液压与气压课程设计
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液压与气压传动课程设计说明书液压与气压传动课程设计说明书一、课程设计目的:本课程设计旨在培养学生对液压与气压传动原理的理解和应用能力,通过实践操作和设计,使学生能够独立完成液压与气压传动系统的设计和优化,提高学生的工程实践能力和综合素质。
二、课程设计内容:1. 液压与气压传动系统的基本原理和工作原理;2. 液压系统的设计方法和步骤;3. 气压系统的设计方法和步骤;4. 液压与气压传动系统的组成和结构设计;5. 液压与气压传动系统的参数优化和调试;6. 液压与气压传动系统的故障分析和排除。
三、课程设计要求:1. 学生需要独立完成一个液压传动系统和一个气压传动系统的设计和优化;2. 设计过程中需要合理选择和搭配液压和气压元件,并进行参数计算和模拟仿真;3. 设计结果需要满足给定的工作要求和性能指标,并经过实践验证和调试;4. 设计过程中需要考虑系统的安全性、可靠性和经济性。
四、课程设计步骤:1. 确定液压传动系统和气压传动系统的工作要求和性能指标;2. 研究液压传动系统和气压传动系统的工作原理和结构组成;3. 选择和搭配液压和气压元件,并进行参数计算和模拟仿真;4. 设计液压传动系统和气压传动系统的结构和布置;5. 进行液压传动系统和气压传动系统的组装和调试;6. 验证设计结果和性能指标,并进行优化和改进;7. 撰写课程设计报告,总结设计过程和结果。
五、课程设计评分标准:1. 设计过程的完整性和合理性(30%);2. 设计结果的准确性和满足性能指标(30%);3. 实践操作和调试的技能和效果(20%);4. 课程设计报告的撰写和总结能力(20%)。
六、参考资料:1. 《液压与气压传动技术手册》;2. 《液压与气压传动系统设计与仿真实例》;3. 《液压与气压传动系统设计与应用》;4. 《液压与气压传动系统故障分析与排除》。
以上是液压与气压传动课程设计的说明书,希望能对你有所帮助。
液压与气压传动的课程设计
液压与气压传动的课程设计可以包括以下内容:
1. 课程设计的目标:通过该课程设计,学生将了解液压与气压传动的原理、构造和应用,掌握其基本原理和常见的传动元件的设计与选择方法。
2. 实践活动一:液压传动实验
- 设计一个液压传动系统,包括液压泵、液压缸和控制阀等
元件。
- 进行液压传动系统的搭建和安装。
- 进行液压传动系统的调试和测试,观察液压缸的运动情况。
3. 实践活动二:气压传动实验
- 设计一个气压传动系统,包括空气压缩机、气缸和控制阀
等元件。
- 进行气压传动系统的搭建和安装。
- 进行气压传动系统的调试和测试,观察气缸的运动情况。
4. 实践活动三:液压与气压传动的比较实验
- 设计一个实验,比较液压传动系统和气压传动系统的特点
和性能。
- 进行液压传动系统和气压传动系统的实际应用比较,如在
工程机械中的应用比较。
5. 设计报告
- 学生编写课程设计报告,包括实验的目的、设计过程、实
验结果和分析等内容。
- 学生可以在报告中提出自己对液压与气压传动系统的改进意见和建议。
《液压与气压技术》课程标准一、课程基本信息课程名称:液压与气压技术课程类别:专业群共享平台课程适应专业:机电、数控、机器人学时学分:96学时、其中实践学时70学时开课学期:第四学期二、课程概述本课程是专业群共享平台课程中基础必修课程,是以研究液压与气压传动的基本工作原理、安装与调试方法及其在生产机械上的应用为主的集理论与技能为一体的专业课程。
同时是为机电设备操作企业、售后服务企业、物业管理公司等从事产品制造、安装、调试、维护、运行或销售工作岗位培养液压与气压控制专业技能的必修课程。
通过任务驱动教学模式,要求学生掌握正确选用、安装、检测常用液压与气压元器件;熟悉液压与气压传动的基本控制回路,能灵活运用PLC程序控制液压与气压传动回路;能绘制简单液压与气压控制回路并有一定的设计能力、并能正确安装与调试其控制回路的能力。
三、课程目标通过本课程学习,学生能熟悉液压(气压)的基础知识,掌握液压(气压)基本回路的组成、安装及调试方法。
通过对本课程的学习和训练,使学生,能够应用液压(气压)的基本回路完成实际液压(气压)控制系统的设计、安装及调试。
同时养成认真细致、精益求精的职业素质;具备诚实守信的职业道德、创新精神、团队合作精神、善于沟通的交际意识、具备一定的创新和自我发展能力。
(一)素质1、培养学生的诚实守信、稳重踏实、勤恳厚道的职业道德观念;2、培养学生耐心细致和严肃认真,并养成爱岗敬业、不断进取的工作作风;3、培养学生的团队合作精神;4、培养学生创新、竞争意识。
(二)知识K了解液压与气压传动的基本概念、特点及应用;2、熟悉常用液压与气压元件的结构和工作原理;3、掌握液压方向、压力、流量回路的组成和工作原理;4、熟悉气压基本单杠、双杠回路的组成和工作原理;5、熟悉液压动力滑台的控制系统、钻孔组合机床的液压控制系统进行安装方法;6、掌握YA32-200型四柱万能液压控制系统进行简单调试方法;(三)能力1、能正确选用常用液压、气压元器件;2、能识读安装与调试液压(气压)缸的单向控制回路、液压(气压)缸的双向控制回路、液压(气压)缸的顺序控制回路、液压(气压)缸的压力控制回路;3、能分析液压动力滑台的液压控制系统、钻孔组合机床的液压控制系统典型机床液压(气压)控制系统故障并排除;4、能设计YA32—200型四柱万能液压控制系统图;能设计颜色调色振动机气动控制系统图。
液压与气压传动课程设计一、引言液压与气压传动是机械传动中常用的两种传动方式,通过液体或气体介质的压力传递力量和能量。
本课程设计旨在深入了解液压与气压传动的原理和应用,提升学生对该领域的理论和实践能力。
二、课程设计目标本课程设计的目标是让学生掌握液压与气压传动的基本原理和工作方式,了解其在工程领域中的应用,并能够运用所学知识解决实际问题。
具体目标如下:1. 理解液压与气压传动的基本概念和原理;2. 掌握液压与气压系统的工作特点和工作原理;3. 学习液压与气压元件的结构和功能,能够进行系统的选型和设计;4. 能够分析和解决液压与气压传动系统中的常见问题;5. 了解液压与气压传动在工程领域中的典型应用,并能够进行系统设计和优化。
三、课程设计内容本课程设计主要包括以下几个方面的内容:1. 液压与气压传动的基本概念和原理介绍;2. 液压与气压传动系统的工作特点和工作原理;3. 液压与气压元件的结构和功能;4. 液压与气压传动系统设计与优化;5. 液压与气压传动在工程领域中的典型应用。
四、课程设计教学方法本课程设计采用多种教学方法,包括理论授课、实验教学和工程案例分析等。
具体教学方法如下:1. 理论授课:通过教师讲解、课件演示等方式,向学生传授液压与气压传动的基本概念和原理;2. 实验教学:通过实验操作,让学生亲自操纵液压与气压传动系统,了解其工作特点和工作原理;3. 工程案例分析:通过分析实际工程案例,让学生应用所学知识解决实际问题,培养实践能力。
五、课程设计评估方法本课程设计的评估方法主要包括考试、实验报告和实际案例分析等。
具体评估方法如下:1. 考试:通过理论知识的考试,检验学生对液压与气压传动的理解程度;2. 实验报告:要求学生根据实验操作结果,撰写实验报告,评估学生对实验内容的掌握程度;3. 实际案例分析:要求学生分析实际工程案例,提出解决方案,评估学生综合运用所学知识的能力。
六、课程设计参考书目为了帮助学生更好地学习本课程设计内容,建议学生参考以下书目:1. 《液压与气压传动原理与应用》;2. 《液压与气压传动系统设计与优化》;3. 《液压与气压传动工程案例分析》。
液压与气压传动课程设计一、引言液压与气压传动作为现代工程领域中的重要传动方式,在机械、汽车、航天等领域具有广泛的应用。
本文将从液压与气压传动的工作原理、应用范围和设计要点等方面进行探讨,并提出一个液压与气压传动的课程设计案例。
二、液压传动的工作原理和应用范围液压传动是利用液体的压力传递动力和控制信号的一种传动方式。
其基本原理是利用液体在密闭的管路中传递压力,通过液压元件(液压泵、液压阀、液压缸等)实现机械的运动。
液压传动具有以下特点:1. 承载能力强:液压传动可以通过增加液压元件的数量和尺寸来提高承载能力,适用于大功率和大负载的传动系统。
2. 动作平稳:液压传动通过液体的均匀流动实现动作平稳,减小了传动系统的振动和噪音。
3. 可靠性高:液压传动系统的元件少、连接简单,具有较高的可靠性和稳定性。
4. 可实现远距离传动:液压传动可以通过增加液压泵的压力来实现远距离的传动,适用于需要远距离传递动力的场合。
液压传动在机床、工程机械、冶金设备等领域有广泛的应用,如液压机、液压切割机、液压挖掘机等。
三、气压传动的工作原理和应用范围气压传动是利用气体的压缩和膨胀实现动力传递和控制的一种传动方式。
其基本原理是通过压缩机将气体压缩为高压气体,然后通过气缸或气动执行元件实现机械的运动。
气压传动具有以下特点:1. 压力范围广:气压传动可以实现较高的工作压力,一般可达到10MPa以上,适用于需要较大工作压力的场合。
2. 反应速度快:气压传动的工作介质是气体,其压缩和膨胀的速度比液体快,因此气压传动的反应速度更快。
3. 安全性高:气压传动的工作介质是气体,不易泄漏,因此具有较高的安全性。
4. 环保节能:气体是可再生资源,气压传动具有较低的能耗和较小的环境污染。
气压传动在自动化生产线、工件夹持、物料搬运等领域有广泛的应用,如气动机械手、气动钳工装等。
四、液压与气压传动课程设计案例本文提出一个液压与气压传动的课程设计案例,旨在帮助学生更好地理解和掌握液压与气压传动的原理和应用。
液压与气压传动课程设计总结
液压与气压传动课程设计总结
一、课程目的
1. 了解基本的液压与气压原理,掌握液压与气压系统的结构、工作原理及应用;
2. 熟悉液压与气压元件的相关知识,认识各种液压元件的结构及功能;
3. 理解液压与气压系统设计基本原理,学习液压与气压系统的常用计算方法;
4. 掌握液压与气压系统的检修、维护及调试知识。
二、实验内容
1.液压系统基本知识实验:
(1)液力传动基本组成及其作用;
(2)液压系统组成及其原理;
(3)液压元件的结构及功能;
(4)液压系统的工作流程及其应用;
(5)液压系统的设计原理;
(6)液压系统的检修、维护及调试;
2.气力传动基本知识实验:
(1)气力传动的原理及其基本组成;
(2)气力元件的结构及功能;
(3)气力传动系统的工作原理及其应用;
(4)气力传动系统的设计原理;
(5)气力传动系统的检修、维护及调试。
三、总结
液压与气压传动课程设计是一门涉及到工程热力学、机械设计、控制原理等多个理论学科的课程,也是一门把理论与实践紧密结合的实验课程。
通过本课程的学习,学生可以对液压与气压传动系统有更深入的认识与了解,学会系统设计原理以及液压与气压系统检修、维护及调试方法,熟悉液压元件及气力元件的结构及功能,为进一步的学习及工作打下坚实的基础。
《液压与气压传动》课程标准(一)课程性质与任务本课程是机电一体化技术专业的专业核心课程。
学生通过学习能整体认识机电设备液压系统,具备从事液压安装与调试的职业能力。
以工作任务为引领确定本课程的结构,以职业能力为基础确定本课程的内容。
教学实施通过把本课程所要求掌握的基本技能按工作过程分解成若干项目并创设工作情景,教学过程中本着学做结合原则,在液压回路安装与控制工作过程中加深对专业知识的理解和技能的应用,使学生具备进一步学习机电技术综合应用的基础能力,并养成文明生产的习惯,增强职业能力拓展的后劲,满足职业生涯发展的需要。
(二)课程教学目标通过任务引领项目教学,学生具备液压系统中元件的安装、检测以及系统运行过程中的故障判断、处理和系统维护的能力,掌握必要的液压知识,能识读基本的液压回路及液压原理图,初步形成解决实际问题的能力。
树立使用机电设备的安全意识,具有一定的创新思维能力、科学的工作方法和良好的职业道德意识,为职业能力发展奠定良好的基础。
1.素质目标学习液压系统控制原理与思想,学会用控制论观点来分析问题和解决问题,感悟液压传动系统在工业生产和社会生活中的应用,进一步认识液压传动系统的科学价值、应用实践价值,培养学生的团队协作能力;培养学生的创新能力和严谨求实的科学态度、精神,形成科学的世界观,在教学过程中,实现上述课程目标是一个不可分割、相互交融、相互渗透的连续过程和有机整体。
在掌握知识的过程中,既有能力的训练,也有方法的了解和运用,更有态度、情感和价值观的体验与培养。
掌握知识和技能不是课程学习的唯一和最终目标,而是全面提高生活能力和专业技能过程。
2.知识目标会执行与职业相关的保证工作安全和防止意外的规章制度,能熟练查阅常用手册、机床使用说明书、操作规程、机电设备国家标准及非国家标准,掌握常用液压元件的作用、职能符号,能读懂液压基本回路,能根据液压系统回路安装液压元件,并能将已安装的液压元件构建成正确的液压传动与控制系统,能识读液压系统的简单控制电路,并能按要求正确完成控制电路的接线。
液压与气压传动课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握液压与气压传动的基本原理和应用。
具体包括:1.知识目标:(1)了解液压与气压传动的基本概念、原理和特点。
(2)掌握液压与气压传动的系统组成、工作原理和应用领域。
(3)熟悉液压与气压传动的主要元件及其功能。
2.技能目标:(1)能够分析液压与气压传动系统的工作过程。
(2)具备液压与气压传动系统的设计和调试能力。
(3)能够运用液压与气压传动技术解决实际工程问题。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对液压与气压传动技术的兴趣和好奇心。
(2)培养学生勇于探索、创新的精神。
(3)培养学生团队协作、沟通交流的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括:1.液压与气压传动的基本概念、原理和特点。
2.液压与气压传动的系统组成、工作原理和应用领域。
3.液压与气压传动的主要元件及其功能。
4.液压与气压传动系统的设计和调试方法。
5.液压与气压传动技术在工程中的应用案例。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解液压与气压传动的基本概念、原理和特点,让学生掌握基础知识。
2.案例分析法:分析液压与气压传动系统的设计和应用案例,提高学生的实际应用能力。
3.实验法:安排液压与气压传动实验,让学生动手操作,加深对知识的理解和记忆。
4.讨论法:学生分组讨论,培养学生的团队协作和沟通交流能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法,将准备以下教学资源:1.教材:《液压与气压传动》教材,为学生提供理论知识的学习。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作液压与气压传动的教学PPT、视频等,增强课堂教学的趣味性。
4.实验设备:准备液压与气压传动实验装置,让学生亲自动手操作,提高实践能力。
五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等方面的表现,评估学生的学习态度和积极性。
《液压与气动技术》课程标准(90学时)一、课程概述(一)课程性质本课程是高等职业技术教育机电一体化技术专业核心教学与训练项目《机电一体化技术》课程的重要组成模块。
通过本课程的学习和项目训练,使学生掌握液压与气压传动系统在机电一体化设备中应用的基础知识、正确使用液压和气压元件、利用元件组装液压和气压传动系统和系统的故障诊断和排除等基本技能。
以培养学生的综合职业能力、创新精神和良好的职业道德,为学生将来从事专业工作和适应职业岗位变化及学习新的生产科学技术打好基础。
(二)课程基本理念坚持以就业为导向,以能力为本位,以培养学生的全面素质为基础,以提高学生的综合职业能力为核心的职教特色。
本课程打破以学科为中心的内容结构体系,突出“必备和够用为度”的职教思想,采用项目教学法,将学科知识按“项目”进行整合,体现以人为本的教学特色,注重学生实践能力的培养。
(三)课程设计思路本课程包含了“液压传动与控制技术”和“气压传动与控制技术”两个模块,每个模块设置了若干个应用型项目,每个项目均由若干个具体的典型工作任务组成,每个任务均将相关知识和实践(含实验)过程有机结合,力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念。
课程结构如附图所示。
附图:课程结构整体设计框图二、课程目标(一)总目标通过学习,使学生初步掌握终身发展必备的液压和气压控制技术相关的基础知识和基本技能,了解这些知识与技能在生产实践中的应用,关注液压和气压控制技术的现状及发展趋势。
学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯和职业规范,能运用相关的专业知识、专业方法和专业技能解决工程中的实际问题。
发展好奇心与求知欲,发展科学探索兴趣,培养坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神,形成科学的价值观;培养学生的团队合作精神,激发学生的创新潜能,提高学生的实践能力。
(二)具体目标1.通过实际项目理论的学习,使学生掌握液压、气动的基础知识,熟悉液压、气动系统的基本组成和各元件的基本结构、工作过程和使用要求,具备识读和分析中等复杂液压、气动系统图的能力。
机械设计中的液压和气压系统设计在机械设计中,液压系统和气压系统是关键的组成部分,它们在许多工业应用中发挥着重要的作用。
液压系统利用液体传递能量和力量,而气压系统则利用气体传递能量和力量。
本文将重点讨论液压和气压系统的设计原理、应用以及一些关键的注意事项。
一、液压系统设计液压系统是一种通过液体传递力量和能量的工程系统。
它由液压执行元件、液压能源装置、控制元件和辅助元件等组成。
液压系统的设计原理液压系统的设计原理基于帕斯卡定律,即在封闭的液体中,施加在液体上的压力将被均匀传递到各个方向上。
这意味着液压系统可以通过改变液体的压力来实现力量的传递和控制。
液压系统的应用液压系统广泛应用于各种机械设备中,如工业机械、汽车、航空航天设备等。
液压系统的主要优点是具有高功率密度、高控制精度和可靠性强的特点,适用于需要大力量和高速度的应用场景。
液压系统设计的注意事项在设计液压系统时,需要考虑以下几个重要因素:1. 功率需求:根据应用需求确定系统所需的功率和力量。
2. 工作压力:根据应用需求确定系统所需的工作压力和液体流量。
3. 液压执行元件的选择:根据应用需求选择适当的液压执行元件,如液压缸、液压马达等。
4. 液压动力装置的选择:选择适当的液压动力装置,如液压泵、液压马达等。
5. 控制元件的选择:选择适当的控制元件,如液控阀、液控传感器等,以实现对液压系统的控制。
二、气压系统设计气压系统是一种通过气体传递力量和能量的工程系统。
它由气压执行元件、气源装置、控制元件和辅助元件等组成。
气压系统的设计原理气压系统的设计原理基于理想气体状态方程,即PV=RT。
根据这个方程,气体在一个封闭的系统中受到的压力是与其体积和温度成反比的。
通过改变气体的压力和体积,气压系统可以实现力量的传递和控制。
气压系统的应用气压系统广泛应用于各种机械设备中,如气动工具、气动传输系统等。
气压系统的主要优点是结构简单、维护成本低、操作方便等,适用于需要中等力量和速度的应用场景。
液压与气压课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解液压与气压的基本原理,掌握流体力学的基础知识。
2. 学会分析简单液压与气压系统的组成和工作原理。
3. 了解液压与气压技术在日常生活中的应用及其重要性。
技能目标:1. 能够运用所学的理论知识,进行简单的液压与气压系统的设计和计算。
2. 掌握使用相关工具和仪器进行液压与气压实验操作,具备初步的实验能力和问题解决能力。
3. 培养学生团队协作能力和动手实践能力,通过小组合作完成课程设计任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对液压与气压技术的兴趣,激发学习热情,提高科学素养。
2. 增强学生对我国液压与气压技术发展的认识,培养民族自豪感。
3. 通过课程学习,培养学生严谨认真、勇于探索的科学态度,以及环保和节能的意识。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与实践操作,旨在提高学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点:考虑到学生所在年级,具备一定的物理基础和数学基础,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:注重理论与实践相结合,以学生为主体,充分调动学生的积极性和主动性,培养学生的创新意识和实践能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 液压与气压基础理论:- 流体力学基本概念:流体、流体静力学、流体动力学。
- 液压与气压系统组成:液压泵、液压缸、气压缸、阀门等。
- 工作介质特性:液压油、气压空气的性质和选用。
2. 液压与气压系统设计:- 液压系统设计原理:压力、流量、功率计算。
- 气压系统设计原理:气源处理、气动元件选用、气压系统控制。
- 设计实例分析:分析典型液压与气压系统实例,理解设计过程。
3. 液压与气压技术应用:- 液压与气压技术在工业、农业、日常生活等方面的应用。
- 液压与气压系统的优点和局限性。
4. 实践教学环节:- 液压与气压实验操作:动手实践,验证理论知识。
- 课程设计任务:小组合作,设计简单的液压与气压系统。
气压与液压最全教案集第一章:气压与液压概述教学目标:1. 了解气压和液压的定义、特点和应用范围。
2. 掌握气压和液压的基本原理。
3. 理解气压和液压系统的组成及工作原理。
教学内容:1. 气压与液压的定义和特点2. 气压与液压的应用范围3. 气压与液压的基本原理4. 气压与液压系统的组成及工作原理教学方法:1. 采用多媒体课件进行讲解。
2. 结合实例进行分析,让学生更好地理解气压与液压的应用。
3. 开展小组讨论,让学生深入了解气压与液压系统的组成及工作原理。
教学评估:1. 课堂问答:检查学生对气压与液压的基本概念的理解。
2. 小组讨论:评估学生对气压与液压系统的组成及工作原理的掌握程度。
第二章:气压与液压元件教学目标:1. 熟悉气压与液压系统中常见的元件及其作用。
2. 掌握气压与液压元件的分类和特点。
3. 了解气压与液压元件的选型及应用。
教学内容:1. 气压与液压系统中常见的元件及其作用2. 气压与液压元件的分类和特点3. 气压与液压元件的选型及应用教学方法:1. 采用多媒体课件进行讲解。
2. 结合实例进行分析,让学生更好地理解气压与液压元件的作用。
3. 开展小组讨论,让学生深入了解气压与液压元件的选型及应用。
教学评估:1. 课堂问答:检查学生对气压与液压元件的基本概念的理解。
2. 小组讨论:评估学生对气压与液压元件的分类和特点的掌握程度。
第三章:气压与液压传动系统教学目标:1. 掌握气压与液压传动系统的基本原理及设计方法。
2. 了解气压与液压传动系统的应用及优点。
3. 熟悉气压与液压传动系统的维护与管理。
教学内容:1. 气压与液压传动系统的基本原理及设计方法2. 气压与液压传动系统的应用及优点3. 气压与液压传动系统的维护与管理教学方法:1. 采用多媒体课件进行讲解。
2. 结合实例进行分析,让学生更好地理解气压与液压传动系统的设计方法。
3. 开展小组讨论,让学生深入了解气压与液压传动系统的应用及优点。
液压与气压传动课程设计引言液压与气压传动技术是一种常用于工程领域的能量传递与控制方式。
液压传动利用液体的压力来进行能量传递和控制,而气压传动则是利用气体的压力来实现相同的功能。
本文将介绍液压与气压传动的基本原理,并以一个具体的课程设计案例,详述液压与气压传动的应用。
1. 液压传动原理液压传动利用液体(通常是油)的压力来传递和控制能量。
它由液压源、执行元件、控制元件和传动管路组成。
1.1 液压源液压源是液压系统的动力源,通常是一台液压泵。
液压泵通过机械装置将机械能转化为液体能量,并将液体输送到液压系统中。
常见的液压泵有齿轮泵、柱塞泵和液压马达。
1.2 执行元件执行元件负责执行工作任务,将液压能量转化为机械能。
常见的执行元件有液压缸和液压马达。
液压缸将液体能量转化为直线运动,而液压马达将液体能量转化为旋转运动。
1.3 控制元件控制元件用于控制液压系统的工作过程,将压力、流量和方向信号传递给执行元件。
常见的控制元件有液控阀和比例控制阀。
液控阀通过开关或调节阀芯的位置来控制液体的流量、压力和方向。
比例控制阀通过改变阀芯开启的大小来精确控制流量。
1.4 传动管路传动管路用于输送液体能量和信号。
它由管道、接头、滤波器和阀门组成。
传动管路的设计和布置对液压系统的性能和可靠性有重要影响。
2. 气压传动原理气压传动与液压传动类似,但它是利用气体(通常是空气)的压力来传递和控制能量。
气压传动由气源、执行元件、控制元件和传动管路组成。
2.1 气源气源是气压系统的动力源,通常是一台空压机。
空压机通过机械装置将机械能转化为气体能量,并将气体输送到气压系统中。
常见的空压机有活塞式空压机和螺杆式空压机。
2.2 执行元件执行元件负责执行工作任务,将气体能量转化为机械能。
常见的执行元件有气缸和气动马达。
气缸将气体能量转化为直线运动,而气动马达将气体能量转化为旋转运动。
2.3 控制元件控制元件用于控制气压系统的工作过程,将压力、流量和方向信号传递给执行元件。
设计内容设计说明及计算过程备注图1设计内容设计说明及计算过程备注图2设计内容设计说明及计算过程备注P1q三.在结构参数的基础上拟定出液压系统原理图p图3(一)设计液压系统方案由于该机床是固定式机械,且不存在外负载对系统做功的工况,并由图3知,这台机床液压系统的功率小,滑台运动速度低,工作负载变化小。
根据机械手册可以确定该液压系统以采用带压力补偿阀的节流阀调速回路并且调速在进油路上和开式循环为宜,为了解决钻孔时滑台突然前冲的问题,需要在回游路上设置一个背压阀以保系统的平稳性。
从工况图中可以很清楚的看到,在这个液压系统的工作循环内,液压缸要求油源交替地源源不断地提供低压大流量和高压小流量的油液。
最大流量约是最小流量的倍,而快进加快退所需要的时间t1和工进时所需要的时间t2分别是:设计内容设计说明及计算过程备注1.选择快速运动和换向回路设计内容设计说明及计算过程备注系统中采用截留调速回路后,不论采用何种油源形式都必须有单独的油路直接通向液压缸两腔,以实现快速运动。
图52.选择速度换向回路由工况图1(图8-12)中的q-l曲线可知,当滑台从快进转为工进时,输入液压缸的流量由0.376m3/S降至0.013365m3/S,滑台的速度变化很大,可选用行程阀来控制速度的换接,以减小液压冲击,当滑台由工进转为快退时,回路中通过的流量很大——进油路中通过0.376m3/s,回油路中通过0.376·(100.24/50.15)=0.7516m3/s,为了保证换向平稳。
最好采用换向时间可调的电液换向阀式换接回路,由于这一回路还要实现液压缸的差动连接,所以换向阀必须是五通的。
设计内容设计说明及计算过程备注图63.选择调压和卸荷回路油源中有溢流阀(见图4),调定系统工作压力,因此调压问题已在油源中解决,无须另外再设置调压回路,而且,系统采用进油节流调整,故溢流阀常开,即使滑台被卡住,系统压力也不会超过溢流阀的调定值,所以又起安全作用。
第一阶段二、运动分析1、作动作循环图如图1所示。
停止2、作一个工作循环的速度—位移曲线如图2a )所示。
三、负载分析 1、负载计算1)工作负载L F kN F F t L 15== 2)摩擦负载fF静摩擦负载F fs50025002.0=⨯= 动摩擦负载 N F fd25025001.0=⨯= 3)惯性负载Fa为t ∆加速或减速的时间,取t ∆=0.2s ,内的时为t ∆∆v :kNkNtv g G kN t v g G kN t v g G kN t v g G 106.0F F 106.02.06058.95.2F 004.02.06005.08.910F 105.02.06005.058.95.2F 106.02.06058.95.2F a4a5a4a3a2a1===⨯⨯=∆∆==⨯⨯=∆∆==⨯-⨯=∆∆==⨯⨯=∆∆=反向制动反向加速制动减速加速4)各阶段总负载F计算液压缸各阶段中的总负载F'和液压缸推力F 。
考虑密封等阻力,取ηm=0.9,则m F F η/'= 计算结果见表1所示。
图1 动力滑台动作循环图快进快退 工进表1 液压缸各中的负载 2、作一个工作循环的负载—位移曲线如图2b )所示。
工况计算公式总负载F'(N ) 缸推力F (N ) 启动 F=F fs500555.56加速F=F fd +F m356.29 395.88快进F=F fd250 277.78减速 F=F fd ﹣Fa2145 172.78工进 F=F fd +F t15250 16944.4制动F=F fd +FL ﹣Fa315246 15273.78反向加速F=﹣F fd ﹣Fa4-356.29 -395.88快退F=F fd250 -277.8制动F=﹣F fd +Fa5-144 -171.8F(N)s(mm)b )555.56 395.88277.78 395.88 16944.4-395.88-277.78﹣356.292图1 液压缸的速度图及负载图v(m/min)s(mm)1005-51300.05 a )四、液压缸主要参数确定1、初选液压缸的工作压力按负载大小根据表2选择液压缸工作压力。
表2 按负载选择执行元件工作压力由表2初定液压缸工作压力1p =3.0MPa 。
2、计算液压缸尺寸在工作时,液压缸回油路上必须具有背压P2,以防突然前冲。
根据《现代机械设计手册》中推荐数值,可取P2=0.8MPa 。
快进时虽然作差动连接,但由于油管中有压降P ∆存在,有杆无杆腔压力必须大于有杆腔,估算时可取P ∆=0.5MPa 。
快退时回油腔中是有背压的,这时候P2按0.6MPa 估算。
按最大负载Fmax 计算缸筒面积A 得2362111028.610)26.03(4.169442/m p p F A m-⨯=⨯-==-=η 计算缸筒内径D 得m A D 23-11094.81028.644-⨯=⨯⨯==ππ按计算结果根据表3选择缸筒内径标准值。
表3 液压缸内径和活塞杆直径标准系列(GB/T2348—1993)mm按标准取:D=90mm 。
根据快进和快退速度相等要求,拟定液压系统在快进时采用差动连接。
设活塞杆直径为d ,于是有d=0.707D按GB/T-2001标准取:D=90mm , d=63mm 。
计算液压缸有效作用面积为 无杆腔:23-2211036.609.044m D A ⨯=⨯==ππ有杆腔:23222221024.3063.009.04)4m d D A -⨯=⨯=-=)—(π(π实际工作压力为:MPaMPa A F P m335.2/1<==η,即选取工作压力3MPa 满足要求。
经检验,活塞杆的强度和稳定性均符合要求。
3、各工作阶段的时间计算 1)快进阶段sl l sl s12.0260/5)008.0008.0(1.0t2v)l (l tm008.02.041.0212.0605 t a21t v /m41.02.060505.0tv -vam008.02.0416.021ta 21/m 416.02.0605t va1112212122221=⨯++-=∆++-==⨯-⨯+⨯=∆+∆=-=⨯-=∆==⨯⨯=∆==⨯=∆=减速加速减速减速减速加速加速加速)(2)工进阶段工进阶段制动加速度很小,制动行程很短,可忽略不计。
s3660/05.003.0v l t 222===3)快退阶段sl t l l l s a a a 77.12.0260/5)008.0008.0(13.0 t2v )l (l m 008.0/m 41.03332=⨯++-=∆++-=======反向制动反向加速加速反向制动反向加速加速反向制动反向加速4、计算液压缸流量、压力和功率 1)流量计算min/2.16/m 107.2605104.32v A q min/318.0/m 103.56005.0103.63v A q min /6.15/m 106.2 60510)4.326.63(v )A (q 3443236421344121L s L s L s A =⨯=⨯⨯===⨯=⨯⨯===⨯=⨯⨯-=-=------快退工进快进2)压力计算MPaF MPaF MPa a A F 086.0Pa 10086.0104.328.277A p 66.2Pa 1066.2106.634.16944A p 089.0P 10089.0 10)4.326.63(78.277A p 6426416421=⨯=⨯===⨯=⨯===⨯=⨯-=-=-----快退快退工进工进快进快进3)功率计算kWkW kW 023.060102.1610086.0q p P 014.06010318.01066.2q p P 023.060106.1510089.0q p P 363636=⨯⨯⨯===⨯⨯⨯===⨯⨯⨯==---快退快退快退工进工进工进快进快进快进4、绘制工况图工作循环中液压缸各阶段压力、流量和功率如表4所示。
由表绘制液压缸的工况图如图3所示。
工 况 时间t (s ) 压力p (MPa ) 流量q (L/min ) 功率P (KW ) 快 进 1 0.089 15.6 0.023 工 进 362.660.3180.014 快 退1.77 0.086 16.20.023表4 液压缸各阶段压力、流量和功率 按照上述表画出工况图如下:图3 液压缸的工况图t(s)p(MPa) 2.660.089 0.086q(L/min)16.215.60.318t(s)P(kw) 0.023t(s)0.023 0.014快进工进快退第二阶段液压系统设计五、液压系统图的拟定1、选用执行元件由系统动作循环图,选定单活塞杆液压缸做为执行元件。
根据快进和快退速度相等的要求,拟定在快进时采用差动连接,因此应使无杆腔有效面积为有杆腔有效面积的两倍。
2、确定供油方式由工况图分析可知,液压缸在快进、快退时所需流量较大,但持续时间较短;而在工进时所需流量较小,但持续时间较长。
因此采用单个定量叶片泵。
3、调速方式选择由工况图可知,快进和快退时有速度要求,工进时速度低,考虑到系统负载变化小,所以在有杆腔出口采用调速阀回油节流调速回路。
4、速度换接选择快进和工进之间速度需要换接,为便于对换接的位置进行适当的调整,因此采用二位二通电磁阀来实现速度的换接。
5、换向方式选择采用三位五通电磁阀和两位三通电磁阀进行换向,以满足系统对换向的各种要求。
选用三位阀的中位机能为M型,以实现可以随时在中途停止运动的要求。
完成以上各项选择后,作出拟定的液压系统原理图和各电磁铁的动作顺序表如图4所示。
图4 液压系统原理图和各电磁铁的动作顺序表六、液压系统的工作原理1、快进按下起动按钮,电磁铁1Y A通电,电磁换向阀4的阀芯右移,换向阀工作在左位,实现快进,油路为:进油路:泵1→单向阀2→换向阀4左位→液压缸左腔;回油路:液压缸右腔→换向阀7左位→液压缸左腔,形成差动连接。
2、工进当滑台快速运动到给定位置时,电磁铁3Y A通电,切断通道,使压力油经调速阀6进入油箱,切断液压缸差动回路,实现工进,油路为:进油路:泵1→单向阀2→换向阀4左位→→液压缸左腔;回油路:液压缸右腔→换向阀7右位→调速阀→油箱。
3、快退当滑台工进完毕之后,停留在止挡块处,系统压力升高,电磁铁2Y A通电、3Y A 通电,电磁换向阀4工作在右位,换向阀7也工作在右位,滑台快退返回。
快退油路为:进油路:泵1→单向阀2→换向阀4右位→单向阀5→电磁阀7右位→液压缸右腔;回油路:液压缸左腔→油箱。
七、液压阀类元件和辅助元件的选择1、确定液压泵的型号及电动机功率(1)计算液压泵压力估算压力损失经验数据:一般节流调速和管路简单的系统取∑△pl=0.2~0.5MPa,有调速阀和管路较复杂的系统取∑△pl=0.5~1.5MPa 。
液压缸在整个工作循环中最大工作压力为2.66MPa ,由于系统有调速阀,但管路简单,所以取压力损失∑△pl=0.5MPa ,计算液压泵的工作压力为M p p p p 16.35.066.21=+=∑∆+= (2)计算所需液压泵流量考虑泄漏的修正系数K :K=1.1~1.3。
液压缸在整个工作循环中最大流量为16.2L/min 。
取回路泄漏修正系数K=1.1,计算得所需液压泵的总流量为m /82.172.161.1L q p=⨯= 由于溢流阀最小稳定流量为3L/min ,工进时液压缸所需流量为0.318L/min ,所以高压泵的流量不得少于3.4L/min 。
(3)选用液压泵根据液压泵的最大工作压力确定液压泵的类型,根据液压泵的流量确定液压泵的规格,液压泵应有一定压力储备,通常可高于最大工作压力25﹪ 到 60﹪,流量不可过大,以免造成功率损失。
ppM p a 16.3=pq =17.82L/min排量 rmL n q V /88.1115001082.173=⨯== 由<液压传动>电子书67页查出液压泵的类型为YB1-25,液压泵额定压力为6.3MPa ,取容积效率85.0=v η,总效率8.0=P η,额定转速960r/min.; 排量为25 mL/r, q p = 25 × 1500 × 0.9 × 103- = 33.750L/min,驱动功率为4KW 。
4)选用电动机拟选Y 系列三相异步电动机,满载转速960r/min ,按此计算液压泵实际输出流量为m /22.2185.096010253L q p=⨯⨯⨯=- 计算所需电动机功率为kW W q p P pp p p6.11060.18.0601022.211016.3336=⨯=⨯⨯⨯⨯==-η由[3]第4卷P569选用Y2-160M-4电动机。