液壓與氣壓傳動span

1、關于液壓傳動 n課程性質: 專業(yè)基礎課n課程特點: 理論與實踐并重n評價指標: 期末70% 平時30% (出勤、作業(yè)、實驗、課堂提問等) 第一章 液壓傳動概述n液壓傳動的工作原理 n液壓傳動系統(tǒng)的組成與實例n液壓傳動的優(yōu)缺點 n流體傳動介質的特性 知識點：基本原理、介質性能 n液壓傳動是借助于密封容積的變化，利用流體的壓力能與機械能之間的轉換來傳遞能量的 n壓力和流量是液壓傳動中兩個最重要的參數(shù)。壓力取決于負載；流量決定執(zhí)行元件的運動速度 n液壓傳動系統(tǒng)的基本組成 n傳動介質的主要性能、參數(shù)的物理意義、度量單位以及主要的影響因素 研究對象n研究以有壓流體（壓力油和壓縮空氣）為傳動介質來實現(xiàn)各種

2、機械傳動和自動控制的學科 元件 回路 系統(tǒng) 介質1.1液壓傳動的工作原理 211AWAFp121AAFW1.1.1 力比關系n帕斯卡原理帕斯卡原理“在密閉容器內，施加于靜止液體上的壓力將以等值同時傳到液體各點” (1.1)重要基本概念一：“工作壓力取決于負載”，而與流入的液體多少無關 思考：思考：1.若空載，即W=0，則p=？ 2.千斤頂?shù)墓ぷ髟砗推渌鼈鲃臃绞降谋容^?1.1.2 運動關系 A1h1=A2h22112AAhh(1.2)thAthA22112112AAvv(1.3)活塞的運動速度和活塞的作用面積成反比 流量q (Ah/t):單位時間內流過某一截面積為A的流體體積q=Av q=A1

3、v1=A2v2 （1-4）(連續(xù)性方程) Aqv (1.5)若已知進入缸體的流量q，則活塞運動速度為： 重要基本概念二：“活塞的運動速度速度v取決于取決于進入液壓（氣壓）缸（馬達）的流量流量q，而與液體壓力p大小無關” ? 守恒守恒1.1.3 功率關系n F1v1=Wv2 (1-6) n P=pA1v1=pA2v2=pq (1-7) n壓力p和流量q是流體傳動中最基本、最重要的兩個參數(shù)，它們相當于機械傳動中的力和速度，它們的乘積即為功率 n液壓傳動是以流體的壓力能來傳遞動力的 1.2液壓傳動系統(tǒng)組成與實例圖1-2 機床工作臺液壓傳動系統(tǒng)液壓傳動的特點n先通過動力元件（液壓泵）將原動機（如電動機

4、）輸入的機械能轉換為液體壓力能，再經密封管道和控制元件等輸送至執(zhí)行元件（如液壓缸），將液體壓力能又轉換為機械能以驅動工作部件 1.2液壓傳動系統(tǒng)組成與實例圖1-3 氣壓傳動系統(tǒng)的組成1氣壓發(fā)生裝置 2壓力控制閥 3邏輯元件 4方向控制閥 5流量控制閥6氣缸 7行程開關 8消聲器 9油霧器 10過濾器液壓傳動系統(tǒng)組成n動力元件：液壓泵或氣源裝置，其功能是將原動機輸入的機械能轉換成流體的壓力能，為系統(tǒng)提供動力 n執(zhí)行元件：液壓缸或氣缸、液壓馬達或氣馬達，功能是將流體的壓力能轉換成機械能，輸出力和速度或轉矩和轉速），以帶動負載進行直線運動或旋轉運動 n控制元件：壓力、流量和方向控制閥，作用是控制和調

5、節(jié)系統(tǒng)中流體的壓力、流量和流動方向，以保證執(zhí)行元件達到所要求的輸出力（或力矩）、運動速度和運動方向 n輔助元件：保證系統(tǒng)正常工作所需要的輔助裝置，包括管道、管接頭、油箱或儲氣罐、過濾器和壓力計 1.3 液壓傳動的優(yōu)缺點n液壓傳動的優(yōu)缺點 液壓技術正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲和高度集成化、數(shù)字化等方向發(fā)展 1.4 流體傳動介質的特性 n液壓油的主要物理性質 n液壓油的選擇 n空氣的主要物理性質 n氣體狀態(tài)方程 n氣壓傳動系統(tǒng)對空氣的要求 1.4.1液壓油的主要物理性質n密度：單位體積液體的質量 式中 m：液體的質量(kg)； V：液體的體積（m3）； =900 kg/ m3 Vm1.4

6、.1液壓油的主要物理性質n可壓縮性：液體受壓力作用而發(fā)生體積變化的性質?？捎皿w積壓縮系數(shù)或體積彈性模量K表示 n體積壓縮系數(shù)：單位壓力變化所引起的體積相對變化量， （m2/N） 式中 V：液體加壓前的體積（m3）； V：加壓后液體體積變化量（m3）； p：液體壓力變化量（N/ m2）；n體積彈性模量K （N/ m2） ：液體體積壓縮系數(shù)的倒數(shù) 計算時常取K=7108 N/ m2 VVp11K粘度n液體的粘性： 液體在流動時產生內摩擦力的特性 靜止液體則不顯示粘性 n液體的粘度： 液體粘性的大小可用粘度來衡量。 粘度是液體的根本特性，也是選擇液壓油的最重要指標 常用的粘度有三種不同單位：即動力粘

7、度、運動粘度和相對粘度 動力粘度（絕對粘度） n牛頓內摩擦定律 式中 :稱為動力粘度系數(shù)（Pas） :單位面積上的摩擦力（即剪切應力） :速度梯度，即液層間速度對液層距離的變化率n物理意義 ：當速度梯度為1時接觸液層間單位面積上的內摩擦力 n法定計量單位 ：帕秒（Pas）圖1-4 液體粘性示意圖dzdudzduAFdzdu運動粘度 n定義：動力粘度與密度之比 n法定計量單位：m2/s 由于的單位中只有運動學要素，故稱為運動粘度。液壓油的粘度等級就是以其40C時運動粘度的某一平均值來表示，如L-HM32液壓油的粘度等級為32，則40C時其運動粘度的平均值為32mm2/s 相對粘度（恩式粘度） n恩氏粘度：它表示200mL被測液體在tC時，通過恩氏粘度計小孔（=2.8mm）流出所需的時間t1，與同體積20C的蒸餾水通過同樣小孔流出所需時間t2之比值n工業(yè)上常用20C、50C和100C作為測定恩式粘度的標準溫度，分別以20、50、100表示n恩式粘度與運動粘度（mm