液壓與氣壓傳動(dòng)()第一章 液壓與氣動(dòng)概述

1、液壓與氣壓傳動(dòng)第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)概論21.1 1.1 液壓與氣壓傳動(dòng)的研究內(nèi)容液壓與氣壓傳動(dòng)的研究內(nèi)容1.2 1.2 液壓傳動(dòng)的工作原理液壓傳動(dòng)的工作原理1.3 1.3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成1.4 1.4 液壓與氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)液壓與氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)1.5 1.5 液壓與氣壓傳動(dòng)發(fā)展及應(yīng)用概況液壓與氣壓傳動(dòng)發(fā)展及應(yīng)用概況第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)概論3能源介質(zhì)：能源介質(zhì)： 液壓與氣壓傳動(dòng)是以有壓流體（壓力油或壓縮空氣）為能源介質(zhì)。實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和控制的方法：實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和控制的方法： 液壓與氣壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和控制的方法基本相同：利用各種控制元件組成能夠?qū)崿F(xiàn)特定功能的基本回路，再由若干回路有機(jī)

2、組合成能完成一定控制功能的傳動(dòng)系統(tǒng)，從而進(jìn)行能量的傳遞、轉(zhuǎn)換與控制 。了解的內(nèi)容：了解的內(nèi)容： (1)傳動(dòng)介質(zhì)的基本物理性能及其靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué)特性；(2)組成系統(tǒng)的各類液壓與氣動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)、工作原理、工作性能以及由這些元件所組成的各種控制回路的性能和特點(diǎn) ；(3)進(jìn)行液壓與氣壓傳動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 能源介質(zhì)控制方法應(yīng)該要理解的內(nèi)容 1.1 1.1 液壓與氣壓傳動(dòng)的研究內(nèi)容液壓與氣壓傳動(dòng)的研究內(nèi)容第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)概論41.2 1.2 液壓傳動(dòng)的工作原理液壓傳動(dòng)的工作原理 帕斯卡定律：在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓力將以等值同時(shí)穿液體中各點(diǎn)。圖圖1-1 1-1 液壓千斤頂工作原理圖液壓千

3、斤頂工作原理圖第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)概論5 （1-2）1. 1. 力的傳遞力的傳遞 據(jù)上式，系統(tǒng)壓力與外負(fù)載密切相關(guān)。 由此得出液壓傳動(dòng)工作原理的第一個(gè)重要特征： 液壓與氣壓傳動(dòng)中工作壓力取決于外負(fù)載。液壓與氣壓傳動(dòng)中工作壓力取決于外負(fù)載。 222FpA221121111)(FAAAPAPAPF 為液壓泵的排油壓力（系統(tǒng)壓力），應(yīng)等于液壓缸中液體壓力，即如1-1圖所示:設(shè)液壓缸活塞面積為 ，作用在活塞上的負(fù)載力為 。（1-1）液壓缸中所產(chǎn)生的液體壓力液壓缸中所產(chǎn)生的液體壓力P P2 2：作用在液壓泵活塞上的作用力作用在液壓泵活塞上的作用力F F1 12F2A12PPP1P第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)

4、概論6 由此得出液壓傳動(dòng)工作原理的第二個(gè)重要特征：活塞的運(yùn)動(dòng)速度只取活塞的運(yùn)動(dòng)速度只取決于輸入流量的大小，決于輸入流量的大小， 而與外負(fù)載無關(guān)。而與外負(fù)載無關(guān)。 從上面的討論還可以看出，壓力和流量壓力和流量是液壓傳動(dòng)中兩個(gè)最基本的參數(shù)。 1122S A =S A2. 2. 運(yùn)動(dòng)的傳遞運(yùn)動(dòng)的傳遞液壓泵排出的液體體積等于進(jìn)入液壓缸的液體體積，則有：該公式是在不考慮液體的可壓縮性、漏損和缸體、管路的變形情況下。 S1 為液壓泵活塞位移，S2為液壓缸活塞位移。（1-3）上式兩邊同除以運(yùn)動(dòng)時(shí)間t得：式中：V1 、V2為液壓泵活塞和液壓缸活塞的平均運(yùn)動(dòng)速度。q1、 q2為液壓泵輸出的平均流量和液壓缸輸入的

5、平均流量。q1=v1A1=v2A2=q2 （1-4）第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)概論71.3 1.3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成圖圖1-2 典型液壓系統(tǒng)原理圖典型液壓系統(tǒng)原理圖1-液壓泵液壓泵 2-流量控制閥流量控制閥 3- 換向閥換向閥4-液壓缸液壓缸 5-工作臺(tái)工作臺(tái)6-溢流閥溢流閥 7-過濾器過濾器 8-油箱油箱第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)概論82. 從上面的例子可以看出，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要由以下五個(gè)部從上面的例子可以看出，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要由以下五個(gè)部分組成：分組成：（1 1）功率輸入裝置（能源裝置）：）功率輸入裝置（能源裝置）：把機(jī)械能流體壓力能。如液壓泵。 （2 2）功率輸出裝置（執(zhí)行元

6、件）：）功率輸出裝置（執(zhí)行元件）：把流體的壓力能機(jī)械能。如液壓缸、液壓馬達(dá)。 （3 3）控制元件控制元件：對系統(tǒng)中流體壓力、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的裝置，如溢流閥等。（4 4）輔助元件輔助元件：保證系統(tǒng)正常工作所需的上述三種以外的裝置。如油箱、過濾器等。（5 5）工作介質(zhì)：）工作介質(zhì)：液壓油等。 為了簡化液壓系統(tǒng)的表示方法，通常采用圖形符號(hào)來繪制系統(tǒng)原理圖。圖1-2（b）就是按GB/T786-93繪制的圖1-2(a)所示液壓系統(tǒng)原理圖。 第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)概論91.4 1.4 液壓與氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)液壓與氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)1. 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)2. 氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)、

7、缺點(diǎn)氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1）在同等體積下，液壓裝置比電氣裝置產(chǎn)生更高的動(dòng)力。在同等功率下，液壓裝置體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊。 2）工作比較平穩(wěn)。 3）能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速 4）易于自動(dòng)化 5）易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù) 6）液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用比較方便。 7）用液壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比用機(jī)械傳動(dòng)簡單。 缺點(diǎn)：1）較多的能量損失。 2）工作性能易受溫度變化的影響 。 3）液壓元件的制造精度要求較高，因而價(jià)格較貴 4）液壓傳動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)不易找原因。優(yōu)點(diǎn)：1）空氣獲得與排放方便 2）便于集中供應(yīng)和遠(yuǎn)距離輸送。3）對元件的材料與制造精度要求較低4）氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)簡單，管道不易堵塞。5）

8、使用安全, 并且便于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。缺點(diǎn)：1）平穩(wěn)性不如液壓傳動(dòng)2）總推力較小3）傳動(dòng)效率低第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)概論10 主要經(jīng)歷如下階段：主要經(jīng)歷如下階段： 17、18世紀(jì)液壓基礎(chǔ)理論的建立（流體運(yùn)動(dòng)原理、物體在流動(dòng)的液體中的粘性和阻力問題、 流體能量傳遞原理、靜壓傳遞原理） 18世紀(jì)末世界上第一臺(tái)水壓機(jī)由英國制造 19世紀(jì)至今流體運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)一步發(fā)展 ，液壓與氣壓傳動(dòng)在工程上得到了廣泛的應(yīng)用應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：1.5 1.5 液壓與氣壓傳動(dòng)發(fā)展及應(yīng)用概況液壓與氣壓傳動(dòng)發(fā)展及應(yīng)用概況 表表1-1液壓與氣壓傳動(dòng)在各類機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用舉例液壓與氣壓傳動(dòng)在各類機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用舉例 行業(yè)名稱行業(yè)名稱應(yīng)

9、用舉例應(yīng)用舉例工程機(jī)械挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等礦山機(jī)械鑿巖機(jī)、開掘機(jī)、提升機(jī)、液壓支架等建筑機(jī)械打樁機(jī)、液壓千斤頂、平地機(jī)等 冶金機(jī)械軋鋼機(jī)、壓力機(jī)等。 機(jī)械制造機(jī)床、數(shù)控加工中心、自動(dòng)線等、氣動(dòng)扳手、壓力機(jī)、模鍛機(jī)、空氣錘等。 輕工機(jī)械打包機(jī)、注塑機(jī) 、橡膠硫化機(jī)、食品包裝機(jī)、真空鍍膜機(jī)等汽車工業(yè)高空作業(yè)車、自卸式汽車、汽車起重機(jī)、轉(zhuǎn)向器等。 水利工程船閘水閘啟閉機(jī)、船舵液壓操縱等。 農(nóng)林機(jī)械化肥包裝機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)、拖拉機(jī)、農(nóng)機(jī)懸掛系統(tǒng)等。 第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)概論11Applications第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)概論12900T運(yùn)梁車液壓系統(tǒng)運(yùn)梁車液壓系統(tǒng)PW高爐煤氣洗滌塔液壓系

10、統(tǒng)高爐煤氣洗滌塔液壓系統(tǒng)寶鋼鍍錫線液壓系統(tǒng)寶鋼鍍錫線液壓系統(tǒng)泵站泵站第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)概論13大包滑動(dòng)水口系統(tǒng)大包滑動(dòng)水口系統(tǒng)電廠液壓系統(tǒng)電廠液壓系統(tǒng)鍍錫線系統(tǒng)鍍錫線系統(tǒng)翻鋼機(jī)液壓系統(tǒng)翻鋼機(jī)液壓系統(tǒng)第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)概論14輥壓機(jī)液壓系統(tǒng)輥壓機(jī)液壓系統(tǒng)環(huán)保機(jī)械液壓系統(tǒng)環(huán)保機(jī)械液壓系統(tǒng)機(jī)床液壓系統(tǒng)機(jī)床液壓系統(tǒng)夾具液壓泵站夾具液壓泵站第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)概論15第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)概論16視頻演示1-1 液壓千斤頂工作原理千斤頂動(dòng)作：千斤頂動(dòng)作：杠桿向上小活塞向上運(yùn)動(dòng)單向閥7關(guān)閉單向閥8被頂開油箱6的油液進(jìn)入液壓缸1。杠桿向下小活塞向下運(yùn)動(dòng)單向閥8關(guān)閉單向閥7被頂開油液經(jīng)油管進(jìn)入液壓缸4大活塞上移頂起重物。如此不斷上下扳動(dòng)杠桿，就可將重物逐漸舉升。如杠桿停止動(dòng)作，單向閥7關(guān)閉，大活塞連同重物一起被自鎖不動(dòng)，停止在舉升位置。如打開截止閥，大液壓缸下腔通油箱，大活塞將在自重作用下向下移，迅速回復(fù)到原始位置。第1章 液壓與氣壓傳動(dòng)概論17視頻演示1-2 典型液壓系統(tǒng)原理圖 當(dāng)換向閥3閥芯處于左位時(shí)，壓力油經(jīng)閥2閥3管道液壓缸4的腔，推動(dòng)活塞向右運(yùn)動(dòng)。液壓缸右腔的油液經(jīng)管道閥3油箱