同步器设计毕业论文

变速器同步器利用摩擦原理实现同步。惯性同步器广泛应用于现代汽车。同步器在结构上可以保证啮合套和啮合齿轮的花键齿在达到同步之前不会接触，从而避免齿间的冲击和噪音。同步器是用来使离合器片和飞轮同步的，转速必须相同才能顺利换挡。如果换挡较慢，转速降至怠速，则无法换入)，应在空挡位置降档(同时保持离合器抬起)加注气门，以减小各档的速差。但是这个操作比较复杂，很难准确把握。因此，设计师创造了一个‘同步器’，通过它，要啮合的齿轮可以达到相同的速度，顺利啮合。同步器的工作原理不太好理解。下面是同步器工作过程的动画，来说明同步器的工作原理。同步器工作原理动画“”查看更多同步器工作原理动画。同步器有常压式、惯性式和自增力式。目前广泛使用的是惯性同步器。它主要由连接套、同步锁紧环等组成。这里只介绍目前广泛使用的惯性同步器。惯性同步器通过摩擦实现同步，在它上面设置了特殊的机构，保证在实现同步之前，啮合套和待啮合的花键齿圈不能接触，避免了齿间的冲击。工作原理可以以汽车三档变速器中的二档和三档同步器为例来说明。轮毂7通过花键与第二轴连接，并通过垫圈和卡环轴向定位。在花键毂的两端与齿轮1和4之间，分别有青铜制成的锁环(也称为同步环)9和5。锁上有一个短花键齿圈，花键齿的轮廓尺寸与齿轮1、4和花键毂7上外花键齿的轮廓尺寸相同。在两个锁定环上，花键齿在与接合套筒8相对的端部具有倒角(称为锁定角)，该倒角与接合套筒齿端部的倒角相同。锁环惯性同步器结构惯性同步器该锁具有与齿轮1和4上的摩擦面锥度相同的内锥面，并在内锥面上形成带细齿的螺旋槽，使两个锥面接触后油膜被破坏，锥面之间的摩擦力增大。三个滑块2分别嵌入花键毂的三个轴向凹槽11中，并可沿凹槽的轴向滑动。在两个弹簧圈6的作用下，滑块压在连接套上，使滑块中间的凸起部分正好嵌入连接套中间的凹槽10中，起到了中性定位的作用。滑块2的两端伸入锁紧环9和5的三个凹口12中。只有当滑块位于凹口12的中心时，接合套和锁环的齿才可以接合。同步器分解图截面图锁式惯性同步器自激励同步器自增力同步器和常压同步器、惯性同步器一样，是利用摩擦原理来实现同步的。主要区别在于，同步环产生的摩擦扭矩被同步环中的弹簧放大。图为保时捷的自激同步器。两个齿轮通过轴承套在第二轴上，花键毂2与第二轴固定连接。轮毂的外缘有三个突出的轴向键，它们与连接套1上的三个相应的键槽相匹配。套筒与毂一起旋转，并且可以相对于毂轴向移动。接合齿圈3与常啮合齿轮固定连接。弹性拼合同步环4、滑块5、支撑块6和两个弹簧片7都安装在啮合齿圈内，并由止动片8轴向限位。滑块5的凸起部分插入同步环的开口中，当它处于中间位置时，在两侧有一个间隙。支撑块内圆上的凸起部分嵌入啮合齿圈轴颈上相应的凹槽内，凹槽略宽此时，在小换挡力的作用下，啮合套可以压紧同步环，与右啮合齿圈啮合，同步环位于啮合套的屋顶形凹槽内，定位可靠。因此，不需要采用普通变速器在换档位置所必需的自锁装置。在图中所示的右视图中，在齿轮啮合齿圈的左右两侧有一个弹簧片，在上述换档过程中只有右侧的弹簧片起作用。从下一个档位换到该档位时，左侧弹簧板会施加径向力来加快同步过程。由于弹簧片的增力作用，这种同步器可以使换挡更加省力快捷。大气同步器该图示出了装备有大气同步器的变速器。第一轴的齿轮2和套在第二轴5上的齿轮4之间安装有花键套1。轮毂分别通过其内部和外部花键与第二轴和连接套筒3可滑动地连接。或者将啮合套向左或向右移动，其内花键齿圈可与2档或4档的啮合齿圈啮合，即与直接档或2档啮合。齿轮2和4在齿圈的另一侧有一个外锥面。相应地，花键毂的两侧都加工有内锥面。在花键毂的径向孔中，安装有定位销6，该定位销6通过弹簧的压力嵌入在接合套筒3中切出的环形槽中。图1上半部分的三幅图是同步器在挂直接档过程中的工作示意图。图1a示出了处于中间位置的接合套筒。挂直接档时，将接合套向左移动，定位销将带动花键毂1向左移动。当花键毂的内锥面接触齿轮2的外锥面时，花键毂不能再向左移动。由于在啮合套和花键毂之间有一个弹簧支撑的定位销6，如果驾驶员不对啮合套施加很大的力，当花键毂停止移动时，定位销将阻止啮合套向左移动。该位置如图1b所示。两个锥体被驱动器通过操作机构施加在连接套筒和花键毂上的力相互挤压。齿轮和花键毂之间存在速度差，所以一旦两个锥面接触，就会产生摩擦。这种摩擦使第一轴齿轮的转速迅速降低到等于花键毂的转速(即接合套的转速)，从而使两个齿轮的花键齿的圆周速度相等(同步)。此时，驱动器继续增加施加到接合套的推力，使得接合套克服弹簧力压下定位销6，并继续相对于花键毂向左移动，其内花键齿圈将与齿轮的接合齿圈接合，也就是说，常压同步器换挡和啮合套换挡在工作过程上的区别主要是前者的摩擦能使两个要啮合的花键齿圈快速达到并保持同步。此外，由于带有弹簧的定位销6对接合套筒的阻力，两个齿圈将不会接合，直到实现同步。但在这种同步器中，对接合套的轴向阻力是由弹簧压力引起的，因此其尺寸受到限制(因此得名“常压式”)。如果驾驶员用力过猛，啮合套可能会克服弹簧压力，在达到同步之前压住定位销与2档啮合齿圈接触，此时齿间仍会产生冲击。所以常压同步器并不可靠，目前很少使用。相关内容同步器的工作原理及分类无同步器变速器的换档过程

**********院 数控专业毕业论文系 别： 机电工程系 专 业： 数控技术 班 级： ***************** 学生 姓名： *** 指导 教师： *** *** 提交时间：2010 年*月*日内容简介 机械制造业是国民经济的支柱产业，可以说，没有发达的制造业，就不可能有国家的真正繁荣和富强。而机械制造业的发展规模和水平，则是反映国民经济实力和科学技术水平的重要指标之一。 制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分，其核心是数控技术。数控技术是综合应用计算机、自动化控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。它的出现及所带来得巨大效益，已引起了世界各国科技与工业界的普遍重视。 数控维修技术不仅是保障数控机床正常运行的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用，因此，它已经成为一门专门的学科。同时也表明，数控维修技术是制造业竞争和发展的基础，也是机械制造业技术水平的标志。关键词 : 数控机床 数控系统 常见故障 维修方法 数控技术目 录引 言……………………………………………………………………………………………… 4一 数控机床的概述…………………………………………………………… 5 数控机床的简介……………………………………………………… 5 数控机床的组成……………………………………………………… 5 数控机床的主要技术指标………………………………………… 5二 数控机床的故障诊断方法…………………………………………… 6 数控机床的外部故障诊断方法…………………………………… 6 数控系统的诊断技术………………………………………………… 7 数控机床常见故障及排除方法…………………………………… 8三 数控机床各部故障分析及维修……………………………………… 9 数控机床主轴伺服系统故障检查及维修………………………… 9 机床PLC初始故障的诊断………………………………………… 10 数控设备检测元件故障及维修…………………………………… 11 数控机床加工精度异常故障及维修…………………………… 12四 数控机床维修维护技术………………………………………………… 15参考文献…………………………………………………………………………… 16致谢…………………………………………………………………………………… 17引 言 随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛，以微处理器为基础，以大规模集成电路为标志的数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它们给机械制造业的发展创造了条件，并带来很大的效益。但同时，由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点，在维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。 另外任何一台数控设备都是一种过程控制设备，这就要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。任何部分的故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停顿。因而对数控系统这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得十分必要了。尤其对引进的CNC机床，大多花费了几十万到上千万美元。在许多行业中，这些设备均处于关键的工作岗位，若在出现故障后不及时维修排除故障，就会造成较大的经济损失。 我们现有的维修状况和水平，与国外进口设备的设计与制造技术水平还存在很大的差距。造成差距的原因在于：人员素质较差，缺乏数字测试分析手段，数域和数域与频域综合方面的测试分析技术等有待提高等等。一 数控机床的概念 数控机床的简介 数控机床是一种技术含量很高的机、电、仪一体化的高效的自动化机床，综合了计算机技术、自动化技术、伺服驱动、精密测量和精密机械等各个领域的新的技术成果，是一门新兴的工业控制技术。 数字控制简称数控，是一种借助数字、字符或其他符号对某一工作过程(如加工、测量、装配等)进行可编程控制的自动化方法。 数控技术是指用数字量及字符发出指令并实现自动化控制的技术，它已经成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础技术。， 数控机床的组成 数控机床由控制介质、人机交换设备、计算机数控装置、进给饲服驱动装置、主轴饲服驱动系统、辅助控制单元、可编程控制器、反馈系统、适应控制装置及机床本体等部分组成。 数控机床的主要技术指标 1.主要规格尺寸 数控机床主要尺寸有床身与刀架最大回转直径、最大车削长度、最大车削直径等；数控铣床主要有工作台、工作台T型槽、工作台行程等规格尺寸。 2.主轴系统 数控机床主轴采用直流或交流电动机驱动，具有较宽的调速范围和较高的 回转精度，主轴本身的刚度与抗震性比较好。现在数控机床主轴普遍达到5000～10000r/min甚至更高的转速，并且可以通过操作面板上的倍率开关直接改变转速，每挡间隔5%，其调节范围为50%～120%。 3.进给系统 该系统有进给速度范围、快进速度范围、运动分辨率(最小移动增量)、定位精度和螺距范围等主要技术参数。 4.定位精度和重复定位精度 定位精度是指数控机床工作台或其他运动部件的实际运动位置与指令位置的一致程度，其不一致的差值即为定位误差。重复定位精度是指在相同的操作方法和条件下，在完成规定操作次数过程中得到结果的一致程度。 5.刀具系统 数控车床包括刀架工位数、工具孔直径、刀杆尺寸、换刀时间、重复定位精度各项内容。加工中心刀库容量与换刀时间直接影响其生产率。 6.电气 包括主电动机、饲服电动机规格型号和功率等。 7.冷却系统 包括冷却箱容量、冷却泵输出量等。二 数控机床的故障诊断 数控机床的外部故障诊断方法 由于现代数控系统的可靠性越来越高，数控系统本身的故障越来越低，而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。数控设备的外部故障可以分为软故障和外部硬件损坏引起的硬故障。 软故障是指由于操作、调整处理不当引起的，这类故障多发生在设备使用前期或设备使用人员调整时期。对于数控系统来说，另一个易出故障的地方为伺服单元。由于各轴的运动是靠伺服单元控制伺服电机带动滚珠丝杠来实现的。用旋转编码器作速度反馈，用光栅尺作位置反馈。一般易出故障的地方为旋转编码器与伺服单元的驱动模块。例如，一数控车床刚投入使用的时候，在系统断电后重新启动时，必须要返回到参考点。即当用手动方式将各轴移到非干涉区外后，再使各轴返回参考点。否则，可能发生撞车事故。所以，每天加工完后，最好把机床的轴移到安全位置。外部硬件操作引起的故障是数控修理中的常见故障。这类故障有些可以通过报警信息查找故障原因。对一般的数控系统来讲都有故障诊断功能或信息报警。维修人员可利用这些信息手段缩小诊断范围。而有些故障虽有报警信息显示，但并不能反映故障的真实原因。如一台采用840C系统的数控车床，第一天工作时完全正常，而第二天上班时却无论如何也开不了机，工作方式一转到自动方式下就报警“EMPTYING SELECTED MOOE SELECTOR”。加工完工件后，主轴不停，机械手就去抓取工件，后来仔细检查各部位都无毛病，而是自动工作条件下的一个模式开关位置错了。所以，当有些故障原因不明的报警出现的话，一定要检查各工作方式下的开关位置。还有些故障不产生故障报警信息，只是动作不能完成，这时就要根据维修经验、机床的工作原理和PLC运行状况来分析判断了。 对于数控机床的修理，重要的是发现问题。对外部故障诊断应遵从以下两条原则。首先要熟练掌握机床的工作原理和动作顺序。其次，要会利用PLC梯形图，NC系统的状态显示功能或机外编程器监测PLC的运行状态，一般只要遵从以上原则，小心谨慎，一般的数控故障都会及时排除。数控系统的诊断方法1.数控系统自诊断 (1)开机自诊断 数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对连接的各种控制装置进行检测，发现问题立即报警，例如检测备用电池电压是否达到要求，若电压低于要求，系统就会产生报警，西门子系统电池报警是1号报警，提示维修人员立即更换电池，如果不能更换电池，在更换电池前不能停电。 (2)运行自诊断 数控机床在运行时，数控系统时刻监视机床的运行。数控装置对伺服系统、PLC系统进行运行监视，如果发现问题及时报警，并且很多故障都会在屏幕上显示报警信息。在机床运行时，PLC装置通过机床厂家编制的用户程序，实时监视数控机床的运行，如果发现故障或者发出的指令不执行，及时将相应的信号传递给数控装置，数控装置将会在屏幕上显示报警信息。2.在线诊断和离线诊断 (1)在线诊断 在线诊断是指通过数控系统的控制程序，在系统处于正常运行状态下，实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输人输出以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检验，并显示有关状态信息和故障信息。系统除了在屏幕上显示报警号和报警内容外，还实时显示NC内部标志寄存器及PLC操作单元的状态，为故障诊断提供极大方便。 (2)离线诊断 当数控系统出现故障或者要判断是否真有故障时，往往要停止加工，并停机进行检查，这就是离线诊断。离线诊断的目的是修复系统和故障定位，力求把故障定位在尽可能小的范围，如缩小到某一区域或者某一模块等。3.远程诊断 实现远程诊断的数控系统，必须具备计算机网络功能。因此，远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家，数控机床出现故障后，通过机床厂家的专业人员远程诊断，快速确诊故障，这是数控机床诊断技术的新发展。 数控机床常见故障及排除方法 数控系统故障维修通常按照：现场故障的诊断与分析、故障的测量维修排除、系统的试车这三大步进行。1.数控机床故障诊断： (1)先外部后内部 现代数控系统的可靠性越来越高，数控系统本身的故障率越来越低，而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。由于数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床，其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查。尽量避免随意地启封、拆卸，否则会扩大故障，使机床丧失精度、降低性能。 (2)先机械后电气 一般来说，机械故障较易发觉，而数控系统及电气故障的诊断难度较大。在故障检修之前，首先注意排除机械性的故障。 (3)先静态后动态 先在机床断电的静止状态，通过了解、观察、测试、分析，确认通电后不会造成故障扩大、发生事故后，方可给机床通电。在运行状态下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。而对通电后会发生破坏性故障的，必须先排除危险后，方可通电。 (4)先简单后复杂 当出现多种故障互相交织，一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易。2.数控机床的故障诊断技术 数控系统是高技术密集型产品，要想迅速而正确的查明原因并确定其故障的部位，要借助于诊断技术。随着微处理器的不断发展，诊断技术也由简单的诊断朝着多功能的高级诊断或智能化方向发展。诊断能力的强弱也是评价CNC数控系统性能的一项重要指标。目前所使用的各种CNC系统的诊断技术大致可分为以下几类： (1)起动诊断 起动诊断是指CNC系统每次从通电开始，系统内部诊断程序就自动执行诊断。诊断的内容为系统中最关键的硬件和系统控制软件，如 CPU、存储器、I/O 等单元模块，以及MDI/CRT单元、纸带阅读机、软盘单元等装置或外部设备。只有当全部项目都确认正确无误之后，整个系统才能进入正常运行的准备状态。否则，将在CRT画面或发光二极管用报警方式指示故障信息。此时起动诊断过程不能结束，系统无法投入运行。 (2)在线诊断 在线诊断是指通过CNC系统的内装程序，在系统处于正常运行状态时对CNC系统本身及CNC装置相连的各个伺服单元、伺服电机、主轴伺服单元和主轴电动机以及外部设备等进行自动诊断、检查。只要系统不停电，在线诊断就不会停止。 (3)离线诊断 离线诊断是指数控系统出现故障后，数控系统制造厂家或专业维修中心利用专用的诊断软件和测试装置进行停机（或脱机）检查。力求把故障定位到尽可能小的范围内，如缩小到某个功能模块、某部分电路，甚至某个芯片或元件，这种故障定位更为精确。

1.频率计是干什么的?问这个问题的应该不是工科生吧！不是工科生做什么频率计啊~~哪凉快待哪去

你问的也太多了吧。真是舍得用百度啊。1.频率计应该是能对输出的信号的频率进行调整。比如要求输出10kHZ的某种波。指标：频率，波形，占空比，最高电压，最低电压，振幅等。2.可以模块化，你自己参考资料去实现吧。3.依旧百度，百科里有。是基于硬件的编程，相对ASIC很灵活，能调整来实现你的功能。在视频处理，工业控制，DSP上都有很大的使用。他也作为ASIC的模型。

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