第一章液壓傳動概述

1、液壓與氣壓傳動第一章 液壓與氣壓傳動概述一、概述二、液壓與氣壓傳動定義三、液壓傳動的基本工作原理四、液壓元件的職能符號和液壓系統(tǒng)圖 五、液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點六、液壓與氣壓傳動的應用與發(fā)展第一節(jié)液壓與氣壓傳動概念一、基本概念1、定義：原動機傳動機構(gòu) 工作機原動機：為機器提供動力，如電動機、內(nèi)燃機、人力機構(gòu)等。工作機：完成該機器之工作任務的直接工作部分，如剪床的剪刀，車床的刀架、車刀、卡盤，工程起重機的起升機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)等。傳動機構(gòu)：改變原動機輸出的運動參數(shù)和動力參數(shù)，以適應機器工作性能的要求。2、分類就傳動方式而言，常用的有以下幾種： 1) 機械傳動：如齒輪、皮帶等傳動。 2) 電氣傳動；3)

2、 流體傳動：是以流體為工作介質(zhì)，進行能量的轉(zhuǎn)換、傳遞和控制的傳動。包括： （1）氣體傳動：以氣體為工作介質(zhì)的流體傳動。 （2）液體傳動：以液體為工作介質(zhì)的流體傳動。根據(jù)工作原理不同又可分為： 液力傳動：主要利用液體動能的液體傳動。 液壓傳動：指利用液體壓力能的液體傳動。二、液壓與氣壓傳動定義液壓與氣壓傳動是以流體（液壓油或壓縮空氣）為工作介質(zhì)進行能量傳遞和控制的一種傳動形式。它們通過各種元件組成不同功能的基本回路，再由若干基本回路有機地組合成具有一定控制功能的傳動系統(tǒng)。帕斯卡原理：在密閉容器中的液體某一點的壓力如果有變化，這個變化將等值的傳遞到液體的各個部位。圖1-1 油壓千斤頂工作原理圖 1

3、.小油缸 2.大油缸 3.截止閥 4.油箱 5、6.單向閥 7.安全閥小活塞和單向閥5、6一起完成吸油和排油，將杠桿的機械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能輸出。習慣上將機械能轉(zhuǎn)換為壓力能的元件稱為動力元件。（液壓泵）大活塞將油液的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能輸出，抬起重物。將壓力能轉(zhuǎn)換為機械能的元件稱為執(zhí)行元件。（液壓缸、液壓馬達）大、小活塞組成了最簡單的液壓傳動系統(tǒng)，實現(xiàn)了力和運動的傳遞 。這個過程表示為： 機械能液體的壓力能機械能 壓力的概念壓力：液體單位面積上受到的作用力。公式：液壓系統(tǒng)的工作壓力與外載荷有關(guān)。流量的概念流量：單位時間內(nèi)流過過流斷面的液體體積。公式：執(zhí)行元件的速度取決于供油流量，改變流量可以實

4、現(xiàn)執(zhí)行元件的調(diào)速。不考慮液體的可壓縮性、漏損和缸體、管路的變形，則容積變化量必然是相等的。 |V1|=|V2| 液壓傳動本質(zhì)上是容積傳動。液壓傳動裝置的組成：液壓千斤頂是一個簡單又較完整的液壓傳動裝置。組成部分:（1）能源裝置（2）執(zhí)行裝置 （3）控制調(diào)節(jié)裝置 （4）輔助裝置（5）工作介質(zhì)第二節(jié) 液壓元件的職能符號和液壓系統(tǒng)圖用各個元件的職能符號和表示管路的線條組成的反映元件之間連接關(guān)系和機器動作原理的圖形，稱為液壓系統(tǒng)圖。液壓系統(tǒng)圖中規(guī)定：液壓元件的圖形符號應以元件的靜止狀態(tài)或零位來表示。一般按照機器靜止位置來繪制。符號只表示元件的職能和連接通路，并不表示各元件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，不表示系統(tǒng)管路具

5、體位置和元件安裝位置。元件內(nèi)部的流動方向用箭頭表示。液壓系統(tǒng)圖中規(guī)定：液壓元件的圖形符號應以元件的靜止狀態(tài)或零位來表示。一般按照機器靜止位置來繪制。第三節(jié) 液壓傳動的特點及應用一、特點優(yōu)點：1、液壓傳動能在運行中實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速，調(diào)速方便。2、液壓傳動工作比較平穩(wěn)，反應快，沖擊小，能高速啟動，制動和換向。易于實現(xiàn)往復直線運動。3、在同等功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小，重量輕，慣性小，結(jié)構(gòu)緊湊，而且能傳遞較大的力或轉(zhuǎn)矩。4、液壓傳動裝置的控制、調(diào)節(jié)比較簡單，操縱比較方便、省力。5、壽命長，簡化保養(yǎng)；6、液壓元件易于“三化” ，易于設計，制造和推廣使用；7、與電氣控制配合易于實現(xiàn)自動化，能

6、實現(xiàn)復雜的順序動作和遠程控制。8、液壓傳動中，可避免在系統(tǒng)某些局部位置產(chǎn)生過度溫升。缺點：1、同機械傳動相比效率較低。2、工作性能易受溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。3、液壓傳動需要有單獨的能源（例如液壓泵站）。所以不宜作遠距離傳動。4、液壓元件制造精度高，造價高，所以需要組織專業(yè)生產(chǎn)，價格較貴。5、系統(tǒng)的故障診斷比較困難，出故障時不易找出原因，迅速排查；使用和維修要求有較高的技術(shù)水平。二、液壓傳動的發(fā)展和應用發(fā)展： 1795年第一臺水壓機問世。 十九世紀末德國制造液壓龍門刨床，美國制造液壓六角車床、液壓磨床，液壓技術(shù)又進入了新的發(fā)展階段。 二戰(zhàn)期間，美國的機床有30%應

7、用了液壓傳動。 我國的液壓技術(shù)從上世紀五十所代開始應用，1952年開始試制油壓泵。 1961年上海液壓機床廠自行設計制造了我國第一臺萬能水壓機。 液壓技術(shù)正在向高壓、高速、大流量、高效率、低噪音，集成比方向發(fā)展；新的液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機輔助設計、優(yōu)化設計數(shù)字仿真、微機控制等新技術(shù)也日益發(fā)展、應用，并取得了很多顯著成果。發(fā)展動向：一、節(jié)約能源，發(fā)展低能耗元件，提高元件效率。二、液壓與微電子、計算機技術(shù)結(jié)合，提高控制性能和操作性能。三、提高液壓傳動的可靠性。四、發(fā)展新型液壓介質(zhì)和相應元件。五、高度集成化。應用：液壓傳動的足跡遍布各個領(lǐng)域，從航天到航空，從軍事到科技，從工業(yè)部門到民用領(lǐng)域，從簡

8、單的千斤頂，到復雜到機器人。另外，近年來又在太陽跟蹤系統(tǒng)、海浪模擬裝置、船舶駕駛模擬地震再現(xiàn)、火箭助飛發(fā)射裝置、宇宙環(huán)境模擬和高層建筑防震系統(tǒng)及緊急剎車裝置等設施中，也采用了液壓技術(shù)。液壓伺服系統(tǒng)小結(jié)液壓傳動：利用液體壓力能。 帕斯卡原理：在密閉容器中的液體某一點的壓力如果有變化，這個變化將等值的傳遞到液體的各個部位。 液壓傳動的兩個主要參數(shù)壓力和流量。 在液壓和氣壓傳動中，系統(tǒng)的工作壓力取決于負載，而與流入的流體多少無關(guān)。 活塞移動速度正比于流入液壓缸中油液流量q，與負載無關(guān)。 液壓傳動裝置由以下幾部分組成:（1）能源裝置 （2）執(zhí)行裝置 （3）控制調(diào)節(jié)（4）輔助裝置 （5）工作介質(zhì)職能符號只表示元件的職能和連接通路，并不表示各元件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，不表