1375-剪叉式物流液壓升降臺的設(shè)計

1375-剪叉式物流液壓升降臺的設(shè)計,剪叉式,物流,液壓,升降臺,設(shè)計 升降式工作臺的液壓系統(tǒng)設(shè)計陳亮 ，盧偉宏機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)自 0303摘 要： 對升降式工作臺的液壓系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行了探討，通過采用主缸與輔助缸串聯(lián)的方法而使該液壓系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)、能耗小、可靠性高。關(guān)鍵詞： 升降式工作臺　液壓系統(tǒng)　主缸　輔助缸0 引 言在工廠生產(chǎn)中，經(jīng)常會用到升降式工作臺。例如，在鑄造、焊接、噴涂、搬運(yùn)、裝配等工作場合就有各種升降式工作臺被用作輸送和定位的工具。較大型的升降式工作臺的驅(qū)動裝置一般選用液壓缸，這是因為液壓缸工作可靠、費(fèi)用較低。此外，利用液壓系統(tǒng)的儲能作用，還可以使工作臺的能耗較低。在升降式工作臺攜帶著工件上升時，需要液壓缸向其提供驅(qū)動力，即液壓缸向工作臺輸出能量；而在工作臺攜帶著工件下降時，其勢能將釋放出來。這種勢能如果不能有效地利用，則會造成能量浪費(fèi)。這種能量浪費(fèi)對于小型工作臺來說尚不顯嚴(yán)重，但對于較大工作臺來說，就非?？上Я恕Ｒ虼?，對于較大工作臺，需在其液壓系統(tǒng)中加入儲能裝置，在工作臺下降時將其勢能儲存起來，以便在工作臺上升時重新釋放出去，使能量的利用更加合理，并同時達(dá)到保護(hù)系統(tǒng)安全的目的。在一些液壓系統(tǒng)中，采用蓄能器來儲存液壓能。這種方法結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)施。然而，由于蓄能器的容積有限，因此對于較大工作臺來說，就難以滿足要求了。在本文中，采用了兩個液壓缸互補(bǔ)的方法，即通過兩個液壓缸間的液壓油互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)兩者間的能量互補(bǔ)，從而達(dá)到節(jié)能效果，同時又使液壓系統(tǒng)工作平穩(wěn)、可靠性高。1 液壓系統(tǒng)設(shè)計1.1　液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)升降式工作臺液壓系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。　　1.工作臺　2.配重　3.主缸　4.輔助缸　5、6.液控單向閥　7.三位四通換向閥　8.調(diào)速閥　9、16、17.單向閥　10.液壓泵　11、13.溢流閥　12.二位三通換向閥　14.二位二通換向閥　15.節(jié)流閥　18.油箱圖 1　升降式工作臺液壓系統(tǒng)圖(方案 1)1.2　液壓系統(tǒng)工作原理如圖 1 所示，工件(未畫出)放置在工作臺 1 上，而工作臺 1 則可在主缸 3 的活塞桿的作用下上升或下降。輔助缸 4 的活塞桿上加有配重 2，兩缸的無桿腔由一個管路相聯(lián)，該連接管路上裝有兩個相對設(shè)置的液控單向閥 5、6，兩液控單向閥 5、6 的控制油路分別來自兩缸的有桿腔。這樣，兩缸反向串聯(lián)起來。三位四通換向閥 7 用來控制兩缸的運(yùn)動方向。如要使工作臺 1 上升，則換向閥 7 置右位，泵 1 0 排出的液壓油經(jīng)過單向閥 9、調(diào)速閥 8 和換向閥 7 向輔助缸 4 的有桿腔中供油，此時液控單向閥 6 被打開，使輔助缸 4 的無桿腔中的液壓油經(jīng)過液控單向閥 6、5 流進(jìn)主缸3 的無桿腔中，而主缸 3 的有桿腔中的液壓油則經(jīng)過換向閥 7、二位二通換向閥 14 和節(jié)流閥 15 流回油箱 18 中，從而使輔助缸 4 的活塞桿帶動著配重 2 下降，而主缸 3 的活塞桿帶動著工作臺 1 上升。這一過程相當(dāng)于將配重 2 的勢能傳給了工作臺 1。如要使工作臺 1 下降，則換向閥 7 置左位，液壓泵 10 排出的液壓油經(jīng)過單向閥 9、調(diào)速閥 8 和換向閥 7 向主缸 3 的有桿腔中供油，此時液控單向閥 5 被打開，使主缸 3 的無桿腔中的液壓油經(jīng)過液控單向閥 5、6 流進(jìn)輔助缸 4 的無桿腔中，而輔助缸 4 的有桿腔中的液壓油則經(jīng)過換向閥 7 、二位二通換向閥 14 和節(jié)流閥 15 流回油箱 18 中，從而使主缸 3 的活塞桿帶動著工作臺 1 下降，而輔助缸 4 的活塞桿帶動著配重 2 上升。這一過程相當(dāng)于將工作臺 1 的勢能傳給配重 2。由此可見，兩缸 3、4 的無桿腔中的液壓油是一種互補(bǔ)關(guān)系，通過這種液壓油間的互補(bǔ)交換，實(shí)現(xiàn)了工作臺 1 與配重 2 之間的能量互補(bǔ)交換，這樣，液壓泵 10 的供給壓力可明顯低于無輔助缸的液壓系統(tǒng)的供給壓力，因而顯著地降低了能耗。二位二通換向閥 14 用來起保護(hù)作用，其工作原理如下所述：如果工作平臺上升時所攜帶工件重量很小或未攜帶工件，或是平臺下降時所攜帶工件重量很大，如果沒有換向閥14，則有可能使主缸 3 和輔助缸 4 的活塞運(yùn)動速度劇增而無法控制，甚至導(dǎo)致液壓缸的損壞。加上換向閥 14，就可以在出現(xiàn)上述情況時截斷主缸或輔助缸的有桿腔與油箱之間的油路，從而起到保護(hù)作用。1.3　有關(guān)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的討論為了使液壓系統(tǒng)所發(fā)揮的作用較大，可以選用相同規(guī)格的主缸和輔助缸；配重 2 的重量應(yīng)可調(diào)，其基本重量可以取為工作臺 1 的重量與工作臺最大負(fù)載的一半之和；此外還可以將液控單向 5、6 的控制油路取自輔助缸 4 的無桿腔，如圖 2 所示，這樣，即使主缸 3 和輔助缸 4 的有桿腔中壓力較低，也可確保打開液控單向閥 5、6。圖 2　升降式工作臺液壓系統(tǒng)圖(方案 2)2　小　結(jié)本文中討論了一種升降式工作臺的液壓系統(tǒng)的設(shè)計問題，并給出了這種液壓系統(tǒng)的兩個可行方案。該液壓系統(tǒng)中通過兩個液壓缸間的液壓油互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)兩者間的能量互補(bǔ)，從而達(dá)到了節(jié)能效果，同時又使液壓系統(tǒng)工作平穩(wěn)、可靠性較高。圖 1 所示的液壓系統(tǒng)已被應(yīng)用于某工廠的一套包裝設(shè)備中，取得了較滿意的效果。當(dāng)然，本設(shè)計一定存在著不足之處，在今后的生產(chǎn)過程中，可能會暴露出某些缺陷，有待進(jìn)一步完善。參考文獻(xiàn)[1] 樊錦波等,車抗移動式液壓舉升機(jī)的設(shè)計計算.機(jī)床與液壓,2002.[2]　王裕清，韓成石. 液壓傳動與控制技術(shù). 北京:煤炭工業(yè)出版社,1997.[3] 廖嘉璞，液壓傳動. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1997.[4] 雷天覺主編,新編液壓工程手冊.北京.北京理工大學(xué)出版社,1998.System designs dyadic working table of promotion and demotion hydraulic pressureChenliang,luweihongAbstract：To dyadic working table of promotion and demotion hydraulic pressure systematic design has carried out investigation and discussion , by adopt system to betoken a jar and to assist in-line method of jar but making be hydraulic pressure's turn operation has been stable , energy consumption has been small , reliability has been high.Keywords：Dyadic working table of promotion and demotion Hydraulic pressure system Betoken Assist a jar吉 林 化 工 學(xué) 院 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 開 題 報 告學(xué) 生 學(xué) 號 ： 03410314 學(xué) 生 姓 名 ： 陳 亮 專 業(yè) 班 級 ： 機(jī) 自 0303 指 導(dǎo) 教 師 ： 盧 偉 宏 職 稱 ： 講 師 起 止 日 期 ： 2007.3.5～ 2007.3.23 吉 林 化 工 學(xué) 院Jilin Institute of Chemical Technology吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告- 1 -1． 課 題 來 源 及 選 題 的 目 的 和 意 義本 設(shè) 計 題 目 來 源 于 實(shí) 際 生 產(chǎn) ， 是 用 于 倉 庫 、 機(jī) 場 、 車 站 、 碼 頭 、 制 造 系 統(tǒng) 及 汽 車維 修 等 部 門 的 物 流 液 壓 升 降 臺 的 設(shè) 計 。 進(jìn) 入 21 世 紀(jì) 以 后 , 隨 著 經(jīng) 濟(jì) 的 發(fā) 展 和 需 求 的 提高 , 對 舉 升 機(jī) 提 出 越 來 越 高 的 要 求 , 舉 升 機(jī) 越 來 越 不 僅 局 限 應(yīng) 用 于 倉 庫 、 機(jī) 場 、 車 站 、碼 頭 等 , 更 廣 泛 的 應(yīng) 用 于 其 它 物 流 、 制 造 系 統(tǒng) 和 汽 車 維 修 等 行 業(yè) 和 部 門 。 這 就 對 原 有的 剪 叉 式 液 壓 升 降 臺 提 出 了 更 加 嚴(yán) 格 的 承 載 能 力 高 、 運(yùn) 行 速 度 快 、 啟 動 停 止 平 穩(wěn) 等 新的 要 求 。 本 設(shè) 計 就 此 問 題 進(jìn) 行 分 析 和 探 討 , 并 對 傳 統(tǒng) 剪 叉 式 液 壓 液 壓 升 降 臺 系 統(tǒng) 進(jìn) 行改 造 。過 去 汽 車 維 修 ， 大 多 采 用 地 溝 作 業(yè) ， 工 作 空 間 人 工 采 光 ， 溝 內(nèi) 陰 暗 需 人 工 采 光 ，通 風(fēng) 不 良 ， 工 人 上 下 地 溝 不 便 ， 勞 動 條 件 差 ， 土 建 費(fèi) 用 高 ， 地 表 空 間 不 能 充 分 利 用 ，而 汽 車 舉 升 機(jī) ， 在 其 舉 升 高 度 范 圍 內(nèi) ， 可 依 需 要 任 意 調(diào) 整 高 度 ， 在 車 下 任 何 位 置 上 進(jìn)行 維 修 作 業(yè) ， 操 作 簡 便 .靈 活 可 靠 ,工 作 條 件 打 為 改 善 。2． 本 課 題 所 涉 及 的 內(nèi) 容 國 內(nèi) 外 研 究 現(xiàn) 狀 綜 述1966 年 ， 一 家 德 國 公 司 生 產(chǎn) 出 第 一 臺 雙 柱 舉 升 機(jī) ， 這 是 舉 升 機(jī) 設(shè) 計 上 的 又 一 突 破性 進(jìn) 展 ， 這 種 舉 升 機(jī) 也 比 其 它 國 家 早 出 現(xiàn) 了 近 10 年 。 現(xiàn) 在 雙 柱 舉 升 機(jī) 在 市 場 上 以 占 據(jù)牢 固 的 地 位 ， 其 銷 量 還 在 持 續(xù) 增 長 。 但 它 和 其 它 舉 升 機(jī) 相 比 ， 既 有 很 多 優(yōu) 點(diǎn) ， 也 有 相對 不 足 ， 下 面 做 一 簡 要 說 明 。我 們 所 見 到 的 絕 大 多 數(shù) 舉 升 機(jī) 均 采 用 固 定 安 裝 方 式 。 在 舉 升 前 汽 車 必 須 駛 上 舉 升機(jī) 。 在 移 動 式 舉 升 機(jī) 方 面 也 有 幾 項 成 功 設(shè) 計 ， 如 剪 式 舉 升 機(jī) 、 菱 架 式 舉 升 機(jī) 等 。 但 這類 舉 升 機(jī) 仍 存 在 兩 個 主 要 問 題 ， 接 近 汽 車 下 部 較 難 ； 在 車 間 移 動 舉 升 機(jī) 時 難 逾 越 地 面上 的 障 礙 物 。 當(dāng) 然 ， 可 移 動 性 是 這 類 舉 升 機(jī) 的 突 出 優(yōu) 點(diǎn) 。 現(xiàn) 在 固 定 安 裝 的 單 柱 、 雙 柱 、四 柱 舉 升 機(jī) 已 在 維 修 現(xiàn) 場 廣 泛 采 用 ， 而 移 動 式 舉 升 機(jī) 卻 相 對 要 少 得 多 。最 初 設(shè) 計 單 柱 舉 升 機(jī) 時 ， 車 輛 較 大 ， 其 底 盤 也 能 明 顯 辨 認(rèn) ， 因 而 汽 車 檢 修 區(qū) 遠(yuǎn) 遠(yuǎn)大 于 舉 升 器 件 。 而 今 絕 大 多 數(shù) 汽 車 均 為 “緊 湊 型 ”或 “半 緊 湊 型 ”， 導(dǎo) 致 汽 車 檢 修 區(qū)域 接 近 主 要 舉 升 機(jī) 器 件 而 不 便 操 作 。 但 在 南 美 洲 卻 屬 例 外 ， 那 里 仍 然 采 用 較 大 的 車 輛 ，這 可 能 是 單 柱 舉 升 機(jī) 在 該 地 區(qū) 的 市 場 上 仍 然 受 到 歡 迎 的 重 要 原 因 。 單 柱 舉 升 機(jī) 有 兩 大優(yōu) 點(diǎn) ： 當(dāng) 其 下 降 后 ， 不 致 成 維 修 車 間 的 障 礙 物 ； 汽 車 可 在 舉 升 機(jī) 上 轉(zhuǎn) 動 。 但 美 國 卻 受到 了 責(zé) 難 ， 主 要 是 舉 升 機(jī) 的 旋 轉(zhuǎn) 會 帶 來 撞 擊 操 作 人 員 的 危 險 。 單 柱 舉 升 機(jī) 的 主 要 缺 點(diǎn)是 ： 第 一 ， 它 需 要 在 車 間 的 地 面 挖 掘 一 個 相 當(dāng) 大 的 坑 穴 后 才 能 安 裝 ； 其 次 ， 它 只 能 為使 用 提 供 車 輪 支 撐 方 式 ； 第 三 ， 使 用 時 難 于 接 近 汽 車 下 部 的 一 些 重 要 檢 修 區(qū) 域 。 舉 升用 的 油 缸 潛 藏 在 地 下 也 給 維 修 帶 來 兩 大 問 題 ： 第 一 是 檢 修 這 些 零 部 件 頗 為 困 難 ； 其 次是 由 于 油 缸 所 處 的 環(huán) 境 條 件 差 ， 容 易 生 銹 ， 特 別 是 地 下 水 位 較 高 時 更 是 如 此 。吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告- 2 -雙 柱 舉 升 機(jī) （ 包 括 液 壓 式 或 機(jī) 械 式 ） ， 均 具 有 以 下 優(yōu) 點(diǎn) ： 第 一 ， 檢 修 汽 車 下 部 具 有很 高 的 可 接 近 性 （ 幾 乎 達(dá) 到 100%） ； 其 次 ， 采 用 車 輪 自 由 型 的 方 式 支 撐 汽 車 ， 因 而 拆卸 車 輪 時 不 需 要 其 它 輔 助 性 的 舉 升 措 施 ； 第 三 ， 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 ， 占 地 面 小 。 雙 柱 舉 升 機(jī) 的 缺點(diǎn) 是 ： 第 一 為 確 保 安 全 ， 安 置 舉 升 機(jī) 時 要 求 非 常 嚴(yán) 格 ， 否 則 在 舉 升 過 程 中 容 易 搖 晃 或 顛覆 ； 第 二 ， 由 于 舉 升 機(jī) 常 采 用 車 輪 自 由 型 的 方 式 支 撐 汽 車 ， 如 需 采 取 車 輪 支 撐 型 的 方 式維 修 汽 車 則 甚 感 不 便 ， 如 檢 查 懸 掛 系 統(tǒng) 、 檢 查 轉(zhuǎn) 向 機(jī) 構(gòu) 間 隙 或 進(jìn) 行 車 輪 定 位 檢 驗 等 ； 第三 ， 由 于 舉 升 臂 和 立 柱 承 受 懸 臂 或 載 荷 所 產(chǎn) 生 的 巨 大 應(yīng) 力 ， 其 承 力 件 易 于 磨 損 ， 因 而 雙柱 舉 升 機(jī) 的 安 全 工 作 壽 命 一 般 要 比 四 柱 舉 升 機(jī) 低 。四 柱 舉 升 機(jī) 有 四 根 立 柱 、 兩 根 橫 梁 、 用 于 支 撐 汽 車 的 兩 個 臺 板 。 舉 升 前 ， 汽 車 很 容易 正 確 無 誤 地 駛 上 四 柱 舉 升 機(jī) 的 臺 板 。 由 于 臺 板 內(nèi) 側(cè) 設(shè) 備 有 凸 緣 ， 當(dāng) 汽 車 駛 上 臺 板 時 也不 致 墜 入 其 間 的 空 隙 中 。 車 輪 支 撐 型 四 柱 舉 升 機(jī) 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 ： 第 一 ， 舉 升 機(jī) 裝 載 汽 車 時 勿需 較 高 的 技 術(shù) ， 操 作 也 很 簡 便 ； 第 二 ， 承 載 時 非 常 穩(wěn) 定 ； 第 三 ， 支 撐 載 荷 受 力 簡 單 ， 應(yīng)力 較 低 ， 從 而 延 長 了 設(shè) 備 的 使 用 壽 命 ； 第 四 ， 由 于 具 有 較 高 的 使 用 價 值 ， 從 經(jīng) 濟(jì) 上 來 看也 是 合 算 的 ； 第 五 ， 易 于 維 修 ； 第 六 ， 在 車 間 現(xiàn) 場 進(jìn) 行 安 裝 也 較 方 便 ， 只 要 地 面 平 坦 ，其 混 凝 土 厚 度 能 夠 固 牢 立 柱 的 地 腳 螺 栓 即 可 。 四 柱 舉 升 機(jī) 的 缺 點(diǎn) 是 ： 和 雙 柱 舉 升 機(jī) 相 比 ，戰(zhàn) 地 面 積 教 大 ， 對 汽 車 檢 修 區(qū) 域 可 接 近 性 較 差 。 解 放 后 ， 特 別 是 改 革 開 放 以 來 ， 我 國 的汽 車 維 修 行 業(yè) 有 了 很 大 的 發(fā) 展 ， 為 之 服 務(wù) 的 汽 車 維 修 設(shè) 備 行 業(yè) 已 成 為 我 國 的 新 興 行 業(yè)不 斷 發(fā) 展 壯 大 。 各 種 舉 升 機(jī) 設(shè) 備 如 雨 后 春 筍 ， 不 斷 涌 現(xiàn) ， 質(zhì) 量 不 斷 提 高 ， 銷 量 逐 年 增加 。 有 人 說 ， 對 于 汽 車 維 修 企 業(yè) 來 說 ， 汽 車 舉 升 機(jī) 可 能 是 除 廠 房 而 外 的 最 重 要 的 投 資 ，因 為 它 具 有 至 關(guān) 重 要 和 不 可 替 代 的 作 用 ， 甚 至 直 接 影 響 到 汽 車 維 修 業(yè) 務(wù) 的 興 衰 。 汽 車舉 升 機(jī) 是 汽 車 維 修 設(shè) 備 行 業(yè) 的 支 柱 設(shè) 備 之 一 ， 讓 我 們 生 產(chǎn) 出 更 多 、 更 好 、 更 受 用 戶 歡迎 的 汽 車 舉 升 機(jī) ， 為 汽 車 維 修 企 業(yè) 服 務(wù) 。3． 本 課 題 有 待 解 決 的 主 要 關(guān) 鍵 技 術(shù) 問 題進(jìn) 入 21 世 紀(jì) 以 后 , 隨 著 經(jīng) 濟(jì) 的 發(fā) 展 和 需 求 的 提 高 , 對 物 流 行 業(yè) 提 出 越 來 越 高 的 要求 , 剪 叉 式 液 壓 升 降 臺 越 來 越 不 僅 局 限 應(yīng) 用 于 倉 庫 、 機(jī) 場 、 車 站 、 碼 頭 等 地 , 更 廣 泛 的應(yīng) 用 于 自 動 化 生 產(chǎn) 流 水 線 , 這 就 對 剪 叉 式 液 壓 升 降 臺 提 出 了 承 載 能 力 高 、 運(yùn) 行 速 度 快 、啟 動 停 止 平 穩(wěn) 的 要 求 。 就 此 問 題 進(jìn) 行 分 析 , 對 傳 統(tǒng) 剪 叉 式 液 壓 升 降 臺 液 壓 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 了改 造 , 取 得 了 很 好 的 效 果 。1. 汽 車 舉 升 機(jī) 的 安 全 保 證 措 施今 天 全 世 界 都 對 在 危 險 作 業(yè) 環(huán) 境 下 工 作 的 人 們 的 安 全 寄 予 極 大 的 關(guān) 注 。 汽 車 舉 升機(jī) 具 有 潛 在 的 危 險 ， 因 為 人 們 要 在 其 下 面 工 作 ； 當(dāng) 其 升 降 時 如 不 小 心 ， 也 會 碰 傷 手 足 。近 年 來 不 少 國 家 還 制 定 了 專 門 性 法 規(guī) ， 以 防 止 或 至 少 使 安 全 事 故 的 可 能 性 降 低 到 最 低吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告- 3 -限 度 。汽 車 舉 升 機(jī) 的 安 全 保 證 措 施 主 要 從 兩 方 面 著 手 ： 一 方 面 從 設(shè) 計 制 造 方 面 采 取 措 施 ，好 提 高 汽 車 舉 升 機(jī) 的 安 全 技 術(shù) 特 性 ； 另 一 方 面 則 應(yīng) 在 使 用 維 修 過 程 中 遵 循 嚴(yán) 格 的 操 作 規(guī)程 ， 保 證 汽 車 舉 升 機(jī) 能 在 良 好 的 技 術(shù) 狀 態(tài) 下 正 確 地 運(yùn) 行 。2． 使 用 維 護(hù) 方 面 的 安 全 保 證 措 施使 用 維 護(hù) 方 面 的 安 全 保 證 措 施 涉 及 的 范 圍 很 廣 ， 包 括 舉 升 機(jī) 有 使 用 前 的 準(zhǔn) 備 工 作 ，舉 升 汽 車 時 應(yīng) 該 注 意 的 事 項 ， 承 載 時 的 穩(wěn) 定 性 ， 降 下 汽 車 時 的 注 意 事 項 ， 日 常 和 定 期 維修 檢 查 工 作 等 。 雖 然 汽 車 舉 升 機(jī) 已 有 70 年 的 歷 史 ， 其 設(shè) 計 原 理 并 無 多 大 改 變 ;但 如 果 忽視 安 全 要 求 ， 超 載 使 用 ， 疏 忽 大 意 ， 仍 然 會 造 成 嚴(yán) 重 事 故 ， 甚 至 發(fā) 生 人 身 傷 亡 。 因 此 安全 問 題 一 定 要 引 起 使 用 單 位 和 操 作 人 員 的 高 度 重 視 。 首 先 ， 應(yīng) 選 購 那 些 安 全 性 能 良 好 的汽 車 舉 升 機(jī) ， 另 外 ， 還 應(yīng) 認(rèn) 真 學(xué) 習(xí) 和 理 解 說 明 書 中 的 各 項 安 全 注 意 事 項 并 認(rèn) 真 貫 切 執(zhí) 行 。這 里 僅 就 使 用 維 護(hù) 舉 升 機(jī) 時 普 遍 應(yīng) 當(dāng) 注 意 的 事 項 說 明 于 后 。4． 課 題 研 究 的 內(nèi) 容 和 實(shí) 施 方 案 （ 主 要 包 括 研 究 內(nèi) 容 、 擬 采 用 的 研 究 方 法 、技 術(shù) 路 線 、 預(yù) 期 成 果 、 所 采 取 方 案 的 可 行 性 分 析 等 ）進(jìn) 入 21 世 紀(jì) 以 后 , 隨 著 經(jīng) 濟(jì) 的 發(fā) 展 和 需 求 的 提 高 , 對 物 流 行 業(yè) 提 出 越 來 越 高 的 要求 , 剪 叉 式 液 壓 升 降 臺 越 來 越 不 僅 局 限 應(yīng) 用 于 倉 庫 、 機(jī) 場 、 車 站 、 碼 頭 等 地 , 更 廣 泛 的應(yīng) 用 于 自 動 化 生 產(chǎn) 流 水 線 , 這 就 對 剪 叉 式 液 壓 升 降 臺 提 出 了 承 載 能 力 高 、 運(yùn) 行 速 度 快 、啟 動 停 止 平 穩(wěn) 的 要 求 。 筆 者 就 此 問 題 進(jìn) 行 分 析 , 對 傳 統(tǒng) 剪 叉 式 液 壓 升 降 臺 液 壓 系 統(tǒng) 進(jìn)行 了 改 造 , 取 得 了 很 好 的 效 果（ 1） 舉 升 機(jī) 臺 板 降 到 下 位 時 ， 與 地 面 應(yīng) 盡 可 能 在 同 一 平 面 上 ， 為 達(dá) 到 此 目 的 ， 雖然 可 在 地 面 上 挖 掘 凹 坑 ， 但 需 增 加 投 資 費(fèi) 用 ， 也 破 壞 了 車 間 地 面 的 平 整 性 。 為 此 ， 在保 證 強(qiáng) 度 和 剛 度 的 前 提 下 ， 應(yīng) 盡 可 能 降 低 舉 升 機(jī) 臺 板 和 橫 梁 的 高 度 ； 這 樣 ， 既 便 于 汽車 駛 上 舉 升 機(jī) ， 又 使 駛 上 臺 板 的 斜 面 長 度 盡 可 能 短 ， 節(jié) 約 車 間 的 占 地 。 在 條 件 許 可 時 ，舉 升 機(jī) 臺 板 （ 或 橫 梁 ） 應(yīng) 選 擇 專 用 型 鋼 或 用 鋼 板 拆 彎 成 形 。（ 2） 正 確 選 擇 傳 動 方 式 。 采 用 機(jī) 械 傳 動 （ 螺 母 、 螺 桿 ） 或 液 壓 傳 動 （ 油 缸 ） ， 均用 電 動 機(jī) 驅(qū) 動 。 機(jī) 械 傳 動 的 成 本 較 高 ， 耗 能 較 多 ， 但 安 全 性 較 好 。 經(jīng) 驗 證 明 ： 機(jī) 械 傳動 的 能 耗 為 液 壓 傳 動 所 需 能 耗 的 兩 倍 （ 在 舉 升 載 荷 、 舉 升 時 間 均 相 同 的 條 件 下 ） 。 機(jī)械 式 舉 升 機(jī) 的 螺 母 、 螺 栓 磨 損 較 快 ， 而 液 壓 式 舉 升 機(jī) 的 維 修 量 卻 相 對 要 小 些 。 雖 然 液壓 式 舉 升 機(jī) 的 技 術(shù) 難 度 較 大 ， 但 多 數(shù) 零 部 件 （ 液 壓 泵 、 液 壓 缸 、 閥 門 、 密 封 元 件 等 ）均 可 外 購 或 外 協(xié) ， 當(dāng) 然 一 定 要 選 用 優(yōu) 資 產(chǎn) 品 。吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告- 4 -（ 3） 絲 繩 的 選 擇 。 為 了 減 少 滑 輪 直 徑 從 而 縮 小 寄 生 機(jī) 立 柱 的 斷 面 尺 寸 ， 應(yīng) 該 選 用高 柔 度 的 鋼 絲 繩 。 鋼 絲 繩 應(yīng) 有 較 高 的 安 全 系 數(shù) ， 一 般 應(yīng) 達(dá) 8。 為 此 ， 應(yīng) 增 加 鋼 絲 繩 鋼 絲的 數(shù) 目 。 如 英 國 某 公 司 3t 系 列 的 舉 升 機(jī) 所 采 用 的 鋼 絲 繩 的 直 徑 為 9mm， 兩 根 并 列 ， 每根 37 股 ， 每 股 6 根 鋼 絲 。 滑 輪 通 常 用 鋼 材 制 成 ， 而 該 公 司 采 用 玻 璃 纖 維 與 尼 龍 混 合 制成 （ 50%的 玻 璃 纖 維 、 50%的 尼 龍 ） 。 這 樣 ， 不 僅 價 格 便 宜 ， 還 能 減 輕 鋼 絲 繩 的 磨 損 ， 延長 其 使 用 壽 命 。5． 完 成 本 課 題 的 工 作 計 劃 及 進(jìn) 度 安 排 (包 括 文 獻(xiàn) 查 閱 、 外 文 翻 譯 、 開 題 報告 、 方 案 設(shè) 計 與 實(shí) 現(xiàn) 、 計 算 與 實(shí) 驗 、 論 文 撰 寫 等 )設(shè) 計 總 共 16 周 。 具 體 安 排 如 下 ：2007.03.05～ 2007.30.16： 調(diào) 研 、 收 集 資 料 （ 書 籍 和 案 例 ） 、 外 文 翻 譯 ；2007.03.19～ 2007.03.23： 撰 寫 開 題 報 告2007.03.26～ 2007.03.30： 完 成 系 統(tǒng) 需 求 分 析 ， 畫 出 需 求 分 析 框 圖 和 系 統(tǒng) 結(jié) 構(gòu) 圖 ， 最后 確 定 方 案 ；2007.04.02～ 2007.05.18： 系 統(tǒng) 的 具 體 實(shí) 現(xiàn) ， 編 程 ；2007.05.21～ 2007.06.01： 系 統(tǒng) 調(diào) 試 （ 包 括 測 試 ） 和 修 改 ；2007.06.04～ 2007.06.22： 論 文 撰 寫 、 裝 訂 與 提 交 ， 準(zhǔn) 備 答 辯 。6． 參 考 文 獻(xiàn) （ 開 題 報 告 中 參 考 文 獻(xiàn) 數(shù) 量 一 般 應(yīng) 在 8～ 12 篇 左 右 ， 建 議 其 中 ，外 文 不 少 于 3 篇 ， 學(xué) 術(shù) 期 刊 類 文 獻(xiàn) 不 少 于 5 篇 ）[1] 王裕清.韓成石.液壓傳動與控制技術(shù). 北京:煤炭工業(yè)出版社,1997.[2] 廖嘉璞.液壓傳動.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1997.[3] 王秀彥.蔡勝利.升降式工作臺的液壓系統(tǒng)設(shè)計. 液壓傳動,1999,3.[4] 魏發(fā)孔.水平驅(qū)動剪刀撐樂池升降機(jī)的動力性能研究.甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報,1997 .[5] 管萍.張風(fēng)池.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的交流異步電機(jī)定位系統(tǒng),2001.[6] 王波.北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2000 ,15.[7] 郭華.舞臺機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控軟件的實(shí)現(xiàn)計算機(jī)自動測量與控制,2001.9.[8] 陽憲惠.現(xiàn)場總線技術(shù)及應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版社,1999.[9] 閻士杰.劉北.孫金根.基于 PROFIBUS2DP 的變頻器控制系統(tǒng). 基礎(chǔ)自動化,1999.6 .[10] 陳在平.趙相賓.可編程序控制器技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告- 5 -[11] 張燕賓.變頻調(diào)速應(yīng)用實(shí)踐.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.[12] 吳軍主編.氣動工程手冊.北京:國防工業(yè)出版社,1995.[13] 樊錦波等.車抗移動式液壓舉升機(jī)的設(shè)計計算.機(jī)床與液壓,2002.[14] 雷天覺主編.新編液壓工程手冊.北京:北京理工大學(xué)出版社,1998.[15] [美] MSC.Softwate 著.刑俊問,陶永忠譯.MSC. AD-AMS/View.北京:清華大學(xué)出版社,2004.[16] HU Jun-an .Formulation of Neural Network Model for the Auto Lift's Vertical Prop，2001.4.[17] WEI Jian .ication of PLC in Underground Two-Double Structure Surface Garage，2006.11.[18] CHEN You-nan.HU Jun-an， Formulation of Neural Network Model for the Auto Lift's Vertical Prop， 2001.4.吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告- 6 -7． 指 導(dǎo) 教 師 審 閱 意 見指 導(dǎo) 教 師 （ 簽 字 ） ： 年 月 日8． 系 主 任 或 指 導(dǎo) 小 組 意 見系 主 任 或 指 導(dǎo) 小 組 組 長 （ 簽 字 ） ： 年 月 日吉 林 化 工 學(xué) 院 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 外 文 翻 譯學(xué) 生 學(xué) 號 ： 03410314 學(xué) 生 姓 名 ： 陳 亮 專 業(yè) 班 級 ： 機(jī) 自 0303 指 導(dǎo) 教 師 ： 盧 偉 宏 起 止 日 期 ： 2007.3.21～ 2007.6.25 吉 林 化 工 學(xué) 院Jilin Institute of Chemical Technology吉 林 化 工 學(xué) 院 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 外 文 翻 譯- 1 -如 何 延 長 軸 承 壽 命摘 要 ： 自 然 界 苛 刻 的 工 作 條 件 會 導(dǎo) 致 軸 承 的 失 效 ， 但 是 如 果 遵 循 一 些 簡 單 的 規(guī)則 ， 軸 承 正 常 運(yùn) 轉(zhuǎn) 的 機(jī) 會 是 能 夠 被 提 高 的 。 在 軸 承 的 使 用 過 程 當(dāng) 中 ， 過 分 的 忽 視 會 導(dǎo)致 軸 承 的 過 熱 現(xiàn) 象 ， 也 可 能 使 軸 承 不 能 夠 再 被 使 用 ， 甚 至 完 全 的 破 壞 。 但 是 一 個 被 損壞 的 軸 承 ， 會 留 下 它 為 什 么 被 損 壞 的 線 索 。 通 過 一 些 細(xì) 致 的 偵 察 工 作 ， 我 們 可 以 采 取行 動 來 避 免 軸 承 的 再 次 失 效 。關(guān) 鍵 詞 ： 軸 承 失 效 壽 命導(dǎo) 致 軸 承 失 效 的 原 因 很 多 ， 但 常 見 的 是 不 正 確 的 使 用 、 污 染 、 潤 滑 劑 使 用 不 當(dāng) 、裝 卸 或 搬 運(yùn) 時 的 損 傷 及 安 裝 誤 差 等 。 診 斷 失 效 的 原 因 并 不 困 難 ， 因 為 根 據(jù) 軸 承 上 留 下的 痕 跡 可 以 確 定 軸 承 失 效 的 原 因 。然 而 ， 當(dāng) 事 后 的 調(diào) 查 分 析 提 供 出 寶 貴 的 信 息 時 ， 最 好 首 先 通 過 正 確 地 選 定 軸 承 來完 全 避 免 失 效 的 發(fā) 生 。 為 了 做 到 這 一 點(diǎn) ， 再 考 察 一 下 制 造 廠 商 的 尺 寸 定 位 指 南 和 所 選軸 承 的 使 用 特 點(diǎn) 是 非 常 重 要 的 。1 軸 承 失 效 的 原 因在 球 軸 承 的 失 效 中 約 有 40%是 由 灰 塵 、 臟 物 、 碎 屑 的 污 染 以 及 腐 蝕 造 成 的 。 污 染通 常 是 由 不 正 確 的 使 用 和 不 良 的 使 用 環(huán) 境 造 成 的 ， 它 還 會 引 起 扭 矩 和 噪 聲 的 問 題 。 由環(huán) 境 和 污 染 所 產(chǎn) 生 的 軸 承 失 效 是 可 以 預(yù) 防 的 ， 而 且 通 過 簡 單 的 肉 眼 觀 察 是 可 以 確 定 產(chǎn)生 這 類 失 效 的 原 因 。通 過 失 效 后 的 分 析 可 以 得 知 對 已 經(jīng) 失 效 的 或 將 要 失 效 的 軸 承 應(yīng) 該 在 哪 些 方 面 進(jìn) 行查 看 。 弄 清 諸 如 剝 蝕 和 疲 勞 破 壞 一 類 失 效 的 機(jī) 理 ， 有 助 于 消 除 問 題 的 根 源 。只 要 使 用 和 安 裝 合 理 ， 軸 承 的 剝 蝕 是 容 易 避 免 的 。 剝 蝕 的 特 征 是 在 軸 承 圈 滾 道 上留 有 由 沖 擊 載 荷 或 不 正 確 的 安 裝 產(chǎn) 生 的 壓 痕 。 剝 蝕 通 常 是 在 載 荷 超 過 材 料 屈 服 極 限 時發(fā) 生 的 。 如 果 安 裝 不 正 確 從 而 使 某 一 載 荷 橫 穿 軸 承 圈 也 會 產(chǎn) 生 剝 蝕 。 軸 承 圈 上 的 壓 坑還 會 產(chǎn) 生 噪 聲 、 振 動 和 附 加 扭 矩 。類 似 的 一 種 缺 陷 是 當(dāng) 軸 承 不 旋 轉(zhuǎn) 時 由 于 滾 珠 在 軸 承 圈 間 振 動 而 產(chǎn) 生 的 橢 圓 形 壓 痕 。這 種 破 壞 稱 為 低 荷 振 蝕 。 這 種 破 壞 在 運(yùn) 輸 中 的 設(shè) 備 和 不 工 作 時 仍 振 動 的 設(shè) 備 中 都 會 產(chǎn)生 。 此 外 ， 低 荷 振 蝕 產(chǎn) 生 的 碎 屑 的 作 用 就 象 磨 粒 一 樣 ， 會 進(jìn) 一 步 損 害 軸 承 。 與 剝 蝕 不同 ， 低 荷 振 蝕 的 特 征 通 常 是 由 于 微 振 磨 損 腐 蝕 在 潤 滑 劑 中 會 產(chǎn) 生 淡 紅 色 。吉 林 化 工 學(xué) 院 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 外 文 翻 譯- 2 -消 除 振 動 源 并 保 持 良 好 的 軸 承 潤 滑 可 以 防 止 低 荷 振 蝕 。 給 設(shè) 備 加 隔 離 墊 或 對 底 座 進(jìn)行 隔 離 可 以 減 輕 環(huán) 境 的 振 動 。 另 外 在 軸 承 上 加 一 個 較 小 的 預(yù) 載 荷 不 僅 有 助 于 滾 珠 和 軸 承圈 保 持 緊 密 的 接 觸 ， 并 且 對 防 止 在 設(shè) 備 運(yùn) 輸 中 產(chǎn) 生 的 低 荷 振 蝕 也 有 幫 助 。造 成 軸 承 卡 住 的 原 因 是 缺 少 內(nèi) 隙 、 潤 滑 不 當(dāng) 和 載 荷 過 大 。 在 卡 住 之 前 ， 過 大 的 摩擦 和 熱 量 使 軸 承 鋼 軟 化 。 過 熱 的 軸 承 通 常 會 改 變 顏 色 ， 一 般 會 變 成 藍(lán) 黑 色 或 淡 黃 色 。摩 擦 還 會 使 保 持 架 受 力 ， 這 會 破 壞 支 承 架 ， 并 加 速 軸 承 的 失 效 。材 料 過 早 出 現(xiàn) 疲 勞 破 壞 是 由 重 載 后 過 大 的 預(yù) 載 引 起 的 。 如 果 這 些 條 件 不 可 避 免 ，就 應(yīng) 仔 細(xì) 計 算 軸 承 壽 命 ， 以 制 定 一 個 維 護(hù) 計 劃 。另 一 個 解 決 辦 法 是 更 換 材 料 。 若 標(biāo) 準(zhǔn) 的 軸 承 材 料 不 能 保 證 足 夠 的 軸 承 壽 命 ， 就 應(yīng)當(dāng) 采 用 特 殊 的 材 料 。 另 外 ， 如 果 這 個 問 題 是 由 于 載 荷 過 大 造 成 的 ， 就 應(yīng) 該 采 用 抗 載 能力 更 強(qiáng) 或 其 他 結(jié) 構(gòu) 的 軸 承 。蠕 動 不 象 過 早 疲 勞 那 樣 普 遍 。 軸 承 的 蠕 動 是 由 于 軸 和 內(nèi) 圈 之 間 的 間 隙 過 大 造 成 的 。蠕 動 的 害 處 很 大 ， 它 不 僅 損 害 軸 承 ， 也 破 壞 其 他 零 件 。蠕動的明顯特征是劃痕、擦痕或軸與內(nèi)圈的顏色變化。為了防止蠕動，應(yīng)該先用肉眼檢查一下軸承箱件和軸的配件。蠕 動 與 安 裝 不 正 有 關(guān) 。 如 果 軸 承 圈 不 正 或 翹 起 ， 滾 珠 將 沿 著 一 個 非 圓 周 軌 道 運(yùn) 動 。這 個 問 題 是 由 于 安 裝 不 正 確 或 公 差 不 正 確 或 軸 承 安 裝 現(xiàn) 場 的 垂 直 度 不 夠 造 成 的 。 如 果偏 斜 超 過 0.25°， 軸 承 就 會 過 早 地 失 效 。檢 查 潤 滑 劑 的 污 染 比 檢 查 裝 配 不 正 或 蠕 動 要 困 難 得 多 。 污 染 的 特 征 是 使 軸 承 過 早的 出 現(xiàn) 磨 損 。 潤 滑 劑 中 的 固 體 雜 質(zhì) 就 象 磨 粒 一 樣 。 如 果 滾 珠 和 保 持 架 之 間 潤 滑 不 良 也會 磨 損 并 削 弱 保 持 架 。 在 這 種 情 況 下 ， 潤 滑 對 于 完 全 加 工 形 式 的 保 持 架 來 說 是 至 關(guān) 重要 的 。 相 比 之 下 ， 帶 狀 或 冠 狀 保 持 架 能 較 容 易 地 使 潤 滑 劑 到 達(dá) 全 部 表 面 。銹 是 濕 氣 污 染 的 一 種 形 式 ， 它 的 出 現(xiàn) 常 常 表 明 材 料 選 擇 不 當(dāng) 。 如 果 某 一 材 料 經(jīng) 檢驗 適 合 工 作 要 求 ， 那 么 防 止 生 銹 的 最 簡 單 的 方 法 是 給 軸 承 包 裝 起 來 ， 直 到 安 裝 使 用 時才 打 開 包 裝 。2 避 免 失 效 的 方 法解 決 軸 承 失 效 問 題 的 最 好 辦 法 就 是 避 免 失 效 發(fā) 生 。 這 可 以 在 選 用 過 程 中 通 過 考 慮關(guān) 鍵 性 能 特 征 來 實(shí) 現(xiàn) 。 這 些 特 征 包 括 噪 聲 、 起 動 和 運(yùn) 轉(zhuǎn) 扭 矩 、 剛 性 、 非 重 復(fù) 性 振 擺 以及 徑 向 和 軸 向 間 隙 。扭 矩 要 求 是 由 潤 滑 劑 、 保 持 架 、 軸 承 圈 質(zhì) 量 （ 彎 曲 部 分 的 圓 度 和 表 面 加 工 質(zhì) 量 ）以 及 是 否 使 用 密 封 或 遮 護(hù) 裝 置 來 決 定 。 潤 滑 劑 的 粘 度 必 須 認(rèn) 真 加 以 選 擇 ， 因 為 不 適 宜的 潤 滑 劑 會 產(chǎn) 生 過 大 的 扭 矩 ， 這 在 小 型 軸 承 中 尤 其 如 此 。 另 外 ， 不 同 的 潤 滑 劑 的 噪 聲吉 林 化 工 學(xué) 院 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 外 文 翻 譯- 3 -特 性 也 不 一 樣 。 舉 例 來 說 ， 潤 滑 脂 產(chǎn) 生 的 噪 聲 比 潤 滑 油 大 一 些 。 因 此 ， 要 根 據(jù) 不 同 的 用途 來 選 用 潤 滑 劑 。在 軸 承 轉(zhuǎn) 動 過 程 中 ， 如 果 內(nèi) 圈 和 外 圈 之 間 存 在 一 個 隨 機(jī) 的 偏 心 距 ， 就 會 產(chǎn) 生 與 凸輪 運(yùn) 動 非 常 相 似 的 非 重 復(fù) 性 振 擺 （ NRR） 。 保 持 架 的 尺 寸 誤 差 和 軸 承 圈 與 滾 珠 的 偏 心 都會 引 起 NRR。 和 重 復(fù) 性 振 擺 不 同 的 是 ， NRR 是 沒 有 辦 法 進(jìn) 行 補(bǔ) 償 的 。在 工 業(yè) 中 一 般 是 根 據(jù) 具 體 的 應(yīng) 用 來 選 擇 不 同 類 型 和 精 度 等 級 的 軸 承 。 例 如 ， 當(dāng) 要求 振 擺 最 小 時 ， 軸 承 的 非 重 復(fù) 性 振 擺 不 能 超 過 0.3 微 米 。 同 樣 ， 機(jī) 床 主 軸 只 能 容 許 最小 的 振 擺 ， 以 保 證 切 削 精 度 。 因 此 在 機(jī) 床 的 應(yīng) 用 中 應(yīng) 該 使 用 非 重 復(fù) 性 振 擺 較 小 的 軸 承 。在 許 多 工 業(yè) 產(chǎn) 品 中 ， 污 染 是 不 可 避 免 的 ， 因 此 常 用 密 封 或 遮 護(hù) 裝 置 來 保 護(hù) 軸 承 ，使 其 免 受 灰 塵 或 臟 物 的 侵 蝕 。 但 是 ， 由 于 軸 承 內(nèi) 外 圈 的 運(yùn) 動 ， 使 軸 承 的 密 封 不 可 能 達(dá)到 完 美 的 程 度 ， 因 此 潤 滑 油 的 泄 漏 和 污 染 始 終 是 一 個 未 能 解 決 的 問 題 。一 旦 軸 承 受 到 污 染 ， 潤 滑 劑 就 要 變 質(zhì) ， 運(yùn) 行 噪 聲 也 隨 之 變 大 。 如 果 軸 承 過 熱 ， 它將 會 卡 住 。 當(dāng) 污 染 物 處 于 滾 珠 和 軸 承 圈 之 間 時 ， 其 作 用 和 金 屬 表 面 之 間 的 磨 粒 一 樣 ，會 使 軸 承 磨 損 。 采 用 密 封 和 遮 護(hù) 裝 置 來 擋 開 臟 物 是 控 制 污 染 的 一 種 方 法 。噪 聲 是 反 映 軸 承 質(zhì) 量 的 一 個 指 標(biāo) 。 軸 承 的 性 能 可 以 用 不 同 的 噪 聲 等 級 來 表 示 。噪 聲 的 分 析 是 用 安 德 遜 計 進(jìn) 行 的 ， 該 儀 器 在 軸 承 生 產(chǎn) 中 可 用 來 控 制 質(zhì) 量 ， 也 可 對失 效 的 軸 承 進(jìn) 行 分 析 。 將 一 傳 感 器 連 接 在 軸 承 外 圈 上 ， 而 內(nèi) 圈 在 心 軸 以 1800r/min 的 轉(zhuǎn)速 旋 轉(zhuǎn) 。 測 量 噪 聲 的 單 位 為 anderon。 即 用 um/rad 表 示 的 軸 承 位 移 。根 據(jù) 經(jīng) 驗 ， 觀 察 者 可 以 根 據(jù) 聲 音 辨 別 出 微 小 的 缺 陷 。 例 如 ， 灰 塵 產(chǎn) 生 的 是 不 規(guī) 則的 劈 啪 聲 ； 滾 珠 劃 痕 產(chǎn) 生 一 種 連 續(xù) 的 爆 破 聲 ， 確 定 這 種 劃 痕 最 困 難 ； 內(nèi) 圈 損 傷 通 常 產(chǎn)生 連 續(xù) 的 高 頻 噪 聲 ， 而 外 圈 損 傷 則 產(chǎn) 生 一 種 間 歇 的 聲 音 。軸 承 缺 陷 可 以 通 過 其 頻 率 特 性 進(jìn) 一 步 加 以 鑒 定 。 通 常 軸 承 缺 陷 被 分 為 低 、 中 、 高三 個 波 段 。 缺 陷 還 可 以 根 據(jù) 軸 承 每 轉(zhuǎn) 動 一 周 出 現(xiàn) 的 不 規(guī) 則 變 化 的 次 數(shù) 加 以 鑒 定 。低 頻 噪 聲 是 長 波 段 不 規(guī) 則 變 化 的 結(jié) 果 。 軸 承 每 轉(zhuǎn) 一 周 這 種 不 規(guī) 則 變 化 可 出 現(xiàn)1.6~10 次 ， 它 們 是 由 各 種 干 涉 （ 例 如 軸 承 圈 滾 道 上 的 凹 坑 ） 引 起 的 。 可 察 覺 的 凹 坑 是一 種 制 造 缺 陷 ， 它 是 在 制 造 過 程 中 由 于 多 爪 卡 盤 夾 的 太 緊 而 形 成 的 。中 頻 噪 聲 的 特 征 是 軸 承 每 旋 轉(zhuǎn) 一 周 不 規(guī) 則 變 化 出 現(xiàn) 10~60 次 。 這 種 缺 陷 是 由 在 軸承 圈 和 滾 珠 的 磨 削 加 工 中 出 現(xiàn) 的 振 動 引 起 的 。 軸 承 每 旋 轉(zhuǎn) 一 周 高 頻 不 規(guī) 則 變 化 出 現(xiàn)60~300 次 ， 它 表 明 軸 承 上 存 在 著 密 集 的 振 痕 或 大 面 積 的 粗 糙 不 平 。利 用 軸 承 的 噪 聲 特 性 對 軸 承 進(jìn) 行 分 類 ， 用 戶 除 了 可 以 確 定 大 多 數(shù) 廠 商 所 使 用 的ABEC 標(biāo) 準(zhǔn) 外 ， 還 可 確 定 軸 承 的 噪 聲 等 級 。 ABEC 標(biāo) 準(zhǔn) 只 定 義 了 諸 如 孔 、 外 徑 、 振 擺 等 尺寸 公 差 。 隨 著 ABEC 級 別 的 增 加 （ 從 3 增 到 9） ， 公 差 逐 漸 變 小 。 但 ABEC 等 級 并 不 能 反吉 林 化 工 學(xué) 院 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 外 文 翻 譯- 4 -映 其 他 軸 承 特 性 ， 如 軸 承 圈 質(zhì) 量 、 粗 糙 度 、 噪 聲 等 。 因 此 ， 噪 聲 等 級 的 劃 分 有 助 于 工 業(yè)標(biāo) 準(zhǔn) 的 改 進(jìn) 。附 錄 ： 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 外 文 翻 譯 原 文EXTENDING BEARING LIFEAbstract： Nature works hard to destroy bearings, but their chances of survival can be improved by following a few simple guidelines. Extreme neglect in a bearing leads to overheating and possibly seizure or, at worst, an explosion. But even a failed bearing leaves 吉 林 化 工 學(xué) 院 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 外 文 翻 譯- 5 -clues as to what went wrong. After a little detective work, action can be taken to avoid a repeat performance.Keywords: bearings failures lifeBearings fail for a number of reasons， but the most common are misapplication， contamination， improper lubricant， shipping or handling damage， and misalignment. The problem is often not difficult to diagnose because a failed bearing usually leaves telltale signs about what went wrong．However， while a postmortem yields good information， it is better to avoid the process altogether by specifying the bearing correctly in The first place． To do this， it is useful to review the manufacturers sizing guidelines and operating characteristics for the selected bearing.Equally critical is a study of requirements for noise, torque, and runout, as well as possible exposure to contaminants, hostile liquids, and temperature extremes. This can provide further clues as to whether a bearing is right for a job.1 Why bearings failAbout 40% of ball bearing failures are caused by contamination from dust, dirt, shavings, and corrosion. Contamination also causes torque and noise problems, and is often the result of improper handling or the application environment． Fortunately, a bearing failure caused by environment or handling contamination is preventable， and a simple visual examination can easily identify the cause．Conducting a postmortem il1ustrates what to look for on a failed or failing bearing． Then， understanding the mechanism behind the failure, such as brinelling or fatigue, helps eliminate the source of the problem.Brinelling is one type of bearing failure easily avoided by proper handing and assembly. It is characterized by indentations in the bearing raceway caused by shock loading－ such as when a bearing is dropped-or incorrect assembly. Brinelling usually occurs when loads exceed the material yield point(350,000 psi in SAE 52100 chrome steel)． It may also be caused by improper assembly, Which places a load across the races． Raceway dents also produce noise， vibration， and increased torque.A similar defect is a pattern of elliptical dents caused by balls vibrating between raceways while the bearing is not turning． This problem is called false brinelling. It occurs on equipment in transit or that vibrates when not in operation. In addition, debris created by false brinelling 吉 林 化 工 學(xué) 院 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 外 文 翻 譯- 6 -acts like an abrasive, further contaminating the bearing. Unlike brinelling, false binelling is often indicated by a reddish color from fretting corrosion in the lubricant.False brinelling is prevented by eliminating vibration sources and keeping the bearing well lubricated. Isolation pads on the equipment or a separate foundation may be required to reduce environmental vibration. Also a light preload on the bearing helps keep the balls and raceway in tight contact. Preloading also helps prevent false brinelling during transit.Seizures can be caused by a lack of internal clearance, improper lubrication, or excessive loading. Before seizing, excessive, friction and heat softens the bearing steel. Overheated bearings often change color， usually to blue-black or straw colored． Friction also causes stress in the retainer， which can break and hasten bearing failure．Premature material fatigue is caused by a high load or excessive preload． When these conditions are unavoidable， bearing life should be carefully calculated so that a maintenance scheme can be worked out．Another solution for fighting premature fatigue is changing material． When standard bearing materials， such as 440C or SAE 52100， do not guarantee sufficient life， specialty materials can be recommended. In addition， when the problem is traced back to excessive loading， a higher capacity bearing or different configuration may be used．Creep is less common than premature fatigue． In bearings． it is caused by excessive clearance between bore and shaft that allows the bore to rotate on the shaft． Creep can be expensive because it causes damage to other components in addition to the bearing．0ther more likely creep indicators are scratches， scuff marks， or discoloration to shaft and bore． To prevent creep damage， the bearing housing and shaft fittings should be visually checked．Misalignment is related to creep in that it is mounting related． If races are misaligned or cocked． The balls track in a noncircumferencial path． The problem is incorrect mounting or tolerancing， or insufficient squareness of the bearing mounting site． Misalignment of more than 1/4·can cause an early failure．Contaminated lubricant is often more difficult to detect than misalignment or creep． Contamination shows as premature wear． Solid contaminants become an abrasive in the lubricant． In addition。 insufficient lubrication between ball and retainer wears and weakens the retainer． In this situation， lubrication is critical if the retainer is a fully machined type． Ribbon or crown retainers， in contrast， allow lubricants to more easily reach all surfaces． 吉 林 化 工 學(xué) 院 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 外 文 翻 譯- 7 -Rust is a form of moisture contamination and often indicates the wrong material for the application． If the material checks out for the job， the easiest way to prevent rust is to keep bearings in their packaging， until just before installation．2 Avoiding failuresThe best way to handle bearing failures is to avoid them． This can be done in the selection process by recognizing critical performance characteristics． These include noise， starting and running torque， stiffness， nonrepetitive runout， and radial and axial play． In some applications, these items are so critical that specifying an ABEC level alone is not sufficient．Torque requirements are determined by the lubricant， retainer， raceway quality(roundness cross curvature and surface finish)， and whether seals or shields are used． Lubricant viscosity must be selected carefully because inappropriate lubricant， especially in miniature bearings， causes excessive torque． Also， different lubricants have varying noise characteristics that should be matched to the application. For example， greases produce more noise than oil．Nonrepetitive runout(NRR)occurs during rotation as a random eccentricity between the inner and outer races， much like a cam action． NRR can be caused by retainer tolerance or eccentricities of the raceways and balls． Unlike repetitive runout, no compensation can be made for NRR.NRR is reflected in the cost of the bearing． It is common in the industry to provide different bearing types and grades for specific applications． For example， a bearing with an NRR of less than 0.3um is used when minimal runout is needed， such as in disk—drive spindle motors． Similarly， machine—tool spindles tolerate only minimal deflections to maintain precision cuts． Consequently, bearings are manufactured with low NRR just for machine-tool applications．Contamination is unavoidable in many industrial products， and shields and seals are commonly used to protect bearings from dust and dirt． However， a perfect bearing seal is not possible because of the movement between inner and outer races． Consequently， lubrication migration and contamination are always problems．Once a bearing is contaminated, its lubricant deteriorates and operation becomes noisier． If it overheats， the bearing can seize． At the very least， contamination causes wear as it works between balls and the raceway， becoming imbedded in the races and acting as an 吉 林 化 工 學(xué) 院 機(jī) 電 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 外 文 翻 譯- 8 -abrasive between metal surfaces． Fending off dirt with seals and shields illustrates some methods for controlling contamination．Noise is as an indicator of bearing quality． Various noise grades have been developed to classify bearing performance capabilities．Noise analysis is done with an Anderonmeter, which is used for quality control in bearing production and also when failed bearings are returned for analysis. A transducer is attached to the outer ring and the inner race is turned at 1,800rpm on an air spindle. Noise is measured in andirons, which represent ball displacement in μm/rad.With experience, inspectors can identify the smallest flaw from their sound. Dust, for example, makes an irregular crackling. Ball scratches make a consistent popping and are the most difficult to identify. Inner-race damage is normally a constant high-pitched noise, while a damaged outer race makes an intermittent sound as it rotates.Bearing defects are further identified by their frequencies. Generally, defects are separated into low, medium, and high wavelengths. Defects are also referenced to the number of irregularities per revolution.Low-band noise is the effect of long-wavelength irregularities that occur about 1.6 to 10 times per revolution. These are caused by a variety of inconsistencies, such as pockets in the race. Detectable pockets are manufacturing flaws and result when the race is mounted too tightly in multiplejaw chucks.Medium-hand noise is characterized by irregularities that occur 10 to 60 times per revolution. It is caused by vibration in the grinding operation that produces balls and raceways. High-hand irregularities occur at 60 to 300 times per revolution and indicate closely spaced chatter marks or widely spaced, rough irregularities.Classifying bearings by their noise characteristics allows users to specify a noise grade in addition to the ABEC standards used by most manufacturers. ABEC defines physical tolerances such as bore, outer diameter, and runout. As the ABEC class number increase (from 3 to 9), tolerances are tightened. ABEC class, however, does not specify other bearing characteristics such as raceway quality, finish, or noise. Hence, a noise classification helps improve on the industry standard.