畢業(yè)論文---淺談液壓系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文</p><p>　　題 目 淺談液壓系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)生姓名 xxx </p><p>　　學(xué) 號(hào) 2009xxxx </p><p>　　專業(yè)名稱 機(jī)電一體化 </p><p>　　

2、班 級(jí) 機(jī)電09x班 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　淺談液壓系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)</p><p>　　[摘 要]由于液壓技術(shù)廣泛應(yīng)用了高技術(shù)成果，如自動(dòng)控制技術(shù)、微電子技術(shù)、總線控制技術(shù)、伺服與傳動(dòng)技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)?？梢灶A(yù)見，近二三十年液壓行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)為：打造綠色液壓系統(tǒng)；機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)

3、；液壓元件、系統(tǒng)的發(fā)展呈現(xiàn)多極化；行業(yè)性資源整合。打造綠色液壓系統(tǒng)無(wú)可置疑的要從設(shè)計(jì)規(guī)劃開始。</p><p>　　液壓元件和系統(tǒng)的能量利用水平已成為衡量液壓技術(shù)含量的重要指標(biāo)之一。從生產(chǎn)制造和使用角度講，綠色液壓系統(tǒng)的概念至少包含以下幾個(gè)方面：(1)節(jié)能性設(shè)計(jì)；(2)能量損耗最少；(3)介質(zhì)污染控制；(4)界面友好；(5)噪聲控制；(6)材料最佳利用率；(7)高效率；(8)零污染原則；(9)使用低能耗；（10）

4、優(yōu)選負(fù)荷傳感技術(shù)、二次調(diào)節(jié)技術(shù)和能量回收技術(shù)（蓄能器回路）。從全行業(yè)實(shí)現(xiàn)故障拆修到故障預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)變，避免設(shè)備惡性事故的發(fā)展。鼓勵(lì)開發(fā)液壓系統(tǒng)自補(bǔ)償系統(tǒng)。</p><p>　　介紹了液壓系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)思想，對(duì)液壓系統(tǒng)的降低消耗和減少污染的途徑和方法進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，因此，必須嚴(yán)格保證制造和安裝的質(zhì)量，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)科學(xué)合理。并提出了設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　關(guān)鍵詞：綠色液壓系統(tǒng)；液壓系統(tǒng)

5、設(shè)計(jì)；綠色設(shè)計(jì)；節(jié)約能源；綠色制造；環(huán)境污染</p><p>　　[Abstract ] due to hydraulic technology is widely used in high technology, such as automatic control technology, microelectronic technology, bus control technology, servo and

6、drive technology, precision machinery technology, system integration technology. Can foreknow, nearly twenty or thirty years of hydraulic industry development tendency is: to create green hydraulic system; mechanical and

7、 electrical integration; hydraulic components, system development present much polarization; industry res</p><p>　　Hydraulic components and system energy utilization level has become a measure of hydraulic t

8、echnology is one of the important indexes. From the manufacturing and use of perspective, the concept of green hydraulic system at least includes the following several aspects: ( 1) energy-saving design; ( 2) a minimum e

9、nergy loss; ( 3) medium pollution control; ( 4) friendly interface; ( 5) noise control; ( 6) materials with optimal utilization rate; ( 7) high efficiency; ( 8) the principle of zero pollu</p><p>　　Introduce

10、s the hydraulic system green design thought, the hydraulic system of the lower consumption and pollution reduction pathway and method of system analysis, therefore, must be strictly guarantee the manufacturing and instal

11、lation quality, product structure design should be scientific and reasonable. And puts Forward the design scheme.</p><p>　　Keywords: Green hydraulic system; hydraulic system design; green design; energy cons

12、ervation; green manufacturing; environmental pollution</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　綠色設(shè)計(jì)思想的前奏與認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)與 “可持續(xù)發(fā)展”的經(jīng)濟(jì)思想和社會(huì)發(fā)展理論有著密切的關(guān)聯(lián)。近幾十年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)設(shè)計(jì)為人類創(chuàng)造了前所未有的現(xiàn)代生活方式和舒適的生活環(huán)境。與此同時(shí)，人類憑借著

13、自身的智慧和先進(jìn)的技術(shù)，肆意開采資源，加速了能源的消耗，對(duì)地球的生態(tài)平衡造成了巨大的破壞，能源危機(jī)、環(huán)境污染、物種滅絕、人口劇增等種種問題闖入人們的視野。1987年，挪威首相布倫特蘭夫人在 《我們共同的未來(lái)》報(bào)告中第一次提出了地球 “可持續(xù)發(fā)展”的概念，尤其是1992年在巴西里約熱內(nèi)盧舉行 “世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)”以來(lái)，“可持續(xù)發(fā)展”觀念受到各國(guó)政府、企業(yè)與知識(shí)界的高度重視。各國(guó)政府先后制定了自己國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，綠色設(shè)計(jì)的思想也迅速

14、傳播開來(lái)。</p><p>　　環(huán)境、資源、人口是當(dāng)今人類社會(huì)面臨的三大問題，特別是環(huán)境問題，其惡化程度與日俱增，正對(duì)人類社會(huì)的生存與發(fā)展造成嚴(yán)重的威脅。隨著全球的日益惡化，人們對(duì)環(huán)境問題研究已愈來(lái)愈重視，近年來(lái)的研究和實(shí)踐使人們認(rèn)識(shí)到環(huán)境問題決非是孤立存在的，它和資源、人口兩大問題有著根本的內(nèi)在聯(lián)系，特別是資源問題，它不僅涉及人類世界有限的資源如何利用，而且它又是產(chǎn)生環(huán)境問題的主要根源。</p>

15、<p>　　制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，它既是消耗資源的大戶，同時(shí)也是產(chǎn)生環(huán)境污染的源頭產(chǎn)業(yè)。為了適應(yīng)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求，如何最大限度地利用資源和最低限度地產(chǎn)生廢棄物，已成為政府、制造企業(yè)界和學(xué)術(shù)界最關(guān)心的問題.</p><p>　　綠色設(shè)計(jì)的基本思想，是將防止污染、保護(hù)資源的戰(zhàn)略自覺集成到產(chǎn)品開發(fā)中，使產(chǎn)品在生產(chǎn)與流通過程中能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)其宜人價(jià)值、生態(tài)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值?！吧倭炕?、再利用、資源再生”

16、的三 “RE” (Reduce，Reuse，Recycling)原則是綠色設(shè)計(jì)的基本原則。如果把綠色設(shè)計(jì)運(yùn)用到液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，那么Reduce是指降低系統(tǒng)的能耗，減少對(duì)環(huán)境的污染，提高液壓元件的可靠性。Reuse、Recycle指液 壓介質(zhì)的循環(huán)利用，元部件的可裝拆性、易修理性等。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 液壓系統(tǒng)綠

17、色設(shè)計(jì)原則 ......................................................................................................... 1</p><p>　　1.1 液壓與氣壓傳動(dòng)的應(yīng)用及發(fā) ..................................................................

18、.......................... 1</p><p>　　（1）軍事工業(yè)用液壓系統(tǒng) ............................................................................................. 1</p><p>　?。?）船舶用液壓系統(tǒng) ...........................

19、........................................................................... 1</p><p>　?。?）特殊技術(shù)用液壓系統(tǒng) .............................................................................................. 1</p>

20、<p>　　（4）土木工程用液壓系統(tǒng) ............................................................................................. 1</p><p>　?。?）鋼鐵工業(yè)用液壓系統(tǒng) ................................................................

21、............................. 2</p><p>　?。?）行走機(jī)械用液壓系統(tǒng) .............................................................................................. 2</p><p>　　1.2 一般工業(yè)用液壓系統(tǒng)液壓與氣壓傳動(dòng)發(fā)展 ...........

22、........................................................... 2</p><p>　　1.3 液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)原則 ...................................................................................................... 2</p><p

23、>　?。?）資源最佳利用率原則 .............................................................................................. 2</p><p>　?。?）能量損耗最少原則 ......................................................................

24、............................ 2</p><p>　?。?）零污染原則 .............................................................................................................. 3</p><p>　?。?）技術(shù)先進(jìn)性原則 ............

25、.......................................................................................... 3</p><p>　　（5）整體效益最佳原則 .............................................................................................

26、..... 3</p><p>　　1.4 液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)策略 ...................................................................................................... 3</p><p>　　(1)工作介質(zhì)污染控制 ....................................

27、................................................................ 3</p><p>　　(2)液壓系統(tǒng)噪聲控制 .................................................................................................... 4</p><p

28、>　　(3)液壓元件的連接與拆卸性的設(shè)計(jì) ............................................................................ 4</p><p>　　(4)液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)...................................................................................

29、................5</p><p>　　第二章 降低消耗................................................................................................................................... 5</p><p>　　2.1 資源的最佳利用 ....

30、............................................................................................................ 5</p><p>　　2.1．1優(yōu)化液壓元件的連接與拆卸性 ……………………………….......................... 5</p><p>　　2．1．2

31、 液壓介質(zhì)的回收再利用 .................................................................................. 6</p><p>　　2．2 能量的最小損耗 .........................................................................................

32、..................... 6</p><p>　　2．2．1合理選取元件 .................................................................................................... 6</p><p>　　(1)動(dòng)力元件的選取 ..........................

33、.............................................................................. 6</p><p>　　(2)執(zhí)行元件的選取 ........................................................................................................ 6

34、</p><p>　　(3)控制元件及管路的選取 ............................................................................................ 7</p><p>　　2．2．2 優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì).....................................................

35、............................................ 7</p><p>　　2.3 減少污染 ............................................................................................................................ 7</p><

36、p>　　2.3.1 減少油液的泄漏 ................................................................................................ 7</p><p>　　2.3.2 減少噪聲污染 .................................................................

37、................................... 8</p><p>　　結(jié)論 ...................................................................................................................................................... 9</

38、p><p>　　致謝 ..................................................................................................................................................... 10 參考文獻(xiàn) .........................................

39、.................................................................................................... 11</p><p>　　第一章 液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)原則</p><p>　　目前，液壓與氣壓傳動(dòng)分別在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、長(zhǎng)壽命、高度集成化、小型化與輕量化、一體化、執(zhí)

40、行件柔性化等方面取得了很大的進(jìn)展。同時(shí)，由于它與微電子技術(shù)密切配合，能在盡可能小的空間內(nèi)傳遞出盡可能大的功率并加以準(zhǔn)確地控制，從而更使得它在各行各業(yè)中發(fā)揮出了巨大作用。液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以很方便地對(duì)液體的流動(dòng)方向、壓力和流量進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并能很容易地和電氣、電子控制或氣壓傳動(dòng)控制結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)和操作。液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，能實(shí)現(xiàn)自潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。

41、液壓裝置工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實(shí)現(xiàn)頻繁換向。液壓裝置容易做到對(duì)速度的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，而且調(diào)速范圍大，對(duì)速度的調(diào)節(jié)還可以在工作過程中進(jìn)行。在同等體積下，液壓裝置能產(chǎn)生出更大的動(dòng)力，也就是說(shuō)，在同等功率下，液壓裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在這里指工作壓力。</p><p>　　1.1 液壓與氣壓傳動(dòng)的應(yīng)用及發(fā)展</p><p>　?。?）軍事工業(yè)用液壓系

42、統(tǒng)</p><p>　　火炮操縱裝置、艦船減搖裝置、飛機(jī)起落架的收放裝置及方向舵控制裝置等。</p><p>　　（2）船舶用液壓系統(tǒng)</p><p>　　甲板起重機(jī)械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等。</p><p>　　（3）特殊技術(shù)用液壓系統(tǒng)</p><p>　　巨型天線控制裝置、測(cè)量浮標(biāo)、飛行器仿真臺(tái)、升

43、降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)等。</p><p>　?。?）土木工程用液壓系統(tǒng)</p><p>　　發(fā)電廠用液壓系統(tǒng)渦輪機(jī)（調(diào)速裝置）、核發(fā)電廠、防洪閘門及堤壩裝置（浪潮防護(hù)擋板）、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)和礦山機(jī)械（鑿巖機(jī)）等。</p><p>　?。?）鋼鐵工業(yè)用液壓系統(tǒng)</p><p>　　冶金機(jī)械（軋鋼機(jī)）、提升裝置（電極升降機(jī)）、軋輥調(diào)整裝置等。&

44、lt;/p><p>　?。?）行走機(jī)械用液壓系統(tǒng)</p><p>　　工程機(jī)械（挖掘機(jī)）、起重機(jī)械（汽車吊）、建筑機(jī)械 例如（打樁機(jī)）、農(nóng)業(yè)機(jī)械（聯(lián)合收割機(jī)）、汽車（轉(zhuǎn)向器、減振器）、塑料加工機(jī)械（注塑機(jī)）、壓力機(jī)械（鍛壓機(jī)）、重型例如機(jī)械（廢鋼壓塊機(jī)）、機(jī)床（全自動(dòng)轉(zhuǎn)塔車床、平面磨</p><p><b>　　床）等。</b></p>

45、<p>　　1.2 一般工業(yè)用液壓系統(tǒng)液壓與氣壓傳動(dòng)發(fā)展</p><p>　　如果從17世紀(jì)帕斯卡提出靜壓傳遞原理、18世紀(jì)英國(guó)制成世界第一臺(tái)水壓機(jī)算起，液壓傳動(dòng)已有二百多年的歷史。但是由于當(dāng)時(shí)沒有成熟的液壓傳動(dòng)技術(shù)和液壓元件，因此它沒有得到普遍的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)傳動(dòng)技術(shù)有了進(jìn)一步的需求。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事上迫切地需要反應(yīng)快、重量輕、功率大的各種武器裝備，

46、而液壓傳動(dòng)技術(shù)正好具有這方面的優(yōu)勢(shì)，所以獲得了較快的發(fā)展。在戰(zhàn)后的50年中，液壓傳動(dòng)技術(shù)迅速地?cái)U(kuò)展到其他各個(gè)部門，并得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　1.3 液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)原則</p><p>　　該設(shè)計(jì)原則是在傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中通常依據(jù)的技術(shù)原則、成本原則和人機(jī)工程學(xué)原則的基礎(chǔ)上納入環(huán)境原則，并將環(huán)境原則置于優(yōu)先考慮的地位。液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則可概括如下：</p>

47、<p>　?。?）資源最佳利用率原則</p><p>　　少用短缺或稀有有原材料，盡量尋找其代用材料，多用廢料，余料或回收材料作為原材料；提高產(chǎn)品的可靠性和使用壽命；盡量減少產(chǎn)品中材料的種類，以利于產(chǎn)品廢棄后的有效回收等。</p><p>　?。?）能量損耗最少原則</p><p>　　盡量采用相容性好的材料，不采用難以回收或無(wú)法回收的材料；在保證產(chǎn)品耐用

48、的基礎(chǔ)上，賦予產(chǎn)品合理的使用壽命，努力減少產(chǎn)品使用過程中的能量消耗。</p><p>　?。?） 零污染原則 </p><p>　　盡量少用或不用有毒有害的原材料。</p><p>　?。?） 技術(shù)先進(jìn)性原則 </p><p>　　優(yōu)化產(chǎn)品性能，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中樹立“小而精”的設(shè)計(jì)思想，有同一性能情況下，通過產(chǎn)品的小型化盡量節(jié)

49、約資源的使用量，如采用輕質(zhì)材料，去除多余的功能、避免過度包裝等，減輕產(chǎn)品重量；簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提倡“簡(jiǎn)而美”的設(shè)計(jì)原則，如減少零部件數(shù)目，這樣既便于裝配、拆卸，又便于廢棄后的分類處理；采用模塊化設(shè)計(jì)，此時(shí)產(chǎn)品是由各功能模塊組成，既有利于產(chǎn)品的裝配、拆卸，又便于廢棄后的回收處理，在設(shè)計(jì)過程中注重產(chǎn)品的多品種及系列化；采用合理工藝，簡(jiǎn)化產(chǎn)品加工流程，減少加工工序，簡(jiǎn)化拆卸過程，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用易于拆卸的連接方式、減少緊固件用量、盡量避免破壞性

50、拆卸方式等；盡可能簡(jiǎn)化產(chǎn)品包裝且避免產(chǎn)生二次污染。</p><p>　　（5） 整體效益最佳原則</p><p>　　考慮產(chǎn)品對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的附加影響，提供有關(guān)產(chǎn)品組成的信息，如材料類型及其回收再生性能等。</p><p>　　1.4 液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)策略</p><p>　　(1) 工作介質(zhì)污染控制 </p><p

51、>　　液壓系統(tǒng)一思想污染物、入侵污染物和生成污染物。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中應(yīng)本著預(yù)防為主、治理為輔的原則，充分考慮如何消除污染源，從根本上防止污染。 </p><p>　　在設(shè)計(jì)階段除了要合理選擇液壓系統(tǒng)元件的參數(shù)和結(jié)構(gòu)外，可采取以下措施控制污染物的影響。在節(jié)流閥前后裝上精濾油器，濾油器的精度取決于控制速度的要求。所有需切削加工的元器件，孔口必須有一定的倒角，以防切割密封件且便于裝配。所有元器件、配管等

52、在加工工序后都必須認(rèn)真清洗，消除毛刺、油污、纖維等；組裝前必須保持環(huán)境的清潔，所有元器件必須采用干裝配方式。裝配后選擇與工作介質(zhì)相容的沖洗介質(zhì)認(rèn)真清洗。投入正常使用時(shí)，新油加入油箱前要經(jīng)過靜置沉淀，過濾后方可加入系統(tǒng)中，必要時(shí)可設(shè)中間油箱，進(jìn)行新油的沉淀和過濾，以確保油液的清潔。</p><p>　　工作介質(zhì)污染的另一方面是介質(zhì)對(duì)外部環(huán)境的污染。應(yīng)盡量使用高黏度的工作油，減少泄漏；盡快實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械傳動(dòng)裝置的工作介

53、質(zhì)綠色化，采用無(wú)素液壓油；開發(fā)液壓油的回收再利用技術(shù)；研制工作介質(zhì)綠色添加劑等。 </p><p>　　(2) 液壓系統(tǒng)噪聲控制 </p><p>　　液壓系統(tǒng)噪聲是對(duì)工作環(huán)境的一種污染，分機(jī)械噪聲和流體噪聲。在液壓系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)、液壓泵和液壓馬達(dá)等的轉(zhuǎn)速都很高，如果它們的轉(zhuǎn)動(dòng)部件不平衡，就會(huì)產(chǎn)生周期性的不平衡力，引起轉(zhuǎn)軸的彎曲振動(dòng)。這種振動(dòng)傳到油箱和管路時(shí)，會(huì)因共振而

54、發(fā)出很大的噪聲，應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，且在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)應(yīng)注意防止其產(chǎn)生共振。機(jī)械噪聲還包括機(jī)械零件缺陷和裝配不合格而引起的高頻噪聲。因此，必須嚴(yán)格保證制造和安裝的質(zhì)量，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)科學(xué)合理。</p><p>　　在液壓系統(tǒng)噪聲中，流體噪聲占相當(dāng)大的比例，這種噪聲是由于油液的流速、壓力的突變、流量的周期性變化以及泵的困油、氣穴等原因引起的，以液壓泵為例，在液壓泵的吸油和壓油循環(huán)中，產(chǎn)生周期性的壓力和流量變化，形

55、成壓力脈動(dòng)，從而引起液壓振動(dòng)，并經(jīng)出油口傳播至整個(gè)液壓系統(tǒng)，同時(shí)，液壓回路的管路和閥類元件對(duì)液壓脈動(dòng)產(chǎn)品反射作用，在回路中產(chǎn)生波動(dòng)，與泵發(fā)生共振，產(chǎn)生噪聲。</p><p>　　開式液壓系統(tǒng)中混入了大約5%的空氣。當(dāng)系統(tǒng)中的壓力低于空氣分離壓時(shí)，油中的氣體就迅速地大量分離出來(lái)，形成氣泡，當(dāng)這些氣泡遇到高壓便被壓破，產(chǎn)生較強(qiáng)的液壓沖擊。因此在設(shè)計(jì)液壓泵時(shí)，齒輪泵的齒輪模數(shù)應(yīng)量取小值，齒輪取最大數(shù)，卸荷槽的形狀和尺寸

56、要合理，以減小液壓沖擊；柱塞泵的柱塞數(shù)的確定應(yīng)科學(xué)合理，并在吸、壓油配流盤上對(duì)稱的開出三角槽，以防柱塞泵困油；為防止空氣混入，泵的吸油口應(yīng)足夠大，而且應(yīng)沒入油箱液面以下一定深度，以防吸油后因液面下降而吸入空氣，為減少液壓沖擊，可以延長(zhǎng)閥門關(guān)閉時(shí)間，并在易產(chǎn)生液壓沖擊的部位附近設(shè)置蓄能器，以吸收壓力波；另外，增大管徑和使用軟管，對(duì)減少和吸收振動(dòng)都很有效。 </p><p>　　(3) 液壓元件的連接與拆卸

57、性的設(shè)計(jì) </p><p>　　液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量提高液壓系統(tǒng)的集成度，采用原則是對(duì)多個(gè)元件的功能進(jìn)行優(yōu)化組合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化，并盡可能使液壓回路的結(jié)構(gòu)緊湊，如減小液壓元件間的連接，設(shè)計(jì)易于拆卸的元件等。在滿足其功能的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是液壓元件地連接技術(shù)，不同連接結(jié)構(gòu)的裝配和拆卸的復(fù)雜程度不同，焊接連接的裝配和拆卸的復(fù)雜程度最高，易導(dǎo)致零部件破壞性拆卸，螺釘連接的裝配容易而可拆卸程式度要受環(huán)境影響，

58、如果生銹則會(huì)導(dǎo)致拆卸復(fù)雜，鉚釘連接的機(jī)械裝配性較好但拆卸復(fù)雜，嵌人咬合是裝配性的拆卸性均較好的一種連接方式，但在連接強(qiáng)度要求高的情況下，其連接的安生性降低。 </p><p>　　為了使液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊，根據(jù)其安裝型式的不同，閽類元件可制成各種結(jié)構(gòu)型式；管式連接和法蘭式連接的閥；插裝閥便于將幾個(gè)插裝式元件組合成復(fù)合閥，板式連接的普通液壓閥可安裝到集成塊上，利用集成塊上的孔道實(shí)現(xiàn)油路間的連接，或可直接將

59、閥做成疊加式結(jié)構(gòu)即疊加閥，疊加閥上有進(jìn)、出油口及執(zhí)行元件的接口、其接頭可做成快速雙向接頭，提高裝配性和可拆卸性。 </p><p>　　(4) 液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì) </p><p>　　液壓系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)不但要保證系統(tǒng)的輸出功率要求，還要保證盡可能經(jīng)濟(jì)、有效的利用能量，達(dá)到高效、可靠運(yùn)行的目的，液壓系統(tǒng)的功率損失會(huì)使系統(tǒng)的總效率下降、油溫升高、油液變質(zhì)，導(dǎo)致液壓設(shè)備發(fā)生

60、故障。因此，設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)必須多途徑地降低系統(tǒng)的功率損失。 </p><p>　　在元件的選用方面，應(yīng)盡量選用那些效率高、能耗低的元件，如選用效率較高的變量泵，可根據(jù)負(fù)載的需要改變壓力，減少能量消耗，選成集成閥以減少管連接的壓力損失，選擇壓降小、可連續(xù)控制的比例閥等。 </p><p>　　采用各種現(xiàn)代液壓技術(shù)也是提高液壓系統(tǒng)效率、降低能耗的重要手段，如壓力補(bǔ)償控制、負(fù)

61、載感應(yīng)控制以及功率協(xié)調(diào)系統(tǒng)等，采用定量泵+比例換向閥、多聯(lián)泵(定量泵)+比例節(jié)流溢流閥的系統(tǒng)，效率可以提高28%~45%，采用定理泵增速液壓缸的液壓回路，系統(tǒng)中的溢流閥起安全保護(hù)作用，并且無(wú)溢流損失，供油壓力始終隨負(fù)載而變，這種回路具有容積調(diào)速以及壓力自動(dòng)適應(yīng)的特性，能使系統(tǒng)效率明顯提高。</p><p><b>　　第二章 降低消耗</b></p><p>　　2.

62、1 資源的最佳利用</p><p>　　2.1．1優(yōu)化液壓元件的連接與拆卸性 </p><p>　　液壓系統(tǒng)是由動(dòng)力、執(zhí)行、控制與輔助元件連接 ，組成的。設(shè)計(jì)時(shí)要盡量提高液壓系統(tǒng)的集成度，以優(yōu)化裝配、節(jié)省材料為目標(biāo)來(lái)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方案，減少用于裝配的零件數(shù)目。采用的原則是對(duì)多個(gè)元件的功能進(jìn)行優(yōu)化組合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化，并考慮工藝性來(lái)實(shí)現(xiàn)基本液壓回路的緊湊。如減小液壓元件的體積，簡(jiǎn)化液壓元件間的連

63、接，設(shè)計(jì)易于拆卸的元件等。在滿足功能、性能的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)放在元件的連接、嵌入咬合式等。焊接連接的裝配和拆卸的復(fù)雜程度最高，導(dǎo)致零部件破壞性拆卸；螺釘連接的裝配容易而可拆卸程度要受環(huán)境的影響，如果生銹則會(huì)導(dǎo)致拆卸復(fù)雜；鉚釘連接的機(jī)械裝配性較好但拆卸復(fù)雜；嵌入咬合是裝配性和拆卸性均較好的一種連接方式，但在連接強(qiáng)度要求高的情況下，連接的安全性可能出現(xiàn)問題。例如在齒輪泵中，齒輪與軸的聯(lián)接可采用多面軸，這樣可減少高速旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)，而且因

64、取消了鍵聯(lián)接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于裝配和拆卸。</p><p>　　為了使液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊，根據(jù)安裝形式的不同，閥類元件可制成各種結(jié)構(gòu)形式。管式連接和法蘭式連接的閥，占用的空間較大，裝拆和維修保養(yǎng)都不太方便，因此盡量采用板式和插裝式連接的閥。板式 連接的普通液壓閥可安裝到集成塊上，利用集成塊上的孔道實(shí)現(xiàn)油路間的連接，或可直接將閥做成疊加式結(jié)構(gòu)即疊加閥，疊加閥上有進(jìn)出油口及執(zhí)行元件的接口，其接頭可做成快速雙向接頭，提高

65、裝配性和可拆卸性；插裝閥便于將幾個(gè)插裝式元件組合成復(fù)合閥。 </p><p>　　2．1．2 液壓介質(zhì)的回收再利用 </p><p>　　液壓介質(zhì)的回收再利用也是實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)資源最佳利用的重要環(huán)節(jié)。液壓油的回收再利用的關(guān)鍵是做好油的過濾工作和油溫控制，只有清潔不變質(zhì)的油才是可以再利用的。安裝過濾器是保證油清潔的關(guān)鍵，對(duì)過濾精度要求高的系統(tǒng)元件要用精過濾器。及時(shí)清洗濾芯和油箱也是保證油液清潔

66、的一個(gè)環(huán)節(jié)。</p><p>　　油溫控制主要是防止油液變質(zhì)，溫度的升高引起油液的氧化，使油液變質(zhì)。另外，油溫的升高，導(dǎo)致油液粘度下降，使元件系統(tǒng)的內(nèi)外泄漏增加，系統(tǒng)的效率降低。改進(jìn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和提高系統(tǒng)的效率可以降低溫升。也可以通過安裝冷卻器來(lái)降溫，冷卻器的合理選用能有效地降低溫升，防止油液變質(zhì)。</p><p>　　2．2 能量的最小損耗 </p><p>　　

67、2．2．1合理選取元件 </p><p>　　要減少能量的損耗就要提高液壓系統(tǒng)的效率。選擇性能良好，效率高的液壓元件是提高液壓系統(tǒng)效率的途徑之一。 </p><p>　　(1)動(dòng)力元件的選取</p><p>　　應(yīng)根據(jù)具體場(chǎng)合合理選取，如果可能，可以優(yōu)先選用效率高的變量泵。這類泵可以根據(jù)實(shí)際工況的需要自動(dòng)調(diào)節(jié)排量大小，減少流量過剩，也就減少了功率損失。另外，在選取泵

68、時(shí)，最好不要將大容量的泵降低規(guī)格使用，因?yàn)楫?dāng)工作壓力和流量小于泵的額定值時(shí)，泵的總效率將下降，不能物盡其用，也就造成了功率損失。 </p><p>　　(2)執(zhí)行元件的選取</p><p>　　選取液壓馬達(dá)時(shí)，一方面要注意不要將馬達(dá)降低規(guī)格使用，另一方面也要注意提高馬達(dá)的容積效率。而對(duì)于液壓缸來(lái)說(shuō)，應(yīng)盡量改善其密封條件，減少泄漏，減少功率損失。 </p><p>　

69、　(3)控制元件及管路的選取</p><p>　　控制元件雖然不屬于能量轉(zhuǎn)換裝置，但是如果能夠根據(jù)實(shí)際液壓系統(tǒng)功能的要求，合理選擇控制元件和系統(tǒng)管路的規(guī)格，也可以減少液壓系統(tǒng)的壓力損失，提高回路的效率。 對(duì)于一般的液壓設(shè)備通常選用開關(guān)式控制元件，而對(duì)一 些自動(dòng)化程度較高，動(dòng)作復(fù)雜的液壓設(shè)備可選用能對(duì)輸出油液的壓力、流量進(jìn)行連續(xù)控制和遠(yuǎn)程控制的電液比例閥和電液伺服閥。在確定系統(tǒng)管路時(shí)，應(yīng)注意優(yōu)化管路系統(tǒng)，力求在滿

70、足功能要求的情況下，系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠不出現(xiàn)多余的管路，盡可能減少?gòu)濐^，從而做到在降低成本的同時(shí)，有效節(jié)省能源。 </p><p>　　2．2．2 優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　要想使一個(gè)液壓系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能效果，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的功率損失、復(fù)雜程度、成本及可靠性等因素進(jìn)行綜合考慮，在滿足系統(tǒng)工作性能的基礎(chǔ)上，有效降低能耗。</p><p>　　在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)除合理地選

71、取元件外，還要系 統(tǒng)地考慮提高元件的可靠性問題。在設(shè)計(jì)時(shí)可以采用提高元件的平均強(qiáng)度、降低元件的平均應(yīng)力、減少元件的應(yīng)力變化、減少元件的強(qiáng)度變化等方法和手段來(lái)提高元件的可靠性。</p><p>　　系統(tǒng)中應(yīng)用蓄能器作為輔助能源可以作為一種節(jié) 能措施。也可采用液壓和其它傳動(dòng)類型相結(jié)合的方法來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。例如，利用機(jī)一液傳動(dòng)能克服純液壓傳動(dòng)的體積和重量大、傳動(dòng)效率低等缺點(diǎn)。采用氣一液傳動(dòng)具有速度快、泄漏少、能耗低

72、、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。也可采用高水基傳動(dòng)介質(zhì)，此種介質(zhì)用水代替油，因此節(jié)約能源。在我國(guó)隨著液壓技術(shù)的不斷發(fā)展，高水基液壓元件，也在逐漸增多。提高液壓元件元件的可靠性，就可以減少的消耗，提高系統(tǒng)的工作效率、工作性能，也就降低了成本。</p><p>　　2.3 減少污染 </p><p>　　2.3.1 減少油液的泄漏 </p>

73、;<p>　　對(duì)于液壓系統(tǒng)而言，最主要的污染源是液壓油的泄漏。液壓油的泄漏不僅對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)又降低了系統(tǒng)的效率，增加了能耗。因此降低油的泄漏是非常關(guān)鍵的。液壓油的泄漏一般分內(nèi)泄漏和外泄漏，內(nèi)泄漏是指元件內(nèi)部高壓腔的油泄漏到低壓腔，它對(duì)環(huán)境雖不造成污染，但是降低了元件的性能，應(yīng)加以控制。而外泄漏是主要污染源，要降低系統(tǒng)的泄漏， 關(guān)鍵是解決好液壓油的密封問題。液壓油的密封一般采用密封囤密封，0形圈以其使用簡(jiǎn)單而廣泛用于

74、液壓系統(tǒng)中。在使用0形圈時(shí)，其零件的配合精度往往比使用V形圈、Y形圈要高，這是由0形圈的密封特性決定的。正確選擇零件的配合間隙，即密封間隙，對(duì)密封的可靠性有很大的影響；同時(shí)要合理選擇預(yù)壓縮量和密封結(jié)構(gòu)。在速度梯度大、換向頻繁、壓力沖擊大、使用可靠性要求比較高、更換密封困難或不允許經(jīng)常更換的地方，均采用V形密封圈，最好是純合成橡膠與夾布合成橡膠配合使用。Y形圈不管從密封性能或抗扭擰能力，都比V形圈要好。一般來(lái)講，為了增加密封效果、提高液壓

75、缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)伸縮軸的壽命，在活塞桿、伸縮軸的端部安裝防塵圈，也可使用帶密封的防塵圈。</p><p>　　另外，應(yīng)盡量使用高粘度的工作油，以減少泄漏。最終應(yīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)裝置的工作介質(zhì)綠色化，采用無(wú)毒液壓油。</p><p>　　2.3.2 減少噪聲污染 </p><p>　　液壓系統(tǒng)噪聲是對(duì)工作環(huán)境的嚴(yán)重污染。液壓系統(tǒng)噪聲分機(jī)械噪聲和流體噪聲。在液壓系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)、液

76、壓泵和液壓馬達(dá)等都以高速回轉(zhuǎn)，如果它們的轉(zhuǎn)動(dòng)部件不平衡，就會(huì)產(chǎn)生周期性的不平衡力，引起轉(zhuǎn)軸的彎曲振動(dòng)，因而產(chǎn)生噪聲。這種振動(dòng)傳到油箱和管路時(shí)，會(huì)因共振產(chǎn)生很大的聲響。為了控制這些噪聲，應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，設(shè)計(jì)時(shí)注意避開共振區(qū)。機(jī)械噪聲還包括機(jī)械零件缺陷和裝配不合格而引起的高頻噪聲。因此必須嚴(yán)格保證制造和安裝的質(zhì)量。 </p><p>　　在液壓系統(tǒng)噪聲中流體噪聲占相當(dāng)大的比例，這種噪聲是由于油液的流速、壓力的

77、突變、流量的周期性變化、以及泵的困油、氣穴等原因引起的。以液壓泵為例，在液壓泵的吸油和壓油循環(huán)中，產(chǎn)生周期性的壓力和流量變化，形成壓力脈動(dòng)，從而引起液壓振動(dòng)，并經(jīng)出口傳播至整個(gè)液壓系統(tǒng)；同時(shí)液壓回路的管道和閥類元件將液壓泵的壓力變化反射，在回路中產(chǎn)生波動(dòng)，與泵發(fā)生共振，產(chǎn)生噪聲。另一方面，開式液壓系統(tǒng)中溶解了大約5％的空氣，當(dāng)系統(tǒng)中的壓力低于空氣分離壓時(shí)，油中的氣體就迅速地大量分離出來(lái)，形成氣泡，這些氣泡遇到高壓便被壓破，產(chǎn)生較強(qiáng)的液壓

78、沖擊。因此在設(shè)計(jì)液壓泵時(shí)，齒輪泵的齒輪模數(shù)盡量取小，齒數(shù)盡量取多，卸荷槽的形狀和尺寸要合理，盡量減小沖擊；柱塞泵的柱塞數(shù)應(yīng)為奇數(shù)，最好為7個(gè)，并在吸、壓油配流盤上對(duì)稱開上三角槽，以防柱塞泵的困油；為防止空氣混入，泵的吸油口應(yīng)足夠大，而且應(yīng)沒人油箱液面以下一定深度，以防吸油后液面下降吸人空氣；為減少液壓沖擊，可 </p><p>　　以延長(zhǎng)閥門關(guān)閉時(shí)間，并在易產(chǎn)生液壓沖擊的部位附近設(shè)置蓄能器，以吸收壓力波；增大管徑

79、和使用軟管，對(duì)減少和吸收振動(dòng)都頗為有利。 </p><p><b>　　結(jié)論 </b></p><p>　　液壓系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)考慮了資源、環(huán)保、人口這三個(gè)當(dāng)今人類社會(huì)面臨的主要問題，全面、綜合地考慮液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)的途徑和方法。實(shí)現(xiàn)液壓技術(shù)綠 </p><p>　　色化，液壓傳動(dòng)必需在充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)和借鑒其它傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)的情況下 ，對(duì) 自身進(jìn)行

80、引進(jìn)和創(chuàng)新 ，才能在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中保存下來(lái) ，并獲得不斷的發(fā)展 ，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的要求。</p><p>　　液壓系統(tǒng)的綠色設(shè)計(jì)考慮了資源、環(huán)保、人口這三個(gè)當(dāng)今人類社會(huì)面臨的主要問題，全面、綜合地考慮液壓系統(tǒng)綠色設(shè)計(jì)的途徑和方法。實(shí)現(xiàn)液壓技術(shù)綠 </p><p>　　色化，液壓傳動(dòng)必需在充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)和借鑒其它傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)的情況下 ，對(duì) 自身進(jìn)行引進(jìn)和創(chuàng)新 ，才能在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中保存下來(lái) ，并

81、獲得不斷的發(fā)展 ，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的要求。</p><p>　　在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越普遍。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的需求而不斷發(fā)展和完善起來(lái)的生產(chǎn)工具，是生產(chǎn)力的重要素。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，機(jī)械制造業(yè)是基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門 。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、 國(guó)防和科技的現(xiàn)代化，要求機(jī)械行業(yè)必須不斷提供各種先進(jìn)而性能優(yōu)良的設(shè)備與裝備。我國(guó)從七八十年代開始引進(jìn)國(guó)外的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品, 到現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床的保有量已相當(dāng)可觀,1998 年底包括國(guó)產(chǎn)

82、和進(jìn)口的, 全國(guó)已達(dá)十多萬(wàn)臺(tái)在今后的若干年中, 數(shù)控機(jī)床的擁有量還將急劇地增加。這些設(shè)備在各企業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用, 但同時(shí), 其中的相當(dāng)一部分也已逐漸進(jìn)人維修的高峰期故障頻發(fā)期。維修好數(shù)控機(jī)床,充分發(fā)揮設(shè)備的使用功能具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。</p><p>　　然而我們更加努力學(xué)習(xí)對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作，維修與維護(hù)等方面的知識(shí)是所學(xué)知識(shí)更加系統(tǒng)化、專業(yè)化。學(xué)有所用，用有所成。在本次設(shè)計(jì)中，盡量的煉發(fā)自我提高

83、自我。把所學(xué)知識(shí)與技能用到實(shí)際操作中去，使得操作更加規(guī)范化。并學(xué)會(huì)檢測(cè)與維修，發(fā)現(xiàn)一些常見故障是的一些基本方法。掌握了不同故障現(xiàn)象的正確診斷分析思路，合理應(yīng)用所學(xué)的診斷方法是十分重要的。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　借此論文完稿之際，謹(jǐn)向在我大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活和畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文寫作）完成過程中給予我指導(dǎo)、關(guān)心、支持和幫助的所有

84、老師、同學(xué)表示最衷心的感謝和最誠(chéng)摯的祝福。</p><p>　　首先要感謝我的所有指導(dǎo)老師，在您的悉心指導(dǎo)下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文）才得以順利完成。老師豐富的學(xué)識(shí)、扎實(shí)的理論功底、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、執(zhí)著的敬業(yè)精神以及寬闊的胸懷都是我學(xué)習(xí)的榜樣；在這畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文寫作）中，老師不僅在學(xué)術(shù)上給我以指導(dǎo)，還身體力行影響著我的學(xué)習(xí)工作態(tài)度及人生價(jià)值觀，特別是在為人處世方面，每次見面老師都會(huì)給我們講很多人生的大道理，使我

85、們獲益匪淺。在此，我向閆老師致以我最真摯的謝意，并將終生銘記她的教誨。</p><p>　　最后，祝所有的老師身體健康、工作順利！</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]李宏勝.1997.數(shù)控原理與系統(tǒng).北京：機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[2]王侃夫.2000.數(shù)控機(jī)床故障

86、診斷與維護(hù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[3]李宏勝.2001.機(jī)床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用.北京: 高等教育出版社</p><p>　　[3]齊占偉.2003.電氣控制及維修.北京：機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[4]張濤、李立宗.2003.數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì).中國(guó)數(shù)控技術(shù)網(wǎng)</p><p>　　[5]陳則鈞.2004.機(jī)電

87、設(shè)備故障診斷與維修.北京：高等教育出版社</p><p>　　[6]劉飛，楊丹. 陳進(jìn)《制造系統(tǒng)工程》北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1995</p><p>　　[7]楊叔子等.《先進(jìn)制造技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)》84~90，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996</p><p>　　[8]劉志峰、劉光復(fù).綠色產(chǎn)品并行閉環(huán)設(shè)計(jì)方法。機(jī)電一體化。1996</p>&

88、lt;p>　　[9]劉飛、張華、陳小慧.《綠色制造》北京：中國(guó)經(jīng)濟(jì)出版社。1999</p><p>　　[10]張新銳.《中國(guó)質(zhì)量》1997</p><p>　　[11]黃躍輝.《綠色設(shè)計(jì)公共關(guān)系》編讀液壓傳動(dòng)和氣動(dòng)傳動(dòng) 天津科學(xué)技術(shù)出版社2000</p><p>　　[12]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》石油化學(xué)出版社2004年</p><p>　

89、　[13]《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》國(guó)防工業(yè)出版社2006年</p><p>　　[14]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》上，中，下，化學(xué)工業(yè)出版設(shè)2005年</p><p>　　[15]《可編程學(xué)序控制及應(yīng)用》重慶大學(xué)出版社2004年</p><p>　　[16] 索羅門采夫. 工業(yè)機(jī)器圖冊(cè). 北京 機(jī)械工業(yè)出版社，1993 </p><p>　　[17]

90、 周伯英. 工業(yè)機(jī)器設(shè)計(jì). 北京 機(jī)械工業(yè)出版社，1995</p><p>　　[18] 郭洪紅 賀繼林 田宏宇 席巍. 工業(yè)機(jī)器技術(shù). 西安電子科技大學(xué)出版社，2006</p><p>　　[19] 三浦宏文. 機(jī)電一體化實(shí)用手冊(cè). 科學(xué)出版社 OHM社，2001</p><p>　　[20] 陳國(guó)聯(lián) 王建華 夏建生. 電子技術(shù). 西安