【導讀】導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝。為獲得安陽工學院及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。的液體經(jīng)由一些機件控制之后來傳遞運動和動力。相對于電力拖動和機械傳動而言，液壓。年代末才用上了液壓傳動。隨著各種標準的不斷制訂和完善，各類元件的標準化，規(guī)格化，系列化而在機械制造，工程機械，材料科學，控制技術，農(nóng)業(yè)機械，汽車制造等行業(yè)中推廣開來?？臻g技術，計算機技術等的發(fā)展再次將液壓技術推向前進，使它發(fā)展成為包括傳動，控制，數(shù)控加工中心，冶金自動線等。液壓傳動在某些領域內(nèi)甚至已占有壓倒性優(yōu)勢。液壓傳動系統(tǒng)的各種知識。本人從各種接觸過的，本人從各種渠道了解到

　　

【正文】 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。 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。 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，輸出轉速無級調(diào)速，可正、反向運轉，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)動機轉速控制的恒壓，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。 安陽工學院機械工程學院畢業(yè)論文 25 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。 電力傳動是由內(nèi)燃機驅動發(fā)電機，產(chǎn)生電能使電動機驅動車輛行走部分運動，通過電子調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)電動機軸的轉速和轉向，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”。 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。 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動輪內(nèi)，實現(xiàn)了大變速比的輪邊液壓驅動，因而取消了驅動橋，（ 2）并聯(lián)方式 安陽工學院機械工程學院畢業(yè)論文 26 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 2020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)的方式能很好地滿足這兩種工況的矛 盾要求。機械 —— 液壓分時驅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“輪邊液壓驅動裝置”是一種輔助液壓驅動裝置，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動能力的，諸如自走式平地機和鏟運。 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 :由安陽工學院機械工程學院畢業(yè)論文 27 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)車輛的驅動系統(tǒng)等。 二次調(diào)節(jié)靜液傳動系統(tǒng) 二次調(diào)節(jié)靜液傳動技術是通過對液壓元件所進行的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)液壓能與機械能互相轉換。一般來說，它的實現(xiàn)是以壓力耦聯(lián)系統(tǒng)為基礎的，在一次元件 (泵 )及二次元件 (馬達 )間采用定壓力偶合方式，依靠實時調(diào)節(jié)馬達排量來平衡負荷扭矩。目前，對二次調(diào)節(jié)靜液傳動技術進行研究的出發(fā)點是對傳動過程進行能量的回收和能量的重新利用，從宏觀的角度對靜液傳動總體結構進行合理的配置以及改善其靜液傳動系統(tǒng)的控制特性。 為了使不具備雙向無級變量能力的液壓馬達和往復運動的液壓缸也能在二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)的恒壓網(wǎng)絡中運 行，出現(xiàn)了利用二次調(diào)節(jié)技術的“液壓變壓器”，它類似于電力變壓器用來匹配用戶對系統(tǒng)壓力和流量的不同需求，從而實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的功率匹配。 二次調(diào)節(jié)靜液傳動系統(tǒng)與傳統(tǒng)靜液傳動系統(tǒng)相比，其優(yōu)點是更便于控制，能在四個象限中工作，可在不轉變能量形式情況下回收能量，進行能量的存儲，利用液壓蓄能器加速可大大提高加速功率，且系統(tǒng)中無壓力峰值，由于一次元件和二次元件分開安裝，可通過一個泵站給多個液壓動力元件提供油源，減少了冷卻費用，設備的制造成本降低，系統(tǒng)效率高。 二次調(diào)節(jié)靜液傳動與電力傳動相比，具有閉環(huán)控制動態(tài)響應快 、功率密度高、重量輕、安裝空間小等優(yōu)點。 由于二次調(diào)節(jié)靜液傳動系統(tǒng)具有許多優(yōu)點，使它在很多領域得到廣泛地應用。國外已將其成功應用于造船工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、大型試驗臺、車輛傳動等領域。奔馳汽車公司已將二次調(diào)節(jié)技術應用于無人駕駛運輸系統(tǒng)中的行駛驅動。 液壓系統(tǒng)在數(shù)控車床中的應用 全功能數(shù)控車床液壓系統(tǒng) 設備型號： CL20A 數(shù)控車床（大連車床） 液壓系統(tǒng)的功能： 液壓卡盤的夾緊、松開 尾架套筒的頂出、退回 液壓刀塔的刀盤抬起、鎖緊及轉位 安陽工學院機械工程學院畢業(yè)論文 28 油箱 泵用電機 過濾器 散熱器 電 機泵組 單向閥 油路塊 減壓閥 電磁換向閥 減壓閥 1單向節(jié)流閥 1電磁換向閥 1刀塔油路塊 1單向節(jié)流閥 1壓力繼電器 1壓力表 1電磁換向閥 1液壓馬達 機床液壓系統(tǒng)的工作原理說明 : 機床液壓油箱 1安裝在床身左端面的底座上，用螺釘相聯(lián)。箱內(nèi)盛 40L（ HM32）液壓油，油箱頂面安裝一個油泵電機組 5，泵的出口壓力為 ，在出油管路中安裝一個壓力繼電器 15，當壓力低于 MPa 時系統(tǒng)報警。 液壓卡盤的夾緊、松開由三位四通電磁換向閥 減壓閥 8 來控制，夾緊力的大小由減壓閥 8來調(diào)節(jié)，減壓閥的壓力調(diào)節(jié)范圍為 － Mpa，但回轉油缸的極限壓力為 Mpa，所以，卡盤的最高使用壓力不應超過 Mpa。一般情況下，建議壓力調(diào)節(jié)在 － MPa 之間。 尾架套筒的頂出、退回由三位四通電磁換向閥 1減壓閥 10來控制，由單向節(jié)流閥11 控制套筒頂出的速度，頂緊力的大小由減壓閥來調(diào)節(jié)，減壓閥的壓力調(diào)節(jié)范圍為 － Mpa，但頂緊力超過 MPa 時將會降低主軸軸承的使用壽命。所以，尾座的最高使用壓 力不應超過 Mpa。一般情況下，建議壓力調(diào)節(jié)在 － MPa 之間。 圖 41 液壓系統(tǒng)原理圖 安陽工學院機械工程學院畢業(yè)論文 29 液壓刀塔的刀盤抬起、鎖緊由二位四通電磁換向閥 17 來控制，由單向節(jié)流閥 14控制刀盤鎖緊時的運動速度，刀盤常態(tài)是鎖緊的，只有換刀時才抬起。刀盤在換刀抬起后可轉位，轉位由雙向液壓馬達完成，三位四通電磁換向閥 12 控制其轉向。 機床安裝三個 7 MPa 的壓力表分別來顯示總壓力、卡盤壓力、尾架壓力。 注意：①卡盤及尾座油壓壓力不得調(diào)的過低，以免工件飛出的危險。②尾座的油壓壓力不應超過 Mpa，否則將降 低主軸軸承的使用壽命。③卡盤油缸油壓壓力不應超過 Mpa，否則會損壞油缸、卡盤。 加工中心液壓控制系統(tǒng) 典型設備型號： VP1050 立式鏜銑加工中心（大連機床） 液壓系統(tǒng)的功能： 刀鏈驅動 主軸箱配重 刀具安裝 主軸高低速的換檔 液壓泵 單向閥 壓力繼電器 液壓馬達 配重液壓缸 壓力繼電器 1溢流閥 1 1換向閥 單向閥 壓刀缸 1變速液壓缸 1 1單向節(jié)流閥 圖 42 液壓系統(tǒng)原理圖 安陽工學院機械工程學院畢業(yè)論文 30 機床液壓系統(tǒng)的工作原理說明 系統(tǒng)采用變量葉片泵 1為系統(tǒng)提供壓力油 (功率 4kW)，單向閥 2 用于防止液壓泵壓力突然降低對系統(tǒng)的影響。壓力開關 YK1 發(fā)出液壓系統(tǒng)壓力正常的信號，此信號是 CNC 系統(tǒng)開啟后 PLC高級報警程序自檢的首要檢測對象，如果無 YK1 信號， PLC 自檢將發(fā)出報警信號，數(shù)控系統(tǒng)的全部動作都將停止。 雙向液壓馬達 4用于拖動裝有 24 把刀具的刀鏈，配重液壓缸 5 安裝在橫梁和主軸箱上，用于消除主軸箱的重量對伺服電動機驅動主軸箱運動的影響。壓力開關 YK2 用于檢測配重機構的工作狀態(tài)。 壓刀缸 10始終處于上位，感應開關 LS2 動作，主軸需要換刀時通過手動或自動操作使換向閥 11 換位 ，壓刀缸 10下壓，可使主軸抓刀爪松開，壓刀缸到位后 LS1 發(fā)出到位信號，供機床 PLC使用。 變速液壓缸 12用于控制主軸變速箱的交換齒輪的位置，可實現(xiàn)主軸高低速的自動轉換，高速、低速齒輪位置信號分別由 LS LS4 向機床 PLC 發(fā)送。機床停機或控制系統(tǒng)故障，液壓系統(tǒng)將使變速齒輪處于原工作位置。單向節(jié)流閥 1 14 可減緩液壓缸的速度，避免齒輪換位時的沖擊。變速液壓缸 12 的工作壓力由溢流閥 16 調(diào)節(jié)。 安陽工學院機械工程學院畢業(yè)論文 31 總 結 畢業(yè)設計是考驗我們大學三年來所學知識的一個綜合性環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)我們資料收集能力、自 學能力、觀察能力等綜合能力的一個練習，它包括了畢業(yè)實習、資料收集、外文翻譯、課題設計等過程，歷經(jīng)一個多月，到此結束。在整個設計過程中，綜合運用過去幾年所學的知識，有目的地學習當前液壓系統(tǒng)領域的新技術，在本設計當中，完成了本專業(yè)一個具體的設計任務。進一步鞏固所學知識、加深和拓寬了知識面，培養(yǎng)和鍛煉了分析問題和解決問題的能力，提高了團結協(xié)作精神。 在完成本次畢業(yè)論文設