液压与气压传动----多轴钻孔组合机床系统原理图
卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统的课程设计..
湖南工业大学课程设计资料袋机械工程学院学院（系、部）2013 ~ 20 14 学年第 1 学期课程名称液压与气压传动指导教师罗中平职称教授学生姓名曹炎斌专业班级机工1102班学号11495200131 题目组合机床动力滑台液压系统设计成绩起止日期2013 年12 月19日～1014 年1月02日目录清单湖南工业大学课程设计任务书2013—2014学年第1学期机械工程学院（系、部）机电一体化专业1102 班级课程名称：液压与气动设计题目：组合机床动力滑台液压系统设计1完成期限：自2013 年12 月30 日至2014 年1 月 3 日共 1 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日（课程设计名称）设计说明书（题目）起止日期：2013 年12月19日至2014 年1 月 2 日学生姓名曹炎斌班级机工1102学号11495200131成绩指导教师(签字)机械工程学学院（部）2013年12 月30 日液压传动课程设计指导书湖南工业大学机械工程学院2013年12月第一章明确液压系统的设计要求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。
设计要求驱动动力滑台实现“快进→工进→快退→停止”的工作循环。
液压系统的主要参数与性能要求如下：机床上有主轴16个，加工Φ13.9 mm 的孔14个，Φ8.5mm 的孔2个。
刀具材料为高速钢，工件材料为铸铁，硬度为240HBS ，运动部件总质量G=9800N ，快进、快退的速度v 1= v 3=5.5 m/min ，快进行程长度l 1=100mm ，工进行程长度l 2=50 mm ，往复运动的加速，减速时间为0.2s ，动力滑台采用平导轨，其静摩擦系数f s =0.2，动摩擦系数f d =0.1，液压系统中的执行元件使用液压缸。
第二章 负载与运动分析负载分析中，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。
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：夹紧力，导轨摩擦力，惯性力。
《液压与气动技术》PPT课件
分以外的其它元件。
动 技
如油箱、过滤器、
术
油管等。
2023710/13
一、液压传动系统的组成
液
压 系统
与
气
压
传 动
以上这些部分的不
技 同组合，就构成了不同
术
功能的液压系统。
2023/10/13
二、 液压传动系统的图形符号
液
压
左图是一种半结构
与 气
的工作原理图，直观性
压
强，容易理解，但绘制
传
动
较麻烦。
2023/10/13
二 、液压传动系统的图形符号
液
压
图形符号
与 气
如： 换向阀
压
传
动
技
术
(X位X通：方框表示位置，
有二位、三位；各口表示通
路，有二、三、四、五通)
2023/10/13
二、 液压传动系统的图形符号
液
压
图形符号
与
气
压
传
动
技
术
学习重点，边学边记
2023/10/13
三、系统元件的总体布局
一体化方向发展。
2023/10/13
发展趋势
液
压
与
流体技术+电气控制好比老虎插上
气 压
翅膀，它把一人一刀变为无人多刀，
传 动
把复杂工艺变为简单工艺，而今同计
技 术
算机控制结合，又将进入一个崭新的
历史阶段。
因此，学好本门课，有助于大家
在今后的工作中多出成果。
2023/10/13
教材与参考文献
液
教材
液
压
与 气
液压与气动传动原理直观动图
使液压泵在空载或轻载状态下运行，减少功率损失和 发热。
增压回路
利用增压器或增压缸等元件，提高系统或支路的压力 。
速度调节回路原理动图解析
节流调速回路
通过改变节流阀的开度，调节执行元件的运动 速度。
容积调速回路
通过改变变量泵或变量马达的排量，调节执行 元件的运动速度。
联合调速回路
同时采用节流调速和容积调速两种方式，实现执行元件的宽范围速度调节。
叶片泵
利用旋转的叶片将液体从吸入侧推 向排出侧。
柱塞泵
通过柱塞在缸体内的往复运动，实 现液体的吸入与排出。
液压马达
将液体的压力能转换为机械能，驱 动负载运动。
控制阀类结构动图解析
01
方向控制阀
控制液压系统中油液的流动方 向，包括单向阀、换向阀等。
02
压力控制阀
控制液压系统中的压力，如溢 流阀、减压阀等。
液压与气动传动技术涉及流体力学、 热力学、控制学等多个学科领域，未 来研究将更加注重多场耦合和多学科 协同，例如研究温度、压力、流量等 多物理场对系统性能的影响，以及探 索液压与气动传动技术与机械、电子 、计算机等技术的融合创新。
随着环保和安全要求的提高，液压与 气动传动技术将面临更严格的挑战， 例如研究低噪音、低泄漏、低污染的 液压元件和系统，以及提高系统安全 性和防爆性能等。
气压控制元件功能及类型
气压控制元件功能
对压缩空气的压力、流量和方向进行控 制，以满足气动系统的不同需求。
VS
类型
包括压力控制阀（如减压阀、安全阀）、 流量控制阀（如节流阀、排气节流阀）和 方向控制阀（如单向阀、换向阀）等。
03
液压与气动元件结构直观 动图展示
最新液压与气压传动-PPT演示文稿
执行元件——将流体的压力能转换为机械能的元件。 液压 缸或气缸、液压马达或气马达。
控制元件——控制系统压力、流量、方 向的元件以 及进行 信号转换、逻辑运算和放大等功能的信号 控 制元件。如溢流阀、节流阀、方向阀等。
辅助元件——保证系统正常工作除上述三种元件外的 装置。如油箱、过滤器、蓄能器、油雾器、消声 器、 管件等。
三、压力的传递
在密闭容器内，施加于静止液体的压力可以等值地传递到液体各点， 这就是帕斯卡原理。也称为静压传递原理。
图2.4所示是应用帕斯卡原理的实例 作用在大活塞上的负载F1形成液体压力
p= F1/A1
为防止大活塞下降，在小活塞上应施
加的力 F2= pA2= F1A2/A1
由此可得：液压传动可使力放大，可使力缩 小，也可以改变力的方向。（千斤顶放大力）
图1.3 机床工作台液压传动系统
1-油箱；2-过滤器；3-液压泵；4-溢流阀； 5-节流阀；6-换向阀；7-液压缸；8-工作台
《液压与气压传动》PPT课件
应用一：高压造型生产线
应用二：真空静压造型生产线
压路机
铲运车
挖掘机
应用三：工程机械领域
应用四：机械加工行业
应用五：航天工业
应用六：军事、雷达等
台湾“纪德舰”
第一篇 液压传动
第二章
液压传动的流体 力学基础
流体力学是研究流体平衡和运动规律的
一门科学。
本章重点：
1、液压油的粘度及其物理意义、粘性的力学本质； 2、液体静压力基本方程、连续性方程、伯努利方 程；
B、调节q即可改变运动速度，所以，液压和气压传动能实现无级调速；
3、功率关系
G A2 和
F
A1
即： Fv1=Gv2
v2 A1 v1 A2
即： P=pA1v1=pA2v2= p q
在不计损失时，输入功率等于输出功率。
结论：压力和流量是流体传动中最基本、最重要的两个参数，它们的乘积表示功率。
工作原理：以有压流体作为传动介质（或工作介质、 能源介质），依靠密封容积的变化来传递运动，依靠 流体内部的压力来传递动力。
3、压力损失、小孔流量的计算。
本章难点：
1、实际液体伯努利方程及压力损失的计算； 2、绝对压力、相对压力、真空度的概念。
§2-1 液压油
一、液压油的物理性质
物理性质＝ f（、、、β、C、、T凝、p饱）
（一）密度
单位体积液体的质量称为液体的密度。
m
V
单位：kg/m3
矿物型液压油的密度随温度和压力而变化 的，但其变动值很小，可认为其为常数。一 般矿物油系液压油在20℃时密度约为850～ 900 kg/m3 左右。
行业名称
热工设备 机床工业 国防工业 船舶工业
近年应用
组合机床动力滑台液压系统设计
组合机床动力滑台液压系统的设计目录1 液压传动的发展概况和应用31.1液压传动的发展概况31.2液压传动在机械行业中的应用32 液压传动的工作原理和组成32.1工作原理42.2液压系统的基本组成43 液压传动的优缺点43.1液压传动的优点43.2液压传动的缺点54 设计的技术要求和设计参数 (6)5液压系统工况分析64.1运动分析64.2负载分析64.2.1 负载计算64.2.2 液压缸各阶段工作负载计算：74.2.3 绘制动力滑台负载循环图，速度循环图（见图1）74.2.4 确定液压缸的工作压力错误!未定义书签。
4.2.5 确定缸筒内径D，活塞杆直径d104.2.6 液压缸实际有效面积计算104.2.7 最低稳定速度验算。
104.2.7 计算液压缸在工作循环中各阶段所需的压力、流量、功率列于表（1）错误!未定义书签。
5拟定液压系统图105.1液压泵型式的选择105.2选择液压回路115.3组成液压系统126 液压元件选择146.1选择液压泵和电机146.1.1 确定液压泵的工作压力146.1.2 液压泵的流量146.1.3 选择电机146.2辅件元件的选择176.3确定管道尺寸187 液压系统的性能验算197.1管路系统压力损失验算197.1.1 判断油流类型19197.1.2 沿程压力损失∑△P17.1.3 局部压力损失∑△P1927.2液压系统的发热与温升验算227.2.1 液压泵的输入功率227.2.2 有效功率22227.2.3 系统发热功率Ph7.2.4 散热面积227.2.5 油液温升△t228注意事项23结束语24谢辞25文献261 液压传动的发展概况和应用1.1 液压传动的发展概况液压传动和气压传动称为流体传动，是根据1650年帕斯卡提出的液体静压力传动规律---帕斯卡原理，18世纪建立的两个原理---连续方程和伯努力方程奠定基础，而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。
液压基本回路-PPT课件
（2）变量泵与定量马达组合
调速特性：
a.马达输出转速
安3 全5 阀
1
nM
qM VM
v
qMqPVPnP
24
nM
VPnP VM
v
当 n P ,V M 一 ,V P 定 ,n M . 调速范围较大
《液压与气压传动》
1、变量泵和定量液压执行元件的容积调速回路
（2）变量泵与定量马达组合
《液压与气压传动》
2、回油节流调速回路
（3）功率和效率 回路的功率损失为 P P p P 1 p p q p p 1 q 1 p 2 q 2 pp(qpq1)p2q2ppqy pq2
与进油节流相同
Py ppqy 溢流损失功率
回路的功率损失由两部分组成，即
PT pq2 节流损失功率
《液压与气压传动》
解题（2）
负载力为4200N时
F 4200 pLA1 15 10 4 2.8MP
pJ2 pL
活塞不能被推动
pC pJ2 2MPa
pApJ13.5MPa pBpY4.5MPa
本节结束，返回
《液压与气压传动》
第二节 速度控制回路
一、调速回路
改变执行元件的工作速度
q 1 K T p A m K T (p A p F A 1 )m
D）液压缸的运动速度为：
vq A1 1 KA1TA(ppA F1)m
根据以上公式可得速度负载特性曲线
《液压与气压传动》
1、进油节流调速回路
速度负载特性曲线
vq A1 1 KA1TA(ppA F1)m
从公式和曲线可得如下结论： （a）当AT一定时，重载区比轻载 区的速度刚性差；
液压原理图
第一章绪论第一节液压传动发展概况自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二三百年的历史。
直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。
在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。
第二次世界大战结束后，战后液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线。
本世纪60年代以后，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而迅速发展。
因此，液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。
当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。
同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。
我国的液压技术最初应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机和工程机械。
现在，我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术以及进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。
机械的传动方式一切机械都有其相应的传动机构借助于它达到对动力的传递和控制的目的。
机械传动——通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构的传递方式。
电气传动——利用电力设备，通过调节电参数来传递或控制动力的传动方式液压传动——利用液体静压力传递动力液体传动液力传动——利用液体静流动动能传递动力流体传动气压传动气体传动气力传动第二节液压传动的工作原理及其组成一、液压传动的工作原理液压传动的工作原理，可以用一个液压千斤顶的工作原理来说明。
图1-1液压千斤顶工作原理图1—杠杆手柄2—小油缸3—小活塞4，7—单向阀5—吸油管6，10—管道8—大活塞9—大油缸11—截止阀12—油箱图1-1是液压千斤顶的工作原理图。
大油缸9和大活塞8组成举升液压缸。
杠杆手柄1、小油缸2、小活塞3、单向阀4和7组成手动液压泵。
液压与气压传动课程设计-卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统
题目：卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统姓名：学号：班级：一题目：设计一卧式单而多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统, 动力滑台的工作循环是：快进一一工进一一快退一一停止。
液压系统的主要参数与性能要求如下：轴向切削力为用21000N,移动部件总重力为10000N,快进行程为100mm,快进与快退速度均为4. 2m / min,工进行程为20mm,工进速度为0.05m / min,加速、减速时间为0.2s,利用平导轨，静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1,动力滑台可以随时在中途停止运动，试设计该组合机床的液压传动系统。
二负载分析1工作负载：工作负载为轴向切削力讪帆F任=0.2 X LOOOO = 20OON2静摩擦阻力3动摩擦阻力F M- 0.1 X 10000 ■ 1000N4惯性负载取重力加速度则有移动部件质量为m■ IQQQkfF = IJI^= 1000kg X <N = 333.33NAt P 84 5?表I液压缸各阶段的負孜和推力（液压缸的机械效率取帕』9）F/N24444-2223国i 负我循环谢快进速度V 】•与快退勺分别为勺■ b ■ 4.2m/min 快进行程： 工进行程：h =快退行程£ = I 】+ b = 120mm工进速度v ? • OSm/min三设计方案采用单定量泵和溢流阀组成的供油源 使用调速阀出口节流调 速回路 采用电磁阀的快慢速接换回路选用单杆活塞缸的差动连接 来实现 使用三位四通电磁换向阀2223148L4111250100 1 20L/mm-11121液压系统原理图22系统图的原理1快进快进，按下启动按钮，电磁铁YA2通电，由泵输岀的压力油经三位四通换向阀的左侧，这使得主油路：进油路：泵一单向阀4—三位四通换向阀5 （YA2得电）一液压缸左腔回油路:液压缸右腔一二位四通换向阀8 （YA3得电）由此形成液压缸两腔连通，实现差动快进。
2工进快进终止，挡块压下行程阀9,发出信号，使二位四通换向阀8 的电磁铁YA3断电，油液压缸右腔输出的压力油经二位四通换向阀8 的右侧，这时的主油路为：进油路：泵一单向阀4—三位四通换向阀5 （YA2得电）一液压缸左侧回油路：液压缸右腔一二位四通换向阀8 （YA3）—单向节流阀7—三维换向阀5 （YA2得电）一油箱3快退当滑台完成工进进给碰到行程10时，发出信号，使三位四通换向阀5的电磁铁YA1得电，YA2失电。
液压系统原理图ppt课件
2.第一次工作进给
进油路：过滤器→泵1→单向阀2→换向阀6
左位→调速阀7→电磁换向阀12右位→液压缸左
腔。
回油路：液压缸右腔→换向阀6左位→液控
顺序阀4→背压阀3→精油选pp箱t课件。2021
返回6
3.第二次工作进给
进油路：过滤器→泵1→单向阀2→换向阀6左位→调 速阀7、8→液压缸左腔。
回油路：液压缸右腔→换向阀6左位→液控顺序阀 4→背压阀3→油箱。
（3）向下退回 使电磁铁4YA断电、3YA通电 下液压缸便快速退回，此时油路为：
进油路：液压泵1→顺序阀7→换向阀6（中位 →换向阀14（左位）→下液压缸上腔。
回油路：下液压缸下腔→换向阀14（左位） →油箱。
（4）原位停止 原位停止是在电磁铁3YA、
4YA都断电，换向阀精选1pp4t课处件20于21 中位时的
上移，通过杠杆机构使顶尖向右退回。
（7）机床的润滑
（8）压力的测量精选ppt课件2021
返1回7
8.3.4 M1432A万能外圆磨液压系统的特点
（1）采用活塞杆固定的双杆液压缸，机床的 占地面积少，左、右两个方向运动速度的一致。
（2）采用回油节流阀调速回路，液压缸回油 中有背压力，有助于工作稳定和加速工作台的 制动。
精选ppt课件2021
返回8
8.3 万能外圆磨床液压系统
8.3.1 概述
磨床必须具有下列运动：砂轮旋转、工件 旋转、工作台带动工件的往复运动和砂轮架的 周期切入运动等。此外，还有砂轮架的快速进、 退和尾座顶尖的伸缩等辅助运动。
机床对各种运动性能都有较高的要求，尤其 对工作台往复运动的性能要求最高，还应满足 以下要求：
→a2→单向阀I2→换向阀D阀芯右端。
液压与气压传动基本回路ppt课件
5.1.3 增压回路 • 单作用增压缸的增压回路 • 双作用增压缸的增压回路
12
5.1.4 卸荷回路 •电磁溢流阀卸荷回路
液压系统工作时，执行元件短时间停止工作，不宜 采用开停液压泵的方法，而应使泵卸荷（如压力为零 ）。利用电磁溢流阀可构成调压-卸荷回路。
换向居上位，溢流阀 遥控口通油箱，卸压
注意:节流调速回路速度负载特性比较软，变载荷下的运动平稳性
比较差。为了克服这个缺点，回路中的节流阀可用调速阀来代33替。
5.2.3 容积调速回路
容积调速回路有泵-缸 式回路和泵-马达式回路。 这里主要介绍泵-马达式 容积调速回路。
5.2.3.1 变量泵-定量马达式 容积调速回路
马达为定量,改变泵排量 VP可使马达转速nM随之 成比例地变化.
图为用于工件 夹紧的减压回路。 夹紧时，为了防止 系统压力降低油液 倒流，并短时保压， 在减压阀后串接一 个单向阀。图示状 态，低压由减压阀1 调定；当二通阀通 电后，阀1出口压力 则由远程调压阀2决 定，故此回路为二 级减压回路。
换向阀居左位，减压阀 由阀1弹簧调压为5MPa
换向阀居右位，减压阀 由远程阀2调压为3MPa
15
利用平衡阀的平衡回路
16
用单向顺序阀的平衡回路
1
为了防止立式 液压缸与垂直运动 的工作部件由于自 重而自行下落造成 事故或冲击，可以 采用平衡回路。
用单向顺序阀的平衡回路
17
调节单向顺序阀1的开启压力,
使其稍大于立式液压缸下腔的
背压.活塞下行时,由于回路上存
1
在一定背压支承重力负载,活塞
将平稳下落;换向阀处与流量阀调节相吻合，无△P溢，η高。 2）进入执行元件的qV与F变化无关，且自动补
液压与气动全篇
(3)工作压力低，元件的材料和制造精度低。
(4)维护简单，使用安全，无油的气动控制系统特别适用 于无线电元器件的生产过程，也适用于食品及医药的生产 过程。 (5)气动元件可以根据不同场合，采用相应材料，使元件 能够在恶劣的环境(强振动、强冲击、强腐蚀和强辐射等) 下进行正常工作。
1、液体静压力：静止液体在单位面积上所受的法向 力称为静压力。静压力在液压传动中简称压力,在 物理学中则称为压强。如何定义液体中某点的压 力？
2.液体静压力有两个重要特性:
（1）液体静压力垂直于承压面,其方向和该面的内 法线方向一致。这是由于液体质点间的内聚力很 小,不能受拉只能受压之故。为什么？
•
• • ①能够方便地实现无级调速，调速范围大。 • ②与机械传动和电气传动相比，在相同功率情况下，液压
传动系统的体积较小，重量较轻。③工作平稳，换向冲击
• ④便于实现过载保护，而且工作油液能使传动零件实现自
• ⑤操纵简单，便于实现自动化，特别是与电气控制联合使
• ⑥液压元件实现了系列化、标准化和通用化，易于设计、 制造和推广应用。
（2）静止液体内任一点所受到的压力在各个方向上 都相等。为什么？如果某点受到的压力在某个方 向上不相等,那么液体就会流动,这就违背了液体 静止的条件。
3、液体静压力基本方程
p△A=Po △A+ ρgh△A 式中，ρgh△A为小液柱的重力， ρ—液体的密度 上式化简后得：p=p0+ρgh
3、液体静压力基本方程说明什么问题： （1） 静止液体中任何一点的静压力为作用在液面
●气压传动与电气、液压传动相比有以下缺点：
(1)气压传动装置的信号传递速度限制在声速(约340m／s) 范围内，所以它的工作频率和响应速度远不如电子装置， 并且信号要产生较大的失真和延滞，也不便于构成较复杂 的回路，但这个缺点对工业生产过程不会造成困难。
液压课程设计――单面多轴钻孔组合机床液压系统设计.
仲恺农业工程学院课程设计单面多轴钻孔组合机床液压系统设计姓名院（系）机电工程学院专业班级机械091学号指导教师张日红日期：2012年 01月04日目录一、课程设计任务书1、题目：单面多轴钻孔组合机床液压系统设计2、相关数据要求3、课程设计任务二、液压系统原理图三、选择液压系统的元件和辅件1、运动分析和动力分析①运动分析②动力分析2、液压系统主要参数计算和工况图的编制①预选系统设计压力②计算液压缸的主要结构尺寸③计算液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率3、液压元件的设计选型①液压泵及其电机计算与选定②液压控制阀和液压辅助元件的选定四、验算液压系统性能1、验算系统压力损失 132、液压泵工作压力的估算 13五、参考文献 15一、课程设计任务书1、题目：单面多轴钻孔组合机床液压系统设计2、相关数据要求某自动线上的一台单面多轴钻孔组合机床的动力滑台为卧式布置（导轨为水平导轨，其静、动摩擦系数; ）拟采用杆固定的单杆液压缸驱动滑台，完成工件钻削加工时的进给运动；工件的定位、夹紧均采用液压控制方式，以保证自动化要求。
由液压与电气配合实现的自动循环要求为：定位→夹紧→快进→工进→快退→原位停止→夹具松开→拔定位销，动力滑台运动参数和动力参数见表1所示。
表1 动力滑台的运动参数和动力参数工况行程/mm 速度/（m/s）时间/s 运动部件重力 G/N钻削负载Fe/N启动、制动时间快进150 0.19800 _ 0.21.5工进10035000113.2快退250 0.1_2.53、课程设计任务（1）拟定液压系统原理图（用 CAXA 电子图板或 FLUIDSIM3.6 完成液压系统回路设计，并应用 FLUIDSIM3.6 进行仿真）。
（2）选择液压系统的元件和辅件。
（3）验算液压系统性能。
（4）设计液压系统的继电器控制回路或 PLC控制程序。
（5）绘制下列图纸：液压系统原理图 A4 幅面 1张；继电器控制回路或 PLC 控制程序 A4 幅面；电器接线图 A4 幅面。