1、<p>　　汽車液壓與氣壓傳動技術課程設計</p><p><b>　　課程設計題目</b></p><p>　　汽車變速箱液壓加載實驗臺液壓系統(tǒng)設計</p><p><b>　　姓 名： </b></p><p><b>　　學 號： </b></

2、p><p>　　班 級：車輛09-1</p><p><b>　　指導教師： </b></p><p>　　學 院：機械動力工程學院</p><p><b>　　學 校： </b></p><p>　　日 期：2012年 1 月 4 日</p>

3、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 主要功能結構……………………………..…..……….…………3</p><p>　　2 液壓系統(tǒng)及其工作原理………………………………….………4</p><p>　　3 技術特點………………………………………………….………4</p><p&

4、gt;　　4 技術參數(shù)………………………………………….………………4</p><p>　　5 各液壓元件的工作原理及特點……………………….…………5</p><p>　　6常見故障的診斷方法…………………………………………………8</p><p>　　參考文獻……………………………………………………………..32</p><p><

5、b>　　1主要功能結構</b></p><p><b>　　主機功能結構</b></p><p>　　汽車變速器組裝完畢后要在生產(chǎn)車間進行換擋性能及噪聲等項檢測，汽車變速器總成校驗臺即為用于汽車變速器組裝完畢后，出廠錢模擬汽車實際工況的實驗設備。實驗臺主要由機械、液壓及電氣部分主城，其中機械部分主要由輸入端和輸出端兩大部分組成，輸入端與變速器輸入軸連

6、接，輸入電機通過帶輪經(jīng)離合器、花鍵軸動力傳入變速器，帶動變速器轉動。輸入端電機相當于汽車動力源（發(fā)動機）。輸入端由輸出電機由花鍵套、聯(lián)軸器經(jīng)傳動軸與變速器輸出軸相連接。此傳動裝置相當于汽車的傳動系統(tǒng)，由輸入端電機帶動變速器轉動，輸出端電機根據(jù)檔位的不同而設置相應的轉矩（所謂正拖），完成在不同檔位時的變速器噪聲檢測;進行變速器換擋性能測試時，由輸出端電機帶動變速器轉動，此時輸入端電機通過離合器已經(jīng)和變速器斷開，這時變速器輸入軸帶動一定的轉

7、動慣量旋轉（所謂反托），進行不同檔位的換擋測試，輸入端電機轉速通過變頻器進行調(diào)節(jié)。輸入端電機轉矩通過伺服系統(tǒng)設定。電氣控制系統(tǒng)控制輸入端電機、輸出端電機反復動力切換，實現(xiàn)模擬汽車工況。</p><p>　　由以上試驗臺的工作過程可以看出，試驗臺的液壓系統(tǒng)用于完成試驗前的準備工作，即實現(xiàn)個、控制變速器與試驗臺固定、連接、離合器開合以及注（排）油液壓缸的動作。</p><p>　　試驗臺液壓動

8、作順序為：啟動液壓泵的電機，手工裝入工件，按“夾緊”按鈕，夾緊液壓缸獎工件夾緊。注油液壓缸接近變速器。按“點動“按鈕尾座快進，行程開關發(fā)信，開始工進，工進至終點時松開點動按鈕。當松開離合器時，離合器液壓缸后退至終點；當閉合離合器時，離合器液壓缸前進，直到遇到行程開關時停止前進。待完成試驗臺各項功能之后，按”循環(huán)結束“按鈕，注油液壓缸退回，輸出尾座快退回原位，松開夾緊按鈕，液壓系統(tǒng)卸載。液壓系統(tǒng)的壓力位4.0MPa。</p>

9、<p>　　2液壓系統(tǒng)及其工作原理。</p><p>　　液壓系統(tǒng)及其工作原理。</p><p>　　采用疊加閥組成的試驗臺液壓系統(tǒng)原理如圖2-47所示。系統(tǒng)的油源為定量液壓泵16，其工作壓力與卸載郵電磁溢流閥3完成，各油路壓力顯示由壓力變5及其開關4共同完成。系統(tǒng)的液壓執(zhí)行器郵注油缸17、離合器缸18、輸出端缸19和夾緊缸20，各缸的運動方向依次由電磁換向閥1、7、10、12

10、控制。注油缸17的前進速度由單向節(jié)流閥2調(diào)整；離合器缸18用于控制離合器的開合，要求動作準確、速度適宜病具有保壓的功能，故采用2個液控單向閥8、液控節(jié)流閥9配合換向閥7來實現(xiàn)對其油路的控制；輸出缸19用于完成輸出端花鍵與變速器輸出軸的鏈接，為節(jié)省時間，連接可靠，避免鏈接過程中造成對變速器的損壞，故缸的動作循環(huán)為快進、工進、和快退，用電動單向節(jié)流閥11來實現(xiàn)；夾緊缸20的夾緊力大小通過調(diào)整減壓閥12的輸出壓力來是想，單向閥14用于實現(xiàn)保壓

11、，以及是夾緊缸可靠工作。</p><p><b>　　3技術特點與推廣</b></p><p><b>　　技術特點與推廣</b></p><p>　　3.1汽車變速器校驗試驗臺液壓系統(tǒng)采用疊加閥控制，系統(tǒng)配置繼承整齊美觀，便于集中控制，使用維護方便。</p><p>　　3.2液壓控制無沖擊，離合

12、器的開合動作過程準確、速度適宜；可以實現(xiàn)注油缸前進速度的合理控制；可有效調(diào)整夾緊缸的夾緊力打消掉以實現(xiàn)變速器在試驗臺上的可靠夾緊；通過快進-工進-快退循環(huán)，實現(xiàn)了輸出端花鍵與變速器輸出軸的鏈接，節(jié)省時間、鏈接可靠、可是變速器在鏈接過程中免受損壞。</p><p>　　3.3該試驗臺液壓控制系統(tǒng)可供相近工作性質(zhì)的試驗臺借鑒</p><p><b>　　4 技術參數(shù)</b>

13、;</p><p>　　汽車變速器在產(chǎn)品設計定型前要進行數(shù)百小時的疲勞試驗,在專用的試驗臺上完成QC/T568-1999中規(guī)定的試驗內(nèi)容,以檢驗其疲勞壽命性能。常用的試驗臺有機械封閉式和電力封閉式。機械封閉式試驗臺結構簡單,能耗小,因而得到廣泛使用,其結構原理圖如圖1所示。圖1試驗臺結構原理圖試驗臺工作時,首先啟動動力裝置,帶動變速器運轉。達到額定轉速后,加載器開始加載,加載到額定載荷后,系統(tǒng)便穩(wěn)定地進行變速器的

14、壽命試驗,一般需要運行數(shù)十至數(shù)百小時不等。加載器是機械封閉試驗臺的關鍵部件,它提供試驗所需要的扭矩,直接影響整個臺架的性能、試驗精度及可靠性。用于閉式試驗臺加載的方法較多,如箱體加載、聯(lián)軸節(jié)加載、行星齒輪式加載和液壓加載等。液壓加載裝置具有加載平穩(wěn),操作輕便,且可在運轉中通過控制系統(tǒng)對加載力矩實現(xiàn)精細的調(diào)節(jié)等優(yōu)點,因此,液壓加載方式是合適的選擇,將其設計成內(nèi)置式能使試驗臺結構更加緊湊。1內(nèi)置式液壓加載器工作原理根據(jù)設計要求,液壓加載器最

15、大工作壓力為6MPa,工作最大加載扭矩為4000N·m,內(nèi)泄漏量小于2L/m in,工作載荷控制在±5N·m范圍內(nèi)。1·1內(nèi)置式液壓加載器......</p><p>　　5 各液壓元件的工作原理及特點</p><p>　　5.1電動液壓泵參數(shù)</p><p><b>　　5.2截止閥</b></p

16、><p>　　1、GB/T 12233-2006《通用閥門 鐵質(zhì)截止閥與升降式止回閥》</p><p>　　2、GB/T 12235-2007《通用閥門 法蘭連接鋼制截止閥與升降止回閥》 </p><p>　　3、JB/T53165-92《高壓平衡截止閥》 </p><p>　　4、GB/T 587-20

17、08《船用法蘭青銅截止閥》 </p><p>　　5、GB/T 590-2008《船用法蘭鑄鐵截止閥》 </p><p>　　6、GB/T 8464-2008《鐵制和銅制螺紋連接閥門》 </p><p>　　7、GB8465.2-87《內(nèi)螺紋連接閘閥、截止閥、球閥、止回閥 基本尺寸 鐵制截止閥》 </p><p><b>　　5.3

18、 六通換向閥</b></p><p>　　公稱通徑(mm)50～150 適用溫度(℃)室溫～80 公稱壓力(MPa)1.0 適用介質(zhì)潤滑油 連接形式法蘭 強度試驗壓力(MPa)1.5 密封試驗壓力(MPa)1.1 耐壓試驗溫度(℃)常溫 </p><p>　　5.4 安全閥技術指標</p><p>　　公稱通徑∶DN 4-25㎜ </p>

19、<p>　　公稱壓力∶PN 25MPa </p><p>　　適用介質(zhì)∶氧氣、氮氣、氬氣、空氣等 </p><p>　　適用溫度∶-40℃-+80℃ </p><p>　　閥體∶鑄鋼/不銹鋼 </p><p><b>　　閥座∶銅 </b></p><p>　　閥頂、閥桿∶不銹鋼 質(zhì)管道

20、上不可缺少的一種裝置,通常安裝在減壓閥、泄壓閥、定水位閥或其它設備</p><p><b>　　彈簧∶彈簧鋼 </b></p><p><b>　　5.5過濾器</b></p><p><b>　　過濾器 </b></p><p>　　過濾器是輸送介的進口端，用來消除介質(zhì)中的

21、雜質(zhì)，以保護閥門及設備的正常使用。當流體進入置有一定規(guī)格濾網(wǎng)的濾筒后，其雜質(zhì)被阻擋，而清潔的濾液則由過濾器出口排出，當需要清洗時，只要將可拆卸的濾筒取出，處理后重新裝入即可，因此，使用維護極為方便。</p><p><b>　　過濾器原理</b></p><p>　　過濾器待處理的水由入水口進入機體，水中的雜質(zhì)沉積在不銹鋼濾網(wǎng)上，由此產(chǎn)生壓差。通過壓差開關監(jiān)測進出水口

22、壓差變化，當壓差達到設定值時，電控器給水力控制閥、驅(qū)動電機信號，引發(fā)下列動作：電動機帶動刷子旋轉，對濾芯進行清洗，同時控制閥打開進行排污，整個清洗過程只需持續(xù)數(shù)十秒鐘，當清洗結束時，關閉控制閥，電機停止轉動，系統(tǒng)恢復至其初始狀態(tài)，開始進入下一個過濾工序。 </p><p>　　設備安裝后，由技術人員進行調(diào)試，設定過濾時間和清洗轉換時間，待處理的水由入水口進入機體，過濾器開始正常工作，當達到預設清洗時間時，電控器給

23、水力控制閥、驅(qū)動電機信號，引發(fā)下列動作：電動機帶動刷子旋轉，對濾芯進行清洗，同時控制閥打開進行排污，整個清洗過程只需持續(xù)數(shù)十秒鐘，當清洗結束時，關閉控制閥，電機停止轉動，系統(tǒng)恢復至其初始狀態(tài)，開始進入下一個過濾工序。 </p><p>　　過濾器的殼體內(nèi)部主要由粗濾網(wǎng)、細濾網(wǎng)、吸污管，不銹鋼刷或不銹鋼吸嘴、密封圈、防腐涂層、轉動軸等組成。</p><p>　　6常見故障的診斷方法</

24、p><p>　　液壓設備是由機械、液壓、電氣等裝置組合而成的，故出現(xiàn)的故障也是多種多樣的。某一種故障現(xiàn)象可能由許多因素影響后造成的，因此分析液壓故障必須能看懂液壓系統(tǒng)原理圖，對原理圖中各個元件的作用有一個大體的了解，然后根據(jù)故障現(xiàn)象進行分析、判斷，針對許多因素引起的故障原因需逐一分析，抓住主要矛盾，才能較好的解決和排除。液壓系統(tǒng)中工作液在元件和管路中的流動情況，外界是很難了解到的，所以給分析、診斷帶來了較多的困難，因

25、此要求人們具備較強分析判斷故障的能力。在機械、液壓、電氣諸多復雜的關系中找出故障原因和部位并及時、準確加以排除。</p><p>　　6.1.1 簡易故障診斷法</p><p>　　簡易故障診斷法是目前采用最普遍的方法，它是靠維修人員憑個人的經(jīng)驗，利用簡單儀表根據(jù)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，客觀的采用問、看、聽、摸、聞等方法了解系統(tǒng)工作情況，進行分析、診斷、確定產(chǎn)生故障的原因和部位，具體做法如下：

26、</p><p>　　1）詢問設備操作者，了解設備運行狀況。其中包括：液壓系統(tǒng)工作是否正常；液壓泵有無異常現(xiàn)象；液壓油檢測清潔度的時間及結果；濾芯清洗和更換情況；發(fā)生故障前是否對液壓元件進行了調(diào)節(jié)；是否更換過密封元件；故障前后液壓系統(tǒng)出現(xiàn)過哪些不正?，F(xiàn)象；過去該系統(tǒng)出現(xiàn)過什么故障，是如何排除的等，需逐一進行了解。</p><p>　　2）看液壓系統(tǒng)工作的實際狀況，觀察系統(tǒng)壓力、速度、油液、

27、泄漏、振動等是否存在問題。</p><p>　　3）聽液壓系統(tǒng)的聲音，如：沖擊聲；泵的噪聲及異常聲；判斷液壓系統(tǒng)工作是否正常。</p><p>　　4）摸溫升、振動、爬行及聯(lián)接處的松緊程度判定運動部件工作狀態(tài)是否正常。</p><p>　　總之，簡易診斷法只是一個簡易的定性分析，對快速判斷和排除故障，具有較廣泛的實用性。</p><p>　　

28、6.1.2 液壓系統(tǒng)原理圖分析法</p><p>　　根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖分析液壓傳動系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，找出故障產(chǎn)生的部位及原因，并提出排除故障的方法。液壓系統(tǒng)圖分析法是目前工程技術人員應用最為普遍的方法，它要求人們對液壓知識具有一定基礎并能看懂液壓系統(tǒng)圖掌握各圖形符號所代表元件的名稱、功能、對元件的原理、結構及性能也應有一定的了解，有這樣的基礎，結合動作循環(huán)表對照分析、判斷故障就很容易了。所以認真學習液壓基礎知識掌

29、握液壓原理圖是故障診斷與排除最有力的助手，也是其它故障分析法的基礎。必須認真掌握。</p><p>　　6.1.3 其它分析法</p><p>　　液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時，往往不能立即找出故障發(fā)生的部位和根源，為了避免盲目性，人們必須根據(jù)液壓系統(tǒng)原理進行邏輯分析或采用因果分析等方法逐一排除，最后找出發(fā)生故障的部位，這就是用邏輯分析的方法查找出故障。為了便于應用，故障診斷專家設計了邏輯流程圖或其

30、它圖表對故障進行邏輯判斷，為故障診斷提供了方便。</p><p>　　6.2 系統(tǒng)噪聲、振動大的消除方法（見表10）</p><p>　　表10 系統(tǒng)噪聲、振動大的消除方法</p><p>　　6.3 系統(tǒng)壓力不正常的消除方法（見表11）</p><p>　　表11 系統(tǒng)壓力不正常的消除方法</p><p>　　6.4

31、 系統(tǒng)動作不正常的消除方法（見表12）</p><p>　　表12 系統(tǒng)動作不正常的消除方法</p><p>　　6.5 系統(tǒng)液壓沖擊大的消除方法（見表13）</p><p>　　表13 系統(tǒng)液壓沖擊大的消除方法</p><p>　　6.6 系統(tǒng)油溫過高的消除方法（見表14）</p><p>　　表14 系統(tǒng)油溫過高的

32、消除方法</p><p>　　6.8 液壓件常見故障及處理</p><p>　　6.9 液壓泵常見故障及處理（表15）</p><p>　　表15 液壓泵常見故障及處理</p><p>　　6.10 液壓馬達常見故障及處理（見表16）</p><p>　　表16  液壓馬達常見故障及處理</p>

33、<p>　　6.11 液壓缸常見故障及處理（見表7）</p><p>　　表7  液壓缸常見故障及處理</p><p>　　6.12 壓力閥常見故障及處理</p><p>　　6.12.1 溢流閥常見故障及處理（見表18）</p><p>　　表18 溢流閥常見故障及處理</p><p>　　6.

34、12.2 減壓閥常見故障及處理（見表19）</p><p>　　表19 減壓閥常見故障及處理</p><p>　　6.12.3 順序閥常見故障及處理（見表20）</p><p>　　表20  順序閥常見故障及處理</p><p>　　6.13 流量閥常見故障及處理（見表21）</p><p>　　流量閥常見故

35、障及處理</p><p>　　6.6 方向閥常見故障及處理</p><p>　　6.6.3 液控單向閥常見故障及處理（見表24）</p><p>　　表24 液控單向閥常見故障及處理</p><p>　　6.14 液壓控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和故障處理要點</p><p>　　6.14.1 液壓控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試<

36、/p><p>　　液壓控制系統(tǒng)與液壓傳動系統(tǒng)的區(qū)別在于前者要求其液壓執(zhí)行機構的運動能夠高精度地跟蹤隨機的控制信號的變化。液壓控制系統(tǒng)多為閉環(huán)控制系統(tǒng)，因而就有系統(tǒng)穩(wěn)定性、響應和精度的需要。為此，需要有機械-液壓-電氣一體化的電液伺服閥、伺服放大器、傳感器，高清潔度的油源和相應的管路布置。液壓控制系統(tǒng)的安裝、調(diào)試要點如下：</p><p>　　1）油箱內(nèi)壁材料或涂料不應成為油液的污染源，液壓控制

37、系統(tǒng)的油箱材料最好采用不銹鋼。</p><p>　　2）采用高精度的過濾器，根據(jù)電液伺服閥對過濾精度的要求，一般為5～10μm。</p><p>　　3）油箱及管路系統(tǒng)經(jīng)過一般性的酸洗等處理過程后，注入低粘度的液壓油或透平油，進行無負荷循環(huán)沖洗。循環(huán)沖洗須注意以下幾點：a）沖洗前安裝伺服閥的位置應用短路通道板代替；b）沖洗過程中過濾器阻塞較快，應及時檢查和更換；c）沖洗過程中定時提取油樣，

38、用污染測定儀器進行污染測定并記錄，直至沖洗合格為止；d）沖洗合格后放出全部清洗油，通過精密過濾器向油箱注入合格的液壓油。</p><p>　　4）為了保證液壓控制系統(tǒng)在運行過程中有更好的凈化功能，最好增設低壓自循環(huán)清洗回路。</p><p>　　5）電液伺服閥的安裝位置盡可能靠近液壓執(zhí)行元件，伺服閥與執(zhí)行元件之間盡可能少用軟管，這些都是為了提高系統(tǒng)的頻率響應。</p><

39、;p>　　6）電液伺服閥是機械、液壓和電氣一體化的精密產(chǎn)品，安裝、調(diào)試前必須具備有關的基本知識，特別是要詳細閱讀、理解產(chǎn)品樣本和說明書。注意以下幾點：a）安裝的伺服閥的型號與設計要求是否相符，出廠時的伺服閥動、靜態(tài)性能測試資料是否完整；b）伺服放大器的型號和技術數(shù)據(jù)是否符合設計要求，其可調(diào)節(jié)的參數(shù)要與所使用的伺服閥匹配；c）檢查電液伺服閥的控制線圈聯(lián)接方式，串聯(lián)、并聯(lián)或差動聯(lián)接方式，哪一種符合設計要求；d）反饋傳感器（如位移，力，

40、速度等傳感器）的型號和聯(lián)接方式是否符合設計需要，特別要注意傳感器的精度，它直接影響系統(tǒng)的控制精度；e）檢查油源壓力和穩(wěn)定性是否符合設計要求，如果系統(tǒng)有蓄能器，需檢查充氣壓力。</p><p>　　7）液壓控制系統(tǒng)采用的液壓缸應是低摩擦力液壓缸，安裝前應測定其最低啟動壓力，作為日后檢查液壓缸的根據(jù)。</p><p>　　8）液壓控制系統(tǒng)正式運行前應仔細排除氣體，否則對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和剛度都有較

41、大的影響。</p><p>　　9）液壓控制系統(tǒng)正式使用前應進行系統(tǒng)調(diào)試，可按以下幾點進行：a）零位調(diào)整，包括伺服閥的調(diào)零及伺服放大器的調(diào)零，為了調(diào)整系統(tǒng)零位，有時加入偏置電壓；b）系統(tǒng)靜態(tài)測試，測定被控參數(shù)與指令信號的靜態(tài)關系，調(diào)整合理的放大倍數(shù)，通常放大倍數(shù)愈大靜態(tài)誤差愈小，控制精度愈高，但容易造成系統(tǒng)不穩(wěn)定；c）系統(tǒng)的動態(tài)測試，采用動態(tài)測試儀器，通常需測出系統(tǒng)穩(wěn)定性，頻率響應及誤差，確定是否能滿足設計要求。

42、系統(tǒng)動、靜態(tài)測試記錄可作為日后系統(tǒng)運行狀況評估的根據(jù)。</p><p>　　10）液壓控制系統(tǒng)投入運行后應定期檢查以下記錄數(shù)據(jù)：油溫，油壓，油液污染程度；運行穩(wěn)定情況，執(zhí)行機構的零偏情況，執(zhí)行元件對信號的跟蹤情況。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 齊曉杰主編， 汽車液壓、液力與氣壓傳動. 北京：化學工業(yè)