液压气动系统安装与调试 教学课件 ppt 作者 肖春芳 主编项目四.ppt

项目四 液压系统的设计、安装与调试 【学习目标】 1.培养目标 培养学生对液压系统设计、安装与调试的能力，主要包括液压回路的设计（方案设计、元件选择、元件参数计算及元件强度校核）与绘图能力；各种元件的选择、日常维护、故障检测及故障排除能力；液压回路的故障检测及故障排除能力。其它能力见项目1。 2．知识目标 学习液压系统的设计步骤、方法；拟订液压系统原理图；液压元件的参数计算和选择；液压系统性能验算；绘制工作图和编制技术文件；各种系统常见故障及排除方法。 任务l 液压系统的设计 【任务描述】 液压传动系统的设计是整机设计的一部分。通过简单液压传动系统的设计，可进一步了解液压传动系统的组成和工作原理，掌握液压传动系统设计的基本方法。 本任务主要以卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统的设计为例，介绍液压传动系统的设计方法。 【任务分析】 卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统的设计要求是完成快速进给一工作进给一停留一快速退回四个工作循环。本任务重点学习掌握液压系统设计方法以及元件的选型。具体任务分解为： 1)通过介绍设计步骤、方法使学生掌握设计过程。 2)通过学习原理设计及其元件选型，达到具备液压系统设计的基本能力。 【知识与技能】 一、液压系统的设计内容及设计步骤 液压传动系统的设计是机器整体设计的一个组成部分。它的任务是根据整机的用途、特点和要求，明确整机对液压系统设计的要求；进行工况分析，确定液压系统的主要参数；拟定出合理的液压系统原理图；计算和选择液压元件的规格；验算液压系统的性能；绘制工作图、编制技术文件。本任务通过一个典型的液压系统的设计实例，说明液压系统设计的基本方法。 一般来说，在明确设计要求之后，大致按以下步骤进行： （1）明确系统设计要求与运动、负载分析； （2）执行元件主要参数的确定； （3）液压系统原理图的拟订； （4）液压元件的计算和选择； （5）液压系统技术性能的验算； （6）绘制正式工作图和编制技术文件。 二、液压系统的设计要求与运动、负载分析 1.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，必须要明确主机对液压系统提出的要求，具体内容如下。 （1）主机的用途、主要结构、工艺流程、总体布局，主机对液压系统执行元件在空间位置和尺寸上的限制。 （2）液压执行元件的工作方式（移动、转动或摆动）及其工作范围，液压执行元件的动作顺序和互锁要求，液压执行元件的负载和运动速度的大小及其变化范围。 （3）对液压系统工作性能（工作平稳性、转换精度等）、工作效率、自动化程度和操作控制方式的要求。 （4）液压系统的工作环境，如温度、湿度、振动、污染以及是否有腐蚀性和易燃性物质的存在等。 （5）其他要求，如液压装置的重量、外形尺寸及其经济性方面的限制。 2.运动、负载分析 分析液压系统各执行元件在工作过程中速度和负载的变化规律，也称作工况分析。通过分析可以进一步明确主机在性能方面对液压系统的要求，为确定系统及各执行元件的参数提供依据。 ⑴运动分析 运动分析是研究各执行元件按工艺要求，以怎样的运动规律完成一个工作循环。对于自动化程度不高的机器，根据液压驱动件的运动方式（移动、摆动或转动）及运动间的关系，确定各运动同时动作或依次动作的顺序；对于自动化程度高的机器，要确定它的自动工作循环；对于工作循环较复杂的单个液压执行元件，或相互动作关系复杂的多个液压执行元件来说，应绘出其动作循环，或整机的动作周期表，以表示出各运动部件间的动作顺序、转换方式和互相连锁作用；然后根据工作循环阶段中的行程S与时间T，算出各阶段的速度，并绘出速度循环图，为选定系统方案，选择液压元件提供依据。 ⑵负载分析 一般情况下，液压执行元件带动工作部件作直线往复运动时，所需克服的外负载包括工作负载、摩擦负载和惯性负载。 ①工作负载Fg。不同液压设备工作负载的形式各不相同。对于金属切削机床，工作负载是作用在工作部件运动方向上的切削力；对于提升机械，其重物的重量就是工作负载。工作负载的方向与活塞的运动方向相同的为负，相反的为正。 ②摩擦负载Ff。液压缸驱动工作部件移动时，需要克服导轨或支承面上的摩擦力，这个摩擦力称为摩擦负载。 对于平导轨 （4-1） 对于V型导轨 （4-2） 式中，G—运动部件所受的重力（N）； FN—外负载作用于导轨上的正压力（N）；f—摩擦系数，一般，静摩擦系数fs=?0.2～0.3，动摩擦系数fd?=?0.06～0.1； α—V型导轨的夹角，一般α?=?