液压与气动课程设计
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上理液压气动课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握液压与气动的基本原理,包括流体力学基础、流体传动和气压传动的基本概念。
2. 学习液压与气动元件的结构、工作原理及其在工程中的应用。
3. 掌握液压与气动系统的设计方法,能够分析并解决简单的液压与气动系统问题。
技能目标:1. 能够正确使用液压与气动实验设备,进行基本操作和简单故障的诊断与排除。
2. 培养学生设计简单的液压与气动系统的能力,通过课程项目实践,提升动手能力和团队协作能力。
3. 能够运用图表、数据和工程图纸进行有效沟通,撰写实验报告和课程设计文档。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对液压与气动技术的兴趣,激发其探索工程科技领域的热情。
2. 强化学生的工程意识,认识到液压与气动技术在现代工业中的重要性。
3. 培养学生的安全意识、质量意识及环保意识,使其在设计实践中能够考虑社会责任和伦理道德。
课程性质分析:本课程为理论与实验相结合的课程,旨在通过理论与实践的融合,加深学生对液压与气动技术知识的理解和应用。
学生特点分析:学生应为具有一定物理基础和工程概念的高年级学生,具备初步的分析问题和解决问题的能力。
教学要求:教学应结合课本知识,注重实践操作,鼓励学生主动探索,通过项目驱动的教学方式,提高学生的综合应用能力。
通过课程目标的实现,为学生的未来工程实践打下坚实基础。
二、教学内容1. 流体力学基础:流体性质、流体静力学、流体动力学、伯努利方程等。
教材章节:第一章 流体力学基础2. 液压元件:液压泵、液压马达、液压缸、方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀等。
教材章节:第二章 液压元件3. 液压系统设计:液压系统原理图绘制、液压回路设计、液压系统仿真等。
教材章节:第三章 液压系统设计4. 气动元件:气源装置、气动执行元件、方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀等。
教材章节:第四章 气动元件5. 气动系统设计:气动系统原理图绘制、气动回路设计、气动系统应用实例等。
液压与气动技术教案第一章:液压与气动技术概述1.1 液压与气动技术的定义1.2 液压与气动技术的发展历程1.3 液压与气动技术的应用领域1.4 液压与气动技术的优缺点分析第二章:液压系统的基本组成2.1 液压泵2.2 液压缸2.3 液压控制阀2.4 液压油2.5 液压系统的辅助元件第三章:液压系统的原理与操作3.1 液压系统的原理介绍3.2 液压泵的工作原理与类型3.3 液压缸的工作原理与类型3.4 液压控制阀的工作原理与类型3.5 液压系统的操作步骤与注意事项第四章:气动系统的基本组成4.1 气源设备4.2 气动控制阀4.3 气动执行器4.4 气动辅助元件4.5 气动系统的连接与控制线路第五章:气动系统的原理与操作5.1 气动系统的原理介绍5.2 气动执行器的工作原理与类型5.3 气动控制阀的工作原理与类型5.4 气动系统的操作步骤与注意事项5.5 气动系统的应用案例分析第六章:液压与气动系统的维护与管理6.1 液压与气动系统的日常维护内容6.2 液压与气动系统的定期检查与保养6.3 液压与气动系统的故障诊断与排除6.4 液压与气动系统的安全操作规范6.5 液压与气动系统的节能与环保措施第七章:液压与气动系统的设计与计算7.1 液压系统设计的基本原则与步骤7.2 液压泵的选择与计算7.3 液压缸的设计与计算7.4 液压控制阀的选型与计算7.5 液压油的选择与系统油液循环第八章:气动系统的设计与计算8.1 气动系统设计的基本原则与步骤8.2 气源设备的选择与计算8.3 气动控制阀的选型与计算8.4 气动执行器的选择与计算8.5 气动系统的气动元件布局与线路设计第九章:液压与气动技术的应用案例分析9.1 液压系统在机械加工领域的应用案例9.2 液压系统在自动化生产线中的应用案例9.3 气动系统在工业自动化中的应用案例9.4 液压与气动系统在汽车行业中的应用案例9.5 液压与气动系统在其他领域的应用案例第十章:液压与气动技术的创新发展趋势10.1 液压与气动技术的发展前景10.2 液压与气动技术的创新技术10.3 液压与气动技术的行业标准与规范10.4 液压与气动技术的培训与教育10.5 液压与气动技术的国际合作与交流重点和难点解析重点环节1:液压与气动技术的定义和发展历程解析:理解和掌握液压与气动技术的概念是学习本课程的基础。
液压与气动技术教案第一章:液压与气动技术概述教学目标:1. 了解液压与气动技术的定义、原理和应用领域。
2. 掌握液压与气动系统的基本组成部分及其功能。
3. 理解液压与气动技术的优缺点及其比较。
教学内容:1. 液压与气动技术的定义与原理。
2. 液压与气动系统的组成:液压泵、液压缸、控制阀、油管和附件等。
3. 液压与气动技术的应用领域:工业、农业、交通运输、军事等。
4. 液压与气动技术的优缺点及其比较。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解液压与气动技术的定义、原理和应用领域。
2. 采用示教法,展示液压与气动系统的组成及其工作原理。
3. 采用案例分析法,分析液压与气动技术在实际应用中的例子。
教学评估:1. 进行课堂问答,检查学生对液压与气动技术定义、原理和应用领域的理解。
2. 布置课后作业,要求学生绘制液压与气动系统的基本组成部分。
第二章:液压泵教学目标:1. 了解液压泵的类型、结构和工作原理。
2. 掌握液压泵的性能参数及其计算方法。
教学内容:1. 液压泵的类型:齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等。
2. 液压泵的结构与工作原理。
3. 液压泵的性能参数:流量、压力、功率等。
4. 液压泵的选用原则及其维护保养。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解液压泵的类型、结构和工作原理。
2. 采用示教法,展示不同类型液压泵的工作原理。
3. 采用案例分析法,分析液压泵在实际应用中的选用和维护保养。
教学评估:1. 进行课堂问答,检查学生对液压泵类型、结构和工作原理的理解。
2. 布置课后作业,要求学生计算液压泵的性能参数。
第三章:液压缸教学目标:1. 了解液压缸的类型、结构和工作原理。
2. 掌握液压缸的性能参数及其计算方法。
3. 理解液压缸的选用原则及其安装与维护。
教学内容:1. 液压缸的类型:单作用液压缸、双作用液压缸等。
2. 液压缸的结构与工作原理。
3. 液压缸的性能参数:有效行程、负载能力等。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解液压缸的类型、结构和工作原理。
液压气动技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解液压气动技术的基本原理,掌握流体力学的基本概念;2. 学习液压泵、液压缸、气动元件等的工作原理及其在工程中的应用;3. 掌握液压气动系统的基本组成部分,理解各部分之间的关系及作用。
技能目标:1. 能够分析简单的液压气动系统图,并进行基本的系统设计;2. 学会使用相关工具和仪器,进行液压气动系统的安装、调试和故障排除;3. 培养动手操作能力,能进行简单的液压气动实验,并撰写实验报告。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对液压气动技术的兴趣,激发学生探索工程技术领域的热情;2. 增强学生的团队合作意识,培养在实践活动中积极沟通、协作的能力;3. 培养学生的创新意识,鼓励学生在液压气动系统设计中进行创新实践。
课程性质分析:本课程为专业技术课程,旨在帮助学生掌握液压气动技术的基本原理和应用,培养学生的实际操作能力和创新意识。
学生特点分析:学生为高年级中学生,具备一定的物理知识和动手能力,对新技术有较强的好奇心,但需要引导和激发。
教学要求:1. 结合实际案例,以问题驱动的教学方法,引导学生主动学习和探索;2. 理论与实践相结合,注重培养学生的动手操作能力;3. 关注学生的个性化发展,激发学生的创新潜能。
二、教学内容1. 液压气动技术基本原理:流体力学基础,液压与气动系统的能量转换与传递;2. 液压泵与液压马达:各类液压泵的结构、原理及性能,液压马达的工作原理与应用;3. 液压缸与气动执行元件:液压缸的类型及工作原理,气动执行元件的结构与功能;4. 液压气动控制元件:方向、压力、流量控制阀的原理和应用;5. 液压气动系统设计:系统组成,原理图绘制,系统性能分析;6. 液压气动系统安装与调试:安装工艺,调试方法,故障排除;7. 液压气动实验:实验设备,实验步骤,实验报告撰写。
教材章节及内容安排:第一章:液压气动技术概述,流体力学基础;第二章:液压泵与液压马达;第三章:液压缸与气动执行元件;第四章:液压气动控制元件;第五章:液压气动系统设计;第六章:液压气动系统安装与调试;第七章:液压气动实验。
电大液压气动课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握液压与气动的基本原理,理解液压泵、液压缸、气动元件等的工作原理及功能。
2. 使学生了解液压与气动系统的组成、特点及其在工业生产中的应用。
3. 培养学生对液压与气动系统图的识别、分析和设计能力。
技能目标:1. 培养学生运用液压与气动知识进行简单系统设计的能力,能正确选择和使用液压与气动元件。
2. 提高学生实际操作液压与气动设备的能力,能够进行设备的调试、维护和故障排除。
3. 培养学生利用现代工具和技术查阅资料、进行自主学习的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对液压与气动技术的兴趣和热情,提高学生的专业认同感。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力,能够在团队中发挥积极作用。
3. 增强学生的安全意识,让学生明白遵守操作规程的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在使学生在掌握液压与气动基本知识的基础上,提高实际操作能力和综合运用能力,培养学生在实际工作中解决问题的能力,为我国制造业的发展贡献人才。
通过本课程的学习,期望学生能够达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. 液压与气动基础知识:液压原理、流体力学基础、液压油的性质与选用、气动原理及压缩空气的特性。
教材章节:第一章 液压与气动基础2. 液压与气动元件:各类液压泵、液压缸、液压马达、气动阀门、气动执行元件的构造、原理及应用。
教材章节:第二章 液压与气动元件3. 液压与气动系统:液压与气动系统的组成、类型、特点及应用实例,系统图的识别与分析。
教材章节:第三章 液压与气动系统4. 液压与气动系统设计:系统设计的基本原则、步骤和方法,元件的选择与计算,系统仿真与优化。
教材章节:第四章 液压与气动系统设计5. 液压与气动设备操作与维护:设备操作规程、维护保养方法、故障诊断与排除技巧。
教材章节:第五章 液压与气动设备操作与维护6. 实践教学:液压与气动实验、实习,实际操作能力培养,案例分析。
.目录一、设计要求及设计参数 (2)1、设计要求 (2)2、设计参数 (2)二、负载与运动分析 (3)1、负载分析 (3)2、运动分析 (4)3、负载图F-t和速度图v-t图的绘制 (4)三、确定液压系统主要参数 (5)1、液压缸的选定 (5)2、活塞杆稳定性校核 (8)3、液压缸各运动阶段的压力,流量和功率 (8)4、液压缸的工况图 (9)四、拟定液压系统原理图 (10)五、液压元件的选择 (11)1、确定液压泵的规格和电动机的功率 (11)2、选择阀类元件及辅助元件 (13)六、液压系统发热与升温的验算 (14)一、设计要求及设计参数1.1设计要求设计一台用成型铣刀在加工件上加工出成型面的液压专用铣床,工作循环:手工上料——自动夹紧——工作台快进——铣削进给——工作台快退——夹具松开——手工卸料。
1.2设计参数设计参数如下:工作台液压缸负载力(KN):F L=28KN工作台液压缸移动件重力(KN):G=1.5KN工作台快进、快退速度(m/min):V1=V3=5.6m/min工作台工进速度(mm/min):V2 =45mm/min工作台液压缸快进行程(mm):L1 =250mm工作台液压缸工进行程(mm):L2 =70mm工作台启动时间(S):t=0.5 s夹紧液压缸负载力(KN):F C=4.8KN夹紧液压缸负移动件重力(N):G C=55N夹紧液压缸行程(mm):L C=10mm夹紧液压缸运动时间(S):t C=1s导轨面静摩擦系数:μC=0.2导轨面动摩擦系数:μd=0.1二、负载与运动分析2.1负载分析1)夹紧缸工作负载:NG F F d C C l 5.48051.0554800=⨯+=+=μ由于夹紧缸的工作对于系统的整体操作的影响不是很高,所以在系统的设计计算中把夹紧缸的工作过程简化为全程的匀速直线运动,所以不考虑夹紧缸的惯性负载等一些其他的因素。
2)工作台液压缸工作负载 工作负载极为切削阻力F L =28KN 。
液压与气动 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解液压与气动的基本原理,掌握流体力学的基础知识;2. 学生能描述液压与气动系统的组成、功能及其在工程中的应用;3. 学生能解释液压与气动系统中压力、流量、速度等参数之间的关系。
技能目标:1. 学生能运用所学的液压与气动知识,分析并解决实际问题;2. 学生能设计简单的液压与气动系统,进行系统的搭建和调试;3. 学生能运用相关的工具和设备,进行液压与气动元件的安装、调试与维护。
情感态度价值观目标:1. 学生对液压与气动技术产生兴趣,认识到其在现代工程技术中的重要性;2. 学生在团队合作中培养沟通、协作能力,养成良好的工程素养;3. 学生在探索液压与气动知识的过程中,培养勇于创新、不断进取的精神。
课程性质分析:本课程为专业技术课程,旨在帮助学生掌握液压与气动的基础知识,培养其实践操作能力,提高学生的工程素养。
学生特点分析:高二年级学生对流体力学有一定的基础,具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力,对新技术和新知识充满好奇。
教学要求:1. 结合课本内容,注重理论与实践相结合,提高学生的知识运用能力;2. 创设情境,激发学生兴趣,引导学生主动参与教学活动;3. 注重培养学生的团队合作精神和创新意识,提高其综合素质。
二、教学内容1. 基本原理:- 流体力学基础:流体性质、流体静力学、流体动力学;- 液压与气动原理:压力、流量、速度的关系,帕斯卡定律,伯努利定理。
2. 系统组成与功能:- 液压系统:液压泵、液压缸、液压马达、控制阀等元件的原理与功能;- 气动系统:气源装置、气动执行元件、控制阀、气缸等元件的原理与功能。
3. 应用案例分析:- 液压与气动系统在工业、农业、交通运输等领域的应用实例;- 分析实际案例,了解系统设计原理及操作注意事项。
4. 实践操作:- 液压与气动元件的识别、安装、调试与维护;- 液压与气动系统的搭建、调试及故障排查。
5. 教学大纲:- 第一周:流体力学基础,液压与气动原理;- 第二周:液压与气动系统组成,元件原理与功能;- 第三周:应用案例分析,实践操作指导;- 第四周:实践操作,成果展示与评价。
液压与气动课程设计理念一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握液压与气动的基本原理和应用,能够理解并分析液压和气动系统的组成、工作原理和性能。
知识目标包括了解液压和气动的基本概念、原理和应用,掌握液压和气动系统的组成和操作方法。
技能目标包括能够运用液压和气动原理分析和解决实际问题,能够操作和维护液压和气动设备。
情感态度价值观目标包括培养学生的创新意识和团队合作精神,提高学生对液压与气动技术的兴趣和认识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括液压与气动的基本原理、系统的组成和操作方法。
首先,介绍液压与气动的基本概念和原理,包括液压和气动的工作原理、压力和流量的计算等。
然后,讲解液压和气动系统的组成,包括液压泵、液压缸、控制阀等元件的作用和功能。
接着,通过实际案例分析,让学生了解液压和气动系统在工程中的应用和操作方法。
最后,进行实验操作,让学生亲身体验液压和气动系统的工作原理和操作技巧。
三、教学方法为了实现教学目标,本节课采用多种教学方法相结合的方式。
首先,通过讲授法,向学生讲解液压与气动的基本原理和概念,让学生掌握基本知识。
其次,采用案例分析法,通过分析实际工程案例,让学生了解液压和气动系统的应用和操作方法。
然后,利用实验法,让学生亲身体验液压和气动系统的工作原理和操作技巧,提高学生的实践能力。
此外,还鼓励学生进行小组讨论和合作,培养学生的团队合作精神和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课准备了一系列的教学资源。
主要教材包括《液压与气动技术》等相关书籍,为学生提供系统的理论知识。
参考书籍包括《液压与气动设计手册》等,为学生提供实际应用案例和操作方法。
多媒体资料包括液压和气动系统的动画演示和实验视频,帮助学生更直观地理解液压和气动原理。
实验设备包括液压和气动实验台,为学生提供实际操作和体验的机会。
此外,还提供了网络资源,如液压与气动技术相关的和论坛,供学生进一步学习和交流。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面、客观地评价学生的学习成果。
液压与气动技术第四版课程设计一、引言液压技术和气动技术是现代工业中极其重要的运动控制和力量传递方式。
随着科技的发展,液压与气动技术的应用越来越广泛,已经成为现代工业的必备技术之一。
液压与气动技术课程是机械类专业的必修课程,课程涵盖了运动控制系统中的基本概念、原理和应用。
本次课程设计将涉及到液压与气动技术的实际应用,以加深学生对于课程所学知识的理解和掌握。
二、实验目的1.训练学生熟练掌握液压与气动技术在工业自动化控制领域的应用;2.提高学生分析和解决实际问题的能力;3.加强学生理论与实际的联系;三、实验内容3.1 实验一:液压动力学系统设计3.1.1 实验目的:1.了解液压系统中元件的功能及其相互关系;2.掌握液压动力学系统的设计原理和方法;3.培养学生结合实际问题进行设计和仿真的能力。
3.1.2 实验内容:1.根据给定的设计要求,设计液压动力学系统;2.搜集相关数据和资料,利用仿真软件对液压系统进行模拟和分析;3.撰写实验报告。
3.2 实验二:气动动力学系统设计3.2.1 实验目的:1.了解气动系统中元件的功能及其相互关系;2.掌握气动动力学系统的设计原理和方法;3.培养学生结合实际问题进行设计和仿真的能力。
3.2.2 实验内容:1.根据给定的设计要求,设计气动动力学系统;2.搜集相关数据和资料,利用仿真软件对气动系统进行模拟和分析;3.撰写实验报告。
四、实验步骤1.实验一:液压动力学系统设计•组建液压系统,包括油源、压力控制元件、执行元件和运动控制元件等;•进行系统仿真和分析;•撰写实验报告。
2.实验二:气动动力学系统设计•组建气动系统,包括气源、压力控制元件、执行元件和运动控制元件等;•进行系统仿真和分析;•撰写实验报告。
五、实验要求1.实验成绩占总评成绩的30%;2.实验采用小组分配方式,每组3-5人;3.实验报告应包括实验过程、结果、分析和总结,格式规范,内容完整;4.实验过程中,应注意安全,不得将高压水或压缩空气指向人身。
液压气动课程设计新得一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握液压与气动的基本原理,理解流体力学在机械运动中的应用;2. 使学生能够描述液压与气动系统的组成部分及其工作原理,了解不同液压气动元件的功能和特点;3. 引导学生掌握液压与气动系统图的识别与分析,学会使用相关符号进行系统图的绘制。
技能目标:1. 培养学生运用液压与气动知识解决实际问题的能力,能够设计简单的液压气动系统;2. 提高学生动手实践能力,学会使用液压与气动实验设备进行基本操作;3. 培养学生团队协作能力,通过小组合作完成课程设计任务。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对液压与气动技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 引导学生关注液压与气动技术在工业生产中的应用,认识其在国民经济中的重要性;3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯,树立正确的价值观。
本课程针对高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,明确课程目标,旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合,提高解决实际问题的能力。
通过课程学习,使学生具备液压气动领域的基本知识和技能,为后续专业课程学习及未来职业发展奠定基础。
二、教学内容1. 液压与气动基本原理:流体力学基础,液压与气动系统的工作原理,流体特性及其在液压气动系统中的应用。
教材章节:第一章 液压与气动基础2. 液压与气动系统组成:液压泵、液压缸、液压马达、气动执行元件、控制阀等元件的结构、原理及功能。
教材章节:第二章 液压与气动元件3. 液压与气动系统图的识别与分析:介绍系统图的绘制方法,学习识别和分析液压与气动系统图。
教材章节:第三章 液压与气动系统图4. 液压与气动系统设计:结合实际案例,指导学生进行简单系统的设计,包括系统选型、元件配置及参数计算。
教材章节:第四章 液压与气动系统设计5. 液压与气动实验操作:进行液压与气动实验,让学生动手实践,加深对液压气动原理及系统的理解。
教材章节:第五章 液压与气动实验6. 液压与气动技术应用:介绍液压与气动技术在工业生产中的应用,分析其优缺点及发展趋势。
液压气动课程设计目录一.液压系统原理图设计计算 (3)二.计算和选择液压件 (8)三.验算液压系统性能 (12)四.液压缸的设计计算 (15)五.设计总结 (17)参考文献 (18)一.液压系统原理图设计计算技术参数和设计要求设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统,其工作循环是:快进→工进→快退→停止。
主要参数:轴向切削力为30000N,移动部件总重力为10000N,快进行程为150mm,快进与快退速度均为4.2m/min。
工进行程为30mm,工进速度为0.05m/min,加速、减速时间均为0.2s,利用平导轨,静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1。
要求活塞杆固定,油缸与工作台联接。
设计该组合机床的液压传动系统。
一工况分析首先,根据已知条件,绘制运动部件的速度循环图(图1-1):图1-1 速度循环图其次,计算各阶段的外负载并绘制负载图,根据液压缸所受外负载情况,进行如下分析:启动时:静摩擦负载 0.210002000fss F f G N ∙==⨯=加速时:惯性负载100004.2350100.260a G v F N g t ∆⨯=⨯==∆⨯⨯快进时:动摩擦负载 0.1100001000fdd F f G N ∙==⨯=工进时:负载 10003000031000fdeF F F N =+=+=快退时:动摩擦负载 0.1100001000fdd F f G N ∙==⨯=其中,fsF 为静摩擦负载,fdF 为动摩擦负载,F 为液压缸所受外加负载,aF 为运动部件速度变化时的惯性负载,eF 为工作负载。
根据上述计算结果,列出各工作阶段所受外载荷表1-1,如下:表1-1 工作循环各阶段的外负载根据上表绘制出负载循环图,如图1-2所示:图1-2 负载循环图二拟定液压系统原理图(1)确定供油方式:考虑到该机床在工作进给时负载较大,速度较低。
而在快进快退时负载较小、速度较高。
从节省能量、减少发热考虑,泵源系统宜选用双泵供油。
机械设计基础液压与气动系统设计液压系统是一种利用液体传递能量和控制的技术,广泛应用于机械设计中。
气动系统则是利用气体传递能量的技术。
本文将就机械设计基础液压与气动系统设计的相关知识进行探讨。
一、液压系统设计1. 液压系统的基本原理液压系统的基本原理是利用液体在封闭的管路中传递能量和力量。
液压系统由液压泵、液压缸、控制阀和管路组成。
液压泵通过排出液体产生压力,液压缸则根据控制阀的动作实现运动。
2. 液压系统的优点液压系统具有传动平稳、输出力矩大、长寿命等优点。
其稳定性和可靠性都较高,适用于各种重载、大功率的机械设备。
3. 液压系统设计的基本步骤液压系统设计的基本步骤包括需求分析、初步设计和详细设计。
需求分析是根据机械设备的工作需求确定液压系统参数。
初步设计是根据需求分析结果进行元件的选型和系统的布局。
详细设计则是对系统进行进一步的设计和计算。
二、气动系统设计1. 气动系统的基本原理气动系统的基本原理是利用气体在管路中的传递和控制。
气动系统由压缩空气发生器、气缸、控制阀和管路组成。
通过控制阀的动作,控制气缸的的启停和运动。
2. 气动系统的优点气动系统具有响应快、体积轻、结构简单等优点。
气缸具有较高的运动速度和频率,适用于对速度要求较高的机械设备。
3. 气动系统设计的基本步骤气动系统设计的基本步骤与液压系统设计类似,包括需求分析、初步设计和详细设计。
需求分析是根据机械设备的工作需求确定气动系统参数。
初步设计是根据需求分析结果进行元件的选型和系统的布局。
详细设计则是对系统进行进一步的设计和计算。
三、液压与气动系统的比较1. 动力来源液压系统的动力来源于液压泵,而气动系统则是通过压缩空气提供能量。
2. 控制方式液压系统的控制方式主要通过控制阀实现,而气动系统的控制方式则通过控制气源和气缸的启停实现。
3. 适用范围液压系统适用于需要大功率和高工作压力的场合,而气动系统适用于对速度和频率要求较高的场合。
4. 环境要求液压系统对工作环境要求较高,要求液体无杂质,而气动系统则对工作环境要求较低,只需保持空气相对干燥。
液压传动与气动课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握液压传动与气动的基本原理,理解流体力学在传动系统中的应用。
2. 使学生了解液压与气动元件的结构、功能及工作原理,能正确识别和应用各类元件。
3. 帮助学生掌握液压与气动系统的设计方法,能分析简单系统的工作过程。
技能目标:1. 培养学生运用液压与气动知识解决实际问题的能力,提高动手实践能力。
2. 培养学生进行液压与气动系统故障分析和排除的能力,提高系统维护和运行效率。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对液压传动与气动技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识。
2. 培养学生具备良好的团队合作意识,提高沟通协调能力。
3. 引导学生关注液压与气动技术在工业生产中的应用,认识其在国家经济发展中的重要作用。
本课程针对高年级学生,课程性质为理论联系实践。
在教学过程中,注重引导学生将理论知识与实际应用相结合,培养解决实际问题的能力。
根据学生特点,课程目标设定既有知识深度,又注重技能培养和情感态度价值观的塑造,为学生的全面发展奠定基础。
通过本课程的学习,学生将能够达到以上设定的具体学习成果,为后续的教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 液压传动基本原理:流体力学基础,液压油的性质与选用,液压泵、液压马达的工作原理及性能参数。
2. 液压元件:各类液压阀、液压缸的结构、功能及应用,液压辅件的作用及选用。
3. 液压系统设计:系统设计原则,液压回路设计,液压系统仿真与优化。
4. 气动技术基础:气动元件的结构、功能及应用,气动系统的工作原理及性能参数。
5. 气动系统设计:气动回路设计,气动系统在自动化设备中的应用案例分析。
6. 液压与气动系统的维护与故障排除:系统常见故障分析,维护保养方法,故障排除流程。
教学内容根据教材章节进行安排,结合课程目标,注重理论与实践相结合。
教学进度分为六个阶段,每个阶段涵盖相应教学内容。
在教学过程中,将结合实际案例,使学生更好地理解和掌握液压传动与气动技术的基本原理和应用。
液压与气动技术教案设计教案设计目标:1.掌握液压与气动技术的基本原理;2.理解液压与气动技术在工程实践中的应用;3.学会使用液压与气动技术的工具和设备。
教学目标1:液压技术的基本原理教学内容:1.液压技术的概念和背景;2.液压技术的基本原理和工作原理;3.液压系统的组成和结构;4.液压元件的分类和作用;5.液压系统的工作性能和指标。
教学过程:1.导入:引导学生思考液压技术的应用场景,并展示相关图片和视频,激发学生的学习兴趣。
2.授课:通过讲解、示意图和实例,介绍液压技术的基本原理、工作原理和液压系统的组成。
3.案例分析:选择一个实际应用的液压系统案例,让学生分析其工作性能和指标,讨论液压系统的优缺点。
4.小组讨论:将学生分成小组,让每个小组研究一个液压元件的分类和作用,并在课堂上进行报告和总结。
教学目标2:气动技术的基本原理教学内容:1.气动技术的概念和背景;2.气动技术的基本原理和工作原理;3.气动系统的组成和结构;4.气动元件的分类和作用;5.气动系统的工作性能和指标。
教学过程:1.导入:引导学生思考气动技术的应用场景,并展示相关图片和视频,激发学生的学习兴趣。
2.授课:通过讲解、示意图和实例,介绍气动技术的基本原理、工作原理和气动系统的组成。
3.案例分析:选择一个实际应用的气动系统案例,让学生分析其工作性能和指标,讨论气动系统的优缺点。
4.小组讨论:将学生分成小组,让每个小组研究一个气动元件的分类和作用,并在课堂上进行报告和总结。
教学目标3:液压与气动技术的应用教学内容:1.液压与气动技术在工程实践中的应用领域;2.液压与气动技术在机械工程中的应用;3.液压与气动技术在航空航天工程中的应用;4.液压与气动技术在汽车工程中的应用;5.液压与气动技术在工业自动化中的应用。
教学过程:1.导入:引导学生思考液压与气动技术在日常生活和工程实践中的应用,并展示相关图片和视频,激发学生的兴趣。
2.授课:通过讲解、示意图和实例,介绍液压与气动技术在不同领域的应用情况。
液压与气动应用技术课程设计一、课程设计背景液压与气动技术作为一种基础性的机电一体化技术,在现代工业生产、军事装备、民用机械等领域中有着广泛的应用。
因此,对于机电类专业而言,液压与气动技术的学习和掌握是非常重要的。
为了帮助机电类学生更好地掌握液压与气动应用技术,本次课程设计旨在通过设计实例,使学生深刻理解液压与气动技术在实际应用中的特点、优势和不足。
并让学生通过实际操作,手工制作出液压与气动控制回路,了解系统结构和工作原理。
二、课程设计内容2.1 设计目标本次课程设计旨在通过实验,掌握液压与气动的控制技术,了解液压与气动控制回路的设计、调试,深入了解液压与气动控制元件的特点,实现思维、动手、创新的目的。
2.2 实验内容2.2.1 液压控制回路设计1.确定液压控制回路的控制对象(如汽车升降装置);2.设计液压控制回路的结构和工作原理;3.选用液压控制元件。
2.2.2 气动控制回路设计1.确定气动控制回路的控制对象(如工业机械手臂);2.设计气动控制回路的结构和工作原理;3.选用气动控制元件。
2.2.3 实验操作1.按照液压控制回路设计图纸或气动控制回路设计图纸,选购液压或气动控制元件;2.配置液压或气动控制回路,组装回路元器件;3.进行液压或气动控制回路测试。
2.3 实验要求1.学生要根据实验原理和技术要求,设计合理的回路控制方案;2.学生要学会组装和拆卸不同类型的液压、气动控制元件;3.学生要使用基础的深度度量仪器,了解回路的压力、流量等参数;4.学生要总结实验的结果,分析实验数据等。
三、评分标准3.1 实验报告(60分)1.液压控制回路和气动控制回路的设计方案(20分);2.回路元器件的选型及适用性分析(20分);3.实验步骤的详细描述(10分);4.实验原理、技术、方法的总结和分析(10分)。
3.2 实验操作(40分)1.回路元器件的组装和测试(20分);2.实际操作的规范性和安全性(10分);3.操作时的技巧和正确的方法(10分)。
《液压与气动》教案教案名称:液压与气动教学目标:1.了解液压与气动的基本原理和应用领域;2.掌握液压与气动系统的组成和工作原理;3.能够运用液压与气动知识解决实际问题。
教学重点:1.液压与气动的基本原理和应用;2.液压与气动系统的组成和工作原理。
教学难点:1.液压与气动系统的工作原理;2.如何运用液压与气动知识解决实际问题。
教学方法:1.理论讲解:通过教师讲解、示意图展示等方式,介绍液压与气动的基本原理和应用;2.实验演示:通过实验演示,展示液压与气动系统的组成和工作原理;3.实践操作:通过小组讨论和实践操作,培养学生解决实际问题的能力。
教学过程设计:第一课时:液压与气动的概念及基本原理1.液压与气动的概念介绍(10分钟)-通过示意图和实例,引导学生了解液压与气动的定义和基本概念。
2.液压与气动的基本原理(20分钟)-通过示意图和实例,讲解液压与气动的基本原理,包括液体/气体的压力传递、流体力学原理等。
3.液压与气动的应用领域(10分钟)-通过实例和图片展示,介绍液压与气动在航空、机械制造、自动化控制等领域的应用。
第二课时:液压与气动系统的组成和工作原理1.液压系统的组成和工作原理(30分钟)-通过示意图和实例,讲解液压系统的主要组成部分(液压泵、液压缸等)和工作原理。
2.气动系统的组成和工作原理(30分钟)-通过示意图和实例,讲解气动系统的主要组成部分(压缩空气系统、气缸等)和工作原理。
第三课时:液压与气动在实际问题中的应用1.案例分析:利用液压与气动解决实际问题(30分钟)-通过案例分析,引导学生思考并讨论利用液压与气动解决实际问题的方法和步骤。
2.小组讨论:设计液压与气动系统(30分钟)-学生分为小组,设计液压或气动系统解决给定的问题,并进行讨论和展示。
教学资源:1.课堂教具:示意图、实例图片;2.实验设备:液压与气动实验装置;3.PPT展示或白板。
教学评估方式:1.参与度评估:观察学生对课堂内容的参与度和提问情况,进行评估;2.实验表现评估:观察学生在实验演示和实践操作中的表现,进行评估;3.小组讨论评估:评估小组讨论的活跃度和设计方案的合理性。
机械工程中的液压与气动系统设计液压与气动系统在机械工程中扮演着重要的角色。
液压系统通过使用液体传递能量,实现运动控制和力量放大;而气动系统则利用气体传递能量,实现类似的功能。
在机械工程中,液压和气动系统的设计及应用十分关键,本文将重点探讨这两个方面。
液压系统的设计需要考虑许多因素,例如操作的速度、精度和负载要求。
液压泵是该系统中最重要的组件之一,它负责将液体推动到液压缸中。
在选择液压泵时,需要考虑其流量和压力能力。
流量决定了液体流动的速度,而压力则表示泵能够提供多大的力量。
液压系统还需要考虑如何控制液压泵的运行,例如使用电磁阀或手动操作阀门。
另一个重要的组件是液压缸,它负责将液压系统中的能量转化为机械运动。
液压缸的设计要考虑到负载能力、行程长度和精度要求。
其中,负载能力表示液压缸可以承受的最大力量;行程长度表示液压缸可以移动的距离;而精度要求则决定了液压缸的运动控制精确度。
液压系统中还有一些其他重要的组件,例如液压过滤器和液压油箱。
液压过滤器用于去除液压系统中的杂质和污染物,保证系统正常运行。
液压油箱则负责储存液压油,并通过冷却装置控制其温度。
这些组件的设计和选择必须与液压系统其他部分相协调,以确保系统的稳定性和可靠性。
与液压系统相比,气动系统的设计也有一些不同之处。
气动系统使用气体传递能量,其工作原理与液压系统类似,但其特点是气体压力相对较低,工作速度较快。
因此,在气动系统设计中,需要根据实际应用场景选择合适的压力和流量。
气动系统的核心组件是气动元件,例如气缸和气控阀。
气缸将气动系统中的气体压力转化为机械运动,其设计与液压缸类似,但需要考虑到气体的可压缩性。
气控阀则用于控制气体流动,并实现运动的控制和调节。
气动系统还需要考虑管道连接和密封件的设计,以确保气体能够流畅传递,并有效防止泄漏。
液压与气动系统的设计都需要考虑到许多因素,例如力量需求、速度要求、工作环境和成本等。
同时,系统设计还需要兼顾安全性和可靠性,以及运行维护的简便性。
《液压与气动》课程标准课程类别: 职业能力模块课程适用专业: 机电一体化授课系(部): 机电工程系学分学时: 4/56编写执笔人: 张梦洁审核人签字:1. 课程性质和课程设计1.1课程定位与作用1.1.1课程的定位 :《液压与气动》课程是机电一体化技术专业的专业必修课程1.1.2课程的作用:1)课程地位本课程是机电一体化专业的必修专业课程, 面向制造装备业设备制造、操作与维护岗位专门人才的培养。
通过本课程的学习使学生熟知液压和气动技术是机电设备不可或缺的组成部分, 更好地了解并制造、操作和维护机电设备。
它不仅是机械类及近机类有关专业一门专业必修课, 而且也是一门能直接用于工程实际的技术学科, 该课程是机电工程系重点建设和教学改革试点课程。
本课程研究液压与气动元件的结构原理、回路功能及用途、常见故障与处理方法, 培养学生分析解决一般机电设备液压气动系统常见问题的能力。
2)课程作用本课程采用理实一体化教学模式, 打破传统授课方式中理论和实践脱离, 采用“讲、学、练”为一体的教学模式, 突出教学过程的实践性, 强化实验、实训实践环节, 注重校内学习与实际工作的一致性, 课堂与实训地点的一体化, 使理论环节与实践环节相融合, 强化学生实践能力的培养。
通过本课程的学习, 使学生熟悉液压与气动元件的结构原理, 学会识别选用各类液压元件气动元件, 学会实践动手搭接各种液压与气压传动的常用回路, 熟悉液压与气动基本回路功能及用途, 学会处理生产实际中一般液压与气压传动故障, 学会分析解决一般机电设备的液压气动系统常见问题的能力。
最终使学生具有较强的实践动手能力、独立分析问题能力与解决问题的能力, 在这个过程中形成良好的职业习惯与职业素养, 为今后走上工作岗位打下坚实的基础。
1.1.3与其他课程的关系1)与前导课程的联系: 高等数学: 掌握数学相关概念和计算工具;物理: 掌握电学基本概念和定律;电工基础: 学会交直流电路的分析方法;电工电子实训: 掌握了电气控制的基本方法和安装技巧;机械制图: 学会看机械图样。
计算机辅助设计与制造专业《液压传动》课程设计说明书班级:机计082学号: 080115230姓名:赵云静日期: 2010年6月12日一、液压传动课程设计的目的1、巩固和深化已学的理论知识,掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤。
2、锻炼机械制图,结构设计和工程运算能力。
3、熟悉并会用有关国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。
4、提高学生使用计算机绘图软件(如AUTOCAD 、PRO/E 等)进行实际工程设计的能力。
二、液压课程设计题目题目(二)设计一台上料机液压系统,要求该系统完成:快速上升——慢速上升(可调速)——快速下降——下位停止的半自动循环。
采用900V 型导轨,垂直于导轨的压紧力为60N ,启动、制动时间均为0.5s ,液压缸的机械效率为0.9。
设计原始数据如下表所示。
试完成以下工作:1、进行工况分析,绘制工况图。
2、拟定液压系统原理图(A3)。
3、计算液压系统,选择标准液压元件。
4、绘制液压缸装配图(A1)。
5、编写液压课程设计说明书。
上料机示意图如下:图3 上料机示意图数参 据数 数 据I II III IV V√滑台自重(N ) 800 1000 1200 1400 1600 工件自重(N ) 4500 5000 5500 5800 6000快速上升速度(mm/s ) 40 45 50 55 60 快速上升行程(mm ) 350 350 400 420 450慢速上升速度(mm/s ) ≤10 ≤13 ≤16 ≤18 ≤20 慢速上升行程(mm ) 100 100 100 100 100 快速下降速度(mm/s ) 45 55 55 60 65 快速下降行程(mm )400450500550600目录一.工况分析 (2)二.负载和速度图的绘制 (5)三.液压缸主要参数的确定 (5)四.液压系统的拟定 (8)五.液压元件的选择 (8)六.液压缸的设计 (10)七.拟定液压系统原理图 (12)八.绘制液压缸装配图 (12)九.参考文献 (13)一、工况分析工况分析是分析液压执行元件在工作过程中的速度(或转速)和负载(或转矩)随时间和位移的变化规律,也就是进行运动分析和负载分析。
1、运动分析根据各执行元件在完成一个工作循环内各阶段的速度,绘制以速度为纵坐标,时间或位移为横坐标的速度循环图,掌握一个工作循环中速度的变化情况。
如下图所示:工作循环中速度的变化情况图2、动力分析动力分析是研究机器在工作过程中,其执行机构的受力情况,图2为上料机液压系统的负载—位移曲线图。
负载—位移曲线图3、负载分析负载分析就是研究各执行元件在一个工作循环内各阶段的受力情况。
1)工作负载:N F F G L 760016006000=+== 2)摩擦负载:2a sin Nf fF F =a---V 型角,一般为90°N F :运动部件及外负载对支撑面的正压力。
由于工件为垂直起开,而垂直于导轨的N F N 60=f :摩擦系数,分为静摩擦系数(s f 一般取0.2~0.3)和动摩擦系数(d f 一般取0.05~0.1)故取:,1.0,2.0==d s f f 则有:静摩擦负载:N F fs 97.1645sin 602.0=⨯=动摩擦负载:N F fd 485.845sin 601.0=⨯=4)惯性负载惯性负载是运动部件的速度变化时,由其惯性而产生的负载,可用牛顿第二定律计算: tvg G m a F ∆∆==G---运动部件的重量(N ) g---重力加速度,28.9s mg =△v---速度变化值(sm )△t---起动或制动时间(s )加 速: N t v g G F a 06.935.006.08.976001=⨯=∆∆=减 速: N t v g G F a 04.625.002.006.08.976002=-⨯=∆∆= 制 动: N t v g G F a 02.315.002.08.976003=⨯=∆∆= 反向加速:N t v g G F a 82.1005.0065.08.976004=⨯=∆∆= 反向制动:N F tvg G F a a 82.10045==∆∆=根据以上的计算,考虑到液压缸垂直安放,其重量较大,为防止因自重而自行下滑,系统中应设置应平衡回路。
因此,在对快速向下运动的负载分析时,就不考虑滑台的重量,则液压缸各阶段中的负载,如下表(m η=0.9)液压缸各阶段中的负载 工 况 计 算 公 式 总负载F (N )缸推力F(N) 起 动 L fs F F F +=7616.978463.3 加 速 1a L fd F F F F ++= 7701.545 8557.27 快 上 L fd F F F +=7608.485 8453.87 减 速 2a L fd F F F F -+= 7546.445 8384.94 慢 上 L fd F F F +=7608.485 8453.87 制 动 3a L fd F F F F -+= 7577.465 8419.41 反向加速4a fd F F F +=109.305121.45快 下 fd F F = 8.485 9.43 制 动5a fd F F F -=-92.335-102.6二、负载和速度图的绘制按前面的负载分析及已知的速度要求,行程限制等,绘制出负载和速度图(如下所示)F/N8557.27 8463.3 8453.87121.45 9.430 450 600 s/mm 102.6负载—行程图V(mm/s)60200 600 s/mm65速度—行程图三、液压缸主要参数的确定液压缸工作压力主要根据运动循环各阶段的最大总负载力来确定,此外,还需要考虑一下因素:(1)各类设备的不同特点和使用场合。
(2)考虑经济和重量因素,压力选得低,则元件尺寸大,重量重,压力选得高一些,则元件尺寸小,重量轻,但对元件的制造精度,密封性能要求高。
1、初选液压缸的工作压力根据分析此设备的负载不大,按类型属机床类,所遇初选此设备的工作压力为2Mpa2、计算液压缸的尺寸PF A m η=式中:F---液压缸上的外负载P---液压缸的工作压力m η---液压缸的工作效率 A---所求液压缸有有效工作面积 2451079.4210209.0545.7701m p F A m -⨯=⨯⨯==η m AD 241038.714.31079.4244--⨯=⨯⨯==π 按标准取值:D=80mm快上和快下的速度比值来确定活塞杆的直径:6065222=-dD D 代入数值,解得:d=24.3mm按标准取值:d=25mm 则液压缸的有效面积无杆腔面积:222124.508441cm D A =⨯==ππ有杆腔面积:22222133.455.28441cm d D A =-⨯=-=)()(ππ 3、活塞杆稳定性的校核因为活塞杆总行程为600mm ,而活塞杆直径为25mm ,L/d=600/25=24,需要进行稳定性的校核,由材料力学中的有关公式,根据液压缸的一端支撑,另一端铰链,取末端系数1ϕ=2。
活塞杆材料用普通碳钢则:材料强度试验值f =8109.4⨯,系数α=1/5000,柔性系数2ϕ=85,25.64254====d A J r k 因为kr l=96<2ϕ1ϕ=852=120,所以其临界载荷K F 为:NN r l fAF kK 52628211025.1)25.6600(500021110254109.4)(1⨯=⨯+⨯⨯⨯⨯=+=-πϕα时,取安全系数4n =N N n F k 27.855710125.341025.145k >⨯=⨯= 所以,满足稳定性条件。
4、求液压缸的最大流量min /09.18/1044.301/10601024.50v q 363341L s m s m A =⨯=⨯⨯⨯==---快上快上min /03.6/1048.100/10201024.50v q 363341L s m s m A =⨯=⨯⨯⨯==---慢上慢上min /68.17/10645.294/10651033.45v q 363341L s m s m A =⨯=⨯⨯⨯==---快下快下 5、绘制工况图工作循环中各个工作阶段的液压缸压力、流量和功率见下表:液压缸各工作阶段的压力、流量和功率工 况 压力Mpa p 流量(L/min)q 功率w p 快 上1.51 18.09 455.17 慢 下1.51 6.03 151.72 快 下0.0018 17.68 0.53 以上是液压缸压力,流量和功率的表格,依照上表中的数值,可绘制出液压缸的工况图(如下)Mpap1.510.00180 t/s(L/min)q18.0917.686.030 t/sw p 455.17151.72 0.530 t/s快上 慢上 快下 (液压缸的工况图)四、液压系统图的拟定液压系统图的拟定,主要是考虑以下几个方面问题:1)供油方式 从工况图分析可知,该系统在快上和快下的时所需流量较大,且比较接近,在慢上时所需的流量较小,因此从提高系统效率,节省能量的角度考虑,采用单个定量泵的供油方式显然是不合适的,故宜选用双联式定量叶片泵作为油源。
2)调速回路 有工况图可知,该系统的在慢速时速度需要调节,考虑到系统功率小,滑台运动速度低,工作负载变化小,所以采用调速阀的回油节流调速。
3)速度换接回路 由于快上和慢上之间速度需要换接,但对换接的位置要求不高,所以采用由行程开关发讯控制二位二通电磁阀实现速度换接。
4)平衡及锁紧 为防止在上端停留时重物下落和在停留的期间内保持重物的位置,特在液压缸的下腔(即无杆腔)进油路上设置液控单向阀;另一方面,为了克服滑台自重在快下过程中的影响,设置了一单向背压阀。
五、液压元件的选择1、确定液压泵的型号及电动机功率液压缸在工作循环中最大工作压力为 1.51Mpa,由于该系统比较简单,所以取其压力损失Mpa p 4.0=∆∑.所以液压泵的工作压力为:Mpa p p p p 91.14.051.1=+=∆∑+=两个液压泵同时向系统供油时,若回路中的泄漏按10%计算,则两个泵的总流量应为min /448.19min /68.171.1L L q p =⨯=,由于溢流阀最小稳定流量为3L/min ,而工进时液压缸所需流量为 6.03L/min ,所以高压泵的流量不得少于(3+6.03)L/min=9.03L/min 。
根据以上压力和流量的数值查产品目录,故应选用3.63.61-YB 型的双联叶片泵,其额定压力为6.3Mpa,容积效率9.0=pv η,总效率85.0=p η,所以驱动该泵的电动机的功率可由泵的工作压力(1.91Mpa )和输出流量(当电动机转速为910r/min )min 32.10min 109.09103.623L L q p =⨯⨯⨯⨯=- 求出:w w q p p p pp p 5.38685.0601032.101091.136=⨯⨯⨯⨯==-η查电动机产品目录,拟选用的电动机的型号为Y90S-6,功率为750w,额定转速为910r/min 。