《汽车液压与气压传动》课程设计
目录
一、明确液压系统的设计要求··4
二、负载分析··4
三、负载图和速度图的绘制··5
四、液压缸主要参数的确定··6
五、液压系统图的拟定··8
六、液压元件的选择··12
七、液压系统的性能验算··14
小结··16
参考书目·16
引言
液压传动是用液体作为介质来传递能量的，液压传动有以下优点：易于获得较大的力或力矩，功率重量比大，易于实现往复运动，易于实现较大围的无级变速，传递运动平稳，与机械传动相比易于布局和操纵，易于防止过载事故，自动润滑、元件寿命较长，易于实现标准化、系列化。
液压传动的基本目的就是用液压介质来传递能量，而液压介质的能量是由其所具有的压力及力流量来表现的。而所有的基本回路的作用就是控制液压介质的压力和流量，因此液压基本回路的作用就是三个方面：控制压力、控制流量的大小、控制流动方向。所以基本回路可以按照这三方面作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。
液压系统已经在各个部门得到广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部门就越多。
一、明确液压系统的设计要求
单面多轴钻孔组合机床，动力滑台的工作循环是：快进——工进——快退——停止。液压系统的主要性能参数要求如下，轴向切削力为24000N；滑台移动部件总质量为510kg；加、减速时间为0.2s；采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1；快进行程为200mm，工进行程为100mm，快进与快退速度相等，均为3.5m/min，工进速度为30~40mm/min。工作时要求运动平稳，且可随时停止运动。试设计动力滑台的液压系统。
二、负载分析
(1)工作负载
F t=24000N
(2)惯性负载
F m=（G/g）（Δv/Δt）=510×（3.5/60×0.2）N=149N
（3）阻力负载
静摩擦阻力 F fs=0.2×5100N=1020N
动摩擦阻力 F fd=0.1×5100N=510N
由此得出液压缸在各工作阶段的负载，见表1
表1 液压缸在各工作阶段的负载值
注：1.液压缸的机械效率0.9；
2.不考虑动力滑台上颠覆力矩的作用。
三、负载图和速度图的绘制
负载图按上述值绘制，如下图所示。
速度图按已知数值v1=v3=3.5m/min,l1=200mm,l2=100mm,快退行程l3=l1+l2=300mm和工进速度v2等绘制，如下图所示。
四、液压缸主要参数的确定
由表2和表3可知，组合机床液压系统在最大负载约为25kN时，宜取
p1=3.5MPa
表2 各类设备常用的工作压力
表3 按负载选取执行元件工作压力
由于工作进给速度与快速运动速度差别较大，且快进、快退速度要求相等，从降低总流量需求来考虑，应采用单杆双作用液压缸的差动连接方式。这种情况下，应把液压缸设计成无杆腔工作面积A1是有杆腔工作面积A2两倍的形式，即活塞杆直径d与缸筒直径D成d=0.707D的关系。
工进过程中，当孔被钻通时，由于负载突然消失，液压缸有可能会发生前冲的现象，因此液压缸的回油腔应设置一定得被压（通过设置背压阀的方式），根据《液压设计手册》选取此背压值为为p2=0.8MPa。
快进时液压缸虽然作差动连接，但连接管路中不可避免地存在着压降Δp，且有杆腔的压力必须大于无杆腔，估算是可取Δp=0.5MPa；快退时回油腔中是有背压的，这时p2=亦可按0.5MPa估算。
由工进时的推力计算液压缸面积，即F/ηm=A1p1-A2p2= A1p1-（A1/2）p2代入数值求得 A1=87.85cm2 D=10.58cm
根据GB/T2348—1993对液压缸缸筒径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定，圆整后，取标准值得D=11cm、d=8cm。由此求得液压缸两腔的有效面积为A1=95.03cm2，A2=44.77cm2。经检验，活塞杆的强度和稳定性均符合要求。
根据上述D与d的值，可估算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量、和功率，见表4。
表4 液压缸在不同工作阶段的压力、流量和功率值
据此绘出工况图，如下图所示。
组合机床液压缸工况图
五、液压系统图的拟定
(1)液压回路的选择
首先选择调速回路。由工况图中的一些曲线得知，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，可采用进口节流的调速形式。为
解决进口节流调速回路在孔钻通时的滑台突然前冲现象，回油路上要设置背阀由于液压系统选用了节流速度的方式，系统中油液的循环必然是开始的。
从工况图中可以清楚地看到，在这个液压系统的工作循环，液压缸交替
地要求油源提供低压、大流量和高压、小流量的油液。最大流量与最小流量之比约为53，而快进快退所需的时间t1和工进所需的时间t2分别为
t1 = （l1/v1） + （l3/v3） =8.57s
t2 =l2/v2=171.5s
亦即t2/t1=20。因此，从提高系统效率、节省能量的角度上来看，采用单个
3 表1-2良好路面上常用轮胎滚动阻力系数
u a max + e e C D ——空 气 阻 力 系 数 ， 取 C D =0.9； 一 般 中 重 型 货 车 可 取 0.8~1.0； 轻 型 货 车 或 大 客 车 0.6~0.8；中小型客车 0.4~0.6；轿车 0.3~0.5；赛车 0.2~0.4。 A ——迎风面积, m 2 ,取前轮距 B 1 ×总高 H ， A =2.465 ? 3.53 m 2 u a max ——该载货汽车的最高车速， u a max =90km ／h 。 将各值带入式 1-1 得： 也可以利用比功率的统计值来确定发动机的功率值： 比功率 = 1000P max m a = fg C D A 3.600ηT 76.14m a ηT u a max 3 （1-2） 求得比功率为 6.311kw 。 因此，通过比功率计算得，该汽车选用发动机的功率 kw 参考日本五十铃、德国奔驰等同类型车型，同时由于该载货汽车要求的最高车速相对较高，因此应 使其比功率相对较大，所选发动机功率应不小于 195.61KW ，初步选择发动机的最大功率为 200 kW ；发 动机最大功率时的转速 n p ,初取 n p =2200r/min 。 1.1.2 发动机最大转矩及其转速的确定 当发动机最大功率和其相应转速确定后，可用下式确定发动机的最大扭矩。 （1-3） 式中 T e max ——发动机最大转矩，N.m ； α ——转矩适应性系数， α ＝ T e max T p T p ——最大功率时的转矩，N.m ； α 的大小标志着当行驶阻力增加时，发动机外特性曲线自动增加转矩的能力， α 可参考同类发动机数值 选取，初取 α =1.05； P max ——发动机最大功率，kW ； n p ——最大功率时的转速，r/min 。
沈阳航空工业学院 课程设计 （说明书） 课程名称汽车设计课程设计 专业机械设计制造及其自动化 班级 6406110 学号 200604061345 姓名刘大慧 指导教师王文竹
目录 1 汽车的总体设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1.1汽车总体设计的特点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1 1.2汽车总体设计的一般顺序- - - - - - - - - - - - - - - - -- - - 1 1.3布置形式- - - - - - - - - - - - - - - - -- - -- - - - - - - -3 1.4轴数的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -4 1.5 驱动形式的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- -4 2 载货汽车主要技术参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - -5 2.1汽车质量参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.1汽车载荷质量的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.2整车整备质量的预估- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.3汽车总质量的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.4汽车轴数和驱动形式的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.1.5汽车的轴荷分配- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 2.2汽车主要尺寸的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.2.1汽车轴距L确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.2.2汽车的前后轮距B1和B2- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.2.3汽车前悬Lf和后悬LR的确定- - - - - - - - - - - - - - - - -- - 6 2.2.4汽车的外廓尺寸- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 2.3汽车主要性能参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - --- - 7 2.3.1汽车动力性参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.3.2汽车燃油经济性参数的确定 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 2.3.3汽车通过性性参数的确定- - - - - - - - - - - - - - - - -- - 8 2.3.4汽车制动性参数的确定 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8 3载货汽车主要部件的选择和布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 3.1发动机的选择与布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- --- 9 3.1.1发动机型式的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- -- 9 3.1.2发动机主要性能指标的选择- - - - - - - - - - - - - - - - - - -- 9
汽车液压与气压传动课程设计
中南林业科技大学 交通运输与物流学院 《汽车液压与气压传动》 课程设计 课题名称：专用钻床的液压分析 专业班级： 12级交通运输3班 学生姓名：宋宇 学号： 1009 指导教师：周秦源 5月10日
设计任务书 （一）设计课题和原始数据11、试设计一专用钻床的液压系统，要求完成“快进-工作-快退-停止（卸荷）”的工作循环。 已知：切削阻力为13412N，运动部件自重为5390N，快进行程为300mm，工进行程为100mm，快进，快退运动速度为4.5m/min,工进速度为60-1000mm/min，加速和减速时间为△t=0.2s,机床采用平导轨，摩擦系数为Fs=0.2,Fd=0.1 （二）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.钻削是速度平稳，不受外载干扰，孔钻透时不前冲。（三）最后提交内容（电子稿和打印稿各一份） 1.设计说明书一份 2.液压系统原理图（A3） 3.液压缸结构图（A3）
目录 课程设计任务书 (1) 一、液压与气压传动设计任务 1.1设计题目及要求 (3) 1.2设计目的 (3) 1.3设计步骤和内容 (3) 二、工况分析 2.1动作要求分析 (3) 2.2负载分析 (4) 2.3负载图和速度图的绘制 (4) 2.4液压缸主要参数确定 (5) 三、液压系统方案设计 3.1确定液压泵类型及调速方式 (8) 3.2选用执行元件 (8) 3.3快速运动回路和速度换接回路 (8) 3.4换向回路的选择 (8) 3.5定位夹紧回路的选择 (8)
1、液压传动之所以能得到广泛的应用，是由于它具有以下的主要优点： (1)由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。 (2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如，相同功率液压马达的体积为电动机的12%～13%。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至W(牛/瓦),发电机和电动机则约为W。 (3)可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达1∶2000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。 (4)传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。正因为此特点，金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采用液压传动。 (5)液压装置易于实现过载保护——借助于设置溢流阀等，同时液压件能自行润滑，因此使用寿命长。 (6)液压传动容易实现自动化——借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。 (7)液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。 液压传动的缺点是： (1)液压系统中的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使得液压传动不能保证严格的传动比。 (2)液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体粘性变化，引起运动特性的变化，使得工作的稳定性受到影响，所以它不宜在温度变化很大的环境条件下工作。 (3)为了减少泄漏，以及为了满足某些性能上的要求，液压元件的配合件制造精度要求较高，加工工艺较复杂。 (4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。 (5)液压系统发生故障不易检查和排除。 总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有些缺点正在逐步加以克服。液压传动有着广泛的发展前景。 2、气压传动的优点
XX大学 汽车设计课程设计说明书设计题目：轿车转向系设计 学院：X X 学号：XXXXXXXX 姓名：XXX 指导老师：XXX 日期：201X年XX月XX日
汽车设计课程设计任务书 题目：轿车转向系设计 内容： 1.零件图1张 2.课程设计说明书1份 原始资料： 1.整车性能参数 驱动形式4 2前轮 轴距2471mm 轮距前/后1429/1422mm 整备质量1060kg 空载时前轴分配负荷60% 最高车速180km/h 最大爬坡度35% 制动距离（初速30km/h） 5.6m 最小转向直径11m 最大功率/转速74/5800kW/rpm 最大转矩/转速150/4000N·m/rpm 2.对转向系的基本要求 1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕顺时转向中心旋转； 2）操纵轻便，作用于转向盘上的转向力小于200N； 3）转向系的角传动比在15~20之间，正效率在60%以上，逆效率在50%以上；4）转向灵敏； 5）转向器和转向传动机构中应有间隙调整机构； 6）转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。
目录 序言 (4) 第一节转向系方案的选择 (4) 一、转向盘 (4) 二、转向轴 (5) 三、转向器 (6) 四、转向梯形 (6) 第二节齿轮齿条转向器的基本设计 (7) 一、齿轮齿条转向器的结构选择 (7) 二、齿轮齿条转向器的布置形式 (9) 三、设计目标参数及对应转向轮偏角计算 (9) 四、转向器参数选取与计算 (10) 五、齿轮轴结构设计 (12) 六、转向器材料 (13) 第三节齿轮齿条转向器数据校核 (13) 一、齿条强度校核 (13) 二、小齿轮强度校核 (15) 三、齿轮轴的强度校核 (18) 第四节转向梯形机构的设计 (21) 一、转向梯形机构尺寸的初步确定 (21) 二、断开式转向梯形机构横拉杆上断开点的确定 (24) 三、转向传动机构结构元件 (24) 第五节参考文献 (25)
《汽车液压与气压传动》第一章液压与气压传动和液力技术 1. 名词 （1 为工作介质，以密闭系统中的液体压力能的形式来传递能量的一种传动方式。（2 液压传动装置的本质是一种能量转换装置。 （3 是气压系统中特殊的注油装置，即将润滑油雾化后经压缩空气携带进入系统中各润滑部位以满足润滑要求的装置。 （4 装置，指空气过滤器、减压阀和油雾器的组合装置。2．简述题 控制元件辅助元件。执行元件有液压缸和液压马达。 能力大、可实现无级调速、调速范围大、惯性小、反应快，变速性能好、可实现高频率的换向；与电控系统结合自动化程度高，控制及调节简单、省力、操作方便，并且易于实现过载保护。 快，速度稳定性差，工作压力低，输出力较小，适用于小功率工况、 及远距离传动及恶劣的环境。作迅速、反应快，工作环境 适应性强，安全性好，能实 现过载保护和无级调速，压 缩空气来源方便，经济性 好，空气粘度小，流动损失 小，适合于远距离传动等优 点。但其具有速度稳定性 差，排气噪声大，工作压力 较低，输出力较小等缺点。 液压传动装置的本质是一 种能量转换装置。液压传动 装置能量转换过程：液压传 动装置先将机械能转换为 液体的液压能，再将液压能 转换为机械能做功。 第二章液压传动的流体力 学基础 1．名词 （1 单位面积上所受的法向力。 （2 时间内流过某通流截面的 液体体积。 第三章液压泵和液压马达 1．名词 （1 指液压泵在正常工作条件 下，按试验标准的规定，能 连续运转的最高压力。 （2 作压力）：液压泵工作时输 出油液的压力。 （3 的输出压力超过额定压力 称为过载。 （4 泵每转一转理论上（即在无 泄漏的情况下）应排出的油 液体积称为液压泵的排量。 （5 指不考虑泄漏，泵在单位时 间内理论上可排出的液体 体积。 液压泵的额定流量：指在额 定转速和额定压力下泵输 出的流量。 实际状态下，考虑油液的泄 漏等原因，单位时间内实际 排出的液体体积。 液压泵的实际流量与理论 流量的比值。 途径有三处，即通过齿轮两 端面和盖板间的端面间隙， 通过泵体内孔和齿顶圆间 的径向间隙，齿轮啮合处的 间隙。最严重的泄漏部位是 通过齿轮两端面和盖板间 的端面间隙。 率高、泄漏少，工作压力高， 易实现变量；结构复杂、成 本高，对油液污染敏感等。 适用于工作压力高的场合。 第四章液压缸 1．名词 （2）差动连接的单活塞杆 液压缸称为差动液压缸。 第五章液压控制阀 1．名词 换向 阀与外界相通的主油口称 为换向阀的“通”。 ：换向 阀阀芯与阀体的相对工作 位置称为换向阀的“位”。 ： 三 位换向阀在中位时各通口 的连通方式称为换向阀的 中位机能，它体现了换向阀 的控制机能。 指在不发生节流口堵塞 现象的条件下又能正常工 作的最小流量。 （5 调速阀能保持流量稳定，其 内部减压阀具有补偿压力 的作用，可使节流口前后压 差保持近似不变，从而使流 量保持近似恒定的特性。 （6 不对换向阀施加外力的情 况下阀芯所处的位置 2．简述题 阀是可以根据需要来实现 逆向流动的单向阀。 液控单 向阀具有的良好的反向密 封性能，常被用于执行元件 需要长时间保压、锁紧，或 用于防止立式液压缸由于 自重而下沉等情况。 换向 阀利用阀芯和阀体间的相 对位置的改变来实现某些 油路的接通和断开，以满足 液压系统各换向功能，用于 控制执行元件运动方向。 常用换向阀的通路数有：常 用换向阀有二通、三通、四 通及五通。
1-5．如图所示，一具有一定真空度的容器用一根管子倒置于一液面与大气相通的水槽中，液体在管中上升的高度h = 1m ，设液体的密度为ρ= 1000㎏/m 3 ，试求容器内的真空度。 解：以液面为等压面， p +ρgh = p a 所以真空度为 p a －p = ρgh 1-7.图1-3531200/B kg m ρ=，A Z 求A 、B 之间的压力差。 2-1.某液压泵的输出压力为5MPa ，排量为10mL/r ，机械效率为0.95，容积效率为0.9，当转速为1200r/min 时，泵的输出功率和驱动泵的电动机的功率各为多少？ 解：已知： 6305,10/1010/,0.95,0.9,1200/min m v p MPa V mL r m r n r ηη-===?=== 则泵的输出功率： 66300051010101200 0.9100.960 t v P p q p q kw η--????===??= 驱动泵的电动机功率：
0.9 1.0530.950.9 i P kw P kw η = = =? 2-2.某液压泵在转速n=950r/min 时，排量为v=168ml/r 。在同样的转速和压力29.5MP a 时，测得泵的实际流量为150L/min ，总效率η=087，求： (1) 泵的理论流量； (2) 泵在上述工况下的泵的容积效率机械效率； (3) 泵在上述工况下所需的电动功率； (4) 驱动泵的转矩多大？ 解：(1) 泵的理论流量 q t =v ·n=168×950=159600ml/min=159.6L/min=2.66×10-3m 3 /s （2）94.060 /106.15960/101503 3=??==--t v q q η 93.094 .087 .0.=== ∴=v m m V ηηηηηη (3) 电机的驱动功率 6329.51015010/60 84770()84.770.87 O i P pq P W kW ηη-???===== (4) 驱动泵的转矩 284770852.53()22 3.14950/60 i i i i i p T nT P T N m n ωππ==∴= ==??? 另解: ) (77.8453.85260/95014.322)(53.85287 .060/95014.3260 /10150105.292236KW nT p m N n pq T nT pq i i i i =???==?=??????==∴= -πηππη 3-1.液压马达的排量V=250 ml/r ，入口压力p 1=10.5MPa ，出口压力p 2=1.0MPa ，容积效率ηv =0.92，机械效率ηm =0.9，若输入流量q=22 L/min ，求马达的实际转速n 、输出转矩T 、输入功率和输出功率各为多少？ 解：
《汽车设计》课程设计任务 第一组：总布置 总布置各组可用AutoCAD绘制总布置图，各组分图层布置相应总成或规定部分，最终汇总成总布置图。总体组协调各总成的布置。 任务1： 第一、二周：总体参数测绘 ●通过测绘和试验方式得到轮距离、轴距、轮距、前后悬、外廓尺寸、整备质量、总质量、 轴荷分配、最小转弯直径、通过性参数等相关参数。 ●结合各部分布置方案，绘制原车总布置图。 ●周五9.16提交总布置图。 第三、四周：总体性能参数计算 ●根据总体参数，计算通过性参数、平顺性参数、制动性参数、动力性参数等。 ●结合各总成的改进方案，绘制改进后的总布置图。 ●周五9.23中期检查过程报告 ●周五9.30提交设计说明书和总布置图。 任务2： 第一、二周：驾驶舱布置测绘 ●测绘得到座椅、方向盘、制动踏板、油门踏板、驻车制动、仪表或控制开关的布置位置， 对人机进行评价。 ●周五9.16提交驾驶舱布置图。 第三、四周：驾驶舱布置改进 ●根据测绘和分析结果，按照人机和安全性要求对驾驶舱布置进行改进。 ●绘制改进后的驾驶舱布置图。 ●周五9.23中期检查过程报告 ●周五9.30提交设计说明书和驾驶舱布置图。 任务3：车身布置 第一、二周：车身布置测绘 ●与车身组一同完成车架、车身上各附件、各总成安装装置等零部件的测绘 ●完成车身总布置图 ●周五9.16提交驾驶舱布置图。 第三、四周：车身布置改进 ●结合车身结构分析结果，完成对车身布置的修改 ●和悬架组合作完成后悬架修改，完成修改后车架的设计 ●绘制改进后的车身布置图 ●周五9.23中期检查过程报告 ●周五9.30提交设计说明书和车身布置图。 任务4： 第一、二周：底盘布置 ●与悬架组合作，测绘前后悬架结构形式，主观评价其性能，完成悬架布置图。
《液压与气压传动》课程自评报告 《液压与气压传动》是我院机械设计及其自动化、车辆工程、汽车服务工程、交通运输等本科专业的一门专业核心课程。以《机械制图》、《理论力学》、《机械原理》等先修课程为基础，为其为续各专业课程的学习打好基础。本课程的主要任务是使学生掌握流体力学的基本原理，液压与气压传动元件及系统的基本原理、基本结构、基本性能及基本应用，并具有设计液压与气压传动系统和分析阅读液压与气压系统图的能力。是培养学生综合运用所学知识、理论联系实际、解决实际问题的能力及训练工程技术人员基本素质、促进学生全面发展的主干课程。 本课程以流体力学为基础，以系统为主线，以液压与气压传动回路为基本框架，以能初步设计液压与气压传动系统为目的，以实验教学和工程应用为巩固所学内容的主要手段，使学生对《液压与气压传动》方面的基础知识有全面的了解，掌握重点内容，以便于和其它课程进行有机的结合，达到所要求的教学目的。 一、课程建设的目标、规划，采取的主要措施 聊城大学机械与汽车工程学院（原名汽车与交通工程学院）在2003年建院之初即开设《液压与气压传动》课程，当时是针对汽车制造技术及交通运输两专科专业学生授课。后来随着学院的发展，逐步在机械设计制造及其自动化、车辆工程、汽车服务工程、交通运输等本科专业开设。教学团队紧紧围绕专业培养目标，以技能训练为突破口，重视基础知识的学习、运用和指导作用，突出学以致用、理论联系实际的教学原则，认真组织教学，取得了好的教学效果，现已成为学院重点支持的课程。 在课程建设过程中，课程组秉承我校扎根地方、服务区域经济发展的指导方针，确定了以培养应用型人才和“双师”型人才为方向的建设目标。为此课程组全体教师围绕课程建设的最终目标，紧跟教育部关于“卓越工程师”培养目标的考核体系构建课程平台，采用“理论教学、实践教学、前沿引学、自主研学、科研推学和网络助学”六位一体的教学模式进行了长期的规划，并取得了一定成效。制定了该课程的实验教学大纲及实验指导书、在学院的支持下已建设了课程网站、承担了“液压与气压传动实验教学改革与实践”等几项校级教改课题等。计划在2013年建成校
1-1 填空题 1.液压传动是以（液体）为传动介质，利用液体的（压力能）来实现运动和动力传递的一种传动方式。 2.液压传动必须在（密闭的容器内）进行，依靠液体的（压力）来传递动力，依靠（流量）来传递运动。 3.液压传动系统由（动力元件）、（执行元件）、（控制元件）、（辅助元件）和（工作介质）五部分组成。 4.在液压传动中，液压泵是（动力）元件， 它将输入的（机械）能转换成（压力）能，向系统提供动力。 5.在液压传动中，液压缸是（执行）元件， 它将输入的（压力）能转换成（机械）能。 6.各种控制阀用以控制液压系统所需要的（油液压力）、（油液流量）和（油液流动方向），以保证执行元件实现各种不同的工作要求。 7.液压元件的图形符号只表示元件的（功能），不表示元件（结构）和（参数），以及连接口的实际位置和元件的（空间安装位置和传动过程）。 8.液压元件的图形符号在系统中均以元件的（常态位）表示。 1-2 判断题 1.液压传动不易获得很大的力和转矩。（ × ） 2.液压传动装置工作平稳，能方便地实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。（ × ） 3.液压传动与机械、电气传动相配合时， 易实现较复杂的自动工作循环。（ √ ） 4.液压传动系统适宜在传动比要求严格的场合采用。（ × ） 2-1 填空题 1．液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的（可压缩性），可用（体积压缩系数）或（体积弹性模量）表示，体积压缩系数越大，液体的可压缩性越（大）；体积弹性模量越大,液体的可压缩性越（小）。在液压传动中一般可认为液体是（不可压缩的）。 2．油液粘性用（粘度）表示；有（动力粘度）、（运动粘度）、（相对粘度）三种表示方法； 计量单位m 2/s 是表示（运动）粘度的单位；1m 2/s ＝（106 ）厘斯。 3．某一种牌号为L-HL22的普通液压油在40o C 时（运动）粘度的中心值为22厘斯cSt(mm 2 /s )。 4. 选择液压油时，主要考虑油的（粘度）。（选项：成分、密度、粘度、可压缩性） 5．当液压系统的工作压力高，环境温度高或运动速度较慢时，为了减少泄漏，宜选用粘度较（高）的液压油。当工作压力低，环境温度低或运动速度较大时，为了减少功率损失，宜选用粘度较（低）的液压油。 6. 液体处于静止状态下，其单位面积上所受的法向力，称为（静压力），用符号（p ）表示。其国际单位为（Pa 即帕斯卡），常用单位为（MPa 即兆帕）。 7. 液压系统的工作压力取决于（负载）。当液压缸的有效面积一定时，活塞的运动速度取决于（流量）。 8. 液体作用于曲面某一方向上的力，等于液体压力与（曲面在该方向的垂直面内投影面积的）乘积。 9. 在研究流动液体时，将既（无粘性）又（不可压缩）的假想液体称为理想液体。 10. 单位时间内流过某通流截面液体的（体积）称为流量，其国标单位为 （m 3/s 即米 3 /秒），常用单位为（L/min 即升/分）。 12. 液体的流动状态用（雷诺数）来判断，其大小与管内液体的（平均流速）、（运动粘度）和管道的（直径）有关。 13. 流经环形缝隙的流量，在最大偏心时为其同心缝隙流量的（）倍。所以，在液压元件中，为了减小流经间隙的泄漏，应将其配合件尽量处于（同心）状态。 2-2 判断题 1. 液压油的可压缩性是钢的100～150倍。（√） 2. 液压系统的工作压力一般是指绝对压力值。（×） 3. 液压油能随意混用。（×） 4. 作用于活塞上的推力越大，活塞运动的速度就越快。（×） 5. 在液压系统中，液体自重产生的压力一般可以忽略不计。 （√） 6. 液体在变截面管道中流动时，管道截面积小的地方，液体流速高，而压力小。（×） 7. 液压冲击和空穴现象是液压系统产生振动和噪音的主要原因。（√） 3-1 填空题 1．液压泵是液压系统的（能源或动力）装置，其作用是将原动机的（机械能）转换为油液的（压力能），其输出功率用公式（pq P ?=0或pq P =0）表示。 2．容积式液压泵的工作原理是：容积增大时实现（吸油） ，容积减小时实现（压油）。 3．液压泵或液压马达的功率损失有（机械）损失和（容积）损失两种；其中（机械）损失是指泵或马达在转矩上的损失，其大小用（机械效率ηm ）表示；（容积）损失是指泵或马达在流量上的损失，其大小用（容积效率ηv ）表示。
汽车设计——钢板弹簧课程设计 专业：车辆工程 教师：R老师 姓名：XXXXXX 学号：200XYYYY 2012 年7 月3 日
课程设计任务书 一、课程设计的性质、目的、题目和任务 本课程设计是我们在完成基础课、技术基础课和大部分专业课学习后的一个教学环节，是培养我们应用已学到的理论知识来解决实际工程问题的一次训练，并为毕业设计奠定基础。 1、课程设计的目的是： （1）进一步熟悉汽车设计理论教学内容； （2）培养我们理论联系实际的能力； （3）训练我们综合运用知识的能力以及分析问题、解决问题的能力。 2、设计题目: 设计载货汽车的纵置钢板弹簧 (1) 纵置钢板弹簧的已知参数 序号弹簧满载载荷静挠度伸直长度U型螺栓中心距有效长度 1 19800N 9.4cm 118cm 6cm 112cm 材料选用60Si2MnA ,弹性模量取E=2.1×105MPa 3、课程设计的任务： （1）由已知参数确定汽车悬架的其他主要参数； （2）计算悬架总成中主要零件的参数； （3）绘制悬架总成装配图。 二、课程设计的内容及工作量 根据所学的机械设计、汽车构造、汽车理论、汽车设计以及金属力学性能等课程，完成下述涉及内容： 1．学习汽车悬架设计的基本内容 2．选择、确定汽车悬架的主要参数 3．确定汽车悬架的结构 4．计算悬架总成中主要零件的参数 5．撰写设计说明书 6．绘制悬架总成装配图、零部件图共计1张A0。 设计要求： 1. 设计说明书 设计说明书是存档文件，是设计的理论计算依据。说明书的格式如下： （1）统一稿纸，正规书写； （2) 竖订横写，每页右侧画一竖线，留出25mm空白，在此空白内标出该页中所计算的主要数据； （3) 附图要清晰注上必要的符号和文字说明，不得潦草； 2. 说明书的内容及计算说明项目 (1)封面；（2）目录；（3）原始数据及资料；（4）对设计课题的分析；（5）汽车纵置钢板弹簧简图；（6）设计计算；（7）设计小结（设计特点及补充说明，鉴别比较分析，个人体会等）；（8）参考文献。 3. 设计图纸 1）装配总图、零件图一张（0＃）；
西安交通大学 汽车设计课程设计说明书 载货汽车汽车动力总成匹配与总体设计 姓名： 班级： 学号： 专业名称： 指导老师： 日期：2104/12/1
题目： 设计一辆用于长途运输固体物料，载重质量20t 的重型货运汽车。 整车尺寸：11980mm×2465mm×3530mm 轴数：4；驱动型式：8×4；轴距：1950mm+4550mm+1350mm 额定载质量：20000kg 整备质量：11000kg 公路最高行驶速度：90km/h 最大爬坡度：大于30% 设计任务： 1) 查阅相关资料，根据题目特点，进行发动机、离合器、变速箱传动轴、 驱动桥、车轮匹配和选型； 2) 进行汽车动力性、经济性估算，实现整车的优化匹配； 3) 绘制车辆总体布置说明图； 4) 编写设计说明书。 本说明书将从整车主要目标参数的初步确定、传动系各总成的选型、整车性能计算、发动机与传动系部件的确定四部分来介绍本课程设计的设计过程。
1.整车主要目标参数的初步确定 1.1发动机的选择 1.1.1发动机的最大功率及转速的确定 汽车的动力性能在很大程度上取决于发动机的最大功率。设计要求该载货汽车的最高车速是90km/h ，那么发动机的最大功率应该大于等于以该车速行驶时的行驶阻力功率之和，即: )76140 3600( 1 3 max max max a D a a T e u A C u f g m P ?+??≥ η （1-1） 式中 max e P ——发动机最大功率，kW ； T η——传动系效率（包括变速器、传动轴万向节、主减速器的传动效率），参考传动部件传动效 率计算得：95%95%98%96%84.9%T η=???=，各传动部件的传动效率见表1-1； 表1-1传动系统各部件的传动效率 a m ——汽车总质量，a m =31 000kg （整备质量11 000kg,载重20 000kg ）； g ——重力加速度，g =9.81m ／s 2 ； f ——滚动阻力系数,由试验测得，在车速不大于100km/h 的情况下可认为是常数。轮胎结构、 充气压力对滚动阻力系数有较大影响，良好路面上常用轮胎滚动阻力系数见表1-2。取0.012f =。 表1-2良好路面上常用轮胎滚动阻力系数 D C ——空气阻力系数，取D C =0.9；一般中重型货车可取0.8~1.0；轻型货车或大客车0.6~0.8；
第一章习题答案 1-1 填空题 1.液压传动是以（液体）为传动介质，利用液体的（压力能）来实现运动和动力传递的一种传动方式。 2.液压传动必须在（密闭的容器内）进行，依靠液体的（压力）来传递动力，依靠（流量）来传递运动。 3.液压传动系统由（动力元件）、（执行元件）、（控制元件）、（辅助元件）和（工作介质）五部分组成。 4.在液压传动中，液压泵是（动力）元件，它将输入的（机械）能转换成（压力）能，向系统提供动力。 5.在液压传动中，液压缸是（执行）元件，它将输入的（压力）能转换成（机械）能。 6.各种控制阀用以控制液压系统所需要的（油液压力）、（油液流量）和（油液流动方向），以保证执行元件实现各种不同的工作要求。 7.液压元件的图形符号只表示元件的（功能），不表示元件（结构）和（参数），以及连接口的实际位置和元件的（空间安装位置和传动过程）。 8.液压元件的图形符号在系统中均以元件的（常态位）表示。 1-2 判断题 1.液压传动不易获得很大的力和转矩。（×） 2.液压传动装置工作平稳，能方便地实现无级调速，但不能快速起动、制动和频繁换向。（×） 3.液压传动与机械、电气传动相配合时，易实现较复杂的自动工作循环。（√） 4.液压传动系统适宜在传动比要求严格的场合采用。（×） 第二章习题答案 2-1 填空题 1．液体受压力作用发生体积变化的性质称为液体的（可压缩性），可用（体积压缩系数）或（体积弹性模量）表示，体积压缩系数越大，液体的可压缩性越（大）；体积弹性模量越大,液体的可压缩性越（小）。在液压传动中一般可认为液体是（不可压缩的）。
2．油液粘性用（粘度）表示；有（动力粘度）、（运动粘度）、（相对粘度）三种表示方法； 计量单位m2/s是表示（运动）粘度的单位；1m2/s ＝（106）厘斯。 3．某一种牌号为L-HL22的普通液压油在40o C时（运动）粘度的中心值为22厘斯(mm2/s)。 4. 选择液压油时，主要考虑油的（粘度）。（选项：成分、密度、粘度、可压缩性） 5．当液压系统的工作压力高，环境温度高或运动速度较慢时，为了减少泄漏，宜选用粘度较（高）的液压油。当工作压力低，环境温度低或运动速度较大时，为了减少功率损失，宜选用粘度较（低）的液压油。 6. 液体处于静止状态下，其单位面积上所受的法向力，称为（静压力），用符号（p ）表示。其国际 单位为（Pa 即帕斯卡），常用单位为（MPa 即兆帕）。 7. 液压系统的工作压力取决于（负载）。当液压缸的有效面积一定时，活塞的运动速度取决于（流量）。 8. 液体作用于曲面某一方向上的力，等于液体压力与（曲面在该方向的垂直面内投影面积的）乘积。 9. 在研究流动液体时，将既（无粘性）又（不可压缩）的假想液体称为理想液体。 10. 单位时间内流过某通流截面液体的（体积）称为流量，其国标单位为（m3/s 即米3/秒），常用单位为（L/min 即升/分）。 12. 液体的流动状态用（雷诺数）来判断，其大小与管内液体的（平均流速）、（运动粘度）和管道的（直径）有关。 13. 流经环形缝隙的流量，在最大偏心时为其同心缝隙流量的（2.5）倍。所以，在液压元件中，为了减小流经间隙的泄漏，应将其配合件尽量处于（同心）状态。 2-2 判断题 1. 液压油的可压缩性是钢的100～150倍。（√） 2. 液压系统的工作压力一般是指绝对压力值。（×） 3. 液压油能随意混用。（×） 4. 作用于活塞上的推力越大，活塞运动的速度就越快。（×） 5. 在液压系统中，液体自重产生的压力一般可以忽略不计。（√） 6. 液体在变截面管道中流动时，管道截面积小的地方，液体流速高，而压力小。（×） 7. 液压冲击和空穴现象是液压系统产生振动和噪音的主要原因。（√） 2-3 问答题 1. 静压力的特性是什么?
题型： 一、名词解释10分 主要考查基本概念，如液压传动、气压传动、机械效率、容积效率、变量液压泵、定量液压泵、三位阀的中位机能、溢流阀、减压阀、压力继电器、流量阀的节流特性、活塞缸、柱塞缸、过滤器、卸荷回路、方向控制回路等 1)液压传动：利用密闭系统中的受压液体来传递运动和动力的一种传动方式。 2)气压传动：以压缩空气为工作介质来传递运动和动力的一种传动方式。 3)机械效率：泵的理论转矩与输入的实际转矩的比值，即 m t T T η=。 4)容积效率：所需的理论流量与实际所需的流量的比值，即 q =vt V v q η。 5)变量液压泵：排量可调节的液压泵称为变量液压泵。 6)定量液压泵：排量为常数的液压泵称为定量液压泵。 7)三位阀的中位机能:三位阀在中位时各油口的连通方式，它体现了换向阀的控制机能 8)溢流阀：通过对油液的溢流，使液压系统的压力维持恒定，从而实现系统的稳压，调压 和限压。 9)减压阀：利用液体流过缝隙产生压降的原理，使得出口压力小于进口压力的压力控制阀。 10)压力继电器：利用液体压力来启闭电气触点的液压电气转换元件。 11)流量阀的节流特性：指液体流经节流口时，通过节流口的流量受到的影响因素与流量之 间的关系，以及分析提高充量稳定性的措施。 12)活塞缸：活塞缸是液压缸的一种结构形式，工作缸通过活塞杆上的活塞与缸壁形成工作 容积而工作，输入的为压力和流量，输出的为推力和速度。 13)柱塞缸：在缸体内做相对往复运动的组件是柱塞的液压缸，有单缸式和双缸式两种。 14)过滤器：用于过滤掉油液中的杂质，净化油液，使其污染程度控制在允许的范围内，保 证液压系统能够正常工作的装置。 15)卸荷回路：在工作部件暂时停止工作时，使泵在低压下工作，减少动力消耗，延长寿命。 16)方向控制回路：靠各种方向阀来控制进入执行元件的液压油的通，断和改变流向来实现 执行元件的起动，停止和改变运动方向。
一、单选题（每小题2分，共20分） 1．压力对粘度的影响是（ B ） A 没有影响 B 影响不大 C 压力升高，粘度降低 D 压力升高，粘度显著升高 2．目前，90%以上的液压系统采用（ C ） A 合成型液压液 B 石油型液压油 C 乳化型液压液 D 磷酸脂液 3．一支密闭的玻璃管中存在着真空度，下面那个说法是正确的（ D ） A 管内的绝对压力比大气压力大B管内的绝对压力比大气压力小 C 管内的相对压力为正值D管内的相对压力等于零 4．如果液体流动是连续的，那么在液体通过任一截面时，以下说法正确的是（ C ） A 没有空隙 B 没有泄漏 C 流量是相等的 D 上述说法都是正确的 5．在同一管道中，分别用Re紊流、Re临界、Re层流表示紊流、临界、层流时的雷诺数，那么三者的关系是（ C ） A Re紊流< Re临界 制油路的接通或切断 8．旁油路节流调速回路在（ A ）时有较高的速度刚度 A 重载高速 B 重载低速 C 轻载低速 D 轻载高速 9．调速阀可以实现（ D ） A 执行部件速度的调节 B 执行部件的运行速度不因负载而变化 C 调速阀中的节流阀两端压差保持恒定 D 以上都正确 10．可以承受负值负载的节流调速回路是（ C ） A 进油路节流调速回路B旁油路节流调速回路 C 回油路节流调速回路 D 三种回路都可以 填空题（每空1分，共25分） 1．液体静压力沿内法线方向作用于承压面；静止液体内任意点的压力在(各个)方向相等。 2．液体在管道中的流动状态有两种，即(层流)和(紊流)。流态可用(雷诺数)来判断。 3．液压系统的调速方法分为(节流调速)、(容积调速)和(节流容积调速)。 4．定量泵节流调速系统中，泵的供油一部分按速度要求由流量阀调节后流往执行元件，多余油液由(溢流阀)流回油箱，同时也就稳定了泵的供油压力。 汽车设计课程设计说明书 题目：BJ130驱动桥部分设计验算与校核 姓名： 学号： 专业名称：车辆工程 指导教师： 目录 一、课程设计任务书 (1) 二、总体结构设计 (2) 三、主减速器部分设计 (2) 1、主减速器齿轮计算载荷的确定 (2) 2、锥齿轮主要参数选择 (4) 3、主减速器强度计算 (5) 四、差速器部分设计 (6) 1、差速器主参数选择 (6) 2、差速器齿轮强度计算 (7) 五、半轴部分设计 (8) 1、半轴计算转矩Tφ及杆部直径 (8) 2、受最大牵引力时强度计算 (9) 3、制动时强度计算 (9) 4、半轴花键计算 (9) 六、驱动桥壳设计 (10) 1、桥壳的静弯曲应力计算 (10) 2、在不平路面冲击载荷作用下的桥壳强度计算 (11) 3、汽车以最大牵引力行驶时的桥壳强度计算 (11) 4、汽车紧急制动时的桥壳强度计算 (12) 5、汽车受最大侧向力时的桥壳强度计算 (12) 七、参考书目 (14) 八、课程设计感想 (15) 一、课程设计任务书 1、题目 《BJ130驱动桥部分设计验算与校核》 2、设计内容及要求 （1）主减速器部分包括：主减速器齿轮的受载情况；锥齿轮主要参数选择；主减速器强度计算；齿轮的弯曲强度、接触强度计算。 （2）差速器：齿轮的主要参数；差速器齿轮强度的校核；行星齿轮齿数和半轴齿轮齿数的确定。 （3）半轴部分强度计算：当受最大牵引力时的强度；制动时强度计算。 （4）驱动桥强度计算：①桥壳的静弯曲应力 ②不平路载下的桥壳强度 ③最大牵引力时的桥壳强度 ④紧急制动时的桥壳强度 ⑤最大侧向力时的桥壳强度 3、主要技术参数 轴距L=2800mm 轴荷分配：满载时前后轴载1340/2735(kg) 发动机最大功率：80ps n：3800-4000n/min 发动机最大转矩17.5kg﹒m n：2200-2500n/min 传动比：i1=7.00； i0=5.833 轮毂总成和制动器总成的总重：g k=274kg 1、动力粘度的物理意义是单位速度梯度下的切应力。 +ρgh。 2、静压力的基本方程为p=p 3、般齿轮啮合系数ε必须大于1。 4、解决齿轮泵困油现象的方法是在齿轮泵的两侧端盖上铣两条卸荷槽。 5、溢流阀的作用有调节系统的流量，并保持系统的压力基本稳定，用于过载保护，作卸荷阀，远程调压 6、液压传动是利用液体的压力能来做功的。 7、液体在管内流动时有层流和端流两种流态，液体的流态由雷诺数判断。 8、液压系统中的压力损失有局部压力损失和沿程压力损失两种。 9、液压传动系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件及工作介质五部分组成，各部分的作用分别为向系统提供动力源、将液压泵提供的液压能转变为机械能、对液体的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行预期的控制、保证液压系统有效地传递力和运动，提高液压系统的工作性能、实现各种不同的控制功能。其中液压泵的作用为将原动机输出的机械能转换为工作液体的压力能。 10、液压传动系统的调速方法有节流调速、容积调速、容积节流调速。 11、齿轮泵的瞬时流量是脉动的，齿轮泵的齿数越少，脉动率越大。 12、液压系统基本控制回路按其功能不同分方向、速度、压力控制回路。 13、油箱分总体式油箱和分离式油箱。油箱的作用是储存油液，散发油液中的热量、逸出混在油液中的气体、沉淀油中的污物。 14、液压泵单位时间内排出液体的体积称为泵的流量，它的大小与泵的排量和转速有关。 15、根据节流阀在油路中的位置，节流调速回路可分为进油节流调速回路，回油节流调速回路，旁路节流调速回路。 16、当柱塞泵的柱塞数为奇数时，流量脉动系数较小。 17、单作用叶片泵通过改变定子和转子之间的偏心距来变量。它能否实现双向变量？能。 18、油液的粘度随温度的升高而降低，随压力的升高而增加。 19、液压控制阀的作用是控制液压系统中执行元件的压力，流量和方向，可分为汽车设计课设驱动桥设计
液压与气压传动知识点
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