第8章 液压系统设计计算与应用实例
《机械基础》课程标准
《机械基础》课程标准一、基本信息课程名称：机械基础总学时：95适用对象 : _____ 机械加工专业中专二年级学生__开课学期：第三学期至第四学期二、编写说明（一）课程的性质本课程是机械加工专业的专业必修课，让学生联系实践进行理论学习，让学生掌握机械基础知识，同时培养学生的机械分析能力，为这些专业的学生学习后续专业课程提供一个专业基础知识平台。
（二）课程教学目标和基本要求知识目标：通过该课程的教学，使学生熟悉机械传动原理、特点；掌握通用机械零件的工作原理、特点、结构及标准；掌握常用机构的工作原理、运动特性；初步具有分析一般机械功能和运动的能力；初步具有使用和维护一般机械的能力；简单了解机械传动及液压传动等内容。
能力目标：（1）通过学习，学生能基本达到在无老师指导的情况下，能独立分析机械的组成、使用维护、简单机械零件的设计；（2）具有分析常用机构运动特性的能力；（3）初步具有简单设计机械及传动装置的能力；（4）具有应用标准、手册、图册等有关技术资料的能力（5）初步具有把理论计算与结构设计、结构工艺等结合起来解决设计问题的能力具有机械设计实验技能（6）具有对常用机构及通用机构零部件进行维护的能力综合素质：（1）加强学生创新设计能力的培养（2）培养学生自我学习能力（3）培养学生使用工具能力（4）培养学生与人协助的能力（三）课程的重点和难点本课程的讲授跨两个学期，分为《基础知识》、《机械传动》、《机械零部件》和《液压、气压传动》四部分。
本课程重点是基础知识模块； 掌握机械传动 , 培养分析问题和解决问题的能力；难点是基础知识模块。
《基础知识》的重点章节是第七章、第八章。
难点章节是第七章。
《机械传动》的重点章节是第一章、第二章、第四章、第五章。
难点章节是第五章。
《机械零部件》的重点章节是第十章、第十一章、第十二章。
难点章节是第十一章。
《液压、气压传动》的重点章节是第十三章。
难点章节是第十三章。
（四）课程教学方法与手段《机械基础》教学以启发式教学法为主， 在教学中要多开展实践教学的教学活动。
《液压与气压传动》课程教学大纲
液压与气压传动一、课程介绍《液压与气压传动》是材料成型及控制工程专业本科学生的一门学科基础选修课。
液压装置广泛的使用在工业与农业生产的各个领域，它们是使用压力油为传递能量的载体来实现传动与控制的，随着自动化技术的开展，应用越来越广泛。
课程的任务是使学生掌握液压与气压传动的基础知识，掌握各种液压、气动元件的工作原理、特点、应用和选用方法，熟悉各类液压与气动基本问路的功用、组成和应用场合，了解国内外先进技术成果在机械设备中的应用。
本课程教学内容分液压传动和气压传动两局部。
液压传动局部主要介绍液压流体力学基础知识，液压动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件，液压传动基本回路、典型液压传动系统和液压系统的设计计算。
气压传动局部介绍气压传动基础知识、气源装置及气动元件和气动基本回路与常用回路，气动逻辑系统设计和气动传动系统实例。
本课程所讲述的内容有：液压流体力学基础、液压泵、液压马达与液压缸、液压控制阀、液压辅件、液压基本回路、典型液压系统、液压系统的设计计算、气压传动基础知识、气源装置及气动元件、气动基本回路与常用回路、气动逻辑系统设计、气动传动系统实例等共11章，教学局部共包含理论24学时,末考试形式为开卷笔试。
Introduction“Hydraulic and pneumatic transmission^ is a mechanical professional students a compulsory technical courses. Hydraulic device widely used in various fields of industrial and agricultural production, which is the use of pressurized oi1 to pass energy carriers to realize transmission and control, along with the development of automation technology, more and more widely.Task course is to enable students to master the basics of hydraulic and pneumatictransmission, master a variety of hydraulic, pneumatic components working principle, characteristics, application and selection methods familiar basic functions of various types of hydraulic and pneumatic circuits, composition and applications, understanding advanced technical achievements in mechanical devices.This course content hydraulic and pneumatic transmission of two parts. Hydraulic transmission section introduces the basics of hydraulic fluid mechanics, hydraulics components, actuators, control components , auxiliary components, the basic hydraulic transmission circuit, a typical hydraulic system and hydraulic system design calculations. Pneumatic transmission section describes the basics of pneumatic transmission, gas source device, pneumatic components, basic and common pneumatic circuits , logic system design and examples of pneumatic transmission.The contents of this course are: hydraul ic fluid mechanics, hydraul ic pump, hydraulic motor and hydraulic cylinder, hydraulic control valve, hydraulic accessories, hydraulic basic circuit, typical hydraulic system, hydraulic system design calculation, pneumatic transmission basic knowledge, gas Source device and pneumatic components, pneumatic basic circuit and common circuit, pneumatic logic system design, pneumatic transmission system examples, etc., a total of 11 chapters, the teaching part contains a total of 24 hours of theory.课程基本信息1、教学目的“液压与气压传动”是非机械专业本科生的一门专业基础课程。
第八章 液压系统控制元件
✵二位二通电磁阀
✵三位四通电磁阀
④液动换向阀 液动换向阀利用控制油路的压力油来推动阀芯实现 换向，它适用于流量较大的阀。 ⑤电液动换向阀
2.多路换向阀 多路换向阀是将两个以上手动换向阀组合在一起的 阀组，用以操纵多个执行元件的运动。为了适应多个执 行元件运动的配合或互锁要求，这种阀比通常的四通阀 增加两个油口，所以多路阀往往由若干个三位六通手动 换向阀组合而成。 ✵并联油路：多路换向阀内各单阀可以独立操作，如 果同时操纵两个或两个以上的阀时， 负载轻的先动作，此时分配到各执行 元件的油液仅为泵流量的一部分。
与油泵连接）；A、B－工作 油口（与执行元件连接）； T－回油口（与油箱连接）。 根据进、出油口的数目 可分为二通、三通、四通、 五通等。 ✵阀芯 带凸肩的圆柱体，按阀 芯的可变位臵可分为二位、 三位和多位。 ②工作原理与职能符号： 换向阀都有两个或两个 以上的工作位臵，其中有一 个常态位，即阀芯未受到操 纵它的外部作用时所处的位
8.2 方向控制阀（DIRECTIONAL CONTROL VALVES） 一、单向阀（CHECK VALVE） ✵功用：使液体只能单向通过。 ✵性能要求：压力损失小，反向截止密封性好。 ✵分类：普通单向阀，液控单向阀。 1.普通单向阀（CHECK VALVE） ⑴结构：由阀体、阀芯和复位弹簧等组成。 ⑵工作原理：
✵串联油路：各单阀之间的进油路串联，上游换向阀 的工作回油为下游换向阀的进油。该油路可以实现两个 或两个以上工作机构的同步动作，泵的出口压力等于各 工作机构负载压力的总和。 ✵串并联油路：各单阀之间的进油路串联，回油路并 联，操纵上游阀时下游阀不能工作。但上游阀在微调范 围内操纵时，下游阀尚能控制该路工作机构的动作。
臵，这是阀的原始位臵。绘制液压系统图时，油路一般 应连接在换向阀的常态位上。 滑阀式换向阀主体部分的结构原理与职能符号
液压系统设计简明手册
液压系统设计简明手册本书是由机械电子工业部教材编辑室与全国机械制造专业教学指导委员会和教材编审委员会联合组织编写的系列机械制造简明手册中的一本。
本书着重介绍液压系统的计算和结构设计，通过具体实例叙述了液压系统设计的全过程，对液压缸、油路板、集成块和液压站的设计方法也作了详细说明，并提供实际图样作参考。
同时也收集了常用的液压元件和辅助元件的产品和安装尺寸，以便读者在设计时选用。
"第一章液压系统的设计与实例一、液压系统的设计步骤和内容二、组合机床液压系统设计实例第二章液压缸的设计一、液压缸主要尺寸的确定二、液压缸的结构设计三、液压缸的典型结构第三章集成油路的设计一、液压油路板的结构与设计二、液压集成块结构与设计三、叠加阀装置设计第四章液压站的设计一、液压油箱的设计二、液压站的结构设计第五章常用液压元件一、液压泵和液压马达二、液压阀（GE系列）第六章辅助元件一、管道二、管接头三、密封件四、滤油器五、蓄能器六、空气滤清器七、液位计附录附录A 工作介质的种类、性能和应用（摘自）附录B 常用液压与气动元件图形符号（摘自）制钉机的液压系统设计作者：广东五邑大学尹学军刘海刚摘要：本文介绍了自动制钉机液压系统的设计，采用了较先进的集成油路板式结构。
关键词：制钉机；液压系统原理图；集成油路板式结构1前言射钉枪由于其效率高，使钉受力均匀、一致，使用方便等优点而广泛用于包装、广告装饰及家具制造、制鞋业等方面。
而作为其“子弹”的排钉，也就有了大量的需求。
笔者曾在珠江三角洲地区的制钉厂调查，发现这种钉子不仅在本地区，而且在内地和港澳、东南亚等地，都有相当的需要，经济效益可观。
排钉的制造过程为：（1）压线——将一定直径、一定强度的铁丝在压辊机上压扁；（2）排线——将若干条（一般为80～150条）压扁的铁线拉直并排在一起；（3）并线——将排好的线用粘合剂粘合在一起并烘干，成为板料；（4）制钉——将板料送到制钉机上成型。
液压系统的设计
液压系统的设计液压系统设计是液压主机设计的重要组成部分，也是对前面各章内容的概括总结和综合应用。
本章主要阐述液压系统设计的一般步骤，设计内容和设计计算方法，并通过实例来说明液压系统的设计过程。
9.1 液压系统的设计步骤液压系统设计与主机的设计是紧密联系的，两者往往同时进行，互相协调。
设计液压系统时应首先明确主机对液压系统在动作、性能、工作环境等方面的要求，如执行元件的运动方式、行程、调速范围、负载条件、运行平稳性和精度、工作循环及周期、工作环境、安装空间大小、结构简单、工作安全可靠、效率高、使命寿命长、经济性好、使用维修方便等设计原则。
液压系统设计步骤大体上可按图9-1所示的内容和流程进行。
这里除了最后一项（8）外，均属性能设计范围。
这些步骤是相互关联，相互影响的，必须经反复修改才能完成。
设计步骤及方法介绍如下。
9.1.1 明确系统的设计要求设计液压系统时，首先要对液压主机的工况进行分析，明确主机对液压系统的要求，具体包括：1）主机的用途、主体布局、对液压装置的位置和空间尺寸的限制。
2）主机的工作循环，液压系统应完成的动作、动作顺序或互锁要求，以及自动化程度的要求。
3）液压执行元件的负载和运动速速的大小及其变化范围，运动平稳性、定位精度及转化精度等的要求。
4）液压系统的工作环境和工作条件。
5）工作效率、安全性、可靠性及经济性等要求。
9.1.2 分析系统工况，确定主要参数1.工况分析工况分析，就是分析主机在工作过程中各执行元件的运动速度和负载的变化规律。
它是拟定液压系统方案，选择或设计液压元件的依据。
工况分析包括动力参数分析和运动参数分析两个部分，即：1）动力参数分析就是通过计算液压执行元件的载荷大小和方向，并分析各执行元件在工作过程中可能产生的冲击、振动及过载等。
对于动作较复杂的机械设备，根据工艺要求，将各执行元件在各阶段所需克服的负载用图9-2a所示的负载-位移（F-L）曲线表示，称为负载图。
压装机液压系统课程设计
压装机液压系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解压装机液压系统的基础理论知识，掌握液压系统的组成、工作原理及主要性能参数。
2. 学生能够了解液压油的选择、维护及液压元件的常见故障分析。
3. 学生掌握压装机液压系统设计的基本流程和步骤，具备分析简单液压系统设计问题的能力。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行压装机液压系统的初步设计和计算。
2. 学生能够熟练使用相关绘图软件，绘制液压系统原理图和装配图。
3. 学生具备一定的液压系统故障排除能力，能够解决实际操作中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对液压技术的兴趣，提高工程意识和创新意识。
2. 学生在课程学习过程中，培养团队协作精神和沟通能力，增强解决问题的自信心。
3. 学生了解液压系统在工业生产中的重要性，认识到学习液压技术对个人和社会的意义。
课程性质：本课程为专业选修课，适用于具有一定机械基础和液压基础的学生。
学生特点：学生为高二年级机械制造与自动化专业学生，已学习相关机械基础课程，具有一定的识图能力和动手能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和工程应用能力。
通过课程学习，使学生能够独立完成压装机液压系统的设计和分析任务，为将来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 液压系统基础知识- 液压系统的组成、工作原理及性能参数（对应教材第2章）- 液压油的选择、维护及液压元件功能（对应教材第3章）2. 液压系统设计方法与流程- 压装机液压系统设计要求及步骤（对应教材第5章）- 液压系统原理图、装配图的绘制方法（对应教材第6章）3. 液压系统元件选型与计算- 液压泵、液压马达、液压缸等元件的选型计算（对应教材第7章）- 液压阀的类型及选用方法（对应教材第8章）4. 液压系统故障分析及维护- 常见液压系统故障类型及原因（对应教材第9章）- 液压系统维护方法及故障排除（对应教材第10章）5. 实践教学环节- 压装机液压系统设计实例分析（结合教材实例）- 相关绘图软件操作培训（CAD软件应用）教学内容安排与进度：第1周：液压系统基础知识学习第2周：液压系统设计方法与流程学习第3周：液压系统元件选型与计算第4周：液压系统故障分析及维护第5-6周：实践教学环节，设计实例分析与绘图软件操作培训三、教学方法1. 讲授法：- 对于液压系统的基础理论知识、设计方法与流程等抽象、概念性较强的内容，采用讲授法进行教学，使学生系统地掌握液压系统相关知识点。
液压传动与控制 课后题及详解答案
《液压传动与控制》习题集液压传动课程组兰州工专内部使用前言《液压传动与控制》教材由兰州工业高等专科学校、云南工学院、新疆工学院、陕西工学院四所院校编写，于1994年6月由重庆大学出版社出版。
阅历十余年，液压传动的内容发展很快，所以修订后再出版。
为有利于教学，编了该教材的思考题与习题集，仅供参考。
编者2005年月目录绪论 (4)第一章工作介质及液压流体力学基础 (4)第二章液压泵及液压马达 (7)第三章液压缸 (9)第四章控制阀 (10)第五章液压辅件 (13)第六章液压基本回路 (14)第七章典型液压系统分析 (19)第八章液压系统的设计与计算 (20)第九章液压伺服控制系统 (20)第十章液压系统（设备）的安装、调试、使用及维护 (21)第十一章液压系统的故障诊断及排除 (21)绪论0-1 何谓液压传动？其基本工作原理是怎样的?0-2 结合图0-2所示的液压系统图，说明液压系统由哪几部分组成?各起什么作用? 0-3 液压元件在系统图中是怎样表示的?0-4 液压传动与机械传动、电气传动和气压传动相比较，有哪些优缺点?第一章 工作介质及液压流体力学基础1-1什么是液体的粘性?常用的粘度表示方法有哪几种，并分别叙述其粘度单位。
1-2压力的定义是什么?静压力有哪些特性?压力是如何传递的?1-3什么是绝对压力、相对压力、表压力、真空度?它们之间的关系是什么? 1-4为什么说液压系统的工作压力决定于外负载?液压缸有效面积一定时，其活塞运动速度由什么来决定?1-5伯努利方程的物理意义是什么?该方程的理论式与实际式有何区别?1-6什么是层流?什么是紊流?液压系统中液体的流动希望保持层流状态，为什么? 1-7管路中的压力损失有哪几种?分别受哪些因素影响?1-8有200cm 3的液压油，在50℃时流过恩氏粘度计的时间t 1=153s ；同体积的蒸馏水在20℃时流过的时间t 2＝51s 。
该油的恩氏粘度o E 50、运动粘度v 、动力粘度μ各为多少 ? 油液的新、旧牌号各为什么?解：3511532150==t t E ＝()c s t E E v 12.213/64.830.8/64.80.85050=-⨯=-=()cp v 19109001012.2136=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ旧牌号 20 ；新牌号 N321-9某液压油的运动粘度为20cSt ，其密度ρ = 900kg ／m 3，求其动力粘度和恩氏粘度各为多少?解：()cp v 1810900102036=⨯⨯⨯=⋅=-ρμ 由 t t E E v/64.80.8-= 导出 064.80.8=--t t E v E()1626204264.88420202±=⨯-⨯⨯-±=t E875.21=t E375.02-=t E （舍去）1-10如图所示直径为d ，重量为G 的柱塞浸没在液体中，并在F 力作用下处于静止状态。
第8章 液压与气压传动
第8章液压与气压传动8-1 液压传动概述教学目的与要求：1、了解液压传动的基本概念。
2、熟悉液压传动的组成。
3、掌握液压传动的工作原理和特点。
教学重点与难点：1、重点：液压传动的工作原理和特点。
2、难点：压传动的基本概念。
教学手段与方式：讲授法、归纳法教学过程：引入：机械传动、电气传动、液压传动与气压传动是目前运用最为广泛的四大类传动方式。
液压传动是以液体为工作介质，利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式。
新课传授：一、液压传动工作原理液压传动系统的工作过程如下图所示。
二、液压传动的组成液压传动系统主要由以下四部分组成。
（1）动力元件把机械能转化为液压能的装置，常见的动力元件为液压泵。
（2）执行元件把油液的液压能转换成机械能的装置，执行元件为液压缸、液压马达。
（3）控制元件控制调节系统中油液压力、流量或流向的装置，常见的控制元件有各种阀类元件，如换向阀、压力阀、流量阀等。
（4）辅助元件保护系统正常工作的装置，如过滤器、蓄能器及各种管接头等。
三、液压系统的特点1.液压传动在应用上与机械传动相比有以下优点①速度、扭矩、功率均可无级调节，而且能迅速换向和改变速度，调速范围宽。
②在传递相同功率的情况下，液压传动装置的体积小，重量轻，结构紧凑，布局灵活。
③易于实现过载保护，安全可靠。
④便于液压系统的设计、制造和使用维修。
⑤易于控制和调节，实现数字控制。
2.液压传动的缺点①传动效率低。
②不宜在温度很高或很低的条件下工作。
③液压元件结构精密，制造精度较高，给使用和维修带来一定困难。
④液压系统不能保证精确的传动比。
四、液压系统的特点1、静压传递规律F１/A１= F２/A２= p不计活塞重量，则Ｇ＝Ｆ２＝ｐＡ２。
液压系统中的工作压力取决于外负载。
2.流量与平均速度（1）流量流量指单位时间内流过某一截面处的液体体积，即ｑＶ＝Ｖ/ｔ（2）平均流速液体在单位时间内平均移动的距离称为平均流速，即ｖ＝ｑＶ/Ａ（3）活塞运动速度与流量、流道截面的关系根据物质不灭定律，油液流动时既不能增多也不会减少，由于油液又被认为是几乎不可压缩的，所以油液流经无分支管道时，每一横截面上通过的流量一定是相等的，即ｑＶ１＝ｑＶ２＝ｑＶ３因为Ｑ＝Ａｖ，故Ａ１ｖ１＝Ａ2ｖ２＝Ａ３ｖ３液体在无分支管道中流动时，通过不同截面的流速与其截面积大小成反比，而流量不变，即管道截面小的地方流速大，反之流速小。
液压与气压传动8-2 典型液压系统实例
一、概述
液压机是用来对金属、木材、塑料等进行压力加工的机械,也是最 早应用液压传动的机械之一。目前液压传动己成为压力加工机械的主 要传动形式。液压机传动系统是以压力变换为主的系统由于用在主传 动,系统压力高,流量大,功率大,因此特别要注意提高原动机功率利用率, 须防止泄压时产生冲击。
二、工况特点及对液压系统的要求
主机动作要求：液压机根据其工作循环要求有快进、减速接近工件、加压、 保压延时、泄压、快速回程及保持（即活塞）停留在行程的任意位置等基 本动作，图8-3为液压机典型工作塞前进、停止和退回等动作。
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
四、液压系统的特点 1. 液压系统中各部分相互独立,可根据需要使任一部分单独动作,也可 在执行元件不满载时,各串联的执行元件任意组合地同时动作。 2. 支腿回路中采用双向液压锁6,将前后支腿锁定在一定位置，防止出 现“软腿”现象或支腿自由下落现象。 3. 起升回路、吊臂伸缩、变幅回路均设置平衡阀,以防止重物在自重 作用下下滑。 4.为了防止由于马达泄漏而产生的“溜车”现象,起升液压马达上设有 制动阀,并且松阀用液压力,上阀用弹簧力,以保持在突然失去动力时液压 马达仍能锁住,确保安全。
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
四、 YA32-315型四柱万能液压机液压系统特点 1. 采用高压大流量恒功率变量泵供油,既符合工艺要求,又节省能量,这是
压机液压系统的一个特点; 2.本压机利用活塞滑块自重的作用实现快速下行,并用充液阀对主缸充液。
这一系统结构简单,液压元件少，在中、小型液压机是一种常用的方 案；
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
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第8章-压力控制回路分析
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8.1 液压调压回路
• 8.1.4 用比例溢流阀实现无级调压 • 在一些液压闭环控制回路中，液压系统要求压力输出值具
有随机性，因此其输出的压力值应当是无极调压的形式。
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8.2 气动调压回路
• 8.2.1 气源压力控制回路 • 气动系统一般采用中心供气方式，即多个气动系统，共用一
冲液压缸。如图 为采用缓冲液压缸的缓冲回路，采用缓冲 液压缸后不会出现活塞和端盖硬碰硬的撞击损害问题。
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8.10 液压缓冲回路
• 8.10.2 用溢流阀实现缓冲 • 在液压回路中，为了防止在
换向或中位停止过程中产生 过大的惯性压力，可在液压 缸进出口的两端并联单向阀 和溢流阀的超压释放回路。
第8章 压力控制回路
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要点概述
• 压力控制回路是对液压与气动系统或系统某一部分的压力 进行控制的回路。包括调压、卸荷、保压、减压、增压、 平衡等多种回路。
• 压力控制回路是由溢流阀、减压阀、顺序阀等液压与气动 基础控制元件构成的，其阀的共同点是利用作用在阀芯上 的流体压力和弹簧力相平衡的原理来实现压力平衡与调整， 从而达到压力稳定。
间与管路长度形成的容积有关，管路越长需要延时的时间 越长。
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8.3 液压减压回路
• 8.3.1 用减压阀实现单级减压 • 减压回路是指由定压减压阀构成的实现压力降低（减压）
与输出稳定（稳压）的回路。
• 一般减压阀最低调定压力应大于0.5 MPa，最高调定压力 至少应比主油路系统的供油压力低0.5 MPa 。
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大学液压系统课程设计
大学液压系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解液压系统的基本原理，掌握流体力学在液压系统中的应用。
2. 学习液压系统的各个组成部分及其功能，了解不同类型的液压元件。
3. 掌握液压系统的设计流程，包括系统需求分析、元件选型、系统仿真及优化。
技能目标：1. 能够运用流体力学原理分析和解决液压系统中的问题。
2. 具备根据实际需求设计简单液压系统的能力，能够操作相关的仿真软件。
3. 能够对液压系统进行故障诊断和性能评估，提出合理的改进措施。
情感态度价值观目标：1. 培养学生严谨的科学态度，强调在液压系统设计中安全、可靠的重要性。
2. 激发学生对液压技术的研究兴趣，增强其创新意识和团队协作精神。
3. 引导学生关注液压技术在工程领域的应用，提高其社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课程，以液压系统的设计为主线，结合理论知识与实践操作。
学生特点：大学年级学生已具备一定的流体力学基础和工程实践能力，具有较强的学习主动性。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生动手能力和创新能力培养，提高学生在液压系统领域的专业素养。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识运用到实际工程中，为未来的工程师职业生涯打下坚实基础。
二、教学内容1. 液压系统原理：流体力学基础，液压油性质，液压系统的基本组成部分及其功能，液压系统的能量转换与传递。
教材章节：第1章 液压系统概述，第2章 流体力学基础。
2. 液压元件：各类液压泵、液压马达、液压缸、控制阀的结构原理与应用，液压元件的选型计算。
教材章节：第3章 液压泵与液压马达，第4章 液压控制阀，第5章 液压缸。
3. 液压系统设计：系统需求分析，液压回路设计，元件选型与布置，系统性能仿真与优化。
教材章节：第6章 液压系统设计方法，第7章 液压回路设计。
4. 液压系统故障诊断与维护：液压系统常见故障分析，故障诊断方法，系统维护与保养。
教材章节：第8章 液压系统的故障诊断与维护。
液压系统设计与计算
（2）确定执行元件的主要结构参数
以缸为例，主要结构尺寸指缸的内径D和活塞杆的直 径d，计算后按系列标准值确定D和d。
对有低速运动要求的系统，尚需对液压缸有效工作面 积进行验算，即应保证：
式中
A q min v min
（10.8）
：A—液压缸工作腔的有效工作面积；
v m in—控制执行元件速度的流量阀最小稳定流量；
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1.3.2 选择液压泵
先根据设计要求和系统工况确定泵的类型， 然后根据液压泵的最大供油量和系统工作压力来 选择液压泵的规格。
（1） 液压泵的最高供油压力
ppp pl （10.11）
式中: p—执行元件的最高工作压力；
pl —进油路上总的压力损失。
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（2）确定液压泵的最大供油量 液压泵的最大供油量为：
khAt （10.15）
式中: A—油箱的散热面积；
t —液压系统的温升；
k h —油箱的散热系数，其值可查阅液压设计手册。
系统的温升为 t kh A
（10.16）
计算温升值如果超过允许值，应采取适当的冷却措施。
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1.5 绘制正式工作图和编制技术文件
10.1.5.1 绘制正式工作图 正式工作图包括液压系统原理图、液压系统装配图、
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机床的外形示意图。
1-左主轴头；2-夹具；3-右主轴头；4-床身；5-工件
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2.1 确定对液压系统的工作要求
根据加工要求，刀具旋转由机械传动来实现；主轴头 沿导轨中心线方向的“快进一工进—快退—停止”工作循环 拟采用液压传动方式来实现。故拟选定液压缸作执行机构。
考虑到车削进给系统传动功率不大，且要求低速稳定 性好，粗加工时负载有较大变化，故拟选用调速阀、变量 泵组成的容积节流调速方式。
液压传动-东南大学-习题解答8-11章
2，向左运动时：
A1〉A2，向右速度大，刚性大
8-3图8-24所示为液压马达进口节流调速回路，液压泵排量为120ml/r，转速为1000r/min,容积效率为0.95.溢流阀使液压泵压力限定为7MPa。节流阀的阀口最大通流面积为 ，流量系数为0. 65,液压马达的排量为160ml/r，容积效率为0.95，机械效率为0.8，负载转矩为61. 2N·m，试求马达的转速和从溢流阀流回油箱的流量。
2)换向阀上位接入回路时，液压泵的工作压力为多少?B点和C点的压力又是多少?
解：压力分别，
1，6MPa；6MPa；1.5~6MPa视溢流阀的泄漏情况。
2，4.5MPa；4.5MPa；0MPa
9-6在图9-28所示减压回路中，已知活塞运动时的负载 .，活塞面积 ，溢流阀调整值为 .，两个减压阀的调整值分别为 和 ,如油液流过减压阀及管路时的损失可略去不计，试确定活塞在运动时和停在终端位置时，A,B,C三点压力值。
解：
马达输入压力即泵的工作压力
马达输入流量
泵排量
泵输入功率
8-9有一变量泵-定量马达式调速回路，液压泵和液压马达的参数如下：泵的最大排量 ,转速np＝1000r/min，机械效率 ，总效率 ;马达的排量 ，机械效率 ，总效率 ；回路最大允许压力Pr=8. 3MPa,若不计管道损失，试求:
1)液压马达最大转速及该转速下的输出功率和输出转矩。
2)当负载F＝0时，活塞的运动速度和回油的压力。
解：
1，
效率
2，
空载时，流量达到溢流时的阻力，当压差为10.8时
8-5在图8-26所示的调速阀出口节流调速回路中，己知 , . 。F由零增至30000N时活塞向右移动速度基本无变化，v=0.2m/min,若调速阀要求的最小压差为 ，试求:
液压与气压传动作业(答案)
《液压与气压传动》平时作业平时作业（一）第一章概述1.液压传动系统由哪几部分组成？各个组成部分的作用是什么？答:（1）能源装置：将原动机所提供的机械能转变成液压能的装置.通常称液压泵。
（2）执行元件：将液压泵所提供的液压能转变称机械能的元件。
（3）控制元件：控制或调节液压系统中液压油的压力、流量和液压油的流动方向元件。
（4）辅助元件：上述三部分以外的其他元件.例如油箱、油管、管接头、蓄能器、滤油器、冷却器、加热器及各种检测仪表等.它们的功能各不相同.但对保证系统正常工作有重要作用。
（5）工作介质：油液或液压液.是液压传动中能量传递的载体。
2.液压传动的主要优缺点是什么？答：优点：（1）与机械传动、电力传动同功率相比较时.液压传动的体积小、重量轻、结构紧凑。
（2）工作平稳、反应快、冲击小、能高速启动、制动、能够频繁换向。
（3）可实现大范围的无级调速.能在运行过程中进行调速.调速范围可达（2000：1）。
（4）控制方便.易于实现自动化.对压力、流量、方向易于进行调节或控制。
（5）易于实现过载保护。
（6）液压元件已经标准化、系列化和通用化.在液压系统的设计和使用中都比较方便。
（7）有自润滑和吸振性能。
缺点：（1）不能保证严格的传动比。
（2）损失大.有利于远距离传输。
（3）系统工作性能易受温度影响.因此不易在很高或很低的温度条件下工作。
（4）液压元件的制造精度要求高.所以元件价格贵。
（5）液压诉故障不易查找。
（6）工作介质的净化要求高。
第二章液压油与液压流体力学基础1.试解释下列概念（1）恒定流动：液体流动时.若液体中任何一点的压力、流速和密度都不随时间而变化.这种流动就称为恒定流动。
（2）非恒定流动：流动时压力、流速和密度中任何一个参数会随时间变化.则称为非恒定流动（也称非定常流动）。
（3）通流截面：液体在管道中流动时.垂直于流动方向的截面称为通流截面。
（4）流量：单位时间内.流过通流截面的液体体积为体积流量.简称流量。
机械设计手册(第五版)目录 机械工业出版社
机械设计手册第五版机械工业出版社第1卷常用设计资料第1篇常用资料、常用数学公式和常用力学公式第1章常用符号和数据第2章计量单位和单位换算第3章常用数学公式第4章常用力学公式第2篇机械工程材料第1章钢铁材料第2章有色金属材料第3章非金属材料第4章复合材料第3篇零部件设计常用基础标准第1章技术制图及图形符号第2章公差与配合第3章几何公差——形状、方向、位置和跳动公差第4章表面结构第5章螺纹第4篇零件结构设计工艺性第1章概述第2章铸件结构设计工艺性第3章锻件结构设计工艺性第4章冲压件结构设计工艺性第5章粉末冶金件结构设计工艺性第6章工程塑料件结构设计工艺性第7章热处理零件结构设计工艺性第8章橡胶件结构设计工艺性第9章焊接件结构设计工艺性第10章金属切削加工件结构设计工艺性第11章零部件的装配和维修工艺性第2卷机械零部件设计(连接、紧固与传动)第5篇连接与紧固第1章连接总论第2章螺纹连接第3章键、花键和销连接第4章过盈连接第5章焊、粘、铆连接第6篇带传动和链传动第1章带传动第2章链传动第7篇摩擦轮传动与螺旋传动第1章摩擦轮传动第2章螺旋传动第8篇齿轮传动第1章概述第2章渐开线圆柱齿轮传动第3章圆弧齿轮传动第4章锥齿轮和准双曲面齿轮传动第5章蜗杆传动第9篇轮系第1章轮系概论第2章渐开线齿轮行星传动第3章摆线针轮行星传动第4章谐波齿轮传动第5章多点啮合柔性传动装置第10篇减速器和变速器第1章一般减速器设计资料第2章标准减速器第3章机械无级变速器第11篇机构第1章机构的基本概念和分析方法第2章机构选型第3章连杆机构设计第4章共扼曲线机械设计第5章凸轮机械设计第6章棘轮机构、糟轮机构和不完全齿轮机构第7章组合机构第8章并联机构的设计与应用第9章机构系统方案第3卷机械零部件设计(轴系、支承与其他) 第12篇轴第1章概述第2章轴的结构设计第3章轴的强度计算第4章轴的刚度校核第5章轴的临界转速第6章钢丝软轴第7章低速曲轴第13篇滑动轴承第1章滑动轴承的应用第2章无润滑滑动轴承第3章固体润滑滑动轴承第4章含油轴承第5章脂、滴油、油绳或油垫润滑滑动轴承第6章液体动压径向滑动轴承第7章可倾瓦块滑动轴承第8章液体动压止推轴承第9章液体静压轴承第10章气体轴承第11章其他轴承第12章滑动轴承座第14篇滚动轴承第1章滚动轴承的分类、结构与代号第2章滚动轴承的特性与选用第3章滚动轴承计算第4章滚动轴承的组合设计第5章滚动轴承支承设计实例第6章常用滚动轴承的基本尺寸与数据第15篇联轴器、离合器与制动器第1章联轴器第2章离合器第3章制动器第16篇弹簧第17篇起重运输机械零部件和操作件第18篇机架与箱体第19篇管道与管道附件第20篇润滑第21篇密封第4卷流体传动与控制第22篇液压传动与控制第1章常用液压基础标准第2章液压流体力学基础第3章液压基本回路第4章液压传动系统设计计算第5章液压泵第6章液压执行元件第7章液压控制阀第8章液压辅件第9章液压泵站、油箱、管路及管件第10章液压介质第11章液压伺服控制第12章电液比例控制第13章液压系统的安装、调试与故障诊断第23篇气压传动与控制第1章常用气动基础标准第2章气压传动的特点和气体力学基础第3章气源装置及气动辅助元件第4章气动执行元件第5章气动控制阀第6章气动控制系统第7章气动真空元件第8章气动系统的设计计算第9章气动系统的维护与故障处理第24篇液力传动第1章概述第2章液力偶合器第3章液力变矩器第4章液力机械变矩器第5卷机电一体化与控制技术第25篇机电一体化技术及设计第1章机电一体系概述第2章基于工业控制机的控制器及其设计第3章可编程序控制器第4章基于单片机的控制器及其设计第5章传感器及其接口设计第6章常用的传动部件与执行机构第7章常用控制用电动机及其驱动第8章机电一体化设计实例第26篇机电系统控制第1章概述第2章控制系统数学模型第3章控制系统分析方法第4章控制系统设计方法第5章先进控制理论基础第6章机械运动控制系统第27篇工业机器人技术第1章概述第2章工业机器人本体第3章工业机器人驱动系统第4章工业机器人控制系统第5章机器人传感器第6章机器人视觉第7章机器人人工智能第8章工业机器人的典型应用第28篇数控技术第1章概述第2章数控系统的点位和轨迹控制原理第3章数控程序编制第4章数控伺服系统第5章数控检测装置第6章计算机数控装置第29篇微机电系统及设计第1章微机电系统概述第2章微机电系统制造第3章微机电系统设计第4章微机电系统实例第30篇机械状态监测与故障诊断技术第1章概述第2章信号采集系统的组成第3章机械故障诊断中的信号处理第4章旋转机械运行状态的振动监测技术第5章机械故障诊断中的模式识别方法第6章旋转机械和典型零件的故障诊断方法第31篇激光及其在机械工程中的应用第1章激光加工概论第2章激光打孔第3章激光切割第4章激光焊接第5章激光淬火第6章激光熔覆与合金化第7章激光冲击强化第8章激光在其他机械工程领域的应用第9章激光加工的安全防护第32篇电动机、电器与常用传感器第1章常用交直流电动机第2章控制电动机第3章电器与常用传感器第6卷现代设计理论与方法第33篇现代设计理论与方法综述第1章现代机械及制造技术发展趋向第2章产品研究与开发的一般过程及几个关键问题第3章现代产品设计理论与方法简介及分类第4章现代机械设计方法的发展及其特点第34篇普适设计与功能设计第1章概论第2章普适设计理论与方法第3章功能设计理论与方法第35篇创新设计第1章创新的基本理论第2章创新思维的基本方法第3章创新设计的分析与描述第4章创新设计中的技术系统进化理论分析第5章创新设计中的技术冲突及其解决原理第6章创新设计中的技术系统物-场模型分析方法第36篇绿色设计与和谐设计第37篇机械系统概念设计第38篇机械系统的振动设计及噪声控制第39篇机械结构的有限元设计第40篇疲劳强度设计第41篇机械可靠性设计第42篇造型设计和人机工程第43篇摩擦学设计第44篇优化设计第45篇虚拟设计第46篇智能设计第47篇并行设计与协同设计第48篇反求设计与快速成形制造技术第49篇快速响应变型设计第50篇计算机辅助设计第51篇公理设计与质量功能展开（QFD）设计第52篇产品综合设计的理论与方法。
液压系统设计
液压传动系统设计计算液压系统的设计步骤与设计要求液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。
着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。
1.1 设计步骤液压系统的设计步骤并无严格的顺序，各步骤间往往要相互穿插进行。
一般来说，在明确设计要求之后，大致按如下步骤进行。
1）确定液压执行元件的形式；2）进行工况分析，确定系统的主要参数；3）制定基本方案，拟定液压系统原理图；4）选择液压元件；5）液压系统的性能验算；6）绘制工作图，编制技术文件。
1.2 明确设计要求设计要求是进行每项工程设计的依据。
在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。
1）主机的概况：用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等；2）液压系统要完成哪些动作，动作顺序及彼此联锁关系如何；3）液压驱动机构的运动形式，运动速度；4）各动作机构的载荷大小及其性质；5）对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求；6）自动化程序、操作控制方式的要求；7）对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求；8）对效率、成本等方面的要求。
制定基本方案和绘制液压系统图3.1制定基本方案（1）制定调速方案液压执行元件确定之后，其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题。
方向控制用换向阀或逻辑控制单元来实现。
对于一般中小流量的液压系统，大多通过换向阀的有机组合实现所要求的动作。
对高压大流量的液压系统，现多采用插装阀与先导控制阀的逻辑组合来实现。
速度控制通过改变液压执行元件输入或输出的流量或者利用密封空间的容积变化来实现。
相应的调整方式有节流调速、容积调速以及二者的结合——容积节流调速。
节流调速一般采用定量泵供油，用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。
液压与气压传动课后习题答案
2-11如图所示，一容器倒置于液面与大气相通的槽中，在大气压力作用下液体在管中上升的高度h=0.5m，假设该液体的密度为ρ=1000kg/m3，试求容器中的真空度。
题2-11图
2-12如图示，在两个相互连通的液压缸中，已知大缸内径 ，小缸内径 ，大缸活塞上放置的物体质量为 。问：在小缸活塞上所加的力 有多大才能使大活塞顶起重物？
参考答案：
液压传动系统和气压传动系统主要有以下部分组成：
（1）动力元件：液压泵或气源装置，其功能是将原电动机输入的机械能转换成流体的压力能，为系统提供动力。
（2）执行元件：液压缸或气缸、液压马达或气压马达，它们的功能是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度（或转矩和转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动。
第1章绪论
1-1什么是液压传动？什么是气压传动？
参考答案：
液压与气压传动的基本工作原理是相似的，都是以流体的压力能来传递动力的。以液体（液压油）为工作介质，靠液体的压力能进行工作称为液压传动。以压缩空气为工作介质，靠气体压力能进行工作的称为气压传动。
1-2液压与气压传动系统有哪几部分组成？各部分的作用是什么？
（2）运动粘度：液体的动力粘度与其密度的比值被称为液体的运动粘度，即：
液体的运动粘度没有明确的物理意义，但它在工程实际中经常用到。因为它的单位中只有长度和时间的量纲，类似于运动学的量，所以被称为运动粘度。它的法定计量单位为m2/s，常用的单位为mm2/s。
（3）相对粘度：相对粘度又称为条件粘度，它是采用特定的粘度计在规定的条件下测量出来的粘度。我国采用恩氏度E。相对粘度无量纲。
（4）为了减少泄漏，液压元件配合的制造精度要求高，故制造成本较高。同时系统故障诊断困难。
气压传动的主要优点：