气压传动系统的基本组成

第三章气动传动系统的基本组成【课程性质】

理论课

【教学目标】

1、掌握气压传动的工作就原理及组成

2、了解气压传动的特点

【教学重点】

掌握气压传动的工作就原理及组成

【教学难点】

掌握气压传动的工作就原理及组成

【教学课时】

4课时

【教学策略】

采用多媒体动画的教学方式，进行直观教学

【教学方法】

讲授法，多媒体教学法

【教学过程】

环节教学内容师生互动设计意图

导入

一、气压传动及其应用

气压传动简称气动，是指以压缩空气为工作介质来传递动力和控制信号，控制和驱动各种机械和设备，以实现生产过程机械化、自动化的一门技术。因为以压缩空气为工作介质具有防火、防爆、防电磁干扰，抗振动、冲击、辐射，无污染，结构简单，工作可靠等特点，所以气动技术与液压、机械、电气和电子技术一起，互相补充，已发展成为实现生产过程自动化的一个重要手段，在机械工业、冶金工业、轻纺食品工业、化工、交通运输、航空航天、国防建设等各个部门已得到广泛的应用。

新课

新课

二、气压传动系统的工作原理

气压传动系统的工作原理是利用空气压缩

机将电动机或其它原动机输出的机械能转变为

空气的压力能，然后在控制元件的控制和辅助元

件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转变

为机械能，从而完成直线或回转运动并对外作

功。

三、气压传动系统的组成

典型的气压传动系统，一般由以下部分组成：

1 气压发生装置它原动机输出的机械能转变为空气

的压力能。其主要设备是空气压缩机。

2．控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流

动方向，以保证执行元件具有一定的输出力和速度，并

按设计的程序正常工作。如压力阀、流量阀、方向阀和

逻辑阀等。

3．执行元件是将空气的压力能转变为机械能的能量

转换装置

四、气压传动的特点

1. 空气随处可取，取之不尽，节省了购买、贮存、

运输介质的费用和麻烦；用后的空气直接排入大气，对

环境无污染，处理方便，不必设置回收管路，因而也不

存在介质变质、补充和更换等问题。

2. 因空气粘度小（约为液压油的万分之一），在

管内流动阻力小，压力损失小，便于集中供气和远距离

输送。即使有泄漏，也不会像液压油一样污染环境。

3. 与液压相比，气动反应快，动作迅速，维护简

单，管路不易堵塞。

4. 气动元件结构简单，制造容易，适于标准化、

系列化、通用化。

气源装置的组成和布置示意图

1—空气压缩机2—后冷却器

3—油水分离器

4、7—贮气罐5—干燥器6—

过滤器8—加热器9—四通阀

图中，1为空气压缩机，用以

产生压缩空气，一般由电动机带

动。其吸气口装有空气过滤器，

以减少进入空气压缩机内气体的

杂质量。2为后冷却器，用以降温

冷却压缩空气，使气化的水、油

凝结起来。3为油水分离器，用以

分离并排出降温冷却凝结的水

滴、油滴、杂质等。4为贮气罐，

用以贮存压缩空气，稳定压缩空

气的压力，并除去部分油分和水

分。5为干燥器，用以进一步吸收

或排除压缩空气中的水分及油

分，使之变成干燥空气。6为过滤

器，用以进一步过滤压缩空气中

的灰尘、杂质颗粒。7为贮气罐。

贮气罐4输出的压缩空气可用于

一般要求的气压传动系统，贮气

罐7输出的压缩空气可用于要求

较高的气动系统（如气动仪表及

5. 气动系统对工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、振动等恶劣工作环境中工作时，安全可靠性优于液压、电子和电气系统。

6. 空气具有可压缩性，使气动系统能够实现过载自动保护，也便于贮气罐贮存能量，以备急需。

7. 排气时气体因膨胀而温度降低，因而气动设备可以自动降温，长期运行也不会发生过热现象。

气压传动的缺点

1. 空气具有可压缩性，当载荷变化时，气动系统的动作稳定性差，但可以采用气液联动装置解决此问题。

2. 工作压力较低（一般为0.4～0.8MPa），又因结构尺寸不宜过大，因而输出功率较小。

3. 气信号传递的速度比光、电子速度慢，故不宜用于要求高传递速度的复杂回路中，但对一般机械设备，气动信号的传递速度是能够满足要求的。

4. 排气噪声大，需加消声器。

五、气压装置及辅件

气源装置包括压缩空气的发生装置以及压缩空气的存贮、净化等辅助装置。它为气动系统提供合乎质量要求的压缩空气，是气动系统的一个重要组成部分。

气源装置一般由气压发生装置、净化及贮存压缩空气的装置和设备、传输压缩空气的管道系统和气动三大件四部分组成。

气压发生装置

1.空气压缩机的分类

空气压缩机简称空压机，是气源装置的核心，用以将原动机输出的机械能转化为气体的压力能。空压机有以下几种分类方法：射流元件组成的控制回路等）。8为加热器，可将空气加热，使热空气吹入闲置的干燥器中进行再生，以备干燥器Ⅰ、Ⅱ交替使用。9为四通阀，用于转换两个干燥器的工作状态。

2.空气压缩机的工作原理气动系统中最常用的是往复活塞式空压机，其工作原理如图所示。

(a)原理图(b)图

形符号

活塞式压缩机工作原理图

1—缸体2—活塞3—活塞杆4—滑块5—曲柄连杆机构6—吸气阀7—排气阀

后冷却器

a)蛇管式b)列管式

(1) 按工作原理分类：

(2)按输出压力p分类：

(3) 按输出流量

z

q（即铭牌流量或自由流量）分类

3. 空气压缩机的选用原则

选择空压机的依据是：气动系统所需的工作压力和流量两个主要参数。空气压缩机的额定压力应等于或略高于气动系统所需的工作压力，一般气动系统的工作压力为0.4～0.8MPa，故常选用低压空压机，特殊需要亦可选用中、高压或超高压空压机。

输出流量的选择，要根据整个气动系统对压缩空气的需要再加一定的备用余量，作为选择空气压缩机（或机组）流量的依据。空气压缩机铭牌上的流量是自由空气流量。

压缩空气净化设备

直接由空气压缩机排出的压缩空气，如果不进行净化处理，不除去混在压缩空气中的水分、油分等杂质是不能为气动装置使用的。因此必须设置一些除油、除水、除尘并使压缩空气干燥的提高压缩空气质量、进行气源净化处理的辅助设备。

压缩空气净化设备一般包括：后冷却器、油水分离器、贮气罐和干燥器。

1. 后冷却器

后冷却器安装在空气压缩机出口管道上，空气压缩机排出具有140℃～170℃的压缩空气经过后冷却器，温度降至40℃～50℃。这样，就可使压缩空气中油雾和水汽达到饱和使其大部分凝结成滴而析出。

2.油水分离器

油水分离器主要利用回转离心、撞击、水浴等方法使水滴、油滴及其它杂质颗粒从压缩空气中分离出来。撞击折回式油水分离器结构形式如图所示。

干燥器

1—湿空气进气管2—顶盖3、5、10－法兰4、6－再生空气排气管7-再生空气进气管8—干燥空气输出管10—排水管11、22—密封垫12、15、20－钢丝过滤网13—毛毡14－下栅板

3. 贮气罐

贮气罐的主要作用是贮存一定数量的压缩空气，减少气源输出气流脉动，增加气流连续性，减弱空气压缩机排出气流脉动引起的管道振动；进一步分离压缩空气中的水分和油分。

4. 干燥器

干燥器的作用是进一步除去压缩空气中含有的水分、油分和颗粒杂质等，使压缩空气干燥，提供的压缩空气，用于对气源质量要求较高的气动装置、气动仪表等。压缩空气干燥方法主要采用吸附、离心、机械降水及冷冻等方法。

三、管道系统

管道系统包括管道和管接头。

1. 管道

气动系统中常用的管道有硬管和软管。硬管以钢管和紫铜管为主，常用于高温高压和固定不动的部件之间连接。软管有各种塑料管、尼龙管和橡胶管等，其特点是经济、拆装方便、密封性好，但应避免在高温、高压和有辐射场合使用。

2. 管接头

管接头是连接、固定管道所必需的辅件，分为硬管接头和软管接头两类。

3. 管道系统的选择

气源管道的管径大小是根据压缩空气的最大流量和允许的最大压力损失决定的。

四、气动三大件

空气过滤器、减压阀和油雾器一起称为气动三大件，三大件依次无管化连接而成的组件称为三联件，是多数气动设备必不可少的气源装置。大多数情况下，三大件组合使用，其安装次序依进气方向为空气过滤器、减压阀和油雾器。

1. 空气过滤器

空气过滤器又名分水滤气器、空气滤清器，它的作

空气过滤器及图形符号图1—旋风叶子2—滤芯3—存水杯4—挡水板5—排水芯

普通型油雾器及图形符号1—输入口2—小孔3—喷嘴小孔4—输出口5—储油杯6—单向阀7—可调节流阀8—视油器10—油塞10—单向阀11—吸油管

用是滤除压缩空气中的水分、油滴及杂质，以达到气动系统所要求的净化程度。它属于二次过滤器，大多与减

压阀，油雾器一起构成气动三联件，安装在气动系统的入口处。

2. 油雾器

油雾器是一种特殊的注油装置，它以压缩空气为动力，将润滑油喷射成雾状并混合于压缩空气中，使压缩空气具有润滑气动元件的能力。

油雾器的选择主要根据气压系统所需额定流量和油雾粒度大小来确定油雾器的型式和通径，所需油雾粒度在50 m左右选用普通型油雾器。3.减压阀

3.减压阀

气动三大件中所用的减压阀，起减压和稳压作用，工作原理与液压系统减压阀相同。

4.气动三大件的安装次序

气动系统中气动三大件的安装次序如下图所示。目前新结构的三大件插装在同一支架上，形成无管化连接。其结构紧凑、装拆及更换元件方便，应用普遍。

气动执行元件

气动执行元件是将压缩空气的压力能转换为机械能的装置，包括气缸和气马达。

一、气缸

气缸是气动系统的执行元件之一。它是将压缩空气的压力能转换为机械能并驱动工作机构作往复直线运动或摆动的装置。与液压缸比较，它具有结构简单，制造容易，工作压力低和动作迅速等优点。故应用十分广泛。

1. 气缸的分类

气动三大件的安装次序

1—空气过滤器2—减压阀3—油雾器4—压力表

气-液阻尼缸a串联b并联1—气缸2—液压缸3—高位油箱

(a)单作用式(b)双作用式

薄膜式气缸1—缸体2—膜片3—膜盘4－活塞杆

气缸种类很多，结构各异、分类方法也多，常用的有以下几种。

(1)按压缩空气在活塞端面作用力的方向不同分为单作用气缸和双作用气缸；

(2)按结构特点不同分为活塞式、薄膜式、柱塞式和摆动

式气缸等；

(3)按安装方式可分为耳座式、法兰式、轴销式、凸缘式、嵌入式和回转式气缸等；

(4)按功能分为普通式、缓冲式、气-液阻尼式、冲击和步进气缸等。

2. 气缸的工作原理和用途

大多数气缸的工作原理与液压缸相同，以下介绍几种具有特殊用途的气缸。

(1)气-液阻尼缸在气压传动中，需要准确的位置控制和速度控制时，可采用综合了气压传动和液压传动优点的气-液阻尼缸。下图为式气-液阻尼缸工作原理图。

串联式气-液阻尼缸的缸体较长，加工和安装时对同轴度要求较高，并要注意解决气缸和液压缸之间的油与气的互窜。

图b为并联式气-液阻尼缸，它由气缸和液压缸并联而成，其工作原理和作用与串联气-液阻尼缸相同。这种气-液阻尼缸的缸体短，结构紧凑，消除了气缸和液压缸之间的窜气现象。

(2)薄膜式气缸薄膜式气缸是一种利用膜片在压缩空气作用下产生变形来推动活塞杆作直线运动的气缸。下图为薄膜式气缸结构简图。它可以是单作用的，也可以是双作用的。

二、气动马达

气动马达是将压缩空气的压力能转换成旋转的机

双向旋转叶片式气动马达

1—叶片2—转子3—定子

1.单向型控制阀

单向型控制阀包括单向阀、或门型梭阀、与门型梭阀和快速排气阀。

(1)或门型梭阀在气压传动系统中，当两个通路P1和P2均与另一通路A相通，而不允许P1与P2相通时，就要用或门型梭阀，如下图所示。

如图a所示，当P1进气时，将阀芯推向右边，通路P2被关闭，于是气流从P1进入通路A。反之，气流则从P2进入A，如图b所示。当P1，P2同时进气时，哪端压力高，A就与哪端相通，另一端就自动关闭。图c为该阀的图形符号

械能的装置。气动马达有叶片式、活塞式、齿轮式等多种类型，在气压传动中使用最广泛的是叶片式和活塞式马达。

下图为双向旋转叶片式气动马达的结构示意图。当压缩空气从进气口进入气室后立即喷向叶片1，作用在叶片的外伸部分，产生转矩带动转子2作逆时针转动，输出机械能。若进气、出气口互换，则转子反转，输出相反方向的机械能。转子转动的离心力和叶片底部的气压力、弹簧力（图中未画出）使得叶片紧贴在定子3的内壁上，以保证密封，提高容积效率。叶片式气动马达主要用于风动工具，高速旋转机械及矿山机械等。

气动马达的突出特点是具有防爆、高速等优点，也有其输出功率小、耗气量大、噪声大和易产生振动等缺点。

气动控制元件

气动控制元件按其功能和作用分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀三大类。此外，还有通过控制气流方向和通断实现各种逻辑功能的气动逻辑元件等。

一、方向控制阀

气动方向控制阀和液压方向控制阀相似，按其作用特点可分为单向型和换向型两种，其阀芯结构主要有截止式和滑阀式。

1.换向型控制阀

下图为二位三通电磁换向阀结构原理图。

二位三通电磁阀(a)原始状态(b)通电状态

或门型梭阀

(2)与门型梭阀（双压阀）与门型梭阀又称双压阀，该阀只有当两个输入口P1、P2同时进气时，A口才能输出。下图所示为与门型梭阀。

与门型梭阀

(3)快速排气阀快速排气阀又称快排阀。它是为加快气缸运动作快速排气用的。下图为膜片式快速排气阀。

(a)结构示意图

(b)图形符号

快速排气阀1—膜片2—阀体

(c)图形符号

二、压力控制阀

气动压力控制阀主要有减压阀、溢流阀和顺序阀。

下图为压力控制阀图形符号。它们都是利用作用于阀芯上的流体（空气）压力和弹簧力相平衡的原理来进行工作的。

下图所示为QTA型直动型调压阀（减压阀）。调节手柄1以控制阀口开度的大小，即可控制输出压力的大小。

三、流量控制阀

气动流量控制阀主要有节流阀，单向节流阀和排气节流阀等。都是通过改变控制阀的通流面积来实现流量的控制元件。

排气节流阀通常安装在换向阀的排气口处与换向阀联用，起单向节流阀的作用。

四、气动辅件

气动控制系统中，许多辅助元件往往是不可缺少的，如消声器、转换器、管道和接头等。

一、消声器

消声器的作用是排除压缩气体高速通过气动元件排到大气时产生的刺耳噪声污染。气动系统中的消声器主要有吸收型、膨胀干涉型和膨胀干涉吸收型。

二、转换器

转换器是将电、液、气信号相互间转换的辅件，用来控制气动系统工作。气动系统中的转换器主要有气→电、电→气和气→液等。气-液转换器的储油量应不小于液压缸最大有效容积的1.5倍。(a)调压阀（减压阀）(b)顺序阀(c)安全阀（溢流阀）

压力控制阀（直动型）图形符号

1—手柄2—调压弹簧3—下弹簧座4—膜片5—阀芯6—阀套7—阻尼孔8—阀口10—复位弹簧

膨胀干涉吸收型消声器气-液转换器

教学点评总结

由于有液压传动的基础，此部分对同学们的难度不大，

结合液压的部分进行讲解，学生掌握应该快很快。在液

压元件方面，尤其重点介绍了气动三大件及相应的安装

次序、应用回路和作用，为下面的回路分析奠定基础；

使学生对下环节的教学能够自行分析和学习。

梳理总结也可针对学生薄弱或

易错处强调总结．

作

业

P110, 1、2、3题学生课后完成．

气压传动系统实例

项目六气压传动系统实例 （结合公共实训基地及友嘉机电设备展开）任务一气动机械手气压传动系统 气动机械手是机械手的一种，它具有结构简单，重量轻，动作迅速, 平稳可靠，不污染工作环境等优点。在要求工作环境洁净、工作负载较小。自动生产的设备和生产线上应用广 泛，它能按照预定的控制程序动作。图1为一种简单的可移动式气动机械手的结构示意图。它由A、B、 C、D四个汽缸组成，能实现手指夹持、手臂伸缩。立柱升降。回转四个动作。 图2为一种通用机械手气动系统工作原理图（手指部分分为真空吸 头，既无A气缸部分），要求工作循环为：立柱上升-伸臂-立柱顺时 三个气缸均有三位四通双电控换向阀1、2、7和单向节流阀3、4、 5、6组成换向、调速回路。各气缸的行程位置均有电气行程开关进行控制。表1为该机械手在工作循环中各电磁铁的动作顺序表。 图1气动机械手的结构示意图 f A * 图2 为一种通用机械手气动系统工作原理图

面结合表来分析它的工作循环： 按下它的启动按钮，4YA通电，阀7处于上位，压缩空气进入垂直气缸C下腔，活塞杆上升。 当缸C活塞上的挡块碰到电气行程开关a1时，4YA断电，5YA通电, 阀2处于左位，水平气缸B活塞杆伸出，带动真空吸头进入工作点并吸取工作。 当缸B活塞上的挡块电气开关b1时，5YA断电，1YA通电，阀1 处于左位，回转缸D顺时针方向回转，使真空吸头进入下料点下料。 当回转缸D活塞杆上的挡块压下电气行程开关c1时，1YA断电，2YA通电, 阀1处于右位，回转缸b复位。 回转缸复位时，其上挡块碰到电气行程开关cO时，6YA通电，2YA断电, 阀2处于右位，水平缸B活塞杆退回。 水平缸退回时，挡块碰到bO,6YA断电，3YA通电，阀7处于下位，垂直缸 活塞杆下降，到原位时，碰上电气行程开关aO,3YA断电，至此完成一个工作循 环，如再给启动信号。可进行同样的工作循环。 根据需要只要改变电气行程开关的位置，调节单向节流阀的开度, 即可改变各气缸的运动速度和行程。 任务二数控加工中心气动换刀系统 图3为某数控加工中心气动换刀系统原理图。该系统在换刀过程中实现主轴定位、主轴送刀、拔刀、向主轴锥孔吹气和插刀动作。 具体工作过程如下：当数控系统发出换刀指令时，主轴停止旋转，同时4YA 通电，压缩空气经气动三联件1、换向阀4、单向节流阀5进入主轴定位缸A的 右腔，缸A的活塞左移，使主轴自动定位。定位后压下无触点开关，使6YA通

气压传动系统的工作原理及组成

气压传动系统的工作原理及组成 一、气压传动系统的工作原理 气压系统的工作原理是利用空气压缩机将电动机或其它原动 机输出的机械能转变为空气的压力能，然后在控制元件的控制和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转变为机械能，从而完成直线或回转运动并对外作功。 二、气压传动系统的组成 典型的气压传动系统，如图10.1.1所示。一般由以下四部分组成： 1．发生装置它将原动机输出的机械能转变为空气的压力能。 其主要设备是空气压缩机。

2．控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流动发向，以保证执行元件具有一定的输出力和速度并按设计的程序正常工作。如压力阀、流量阀、方向阀和逻辑阀等。 3．控制元件是将空气的压力能转变成为机械能的能量转换装置。如气缸和气马达。 4．辅助元件是用于辅助保证空气系统正常工作的一些装置。如过滤器、干燥器、空气过滤器、消声器和油雾器等。 10.2 气压传动的特点 一、气压传动的优点 1. 以空气为工作介质，来源方便，用后排气处理简单，不污染环境。 2. 由于空气流动损失小，压缩空气可集中供气，远距离输送。 3. 与液压传动相比，启动动作迅速、反应快、维修简单、管路不易堵塞，且不存在介质变质、补充和更换等问题。 4. 工作环境适应性好，可安全可靠地应用于易燃易爆场所。 5. 气动装置结构简单、轻便、安装维护简单。压力等级低，固使用安全。 6. 空气具有可压缩性，气动系统能够实现过载自动保护。

二、气压传动的特点 1. 由于空气有可压缩性，所以气缸的动作速度易受负载影响。 2. 工作压力较低（一般为0.4Mpa-0.8Mpa），因而气动系统 输出力较小。 3. 气动系统有较大的排气噪声。 4. 工作介质空气本身没有润滑性，需另加装置进行给油润滑。

气压传动系统的设计

第二篇气压传动系统的设计 第一章 气压传动的特原理、组成及特点 （一）原理 气压传动以压缩气体为工作介质，靠气体的压力传递动力或信息的流体传动。传递动力的系统是将压缩气体经由管道和控制阀输送给气动执行元件，把压缩气体的压力能转换为机械能而作功；传递信息的系统是利用气动逻辑元件或射流元件以实现逻辑运算等功能，亦称气动控制系统。 但气压传动速度低，需要气源。气压传动的特点是:工作压力低,一般为0.3～0.8兆帕，气体粘度小，管道阻力损失小，便于集中供气和中距离输送，使用安全，无爆炸和电击危险，有过载保护 （二）组成 气压传动由气源、气动执行元件、气动控制阀和气动辅件组成。气源一般由Link title压缩机提供。气动执行元件把压缩气体的压力能转换为机械能，用来驱动工作部件，包括气缸和启动马达。气动控制阀用来调节气流的方向、压力和流量，相应地分为方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。气动辅件包括：净化空气用的分水滤气器，改善空气润滑性能的油雾器，消除噪声的消声器，管子联接件等。在气压传动中还有用来感受和传递各种信息的气动传感器。 （三）特点 1.气压传动的优点 （1）由于气压传动的工作介质是空气，它取之不尽用之不竭，用后的空气可以排到大气中去，不会污染环境。（2）气压传动的工作介质粘度很低，所以流动阻力很小，压力损失小，便于集中供气和远距离输送。（3）动作迅速、反应快； （4）工作环境适应性好，气动元件采用相应的材料后，能够在在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强辐射、强振动、强腐蚀等恶劣工作环境中正常工作；（5）成本低，使用安全，无爆炸和电击危险，过载能自动保护； （6）压缩空气的工作压力较低，因此，对气动元件的材质要求较低； （7）气动系统维护简单，管道不易堵塞，也不存在介质变质、补充、更换等问题。

液压传动课程设计

液压传动课程设计说明书 设计题目：半自动液压专用铣床液压系统工程技术系机械设计制造及其自动化4班 设计者 指导教师 2016 年12 月1 日

摘要 液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以半自动液压专用铣床液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。设计一台多用途大台面液压机液压系统，适用于可塑材料的压制工艺，如冲压、弯曲翻边、落板拉伸等。要求该机的控制方式：用按钮集中控制，可实现调整，手动和半自动，自动控制。要求该机的工作压力、压制速度、空载快速下行和减速的行程范围均可根据工艺要求进行调整。主缸工作循环为：快降、工作行程、保压、回程、空悬。顶出缸工作循环为：顶出、顶出回程（或浮动压边）。 关键字：液压; 快进; 工进; 快退

前言 本课程是机械设计制造及其自动化专业的主要专业基础课和必修课，是在完成《液压与气压传动》课程理论教学以后所进行的重要实践教学环节。本课程的学习目的在于使学生综合运用《液压与气压传动》课程及其它先修课程的理论知识和生产实际知识，进行液压传动的设计实践，使理论知识和生产实际知识紧密结合起来，从而使这些知识得到进一步的巩固、加深和扩展。通过设计实际训练，为后续专业课的学习、毕业设计及解决工程问题打下良好的基础。 (1) 液压传动课程设计是一项全面的设计训练，它不仅可以巩固所学的理论知识，也可以为以后的设计工作打好基础。在设计过程中必须严肃认真，刻苦钻研，一丝不苟，精益求精。 (2) 液压传动课程设计应在教师指导下独立完成。教师的指导作用是指明设计思路，启发学生独立思考，解答疑难问题，按设计进度进行阶段审查，学生必须发挥主观能动性，积极思考问题，而不应被动地依赖教师查资料、给数据、定方案。

液压与气压传动课程设计

液压与气压传动课程设计说明书 专业：机械设计制造及其自动化班级： 13机二 学号： 13010208 姓名：郭颖颖 指导教师：徐建方 常州工学院机械与车辆工程学院 2016年1月8日

前言 液压传动是用液体作为来传递能量的，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，易于实现较大范围的无级变速，传递运动平稳，可实现快速而且无冲击，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、控制流动的方向。所以基本回路可以按照这三方面的作用而分成三大类：压力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。 液压传动与机械传动，电气传动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》课是工科机械类专业的重点课程之一。既有理论知识学习，又有实际技能训练。为此，在教学中安排一至二周的课程设计。该课程设计的目的是： 1、综合运用液压传动及其它先修课程的理论知识和生产实际知识，进行液压传动设计实践，从而使这些知识得到进一步的巩固，加深和发展。 2、熟悉和掌握拟定液压传动系统图，液压缸结构设计，液压元件选择以及液压系统的计算的方法。 3、通过课程设计，提高设计、计算、绘图的基本技能，熟悉设计资料和技术手册，培养独立分析问题和解决问题的能力，为今后毕业设计及设计工作打下必要的基础。

目录 一任务书 (5) 二液压系统设计步骤 (6) 1 液压系统的工况分析 (6) 2 拟定液压系统原理图 (8) 3 液压系统的计算和选择液压元件 (14) 3.1 液压缸主要参数的计算 (14) 3.2 液压泵的流量、压力的计算和选择泵的规 (17) 3.3 液压阀的选择 (19) 3.4 确定管道尺寸 (20) 3.5 液压油箱容积的确定 (21) 4 液压系统验算及技术文件的编制 (22)

液压与气压传动知识点

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

液压气压传动及系统的组成

液压传动 液压传动的基本原理：液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件(液压缸或马达)把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。在液压传动中，液压油缸就是一个最简单而又比较完整的液压传动系统，分析它的工作过程，可以清楚的了解液压传动的基本原理。 液压传动系统的组成 液压系统主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。 1、动力元件（油泵） 它的作用是利用液体把原动机的机械能转换成液压力能；是液压传动中的动力部分。2、执行元件（油缸、液压马达） 它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。 3、控制元件 包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。 4、辅助元件 除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式）、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等及油箱等，它们同样十分重要。 5、工作介质 工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。编辑本段液压传动的优缺点 1、液压传动的优点 （1）体积小、重量轻，例如同功率液压马达的重量只有电动机的10％～20%。因此惯性力较小，当突然过载或停车时，不会发生大的冲击；（2）能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无极调速，且调速范围最大可达1：2000(一般为1：100）。（3）换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下，可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换；（4）液压泵和液压马达之间用油管连接，在空间布置上彼此不受严格限制；（5）由于采用油液为工作介质，元件相对运动表面间能自行润滑，磨损小，使用寿命长；（6）操纵控制简便，自动化程度高；（7）容易实现过载保护。（8)液压元件实现了标准化、系列化、通用化、便于设计、制造和使用。 2、液压传动的缺点 （1）使用液压传动对维护的要求高，工作油要始终保持清洁；（2）对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成本较高；（3）液压元件维修较复杂，且需有较高的技术水平；（4）液压传动对油温变化较敏感，这会影响它的工作稳定性。因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作，一般工作温度在-15℃~60℃范围内较合适。（5）液压传动在能量转化的过程中，特别是在节流调速系统中，其压力大，流量损失大，故系统效率较低。 编辑本段液压元件分类 动力元件- 齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵...... 执行元件-液压缸：活塞液压缸、柱塞液压缸、摆动液压缸、组合液压缸液压马达-齿轮式液压马达、叶片液压马达、

(完整版)液压与气压传动毕业课程设计

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。 导轨的正压力等于运动部件的重力，设导轨的静摩擦力为F 静，动摩擦力为F 动， N N Fn f F N N Fn f F 98098001.0196098002.0=?=?==?=?=动动静静 加速减速的时间大于0.2秒，选定其为0.25秒，则惯性力

液压与气压传动概念知识点总结考试重要考点

1.液压系统的工作原理：1）．液压是以液体作为工作介质来进行能量传递和转换的；2）．液压以液体压力能来传递动力和运动的；3）．液压的工作介质是在受控制、受调节的状态下进行的。 2.液压传动系统的组成：动力装置、控制及调节装置、执行元件、辅助装置、工作介质。 3.液压传动系统的组成部分的作用：1）动力装置：对液压传动系统来说是液压泵，其作用是为液压传动系统提供压力油；对气压传动系统来说是气压发生装置（气源装置），其作用是为气压传动系统提供压缩空气。2）控制及其调节装置：用来控制工作介质的流动方向、压力和流量，以保证执行元件和工作机构按要求工作；3）执行元件：在工作介质的作用下输出力和速度（或转矩和转速），以驱动工作机构作功；4）辅助装置：一些对完成主要工作起辅助作用的元件，对保证系统正常工作有着重要的作用；5）工作介质：利用液体的压力能来传递能量。 4.液压传动的特点：优点：1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产生更大的动力；2）液压装置容易做到对速度的无极调节，而且调速围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行；3）液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向；4）液压装置易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长；5）液压装置易于实现自动化，实现复杂的运动和操作；6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用；缺点：7）液压传动无法保证严格的传动比；8）液压传动有较多的能量损失（泄露损失、摩擦损失等），传动效率相对低；9）液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在较高或较低的温度下工作；10）液压传动在出现故障时不易诊断。 5.在液压传动技术中，液压油液最重要的特性是它的可压缩性和粘性。 6.粘温特性：温度升高，粘度显著下降的特性。 7.静止液体的压力性质：1）液体的压力沿着法线方向上相等；2）静止液体任一点处的压力在各个方向上都相等。 8.帕斯卡原理：在密闭容器，施加于静止液体上的压力可以等值传递到液体各点，也称静压传递原理。 9.理想液体：既无粘性又不可压缩的假想液体。 10.定常流动：液体流动时，如果液体中任一空间点处的压力、速度和密度等都不随时间变化，也称稳定流动或恒定流动；反之，则称为非定常流动。 11.理想液体的伯努利方程的物理意义：理想液体作恒定流动时具有压力能、位能和动能三种能量形式，在任一截面上这三种能量形式之间可以相互转换，但三者之和为一定值，即能量守恒。 12.压力损失可分为两类：沿程压力损失和局部压力损失。 13.沿程压力损失：液体在等径直管流动时，因摩擦和质点的相互扰动而产生的压力损失。 14.局部压力损失：液体流经管道的弯头、接头、突变截面以及阀口、滤网等局部装置时，液体方向和流速发生变化，在这些地方形成漩涡、气穴，并发生强烈的撞击现象，由此造成的压力损失。 15.液体在管道中流动时有两种流动状态：层流和紊流（湍流）。 16.紊流：液体的流速较高，粘性的制约作用减弱，惯性力起主导作用，完全紊乱的流动状态，液体的能量主要消耗在动能损失上。 17.空穴现象：在流动的液体中，如果某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，从而导致液体中出现大量的气泡，这种现象称为

气压传动系统的基本组成

第三章气动传动系统的基本组成【课程性质】 理论课 【教学目标】 1、掌握气压传动的工作就原理及组成 2、了解气压传动的特点 【教学重点】 掌握气压传动的工作就原理及组成 【教学难点】 掌握气压传动的工作就原理及组成 【教学课时】 4课时 【教学策略】 采用多媒体动画的教学方式，进行直观教学 【教学方法】 讲授法，多媒体教学法 【教学过程】 环节教学内容师生互动设计意图 导入 一、气压传动及其应用 气压传动简称气动，是指以压缩空气为工作介质来传递动力和控制信号，控制和驱动各种机械和设备，以实现生产过程机械化、自动化的一门技术。因为以压缩空气为工作介质具有防火、防爆、防电磁干扰，抗振动、冲击、辐射，无污染，结构简单，工作可靠等特点，所以气动技术与液压、机械、电气和电子技术一起，互相补充，已发展成为实现生产过程自动化的一个重要手段，在机械工业、冶金工业、轻纺食品工业、化工、交通运输、航空航天、国防建设等各个部门已得到广泛的应用。

新课 新课 二、气压传动系统的工作原理 气压传动系统的工作原理是利用空气压缩 机将电动机或其它原动机输出的机械能转变为 空气的压力能，然后在控制元件的控制和辅助元 件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转变 为机械能，从而完成直线或回转运动并对外作 功。 三、气压传动系统的组成 典型的气压传动系统，一般由以下部分组成： 1 气压发生装置它原动机输出的机械能转变为空气 的压力能。其主要设备是空气压缩机。 2．控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流 动方向，以保证执行元件具有一定的输出力和速度，并 按设计的程序正常工作。如压力阀、流量阀、方向阀和 逻辑阀等。 3．执行元件是将空气的压力能转变为机械能的能量 转换装置 四、气压传动的特点 1. 空气随处可取，取之不尽，节省了购买、贮存、 运输介质的费用和麻烦；用后的空气直接排入大气，对 环境无污染，处理方便，不必设置回收管路，因而也不 存在介质变质、补充和更换等问题。 2. 因空气粘度小（约为液压油的万分之一），在 管内流动阻力小，压力损失小，便于集中供气和远距离 输送。即使有泄漏，也不会像液压油一样污染环境。 3. 与液压相比，气动反应快，动作迅速，维护简 单，管路不易堵塞。 4. 气动元件结构简单，制造容易，适于标准化、 系列化、通用化。 气源装置的组成和布置示意图 1—空气压缩机2—后冷却器 3—油水分离器 4、7—贮气罐5—干燥器6— 过滤器8—加热器9—四通阀 图中，1为空气压缩机，用以 产生压缩空气，一般由电动机带 动。其吸气口装有空气过滤器， 以减少进入空气压缩机内气体的 杂质量。2为后冷却器，用以降温 冷却压缩空气，使气化的水、油 凝结起来。3为油水分离器，用以 分离并排出降温冷却凝结的水 滴、油滴、杂质等。4为贮气罐， 用以贮存压缩空气，稳定压缩空 气的压力，并除去部分油分和水 分。5为干燥器，用以进一步吸收 或排除压缩空气中的水分及油 分，使之变成干燥空气。6为过滤 器，用以进一步过滤压缩空气中 的灰尘、杂质颗粒。7为贮气罐。 贮气罐4输出的压缩空气可用于 一般要求的气压传动系统，贮气 罐7输出的压缩空气可用于要求 较高的气动系统（如气动仪表及

液压与气压传动课程设计报告书

液压气动课程设计 院系：机电工程学院 班级： 11机工A1 姓名：欣 学号： 完成日期： 2014.1.2

目录 一、工况分析····························· 二、液压缸参数确定·························· 三、液压系统原理图·························· 四、液压缸装配图··························· 五、系统工况图与电磁铁工作表····················· 六、液压动力元件选择························· 七、液压控制元件选择及计算······················ 八、液压系统性能验算························· 九、控制电路····························· 十、集成块设计····························十一、个人小结····························十二、参考文献····························

设计要求：设计一台铣削专用机床液压系统，要求其完成的工作循环是：工件夹紧→工作台快进→工作台工进→工作台快退→工作台停止。运动部件的重力为25000N，快进、快退速度为5m/min,工进速度为100～1200mm/min，最大行程为400mm，其中工进行程为180mm， 最大切削力为18000N，采用平面导轨，其静摩擦系数f s =0.2，动摩擦系数f d =0.1。 一、工况分析 ⑴负载分析 计算液压缸工作过程各阶段的负载。 1、切削负载F l (已知)18000N 2、摩擦负载F f 机床工作部件对动力滑台的法向力为 F n =25000N 静摩擦负载 F fs = F n ·f s =25000×0.2=5000N 动摩擦负载 F fd = F n ·f d =25000×0.1=2500N 3、惯性负载 F m =ma=(25000/9.8)×(5/60/0.2)=1062.9N 根据上述计算结果,可得各工作阶段的液压缸负载如表所示： 表1 液压缸各工作阶的负载F

气动系统典型实例教材

第九章气压系统典型实例 第一节工件夹紧气压传动系统 工件夹紧气压传动系统是机械加工自动线和组合机床中常用的夹紧装置的驱动系统。图9-1为机床夹具的气动夹紧系统，其动作循环是：当工件运动到指定位置后，气缸A活塞杆伸出，将工件定位后两侧的气缸B和C的活塞杆同时伸出，从两侧面对工件夹紧，然后再进行切削加工，加工完后各夹紧缸退回，将工件松开。 图9-1机床夹具气动夹紧系统 1—脚踏阀2—行程阀3、5—单向节流阀4、6—换向阀 具体工作原理如下：用脚踏下阀1，压缩空气进入缸A的上腔。使活塞下降定位工件；当压下行程阀2时，压缩空气经单向节流阀5使二位三通气控换向阀6换向（调节节流阀开口可以控制阀6的延时接通时间），压缩空气通过阀4进入两侧气缸B和C的无杆腔，使活塞杆前进而夹紧工件。然后钻头开始钻孔，同时流过换向阀4的一部分压缩空气经过单向节流阀3进入换向阀4右端，经过一段时间（由节流阀控制）后换向阀4右位接通，两侧气缸后退到原来位置。同时，一部分压缩空气作为信号进入脚踏阀1的右端，使阀1右位接通，压缩空气进入缸A的下腔，使活塞杆退回原位。活塞杆上升的同时使机动行程阀2复位，气控换向阀6也复位（此时主阀3右位接通），由于气缸B、C的无杆腔通过阀6、阀4排气，换向阀6自动复位到左位，完成一个工作循环。该回路只有再踏下脚踏阀1才能开始下一个工作循环。

第二节数控加工中心气动系统 图9-2所示为某数控加工中心气动系统原理图，该系统主要实现加工中心的自动换刀功能，在换刀过程中实现主轴定位、主轴松刀、拔刀、向主轴锥孔吹气排屑和插刀动作。 图9-2 数控加工中心气动系统原理图 具体工作原理如下：当数控系统发出换刀指令时，主轴停止旋转，同时4YA通电，压缩空气经气动三联件1、换向阀4、单向节流阀5进入主轴定位缸A的右腔，缸A的活塞左移，使主轴自动定位。定位后压下开关，使6Y A通电，压缩空气经换向阀6、快速排气阀8进入气液增压器B的上腔，增压腔的高压油使活塞伸出，实现主轴松刀，同时使8YA通电，压缩空气经换向阀9、单向节流阀11进入缸C的上腔，缸C下腔排气，活塞下移实现拔刀。由回转刀库交换刀具，同时1Y A通电，压缩空气经换向阀2、单向节流阀3向主轴锥孔吹气。稍后1YA断电、2YA通电，停止吹气，8YA断电、7YA通电，压缩空气经换向阀9、单向节流阀10进入缸C的下腔，活塞上移，实现插刀动作。6Y A断电、5Y A通电，压缩空气经阀6进入气液增压器B的下腔，使活塞退回，主轴的机械机构使刀具夹紧。4YA断电、3Y A通电，缸A的活塞在弹簧力的作用下复位，回复到开始状态，换刀结束。 第三节气动机械手气压传动系统 气动机械手是机械手的一种，它具有结构简单，重量轻，动作迅速，平稳可靠，不污染工作环境等优点。在要求工作环境洁净、工作负载较小、自动生产的设备和生产线上应用广泛，它能按照预定的控制程序动作。图9-3为一种简单的可移动式气动机械手的结构示意图。它由A、B、C、D四个气缸组成，能实现手指夹持、手臂伸缩、立柱升降、回转四个

液压与气压传动课程设计

液压与气压传动课程设 计 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

目录 （一）、课程设计要求 ---------------------------------------- （3）（二）、设计计算、元件选择及验算 ---------------------------- （3） 1.运动分析 -------------------------------------- （4） 2.负载分析 -------------------------------------- （4） 3.负载图和速度图的绘制 -------------------------- （5） 4.液压缸主要参数的确定 -------------------------- （6） 5.液压系统图的拟定 ------------------------------ （8） 6.液压元件的选择 ----------------------------- （9） 7.液压系统的性能验算 ---------------------------- （10）（三）、液压缸的装配图 ---------------------------------------- （11）（四）、电气原理图 ------------------------------------ （13）（五）、各类阀零件图 ---------------------------------------- （14）（六）、集成块及装配图 ------------------------------------ （15）（七）个人设计小结 --------------------------------------- （21）（八）个人设计说明 ---------------------------------------- （22）（九）参考文献 -------------------------------------------- （22） 一、课程设计要求： 1、以小组为单位（每小组3人）按进度完成全部设计任务，设计思想，技术路线正确，计算，说明完整。 2、设计步骤

液压传动课程设计

课程设计说明书 （2016-2017学年第二学期） 课程名称液压传动与控制技术课程设计 设计题目卧式组合钻床动力滑台液压系统 院（系）机电工程系 专业班级14级机械设计制造及其自动化x班 姓名陈瑞玲 学号20141032100 地点教学楼B301 时间2017年5月25日—2017年6月22日成绩：指导老师：蓝莹

目录 液压传动与控制技术课程设计任务书 (3) 1．概述 (4) 1.1 课程设计的目的 (4) 1.2 课程设计的要求 (4) 2. 液压系统设计 (4) 2.1 设计要求及工况分析 (4) 2.1.1设计要求 (4) 2.1.2 负载与运动分析 (5) 2.2 确定液压系统主要参数 (7) 小结 (17) 参考文献 (18)

液压传动与控制技术课程设计任务书

1．概述 1.1 课程设计的目的 本课程是机械设计制造及其自动化专业的主要专业基础课和必修课，是在完成《液压与气压传动》课程理论教学以后所进行的重要实践教学环节。本课程的学习目的在于使学生综合运用《液压与气压传动》课程及其它先修课程的理论知识和生产实际知识，进行液压传动的设计实践，使理论知识和生产实际知识紧密结合起来，从而使这些知识得到进一步的巩固、加深和扩展。通过设计实际训练，为后续专业课的学习、毕业设计及解决工程问题打下良好的基础。 1.2 课程设计的要求 (1) 液压传动课程设计是一项全面的设计训练，它不仅可以巩固所学的理论知识，也可以为以后的设计工作打好基础。在设计过程中必须严肃认真，刻苦钻研，一丝不苟，精益求精。 (2) 液压传动课程设计应在教师指导下独立完成。教师的指导作用是指明设计思路，启发学生独立思考，解答疑难问题，按设计进度进行阶段审查。 (3) 设计中要正确处理参考已有资料与创新的关系。任何设计都不能凭空想象出来，利用已有资料可以避免许多重复工作，加快设计进程，同时也是提高设计质量的保证。另外任何新的设计任务又总有其特定的设计要求和具体工作条件。 (4) 学生应按设计进程要求保质保量的完成设计任务。 2. 液压系统设计 液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以一台卧式组合钻床动力滑台液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。 2.1 设计要求及工况分析 2.1.1设计要求 要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进→工进→快退→停止。

液压与气压传动 知识点小结

【1】液压传动是以液体作为工作介质，利用液体的压力能来进行能量传递的传动方式。【2】液压传动系统的组成：1，动力元件，将输入的机械能转换为油液的压力能。2，执行元件，将油液的压力能转换为机械能。3，控制元件，在液压系统中各种阀用来控制和调节个部分液体的压力，流量和方向，以满足及其的工作要求，完成一定的工作循环。4，辅助元件，它们有储油用的油箱，过滤油液中杂质的滤油器，油管及管接头，密封件，冷却器和蓄能器等。5，工作介质，即传动油液，通常采用液压油。 【3】液压传动的2个重要准则：1，液压传动中工作压力取决于外负载。2，活塞的运动速度只取决于输入流量的大小，而与外负载无关。 【4】液压传动的优点：1，在相同输出功率的情况下，液压传动装置的重量轻，结构紧凑，惯性小。2，能方便地再很大范围内实现无级调速。3，操纵方便，易于控制。4，液压传动工作安全性好，易于实现过载保护，系统发生的热量容易散发。5，富裕的刚性。6，负载保压容易。7，很容易实现直线运动。8，液压元件易于实现系列化，标准化和通用化，便于设计，制造，维修和推广使用。液压传动的缺点：1，动力损失较大。2，介质动力油对污染很敏感。3，介质动力油性质敏感。4，污染环境。5，有系统破裂的危险性。6，液压传动不能保证严格的传动比。7，造价高。8，使用和维修技术要求较高，出现故障时不易找出原因。 【1】液压冲击：液压系统中的流动油液突然变速活换向时，造成压力在某一瞬间急剧升高，产生一个油压峰值，并形成压力传播于充满油液管路的现象。 【2】气穴现象：在流动液体中，因某点处得压力降低而产生气泡，使系统系统中原来连续的油液变成不连续的状态，从而使液压装置产生噪声和振动使金属表面受到腐蚀的现象称气穴现象。 【1】液压泵的基本工作条件：1，它必须构成密封容积，并且这个密封容积只在不断地变化中能完成吸油和压油过程2，在密封容积增大的吸油过程中油箱必须与大气相通，这样液压泵在大气压力的作用下降油液吸入泵内，这是液压泵的吸油条件。在密封容积减小的过程中液压泵的压力取决于油排除时的阻力即液压泵的压力由外负载决定，这是形成压油的条件3，吸，压油腔要互相分开，并且有良好的密封性。 【2】齿轮泵的结构特点：●泄露。（三条途径：泵体内表面和齿顶径向间隙的泄露；齿面啮合处间隙的泄漏；齿顶端面间隙的泄漏）●●液压径向不平衡力。（减小的三种方法：减小压油口直径；增大泵体内表面与齿轮齿顶圆的间隙；开压力平衡槽）●●●困油现象。在齿轮泵工作时有两对齿轮同时啮合，因此就有一部分油液困在两对齿轮所形成的封闭空腔之内，这个封闭容积先随齿轮转动逐渐减小，以后又逐渐增大。封闭容积的减少会是被困油液受挤压而产生高压，并从缝隙中流出，导致油液发热，轴承等机件也受到附加的不平衡负载作用，封闭容积的增大会造成局部真空，使溶于油液中的气体分离出来，产生气穴，这就是齿轮泵的困油现象。●危害：产生强烈的噪声并引起振动和气蚀，降低容积效率影响工作平稳性，缩短使用寿命。●消除困油现象的方法：在两端的盖板上开一对矩形卸载槽。 【3】柱塞泵与齿轮泵和叶片泵相比的特点：1，工作压力高。2，易于变量。3，流量范围大。 【1】缸有多种形式，（1按其结构特点不同可分为活塞式，柱塞式和摆动式。 按作用方式不同又可分为单作用和双作用两种。 【2】缸筒内孔不需要精加工，工艺性好，成本低 【3】缸由缸体组件，活塞组件，密封件和连接件等基本部件组成

液压与气压传动课程设计 (1)

湖北文理学院 液压与气压传动课程设计任务书 系别机汽学院 专业机械设计制作及自动化 班级机制1111班 姓名X X X

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

第九章 气压传动基础知识

第9章气压传动基础知识 气压传动是指以压缩空气为工作介质来进行能量传递的一种传动形式。由于它具有防火、防爆、节能、无污染等优点，因此，气动技术已广泛应用于国民经济的各个部门，特别是在工业机械手、高速机械手等自动化控制系统中的应用越来越多。 【本章学习目标】 1．掌握气压传动的组成、工作原理及特点 2．了解空气的基本性质和流动规律 9.1 气压传动系统的组成及工作原理 气压传动，是以压缩空气为工作介质进行能量传递和控制的一门技术。气压传动的工作原理是利用空气压缩机把电动机或其它原动机输出的机械能转换为空气的压力能，然后在控制元件的作用下，通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能，从而完成各种动作，并对外做功。由此可知，气压传动系统和液压传动系统类似，也是由五部分组成的，如图9-1-1所示： 1．气源装置是获得压缩空气的装置。其主体部分是空气压缩机，它将原动机供给的机械能转变为气体（工作介质）的压力能。 2．控制元件是用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的，以便使执行机构完成预定的工作循环，它包括各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等。 3．执行元件是将气体的压力能转换成机械能的一种能量转换装置。它包括实现直线往复运动的气缸和实现连续回转运动或摆动的气马达或摆动马达等。 4．辅助元件是保证压缩空气的净化、元件的润滑、元件间的连接及消声等所必须的元件，包括过滤器、油雾器、管接头及消声器等。 5．工作介质经除水、除油、过虑后的压缩空气。

图9-1-1 气压传动系统的组成 1－电动机 2－空气压缩机 3－气罐 4－压力控制阀 5逻辑元件 6－方向控制阀 7－流量控制阀8－行程阀 9－气缸 10－消音器 11－油雾器 12－分水滤气器 9．2 气压传动的特点及应用 9.2.1 气压传动的特点 气动技术在国外发展很快，在国内也被广泛应用于机械、电子、轻工、纺织、食品、医药、包装、冶金、石化、航空、交通运输等各个工业部门。气动机械手、组合机床、加工中心、生产自动线、自动检测和实验装置等已大量涌现，它们在提高生产效率、自动化程度、产品质量、工作可靠性和实现特殊工艺等方面显示出极大的优越性。气压传动与机械、电气、液压传动相比有以下特点，见表9-2-1。 一、气压传动的优点 1.工作介质是空气，与液压油相比可节约能源，而且取之不尽、用之不竭。气体不易堵塞流动通道，使用之后可将其随时排入大气中，不污染环境。 2.空气的特性受温度影响小。在高温下能可靠地工作，不会发生燃烧或爆炸，且温度变化对空气的粘度影响极小，故不会影响传动性能。 3.空气的粘度很小(约为液压油的万分之一)，所以流动阻力小，在管道中流动的压力损失较小，便于集中供应和远距离输送。 4.相对液压传动而言，气压传动动作迅速、反应快，一般只需0．02～0．3s 就可达到工作压力和速度。液压油在管路中流动速度一般为1～5m/s，而气体的

液压与气压传动课程设计模版

机电工程学院 《液压与气压传动课程设计》 说明书 课题名称：卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统 学生姓名：沈汝男学号：20100610143 专业：机械制造及其自动化班级：10机制一班成绩：指导教师签字： 2013年6月26日

目录 一、液压系统的题目及其设计要求 (3) 二、工况分析 (4) 2.1负载分析 (4) 2.2运动分析 (6) 三、液压系统的参数设计 (7) 3.1液压缸的计算 (7) 3.2液压系统图的确定 (9) 四、液压元件的选择 (11) 4.1液压泵的参数计算 (11) 4.2电动机的选择 (12) 4.3液压阀及过滤器的选择 (13) 4.4油管的选择 (14) 五、液压系统性能的验算 (14) 5.1压力损失的验算及泵压力的调整 (14) 5.2液压系统的发热和温升验算 (17) 六、设计总结 (18) 七、参考文献 (19)

设计内容计算说明结论 一、液压系统的题目及其设计要求 设计题目： 设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统，要 求完成工件的定位与夹紧，所需夹紧力不得超过6000N。 该系统工作循环为：快进——工进——快退——停止。 机床工作部件总质量m＝900kg,机床快进快退速度约为 5.5 m／min，工进速度可在30～120mm／min范围内无 级调速, 快进行程为200mm，工进行程为50mm，最大 切削力为29.5kN，运动部件总重量为15 kN，加速（减 速）时间为0.1s，采用平导轨，静摩擦系数为0.2，?动 摩擦系数为0.1。 题目5 切削力工作部 快进速度滑台最大行程 件总重 29500N 900kg 5.5m/min 400mm 设计要求： 1.液压系统的工况分析时，要作出负载循环图和速 度循环图； 2.拟订液压系统原理图，采用合理的执行机构，确 定正确的调速方案和速度换接方法，完善系统的调压、 卸荷及执行元件的换向和安全互锁等要求； 3.正确计算液压缸的主要尺寸以及所需的压力和流