)構(gòu)形式 及相關(guān)尺寸 ： 軸通型集流器的外形簡圖如圖 ，尺寸如表 330所示 圖 軸通型集流器的外形簡圖 表 330 軸通型集流器的尺寸 型號 Φ 1 Φ L長 L寬 H J305 31 108 167 156 128 軸 通型集流器的原理：軸套隨被測軸一起旋轉(zhuǎn)，軸上所裝傳感器的信號線焊接在集流器 接線盤的焊點上，然后通過滑環(huán)和電刷將信號引出，送至信號放大器內(nèi)放大后，最后信號送至信號處理儀器中進行處理。 對總體結(jié)構(gòu)、尺寸和安裝形式進行了設(shè)計，初步驗證了設(shè)計方案的可行性，并對關(guān)鍵的零件進行選型。 每個系統(tǒng)的設(shè)計均按照實驗要求進行，保證了設(shè)計方案的實用性。 經(jīng)歷了幾個月以來的畢業(yè)設(shè)計，我比較 順利 的 完成了設(shè)計 工作 。 本文 比較圓滿的完成了設(shè)計任務(wù)，但是仍有不足之處。 對 滑動軸承 主體 臺架、 驅(qū)動系統(tǒng) 電機 、加 載系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、 測試系統(tǒng)進行了設(shè)計 。軸沒轉(zhuǎn)一周，軸套也隨之旋轉(zhuǎn)一周，三個檢測體分別經(jīng)過測頭一次，即可根據(jù)檢測體在單位時間內(nèi)進過測頭的次數(shù)來推測出主軸的轉(zhuǎn)速。同時，集流器還自帶測速機構(gòu)，可測得試驗臺主軸的實時轉(zhuǎn)速。、 45176。它是利用 應(yīng)變片將扭矩產(chǎn)生的剪應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電量而進行測量的，因此需要通過集流器將電信號傳遞給分析儀器。 圖 位移傳感器支座 42 位移傳感器的選型： 位移傳感器 選擇 S2200 型位移傳感器，其外形如圖 ，技術(shù)指標如表 329 所示。在滑動軸承座的附近安裝一個位移傳感器支座，支座上下左右各有一個安裝位移傳感器的螺紋孔 。其中 1 為滑動軸承座， 2 為溫度傳感器安裝孔， 3 為滑動軸承。本設(shè)計采用北京昆侖海岸生產(chǎn)制造型號為 JWBKPA 型 溫 度傳感器。 本設(shè)計的溫度分布用一組裝在軸承座上的溫度傳感器來測量。在軸上與滑動軸承接觸的地方開設(shè)置一個安裝壓力傳感器的安裝塊，該安裝塊用用螺栓與軸相連，兩壓力傳感器中心的間距為 mm32 ,可測出滑動軸承靠近兩端處得油膜壓力分布。 圖 消除振動加速度影響的壓力傳感器結(jié)構(gòu) 根據(jù)設(shè)計要求，選擇 MYD5215 型壓力傳感器，其 工作溫度范圍寬，壓力測試量程大， 前 端采用特殊設(shè)計，頻響寬、剛度大、便于安裝 。本文根據(jù)設(shè)計要求選擇壓電式壓力傳感器。 軸承寬度為mm42 ，因為軸承上各點的壓力有所不同，因此壓力傳感器布置越多，測試就越準確。為了確定各種假設(shè)條件的影響，為了在新的運轉(zhuǎn)工況和軸承結(jié)構(gòu)下研究壓力分布，以 38 及通過實驗解決潤滑理論其它方面存在的問題，包括壓力邊界條件的問題，都需要研究壓力分布的測量方法 測試油膜壓力最簡單的方式是在滑動軸承表面上鉆一些小孔，用細管道與壓力表相連，即可測得油膜壓力，但是這種方法不能獲得連續(xù)的油膜壓力分布。一般情況下信號采集和數(shù)據(jù)處理分析是可以通用的，而測量方式設(shè)計、測量的位置分布和測量 儀器 選擇需要根據(jù)試驗臺的不同形式和功能專門設(shè)計。選擇帶 等孔徑二螺柱軸承座可滿足設(shè)計要求。 圖 6007型深溝球軸承 表 326 6007型深溝球軸承的參數(shù) 代號 基本尺寸 (mm) 安裝尺寸 (mm) 額定載荷（ kN） 極限轉(zhuǎn)速 (r/min) d D B da Da ras Cr Cor 油潤滑 脂潤滑 61911 55 80 13 65 70 1 7500 9000 軸承的固定方式： 軸承左邊用軸肩固定，右邊用兩個螺母和一個套筒緊固內(nèi)圈。 表 324 34DF3型電磁換向閥的參數(shù) 36 型號 通徑 (mm) 額定壓力 (MPa) 最高使用壓力 (MPa) 流量 (L/min) 油溫 (℃ ) P、 A、 B T 34DF3 10 16 20 60 60~10 （ 3） 電液 比例溢流閥 的參數(shù)如表 325 所示。 表 321 Y160M6型電機的參數(shù) 型號 功率 kW 電流 A 轉(zhuǎn)速 r/min 額定電流堵轉(zhuǎn)電流 額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 重量 kg Y160M6 17 970 116 （ 2）電機的 外形和 安裝尺寸 如圖 ，尺寸如表 322 所示。本系統(tǒng)要求液壓泵流量均勻，運行穩(wěn)定，經(jīng)過比較，選擇單作用形式的葉片泵較為合適。 具體參數(shù)如表 317 所示： 表 317 拉桿式液壓缸的性能參數(shù) 拉桿式液壓缸（性能參數(shù) 1） 額定壓 力 /MPa 缸徑 D/mm 80 活塞桿直徑 d/mm 28 工作壓力 /MPa 最低工作壓力 /MPa ≤ 最高工作壓力 /MPa 5 推力 /kN 拉力 /kN 最大行程 /mm 1600 允許最高工作速度 /(mm/s) 300 最低工作速度 /(mm/s) 8 33 最高使用溫度 /℃ 10～ 80 （ 2）液壓缸的安裝形式及其尺寸：根據(jù)液壓缸的形式和試驗臺整體結(jié)構(gòu)布置的需要，選擇 FB 底側(cè)長方法蘭型液壓缸 ，其結(jié)構(gòu)和安裝形式如圖 ，相關(guān)尺寸如表 318 所示 。系統(tǒng)根據(jù)執(zhí)液壓行元件工作過程各個階段的不同壓力要求，通過輸入裝置將所需要的多級壓力所對應(yīng)的電流信號輸入到比例溢流閥 1 的控制器中，即可達到調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作壓力的目的。 調(diào)壓回路的設(shè)計： 調(diào)壓回路用來 調(diào)定或限制液壓系統(tǒng)的最高工作壓力，或者使執(zhí)行元件在工作過程的不同階段能夠?qū)崿F(xiàn)多種不同的壓力變換。 電磁換向閥 3 可改變高壓油的流向，當 PA、 TB 接通時，高壓油進入液壓缸下面的油腔內(nèi)，上面油腔 內(nèi)的油排回油箱， 推動活塞向上運動，當 PB、 TA 接通時，高壓油 進入液壓缸上面的液壓缸，下面油腔的油排回油箱，活塞向下運動。缺點是油箱體積較大，空氣與油的接觸機會較大。 （ 1） 動力部分：即液壓泵，將機械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能的裝置； （ 2） 控制部分：包括各類流量、壓力、方向控制閥，用以實現(xiàn)對執(zhí)行元件運動速度、方向、作用力的控制，也用以實現(xiàn)過載保護和程序控制等功能； （ 3） 執(zhí)行部分：包括液壓缸、液壓馬達等，將液體壓力能轉(zhuǎn)換成機械能； （ 4） 輔助裝置：包括管道、儲能器、過濾器、油箱、冷卻器、加熱器、壓力表、流量計等輔助裝置。 波紋管 和液壓缸 加載需要一套高壓油或氣路系統(tǒng)，加載壓力大 ，油墊加載力的大小取決于油墊厚度，不適宜動態(tài)試驗加載。 （ 2）加載動作對液壓系統(tǒng)的要求： 根據(jù)設(shè)計要求，加載機構(gòu)的頂桿與液壓缸的活塞相連，從下往上施加加載力，最大載荷為 N15000 ，加載過程為“加載 穩(wěn)定 卸載”，相應(yīng)的液壓缸的動作為如圖 所示，包括 緩慢加壓 、 保壓延時 、 快速卸壓 。為便于測試滑動軸承在不同載荷 時的性能，加載系統(tǒng)一般設(shè)計成加載載荷可無級調(diào)節(jié)的形式。 圖 Y60L6型電機 表 313 Y60L6型電機的尺寸 機座號 安裝尺寸（ mm） 外形尺寸 (mm) A B C D E K AB AC AD HD L 160M 254 210 108 42 120 15 330 335 265 385 605 比例溢流閥的選擇 選擇 YD(E)F310B 型電磁溢流閥可滿足設(shè)計要求，具體參數(shù)如下： 28 （ 1） 電磁 比 例溢流 閥的參數(shù) 如表 314 所示。其具體參數(shù)如下： （ 1） YB163 型葉片泵 的參數(shù)如表 310 所示。 葉片泵的 特點： 結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，運動平穩(wěn)，流量均勻，噪聲小，壽命長，但是對油液污染比較敏感，結(jié)構(gòu)比較 復(fù)雜。根據(jù)流量計中的數(shù)值，調(diào)節(jié)比例流量閥，可改變潤滑油的流量。 （ 2） 回油部分：潤滑油潤滑過后，被收集起來，經(jīng)過回油過濾器 12 重新送回到郵箱中。一般來說，轉(zhuǎn)速越快，進油壓力越大、流量越大越大、溫度越高，隨著工作時間的延長，由于散熱條件的限制，進油溫度也會相應(yīng)提高 圖 齒輪泵滑動軸承的潤滑原理