液压技术与气动技术课程设计分析
液压与气动技术 教案

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。
液压传动与气动技术教案已调整格式可直接打印

液压传动与气动技术教案第一章:液压传动与气动技术概述1.1 液压传动的定义与发展历程1.2 气动技术的定义与发展历程1.3 液压传动与气动技术的应用领域1.4 液压传动与气动技术在我国的应用与发展第二章:液压系统的基本组成与工作原理2.1 液压系统的组成2.2 液压系统的工作原理2.3 液压油的性质与选用2.4 液压系统的图形符号第三章:液压泵与液压马达3.1 液压泵的分类与工作原理3.2 液压泵的主要性能参数3.3 液压马达的工作原理与性能参数3.4 液压泵与液压马达的选用第四章:液压缸与液压执行器4.1 液压缸的分类与工作原理4.2 液压缸的主要性能参数4.3 液压执行器的分类与工作原理4.4 液压执行器的选用与安装第五章:液压控制阀及液压控制系统5.1 液压控制阀的分类与作用5.2 液压控制阀的主要性能参数5.3 液压控制系统的分类与工作原理5.4 液压控制系统的应用实例第六章:液压系统的设计与计算6.1 液压系统设计的基本原则6.2 液压缸和液压马达的选型计算6.3 液压泵的选型计算6.4 液压控制阀的选型计算第七章:液压系统的安装与维护7.1 液压系统的安装要求7.2 液压系统的调试与验收7.3 液压系统的日常维护与管理7.4 液压系统的故障诊断与排除第八章:液压元件的故障与维修8.1 液压泵的故障与维修8.2 液压控制阀的故障与维修8.3 液压缸和液压马达的故障与维修8.4 液压油的选择与更换第九章:气动技术的基本原理与应用9.1 气动技术的基本原理9.2 气源设备及其选用9.3 气动执行器及其选用9.4 气动控制元件及其应用第十章:气动元件的选用与维修10.1 气动元件的选用原则10.2 气动元件的安装与调试10.3 气动元件的维护与保养10.4 气动元件的故障诊断与排除第十一章:液压系统的应用案例分析11.1 液压系统在工业机械中的应用案例11.2 液压系统在汽车工业中的应用案例11.3 液压系统在航空航天领域的应用案例11.4 液压系统的创新应用案例分析第十二章:气动系统的应用案例分析12.1 气动系统在工业自动化中的应用案例12.2 气动系统在技术中的应用案例12.3 气动系统在制造业中的应用案例12.4 气动系统的创新应用案例分析第十三章:液压系统的仿真与优化13.1 液压系统仿真的基本概念13.2 液压系统仿真软件的使用13.3 液压系统优化的目的与方法13.4 液压系统优化案例分析第十四章:气动系统的仿真与优化14.1 气动系统仿真的基本概念14.2 气动系统仿真软件的使用14.3 气动系统优化的目的与方法14.4 气动系统优化案例分析第十五章:液压与气动技术的展望与发展趋势15.1 液压与气动技术的历史回顾15.2 液压与气动技术的现状15.3 液压与气动技术的挑战与机遇15.4 液压与气动技术的发展趋势预测重点和难点解析本教案涵盖了液压传动与气动技术的基本概念、组成、工作原理、应用领域、系统设计、元件故障与维修、系统安装与维护、气动技术基本原理与应用、元件选用与维修等内容。
液压传动与气动技术课程教案典型气动系统

液压传动与气动技术课程教案-典型气动系统第一章:气动系统概述教学目标:1. 了解气动系统的定义、组成和特点;2. 掌握气动系统的基本工作原理;3. 熟悉气动系统在工业中的应用。
教学内容:1. 气动系统的定义和组成;2. 气动系统的工作原理;3. 气动系统在工业中的应用案例。
教学方法:1. 讲授:讲解气动系统的定义、组成和特点;2. 演示:通过视频或实物展示气动系统的工作原理;3. 案例分析:分析气动系统在工业中的应用案例。
教学评估:1. 课堂问答:检查学生对气动系统定义、组成和工作原理的理解;2. 小组讨论:让学生探讨气动系统在工业中的应用案例,分享自己的观点。
第二章:气源设备及处理元件教学目标:1. 掌握气源设备的种类和功能;2. 熟悉气动处理元件的作用和结构;3. 了解气源系统的设计原则。
教学内容:1. 气源设备的种类和功能;2. 气动处理元件的作用和结构;3. 气源系统的设计原则。
教学方法:1. 讲授:讲解气源设备的种类和功能、气动处理元件的作用和结构;2. 互动:引导学生参与讨论气源系统的设计原则;3. 实操:演示气源设备和处理元件的安装与调试。
教学评估:1. 课堂问答:检查学生对气源设备、气动处理元件的理解;2. 实操考核:评估学生在实操中对气源设备和处理元件的安装与调试能力。
第三章:执行元件及控制元件教学目标:1. 掌握气动执行元件的种类和特点;2. 熟悉气动控制元件的功能和结构;3. 了解执行元件和控制元件在气动系统中的应用。
教学内容:1. 气动执行元件的种类和特点;2. 气动控制元件的功能和结构;3. 执行元件和控制元件在气动系统中的应用。
1. 讲授:讲解气动执行元件的种类和特点、气动控制元件的功能和结构;2. 互动:引导学生探讨执行元件和控制元件在气动系统中的应用;3. 实操:演示执行元件和控制元件的安装与调试。
教学评估:1. 课堂问答:检查学生对气动执行元件、气动控制元件的理解;2. 实操考核:评估学生在实操中对执行元件和控制元件的安装与调试能力。
液压与气动技术 教案

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

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。
浅谈《液压与气动技术》优秀课程的建设

浅谈《液压与气动技术》优秀课程的建设近年来,液压与气动技术作为重要的机械工程技术学科,在相关课程的教学中发挥着重要的作用。
为了提高学生对液压与气动技术的理解能力和应用能力,发挥液压与气动技术的教学优势,构建一门优秀的液压与气动技术课程,是机械工程技术学科的重要研究课题。
首先,建设优秀的液压与气动技术课程应从课程教学计划着手。
教学计划应根据液压与气动技术的教学要求,结合机械工程技术学科的特点,综合考虑课程的学科性、实践性,明确教学目标、教学内容、教学方法、教学工具等,保证课程的系统性、有效性。
其次,在教学内容的选择上,应根据液压与气动技术的特点,围绕液压与气动技术的基础理论、主要器件及其工作原理、实践操作等主要内容,结合机械工程技术学科的特点,设置课程教学内容,把液压与气动技术、系统工作原理及液压与气动技术在机械工程技术中的应用情况有机地结合起来,使学生能够系统、全面地掌握液压与气动技术的基本知识和应用技能。
再次,要建设一门优秀的液压与气动技术课程,必须在教学方法上做出努力。
要采取有效的教学方法,使学生学以致用,将理论和实践有机结合。
可以使用多媒体技术、图形动画、实验演示、计算机模拟实验等,让学生在轻松活跃的氛围中学习,激发兴趣,增强实践能力。
同时,建设优秀的液压与气动技术课程还应注重教学环境的建设。
配备多媒体、虚拟现实等现代化的教学设备,搭建实验室,配备实验设备,为学生提供多元素的实践环境,培养学生的实践技能和创新能力。
最后,建设一门优秀的液压与气动技术课程还应加强师资培养,确保课程教学内容的专业性和有效性。
为了保证课程教学质量,需要培养一支有充分专业知识和丰富实践经验的师资队伍,使教师具备专业教学能力,才能真正建设一门优秀的液压与气动技术课程。
以上,是关于建设一门优秀的液压与气动技术课程的分析和探讨,旨在更加深入地探索液压与气动技术教学的可行性,为机械工程技术学科的推广做出贡献。
未来,我们将继续努力,不断完善课程,为学生提供更加丰富的教学内容,让学生能够更好地学习、掌握液压与气动技术知识,为机械工程技术学科的发展作出贡献。
电大液压气动课程设计
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。
液压传动与气动技术课程教案压力控制回路
液压传动与气动技术课程教案-压力控制回路一、教学目标1. 理解压力控制回路的基本原理及作用。
2. 熟悉压力控制回路的主要组件及其功能。
3. 学会分析压力控制回路的工作过程。
4. 能够设计并应用压力控制回路。
二、教学内容1. 压力控制回路的基本原理及作用1.1 压力控制回路的定义1.2 压力控制回路的作用1.3 压力控制回路的分类2. 压力控制回路的主要组件2.1 压力控制阀2.2 压力传感器2.3 管道和连接件2.4 执行器3. 压力控制回路的工作过程3.1 压力控制回路的开启与关闭3.2 压力控制回路的调节3.3 压力控制回路的稳定性和响应速度4. 压力控制回路的设计与应用4.1 设计原则4.2 设计步骤4.3 应用实例三、教学方法1. 讲授:讲解压力控制回路的基本原理、主要组件及其功能、工作过程等。
2. 演示:通过实物或动画演示压力控制回路的工作原理和应用。
3. 案例分析:分析实际应用中的压力控制回路案例,加深学生对压力控制回路的理解。
4. 小组讨论:分组讨论压力控制回路的设计和应用,促进学生之间的交流与合作。
四、教学评估1. 课堂问答:通过提问检查学生对压力控制回路的基本概念和原理的理解。
2. 练习题:布置相关的练习题,检验学生对压力控制回路的掌握程度。
五、教学资源1. 教材:液压传动与气动技术相关教材。
2. 课件:压力控制回路的图片、图表、动画等。
3. 实物:压力控制阀、压力传感器等元件。
4. 辅助工具:演示桌、幻灯机等。
六、教学安排1. 课时:本章节共计4课时,每课时45分钟。
2. 教学顺序:在介绍了液压传动与气动技术的基本概念和原理后,进行本章节的讲解。
七、教学步骤1. 引入:通过一个实际应用案例,引出压力控制回路的概念和重要性。
2. 讲解:讲解压力控制回路的基本原理、主要组件及其功能、工作过程等。
3. 演示:通过实物或动画演示压力控制回路的工作原理和应用。
4. 案例分析:分析实际应用中的压力控制回路案例,加深学生对压力控制回路的理解。
液压与气动课程设计
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。
液压传动与气动技术第二版教学设计
液压传动与气动技术第二版教学设计1. 课程概述本门课程主要介绍液压传动与气动技术的基本原理、系统组成及其在机械工程中的应用。
旨在帮助学生全面掌握液压传动与气动技术的工作原理和设计方法,提高学生对机械工程中基础部分的掌握和理解水平。
本门课程面向机械、电气、船舶等工程专业学生,是机械工程专业必修课程之一。
2. 教学目标本门课程的教学目标如下:1.熟悉液压传动与气动技术的基本原理和系统组成。
2.掌握液压传动与气动技术在机械工程中的应用。
3.熟练掌握液压传动和气动技术的系统设计过程。
4.能够分析和解决液压传动与气动技术中的实际工程问题。
3. 教学内容3.1 液压传动1.液压传动的基本原理。
2.液压元件的工作原理和特点。
3.液压系统的组成和工作原理。
4.液压系统的分析和设计。
5.液压传动在机械工程中的应用。
3.2 气动技术1.气动技术的基本原理。
2.气动元件的工作原理和特点。
3.气动系统的组成和工作原理。
4.气动系统的分析和设计。
5.气动技术在机械工程中的应用。
3.3 实验教学1.液压传动实验。
2.气动技术实验。
3.液压传动与气动技术的联合应用实验。
4. 教学方法本门课程采用讲授、实验、案例分析等教学方法,注重理论与实践相结合,实验环节占课程总学时的30%以上。
课程设计中将涵盖大量的真实案例,以实际工程问题为背景,以组织学生分析和解决问题为引导,以达到拓展学生视野,培养学生实际应用能力的目标。
5. 教学评价本课程采用多种评估形式,其中两种评估方式是:1.期中考试(占40%)。
考试内容包括理论知识和实验操作。
2.期末综合实验(占60%)。
要求学生对以往所学的液压传动与气动技术知识在实际项目中进行应用,解决实际问题。
6. 参考书目1.《机械工程流体传动与控制》杨守琴、张惠胜编著中国机械工业出版社 2016年版2.《液压与气动》张文敬编著中国水利水电出版社 2018年版3.《机械设计手册》第2版史济怀、黄家祥主编机械工业出版社2012年版以上是本门课程的教学设计,期待同学们在学习中有所收获。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
液压气压传动
课程设计
题目:卧式多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统学校:江宁广播电视大学
姓名:张祥
班级:16机械(本)
学号:1632101200336
专业:机械设计及制造自动化
教学单位: 江宁电大
指导教师:李东君
2016年5月28日
1.液压系统的主要参数
设计一卧式多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统。
动力滑台的工作循环是:快进→工进→快退→停止。
该系统的主要参数与性能要求如下:切削力Ft=20kN,移动部件总重力G=10kN,快进行程L1=100mm,工进行程L2=50mm,快进、快退的速度为4m/min,工进速度为0.25m/min,加速减速时间Δt=0.2s,静摩擦系数
fs=0.2,动摩擦系数fd=0.1,该动力滑台采用水平放置的平导轨,动力滑台可任意停止。
2.对液压系统的工作要求
卧式多轴钻孔组合机床要求液压系统完成的主要是直线运动,动力滑台要完成的动作循环通常包括:原位停止→快进→工进→死挡铁停留→快退→原位停止。
因此,液压系统的执行元件确定为液压缸。
液压系统设计主要参数表明所设计组合机床液压系统在整个工作循环过程中所需要的功率较小,系统的效率和发热问题并不突出,且要求机床的进给运动有较好的低速稳定性和速度-负载特性,钻削加工属于连续切削加工,加工过程中钻削力变化不大,因此考虑采用变量泵加调速阀的容积节流调速回路。
由于在钻头钻入铸件表面及孔被钻通时的瞬间,存在负载突变的可能,因此考虑在工作进给过程中采用具有压差补偿的进口调速阀的调速方式,且在回油路上设置背压阀。
由于选定了节流调速方案,所以油路采用开式循环回路,以提高散热效率,防止油液温升过高。
为了实现液压系统的工作循环,选用行程开关和电磁换向阀控制换向回路。
3.拟定液压系统工作原理图
为了保证快进、快退速度相等,并减小液压泵的流量规格,选用差动连接回路。
为便于实现差动连接,选用三位五通电磁换向阀。
在行程控制中,当工作台从快进转为工进时,选用二位二通行程换向阀,使速度转换平稳;由工进转为快退时,压下电器行程开关返回;快退到终点时,压下电器行程开关,运动停止。
为了控制轴向加工尺寸,提高换向位置精度,采用死挡块加压力继电器的行程终点转换控制。
图1 液压系统原理图
4.计算和选择液压元件
(1)液压缸的计算
1)工作负载。
工作负载是在工作过程中由于机器特定的工作情况而产生的负载,对于多轴钻孔机床液压系统来说,沿液压缸轴线方向的切削力即为工作负载,即
Fw=20000N
移动部件总重力 G=10000N
2)惯性负载。
最大惯性力取决于移动部件的质量和最大加速度。
已知速度最大变化量ΔV=V 快=4m/min ≈0.067m/s,加速、减速时间为Δt=0.2s ,则惯性力为
N t v g G Fa 3422
.0067.081.910000=⋅=∆∆⋅= (2)阻力的计算
1)密封阻力的计算。
液压缸的密封阻力通常折算为克服密封阻力所需的等效压力乘以进油腔的有效作用面积。
根据负载选取中压液压缸,且密封结构为Y 型密封,等效压力取p eq =0.2MPa ,液压缸的内径初取D=100mm ,则
2
221790010044mm D A =⨯=⨯=π
π
则密封力为:
启动时:Fs=p eq A1=0.2×7900=1580N
运动时:Fs=p eq A1/2=0.2×7900×50%=790N
2)导轨摩擦阻力的计算
导轨摩擦阻力主要是工作台的机械摩擦阻力,分为静摩擦阻力和动摩擦阻力两部分。
根据机床切削原理,一般情况下,Fx :Fy:Fz=1:0.4:0.3,已知Fx=Fw=20000N,则由于切削力产生的与重力方向相一致的分力Fz=20000×0.3=6000N,已知静摩擦系数fs=0.2,动摩擦系数fd=0.1。
所以
静摩擦阻力 Ffs=fs ×(G+Fz )=0.2×(10000+6000)N=3200N
动摩擦阻力 Ffd=fd ×(G+Fz )=0.1×(10000+6000)N=1600N
(3)回油背压造成的阻力计算
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的背压(通过设置背压阀的方式),取回油背
压p b =0.4MPa ,考虑差动比为2,且已知液压缸进油腔的活塞面积A1=7900mm 2,有
杆腔活塞面积A2=3950mm 2,代入公式得:
Fb=p b A2=0.4×3950=1580N
根据上述负载力计算结果,可得出液压缸各工作阶段的受力情况如表1所示。
表1 压缸在各工作阶段的负载
分析液压缸各工作阶段的受力情况,得知在工进阶段受力最大,作用在活塞上的总载荷F=Fw+Ffd+Fs+Fb=23970N 。
5.确定液压缸的结构尺寸及工作压力
根据经验确定系统工作压力p=3MPa ,则工作腔的有效工作面积和活塞直径分别为:
2
17990323970mm p F A ===
mm
A D 9.1007990
441
=⨯==ππ
因为液压缸的差动比是2,所以活塞杆直径为
mm D d 6.709.1007.02=⨯==
查技术手册选取标准直径D=100mm ,d=70mm 。
则液压缸的实际计算工作压力为
MPa D F p 05.3100239704422=⨯⨯==ππ
实际选取工作压力为p=3MPa 按最低工作速度验算油缸尺寸,应满足min min 1v q A ≥
式中q min 为流量阀最小稳定流量,此处取为5×104mm 3/min ,活塞最低进给速度v min =250mm/min 。
根据上面确定的液压缸直径,油缸有效工作面积为
2
221785410044mm D A =⨯==π
π
2min min 200250
50000mm v q == 验算说明活塞面积满足最小稳定速度要求。
6.油泵的计算
(1)确定油泵的实际工作压力
取管路的局部压力损失为Δp l =1MPa ,在系统结构布局未定前,以局部压力损失代替总压力损失,则泵的实际计算工作压力
MPa p p p l p 413=+=∆+=
快进时,所需的最大流量为
min /4.15400070442max 2max L v d q =⨯⨯=⨯=π
π
按照常规选取液压系统的泄露系数k l =1.1,则液压泵的流量为
q p =k l q max =1.1×15.4=17L/min
根据求得的液压泵的流量和压力,选取YBN-20M 型变量叶片泵。
(2)确定液压泵电机的功率
因为选用变量泵,所以应该算出最大工进和快进加速时所需的功率,按两者最大值选取电机的功率。
最大工进:此时所需的最大流量为:
min /0.2250100442max 2max L v D q =⨯⨯==π
π
选取液压泵的总效率为η=0.8,则工进时所需的液压泵的最大功率为:
kW q p P p w 17.08
.0600.24max
=⨯⨯==η 快进加速时,液压缸承受的载荷如表1所示,F=Ffd+Fa+Fs=2732N 。
选取快进加速时系统压力损失为Δp el =0.5MPa ,则快进加速时液压泵的输出压力为:
MPa p d F p el p e 21.15.070
27324422=+⨯⨯=∆+=ππ 快进加速时液压泵所需的最大功率为: kW q p p p p e 43.08.0601721.1=⨯⨯=
=η 故按快进加速时的功率选取电机。
7.选择控制元件
控制元件的选取应根据系统最高工作压力和通过该阀的最大流量在标准元件中选取。
方向阀:按p=4MPa ,q=7.7L/mim 选35D-10B
单向阀:按p=3MPa ,q=15.4L/min 选I-20B
调速阀:按工进最大流量q=2.0L/min ,工作压力p=3MPa 选Q-5B
背压阀:调至p=3MPa ,流量为q=2.0L/min ,选B-60B
顺序阀:调至大于p=3MPa ,保证快进时不打开,q=2.0L/min ,选X-B5B 行程阀:按p=1.21MPa ,q=7.7L/min 选22C-5B
8.油管及其它辅助装置的选择
查钢管公称通径,外径、壁厚、连接螺纹及流量推荐表。
在液压泵的出口,按流量17L/min ,查表取管路通径为φ8;在液压泵的入口,选取较粗的管道,选取管径为φ10;其余油管流量为7.7L/min,查表取φ6。
油箱的容量取为泵流量的4倍,其有效容积:
Vt=4q p=4×17=68L
9.液压系统性能的验算
组合机床动力滑台液压系统属于中低压系统,无迅速起动、制动需求,而且设计中已考虑了防冲击措施,因此不必进行冲击验算。
由于系统的具体管路布置尚未确定,整个回路的压力损失无法估算,仅只阀类元件对压力损失所造成的影响可以看得出来,由于该液压系统简单,该项验算从略。
液压传动系统在工作时,有压力损失、容积损失和机械损失,这些损失所消耗的能量多数转化为热能,使油温升高,导致油的粘度下降、油液变质、机器零件变形等,影响正常工作。
为此,必须控制温升ΔT在允许的范围内,ΔT=25~30 ℃。
由于本系统功率小,采用变量泵,效率高,发热少,油箱容量大,所以不必进行系统温升的验算。