气压与液压传动课程设计
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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。
液压与气压传动教案第一章:液压与气压传动概述1.1 教学目标了解液压与气压传动的基本概念掌握液压与气压传动系统的应用领域理解液压与气压传动的工作原理1.2 教学内容液压与气压传动的定义液压与气压传动系统的应用领域液压与气压传动的工作原理1.3 教学方法讲授法:讲解液压与气压传动的基本概念和原理案例分析法:分析实际应用案例,让学生更好地理解液压与气压传动系统的应用1.4 教学评估课堂问答:检查学生对液压与气压传动基本概念的理解小组讨论:让学生通过讨论加深对液压与气压传动系统的应用领域的理解第二章:液压系统的基本元件2.1 教学目标了解液压系统的基本元件及其功能掌握液压系统的组成部分理解液压系统的工作原理2.2 教学内容液压泵的概念与分类液压缸的概念与分类液压控制阀的概念与分类2.3 教学方法讲授法:讲解液压系统的基本元件及其功能互动教学法:引导学生参与课堂讨论,加深对液压系统组成部分的理解2.4 教学评估课堂问答:检查学生对液压系统基本元件的理解小组讨论:让学生通过讨论加深对液压系统组成部分的认识第三章:液压系统的设计与计算3.1 教学目标掌握液压系统的设计原则和方法学会液压系统的计算方法能够应用液压系统的设计与计算解决实际问题3.2 教学内容液压系统的设计原则和方法液压系统的计算方法液压系统设计实例3.3 教学方法讲授法:讲解液压系统的设计原则和方法案例分析法:分析实际液压系统设计实例,让学生更好地理解液压系统的设计与计算方法3.4 教学评估课堂问答:检查学生对液压系统设计原则和方法的理解小组讨论:让学生通过讨论加深对液压系统设计与计算的应用能力第四章:气压传动系统的基本元件4.1 教学目标了解气压传动系统的基本元件及其功能掌握气压传动系统的组成部分理解气压传动系统的工作原理4.2 教学内容气压泵的概念与分类气压缸的概念与分类气压控制阀的概念与分类4.3 教学方法讲授法:讲解气压传动系统的基本元件及其功能互动教学法:引导学生参与课堂讨论,加深对气压传动系统组成部分的理解4.4 教学评估课堂问答:检查学生对气压传动系统基本元件的理解小组讨论:让学生通过讨论加深对气压传动系统组成部分的认识第五章:气压传动系统的应用5.1 教学目标了解气压传动系统的应用领域掌握气压传动系统在实际工程中的应用能够应用气压传动系统的知识解决实际问题5.2 教学内容气压传动系统的应用领域气压传动系统在实际工程中的应用案例5.3 教学方法讲授法:讲解气压传动系统的应用领域和实际工程中的应用案例案例分析法:分析实际应用案例,让学生更好地理解气压传动系统的应用5.4 教学评估课堂问答:检查学生对气压传动系统应用领域的理解小组讨论:让学生通过讨论加深对气压传动系统在实际工程中应用的认识第六章:液压系统的故障诊断与维护6.1 教学目标学习液压系统常见故障的诊断方法理解液压系统故障诊断的基本原则掌握液压系统的维护保养知识6.2 教学内容液压系统故障诊断的方法与步骤液压系统故障诊断的基本原则液压系统的维护保养措施6.3 教学方法讲授法:讲解液压系统故障诊断的方法与步骤案例分析法:分析典型液压系统故障案例,提高学生的故障诊断能力实践教学法:让学生在实验室进行液压系统的维护保养操作6.4 教学评估课堂问答:检查学生对液压系统故障诊断方法的理解故障诊断练习:让学生通过实际操作练习液压系统故障诊断第七章:气压传动系统的故障诊断与维护7.1 教学目标学习气压传动系统常见故障的诊断方法理解气压传动系统故障诊断的基本原则掌握气压传动系统的维护保养知识7.2 教学内容气压传动系统故障诊断的方法与步骤气压传动系统故障诊断的基本原则气压传动系统的维护保养措施7.3 教学方法讲授法:讲解气压传动系统故障诊断的方法与步骤案例分析法:分析典型气压传动系统故障案例,提高学生的故障诊断能力实践教学法:让学生在实验室进行气压传动系统的维护保养操作7.4 教学评估课堂问答:检查学生对气压传动系统故障诊断方法的理解故障诊断练习:让学生通过实际操作练习气压传动系统故障诊断第八章:液压与气压传动的应用案例分析8.1 教学目标了解液压与气压传动在工程实际中的应用案例分析液压与气压传动系统在实际工作中的优势与局限性学会分析液压与气压传动系统的设计与实施方法8.2 教学内容液压与气压传动在工程实际中的应用案例分析液压与气压传动系统在实际工作中的优势与局限性液压与气压传动系统的设计与实施方法8.3 教学方法讲授法:讲解液压与气压传动在工程实际中的应用案例案例分析法:分析液压与气压传动系统在实际工作中的优势与局限性小组讨论法:让学生分组讨论液压与气压传动系统的设计与实施方法8.4 教学评估课堂问答:检查学生对液压与气压传动应用案例的理解小组报告:评估学生在小组讨论中的表现和对设计与实施方法的理解第九章:液压与气压传动的节能与环保9.1 教学目标了解液压与气压传动系统中能量损失的原因学习液压与气压传动系统的节能技术理解液压与气压传动系统对环境的影响及环保要求9.2 教学内容液压与气压传动系统中能量损失的原因及减少能量损失的方法液压与气压传动系统的节能技术液压与气压传动系统对环境的影响及环保要求9.3 教学方法讲授法:讲解液压与气压传动系统中能量损失的原因及节能技术互动教学法:引导学生讨论液压与气压传动系统的环保问题实践教学法:让学生在实验室实践节能与环保的相关技术9.4 教学评估课堂问答:检查学生对液压与气压传动节能与环保知识的理解实践报告:评估学生在实践活动中对节能与环保技术的应用能力第十章:液压与气压传动的现代发展趋势10.1 教学目标了解液压与气压传动技术的最新发展趋势学习现代液压与气压传动系统的创新应用理解液压与气压传动技术在未来的发展方向10.2 教学内容液压与气压传动技术的最新发展趋势现代液压与气压传动系统的创新应用液压与气压传动技术在未来的发展方向10.3 教学方法讲授法:讲解液压与气压传动技术的最新发展趋势案例分析法:分析现代液压与气压传动系统的创新应用案例小组讨论法:让学生分组讨论液压与气压传动技术的未来发展方向10.4 教学评估课堂问答:检查学生对液压与气压传动技术最新发展趋势的理解小组报告:评估学生在小组讨论重点和难点解析1. 液压与气压传动的基本概念和原理:重点关注液压与气压传动的工作原理,以及液压与气压传动系统的应用领域。
液压与气压传动课程设计指导书胡竞湘钟定清湖南工程学院机械工程系2007.6目录第1章概述 (1)1.1 课程设计的目的 (1)1.2 课程设计内容 (1)1.3 课程设计的一般步骤 (1)1.4 课程设计要求及完成工作量 (2)1.5课程设计的注意事项 (2)第2章液压与气压传动设计 (4)2.1 明确设计要求 (4)2.2 进行工况分析、确定液压系统的主要参数 (4)2.2.1 载荷的组成和计算 (4)2.2.2 初选系统工作压力 (6)2.2.3 确定执行元件的主要结构参数 (7)2. 2.4 计算液压缸或液压马达所需流量 (7)2.2.5 绘制液压系统工况图 (8)2.3 制定基本方案和绘制液压系统图 (8)2.3.1 制定基本方案 (8)2.3.2 绘制液压系统图 (9)2.4 液压元件的选择与专用件设计 (9)2.4.1液压泵的选择 (9)2.4.2液压阀的选择 (11)2.4.3 辅助元件的选择 (11)2.4.4 液压装置总体布局 (13)2.4.5 液压阀的配置形式 (13)2.4.6 集成块设计 (13)2.5 液压系统性能验算 (14)2.5.1 液压系统压力损失 (14)2.5.2 计算液压系统的发热功率 (15)2.5.3 计篡液压系统冲击压力 (16)2.6 绘制正式工作图,编写技术文件 (16)2.7 液压与气压传动系统设计题例—半自动液压专用铣床液压系统的设计 (16)2.7.1 设计内容及要求 (16)2.7.2 设计方法与步骤 (17)第3章课程设计参考资料 (28)3.1 液压缸 (28)3.1.1 液压缸安装形式 (28)3.1.2 液压缸主要参数及尺寸的确定 (29)3.1.3 液压缸结构设计 (35)3.1.3 总体尺寸确定 (41)3.2 油箱 (42)3.2.1 油箱容积 (42)3.2.2 油箱的结构设计 (44)3.2. 3 油箱的防噪音问题 (45)3.2. 4 其它应注意事项 (45)3.3 液压泵装置 (46)3.3.1 液压泵的安装方式 (46)3.3.2 液压泵与电机的联接 (47)3.3.3 绘制液压泵组工作图 (47)3.4 辅助元件 (48)3.4.1 滤油器 (48)3.4.2 油位指示器 (49)3.4.3 空气滤清器 (49)3.4.4 温度计 (49)3.4.5 压力表与压力传感器 (50)参考文献 (51)第1章概述1.1 课程设计的目的液压与气压传动与机械传动、电气传动并列为当代三大传动形式,是现代发展起来的一门新技术。
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。
液压与气压传动课程设计班级机设 0821姓名黄俊小组其它成员纪堃、韩点点、胡俊、田严华目录题目部分 (1)设计、计算部分一、负载分析 (2)二、液压系统方案设计 (3)三、液压系统的参数计算 (5)(一)液压缸参数计算 (5)(二)液压泵参数计算 (8)四、液压元件的选择 (10)五、验算液压系统性能 (11)(一)压力损失的验算及泵压力的调整 (11)(二)液压系统的发热和温升验算 (14)(附)六、液压阀块的设计(一)液压阀块的三维效果图 (15)(二)液压阀块的二维效果图 (17)液压与气压传动课程设计某卧式单面多空钻孔机床液压系统的设计计算题目部分一、设计课题设计一台卧式单面多轴钻孔机床的液压传动系统,有三个液压缸,分别完成钻削(快进、工进、快退)、夹紧工件(夹紧、松开)、工件定位(定位、拔销)。
其工作循环为:定位→夹紧→快进→工进→快退→拔销松开,如图1所示。
二、原始数据1、主轴数及孔径:主轴6根,孔径Φ14mm;2、总轴向切削阻力:12400N;3、运动部件重量:9800N;4、快进、快退速度:5 mmin;5、工进速度:0.04~0.1mmin;6、行程长度:320mm ;7、导轨形式及摩擦系数:平导轨,f 静=0.2,f 动=0.1; 8、夹紧、减速时间:大于0.2秒; 9、夹紧力:5000~6000N ; 10、夹紧时间:1~2秒;11、夹紧液压缸行程长度:16mm ; 12、快进行程230mm 。
三、系统设计要求1、夹紧后在工作中如突然停电时,要保证安全可靠,当主油路压力瞬时下降时,夹紧缸保持夹紧力;2、快进转工进时要平稳可靠;3、钻削时速度平稳,不受外载干扰,孔钻透时不气冲。
设计、计算部分一、负载分析负载分析中,暂不考虑回油腔的背压力,液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。
在此,我们主要讨论工作液压缸的负载情况。
因工作部件是卧式放置,重力的水平分力为零,这样需要考虑的力有:切削力,导轨摩擦力和惯性力。
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。
液压与气压传动课教案第一章:液压与气压传动概述1.1 液压与气压传动的概念讲解液压与气压传动的定义分析液压与气压传动的特点和应用范围1.2 液压与气压传动的工作原理介绍液压与气压传动的基本原理通过示意图展示液压与气压传动的工作过程第二章:液压元件2.1 液压泵讲解液压泵的分类和工作原理分析各种液压泵的特点和应用范围2.2 液压缸介绍液压缸的分类和工作原理讲解液压缸的结构和性能要求第三章:液压系统的设计与维护3.1 液压系统的设计原则分析液压系统设计的基本原则讲解液压系统设计的方法和步骤3.2 液压系统的维护与管理介绍液压系统的维护内容和注意事项分析液压系统故障的原因和排除方法第四章:气压传动基础4.1 气压传动的概念和工作原理讲解气压传动的特点和应用范围通过示意图展示气压传动的工作过程4.2 气压元件介绍气压泵、气缸等气压元件的结构和工作原理分析各种气压元件的特点和应用范围第五章:气压系统的应用实例5.1 气压控制系统讲解气压控制系统的组成和工作原理分析气压控制系统的应用实例5.2 气压动力系统介绍气压动力系统的组成和工作原理讲解气压动力系统的应用实例第六章:液压系统的应用实例6.1 液压机械控制系统讲解液压机械控制系统的组成和工作原理分析液压机械控制系统的应用实例6.2 液压伺服系统介绍液压伺服系统的组成和工作原理讲解液压伺服系统的应用实例第七章:气压传动系统的设计与维护7.1 气压系统的设计原则分析气压系统设计的基本原则讲解气压系统设计的方法和步骤7.2 气压系统的维护与管理介绍气压系统的维护内容和注意事项分析气压系统故障的原因和排除方法第八章:液压与气压传动的节能与环保8.1 液压与气压传动的节能技术讲解液压与气压传动节能的技术和方法分析节能技术在液压与气压传动中的应用实例8.2 液压与气压传动的环保问题介绍液压与气压传动对环境的影响讲解液压与气压传动环保问题的解决方法第九章:液压与气压传动的技术发展9.1 新型液压与气压传动技术讲解新型液压与气压传动技术的研究和发展分析新型技术在液压与气压传动中的应用实例9.2 液压与气压传动技术的未来发展趋势介绍液压与气压传动技术的未来发展趋势分析未来技术对液压与气压传动行业的影响第十章:实验与实训10.1 液压与气压传动实验安排液压与气压传动的基本实验项目,如液压泵性能实验、液压缸动作实验等讲解实验目的、实验设备和实验步骤10.2 液压与气压传动实训安排液压与气压传动的实训项目,如液压控制系统安装与调试、气压系统设计等讲解实训目的、实训设备和实训步骤第十一章:液压与气压传动的仿真与优化11.1 液压与气压传动仿真技术介绍液压与气压传动仿真技术的基本概念和作用讲解仿真软件的选择和使用方法11.2 液压与气压传动系统的优化分析液压与气压传动系统优化的目的和方法介绍常见的液压与气压传动系统优化技术第十二章:液压与气压传动的故障诊断与维修12.1 液压与气压传动故障诊断技术讲解液压与气压传动故障诊断的方法和流程分析常见故障的原因和解决方法12.2 液压与气压传动设备的维修与保养介绍液压与气压传动设备维修保养的基本知识讲解维修保养的注意事项和常规操作第十三章:案例分析与讨论13.1 液压与气压传动案例分析提供液压与气压传动领域的实际案例,进行分析和讨论引导学生从案例中学习液压与气压传动的设计与应用经验13.2 液压与气压传动技术讨论组织学生对液压与气压传动技术的发展进行讨论引导学生关注液压与气压传动技术的创新与应用第十四章:课程设计与实践14.1 液压与气压传动课程设计安排学生进行液压与气压传动系统的课程设计指导学生完成设计任务,包括系统选型、参数计算、图纸绘制等14.2 液压与气压传动实践项目安排学生参与液压与气压传动实践项目指导学生将理论知识应用于实践,提高实际操作能力第十五章:总结与展望15.1 课程总结回顾整个液压与气压传动课程的主要内容和知识点强调重点和难点,帮助学生巩固所学知识15.2 液压与气压传动技术展望展望液压与气压传动技术的未来发展趋势激发学生对液压与气压传动技术的兴趣和热情重点和难点解析。
襄樊学院机械与汽车工程学院液压与气压传动课程设计任务书系别专业班级姓名一、设计的目的和要求:㈠设计的目的液压传动课程设计是本课程的一个综合实践性教学环节,通过该教学环节,要求达到以下目的:1.巩固和深化已学知识,掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤,培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题能力;2.正确合理地确定执行机构,选用标准液压元件;能熟练地运用液压基本回路、组合成满足基本性能要求的液压系统;3.熟悉并会运用有关的国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。
对学生在计算、制图、运用设计资料以及经验估算、考虑技术决策、CAD 技术等方面的基本技能进行一次训练,以提高这些技能的水平。
㈡设计的要求1.设计时必须从实际出发,综合考虑实用性、经济性、先进性及操作维修方便。
如果可以用简单的回路实现系统的要求,就不必过分强调先进性。
并非是越先进越好。
同样,在安全性、方便性要求较高的地方,应不惜多用一些元件或采用性能较好的元件,不能单独考虑简单、经济;2.独立完成设计。
设计时可以收集、参考同类机械的资料,但必须深入理解,消化后再借鉴。
不能简单地抄袭;3.在课程设计的过程中,要随时复习液压元件的工作原理、基本回路及典型系统的组成,积极思考。
不能直接向老师索取答案。
4.液压传动课程设计的题目均为中等复杂程度液压设备的液压传动装置设计。
具体题目由指导老师分配,题目附后;5.液压传动课程设计一般要求学生完成以下工作:⑴设计计算说明书一份;⑵液压传动系统原理图一张(3号图纸,包括工作循环图和电磁铁动作顺序表)。
二、设计的内容及步骤设计内容1. 液压系统的工况分析,绘制负载和速度循环图;2. 进行方案设计和拟定液压系统原理图;3. 计算和选择液压元件;4. 验算液压系统性能;设计步骤以一般常规设计为例,课程设计可分为以下几个阶段进行。
1.明确设计要求⑴阅读和研究设计任务书,明确设计任务与要求;分析设计题目,了解原始数据和工作条件。
一、设计题目及要求设计题目:一种油压机液压系统设计工作循环:快速下降—压制—保压—快速回退—原位停止性能参数:负载移动部件自重G = 5200压制时工作负载F L1=17000N快速回程工作负载F L2=7000N行程快进140mm压制40mm速度快速下降 6.5m/min压制0.6m/min快速回程 6.5m/min启动时间0.4s保压时间40s设计要求:1.设计计算说明书一份(A4纸,15页左右),内容包括:液压传动方案分析(含负载循环图、速度循环图、工况图等);液压系统的拟定;主要液压元件的设计计算;液压工件和辅助装置的选型;液压系统的性能验算。
2.液压系统原理图和油缸结构示意图各1张(3号图纸)。
二、设计计算原件选择及验算1.运动分析工作循环如上图所示,为快进→共进→快退→原位停止。
2.负载分析1)工作负载快下:F L=G=5200N压制:F L=F L1=17000N快上:F L=F L2=7000N2)惯性负载加速F a1=G△v/g△t=5200/9.81﹡6.5/60/0.4=143.56N减速F a2=G△v/g△t=5200/9.81﹡0.59/60/0.4=130.30N制动F a3=G△v/g△t=5200/9 .81﹡0.6/60/0.4=13.25N反向加速F a4=F a1=143.56N反向制动F a5=F a4=143.56N3)由于液压缸是在铅直方向运动,所以活塞与缸壁的摩擦很小,这里忽略不计。
4)根据以上计算,制作液压缸各阶段中的负载表(ηm=0.91)。
(表1)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启动F=FL100加速F=FL1-G+Fa1-5056-5618快下F=FL1-G -52006444.4减速F=FL1-G-Fa2-5330-5299压制F=FL2-G1180013111制动F=FL2-G-Fa31178713097保压F=FL2-G1180013111反向加速F=FL3-G-Fa4-12344-13716快退F=FL3-G -12200-13556反向制动F=FL3-G+Fa5-12056-13396原位停止F=-G-5200-5778表1说明:1)现规定所有的矢量方向向下为正,向上为负;2)密封负载是指密封装置的摩擦力,其值与密封装置的类型和尺寸、液压缸的制造和油液的工作压力有关,在未完成液压系统设计之前,不知道密封装置的参数,密封负载无法计算,一般用液压缸的机械效率η加以考虑,本设计中取η=0.9。
3、绘制负载图和速度图图1图24、液压缸主要参数的确定1)初选液压缸的工作压力根据分析此设备的负载不大,所以初选液压缸的工作压力为3Mpa 2)计算液压缸尺寸A=F/P=19033.68/3.0/1000000m2=0.00634456m2D=(4A/π)1/2=89.8mm按标准取:D=90mm因为快进、快退速度相同,所以:D=2dd=63.3mm按标准取d=63mm则液压缸的有效作用面积为:无杆腔面积:A1=πD2/4=92cm2π/4=63.62cm2有杆腔面积:A2=π(D2—d2)/4=(92-6.32)cm2π/4=32.44cm23)活塞杆稳定性校核根据液压缸一端支撑一端铰接取末端系数Ψ2=2,活塞杆材料用普通碳钢则:材料强度实验值f=4.9*108.pa。
系数α=1/5000,柔性系数Ψ1=85 ,r k=d/4=15.75,因为1/r k=64<Ψ1*Ψ2=85*1.414=120。
所以有其临界载荷F k:Fk =fA/[1+α(1/rk)2/Ψ2]=1440260N。
当取安全系数nk=4时Fk /nk=1440260N/4=360065N>19033.68N。
所以,满足稳定性条件。
4)求液压缸的最大流量q快下=A1﹡V快下=41.353L/minq慢下=A1﹡V慢下=3.8172L/minq快上=A2﹡V快上=21.216L/min5)绘制工况图工作循环中各个工作阶段的液压缸压力、流量和功率如表所示工况压力p/Mpa 流量q/(L/min) 功率P/W 快进 1.27 41.353 875压制 2.89 3.8572 186快退 6.04 21.216 2136表2快下压制快退图35、液压系统图的拟定液压系统图是拟定,主要是考虑以下几个方面的问题:(1)供油方式从工况图分析可知,该系统在快上和快下时所需流量较大,且比较接近,在慢上时所需的流量较少,因此从提高系统的效率,节省能源的角度考虑,采用单个定量泵的供油方式显然是不适合的,宜选用双联式定量叶片泵作为油源。
(2)调速回路由工况图可知,该系统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回路。
(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,所以采用又行程开关发讯控制二位二通电磁阀来实现速度的换接。
(4)平衡及锁紧为防止在上端停留时重物下落和在停留期间内保持重物的位置,用换向阀来维持。
图4动作快下压制快退6 右侧右侧左侧11 右侧左侧右侧12 左侧左侧左侧表34. 确定液压缸规格和电动机功率及型号(1)确定液压泵的压力液压泵的工作压力应当考虑液压缸的最高有效工作压力和管路系统的压力损失。
所以泵的工作压力为:P泵=P I+ ΣΔP其中取0.5MPa所以P额=1.5P泵=4MPa(2)计算液压泵流量液压泵最大流量q泵应为q泵=kq maxk—泄露系数其中qmax—缸所需的最大流量k = 1.1 ~ 1.3 取k = 1.2则q泵=kq max= 1.2 ×20.6 =24.5L / min(3)选择液压泵规格型号由P额及q泵查有关手册,选用YB-25 型单级叶片泵,该泵的基本参数为流量q=25L/min,压力为 6.3MPa,转速n=960rpm,容积效率η容≥ 0.9 .质量9kg 驱动功率4kw(电动机转速1450r/min.总效率η总=0.7 )(4)确定电动机的功率及型号由工况图可知,液压缸最大输出功率在快退阶段。
快退时,管路损失ΔP = 0.2MPa,泵总效率η泵=0.7 ,则电动机功率查阅电动机样本,选用Y100L1-4 电动机,其额定功率为 2.2kw,额定转速为1430r/min,效率81%,重量34Kg。
5. 液压元件及辅助元件的选择(1)元件的选择各元件的型号及规格见下表序号名称通过流量L/min 型号及规格1 滤油器11.47 XLX-06-802 双联叶片泵9.75 YB-6.3/6.33、5、8、9 溢流阀 3.375 YF3-10B4、7 单向阀 4.875 AF3-Ea10B6 三位四通电磁换向阀9.75 34EF3Y-E10B10 调速阀9.75 AQF3-E10B11 两位三通换向阀8.21 23EF3-E10B12 两位两通换向阀8.21 22EF3-E10B14 压力表Y-100T15 电动机Y90S-6 (2)油管的计算与选择按管路允许流速进行计算,主油路压油管流量q = 51l / min ,允许流量取V=4m/s ,则管径d为可选择内径为的油管。
出油管内径尺寸按流量q=21.7l/min,V=1.5m/s来计算则出油管内径为可选择内径为16mm的油管6. 油箱容量的确定(1)容积计算系统为冲压系统,油箱有效容量按泵流量 K=(5-7)倍确定,油箱容积 VV= k⋅q泵=(5 - 7)q泵=(5 − 7)× 21.7 = 90 ~ 125L三、液压系统的验算1.回路压力损失的验算由于在整个循环过程中,工进的时候压力损失最大故只要工进时的压力损失满足要求则其余情况下的压力损失都满足要求则工进时的压力损失为∑ΔP =∑ΔP沿程+∑ΔP阀式中: ∑ ΔP -工进时的总的压力损失之和∑ ΔP沿程-工进时的沿程压力损失之和∑ ΔP阀-工进时的个阀的局部损失之和设该液压系统的进,回油管的长度为2m 油管的内径选则φ 16mm 的选用L-HL32 号液压油其油温在15o 时的运动黏度ν = 1.5cm2/ s ,的密度为ρ = 920kg / m3由连通中的流量相等可得回油路中的速度是3.3m/s则雷诺数为可知为层流=()+()+()=622000Pa=0.622MPa<1MPa故压力损失符合要求。
2.温升验算由于工作阶段占整个工作循环的时间最长,所以考虑工作时温升(1)求发热功率:变量叶片泵岁压力增加,泄露也增加,泄露很低,取泵的效率则有pH(2)温升计算系统取油箱容积V=120L,油箱通风情况良好,则油液温升而所以合格总结液压课程设计是我们车辆工程专业课程知识综合应用的实践训练,它虽不像毕业设计那么主要,但它也是我们迈向社会,从事职业工作前一个必不少的过程.“千里之行始于足下”,通过这次课程设计,我们深深地体会到这句千古名言的真正含义。
我们今天认真的进行课程设计,学会脚踏实地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。
说实话,液压课程设计真的有点累。
因为时间很短,只有一周的时间,明显是不够的。
我们七人明确分工,又相互学习,认真讨论,虽然有很多东西是不会的,但我们经过查阅书籍及网络资料,最终都解决了。
当我们着手清理自己的设计成果,漫漫回味这一周的心路历程,一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消。
虽然这是我们刚学会走完的第一步,也是人生的一点小小的胜利,然而它令们我感到自己成熟的许多,同时它让我们感觉到了团队的力量以及合作的益处。
通过这次的液压课程设计,使我深深体会到,干任何事都必须耐心,细致.液压课程设计过程中,许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱:有几次都是计算带数据出问题,因为不小心我计算出错,只能重来。
所以说,做学问一定要脚踏实地,一丝不苟。
认真对待的良好习惯,这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。
短短一周的液压课程设计,使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏,自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足,学习了那么多的知识,今天才知道自己并不会用。
总之,这次课程设计对我们的能力是一次升华,它将影响着我们在知识的道路上越走越远。
参考文献1. 《液压与气压传动》.姜继海等主编.北京.机械工业出版社.20022. 《液压系统设计简明手册》.杨培元等主编.北京.机械工业出版社.19943. 《液压系统设计指南》.哈尔滨. 哈尔滨理工大学4. 《机械制造工艺及设备设计手册》. 李云主编.北京.机械工业出版社5. 《液压系统设计图》.周士昌主编.北京.机械工业出版社6. 《机械设计零件手册》.液压分册。