模塊一 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)主講教師徐文琴 孫英達(dá) 賈銘新

1、課題一課題一 認(rèn)識(shí)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn): : 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本原理液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本原理 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的種類及組成液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的種類及組成 技能點(diǎn)技能點(diǎn): 能正確區(qū)分液壓系統(tǒng)的各組成部分能正確區(qū)分液壓系統(tǒng)的各組成部分 圖11所示是工業(yè)生產(chǎn)中使用的液壓扭力機(jī)，它由液壓傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)主軸運(yùn)動(dòng)； 圖12所示是工地上常見的挖掘機(jī)，它由液壓傳劫系統(tǒng)帶動(dòng)料料兜運(yùn)動(dòng)從而完成挖掘工作。 這兩種設(shè)備中都使用了液壓傳動(dòng)系統(tǒng)?那么，什么是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)？液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是如何帶動(dòng)機(jī)器工作的呢？ 一、任務(wù)引入一、任務(wù)引入 一個(gè)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)要由哪些部分組成才能正常工作

2、？ 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)反分成哪些類別呢？ 下面就先來認(rèn)識(shí)一下液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。 二、任務(wù)分析二、任務(wù)分析1液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的種類 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是利用液體為工作介質(zhì)來傳遞機(jī)械能的，實(shí)際應(yīng)用中常以油液作為工作介質(zhì)。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備和制造設(shè)備中被廣泛的應(yīng)用。 三、相關(guān)知識(shí)三、相關(guān)知識(shí)根據(jù)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作特點(diǎn)把它分成兩大類 （1）靜）靜液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng) 靜一液壓系統(tǒng)安裝在固定的位置上，通常使用電磁鐵來控制回路中的閥門。 主要應(yīng)用領(lǐng)域有：各種制造和安裝機(jī)械、傳輸自動(dòng)線、提升或傳送設(shè)備、沖壓機(jī)、壓鑄機(jī)、軋鋼機(jī)、升降機(jī)等。 （2）動(dòng)）動(dòng)液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng) 動(dòng)一液壓系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)在于閥門常直接用手操作。 主要應(yīng)用

3、領(lǐng)域：建筑機(jī)械，翻料機(jī)、機(jī)械手、裝貨站，起重裝置和卷?yè)P(yáng)機(jī)，農(nóng)業(yè)機(jī)械，挖掘機(jī)等。 圖13 a）結(jié)構(gòu)原理圖 b）用圖形符號(hào)表示的液壓原理圖 l油箱 2過濾器 3液壓泵 4節(jié)流閥 5換向閥 6、9進(jìn)、回油管路 7液壓缸 8工作臺(tái) 10一主供油回路 11一溢流閥 12一溢流管路 2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理 以液壓千斤頂為例進(jìn)行說明以液壓千斤頂為例進(jìn)行說明: : 設(shè)施力設(shè)施力F，重物，重物G，小活塞，小活塞面積面積A1，大活塞面積，大活塞面積A2 。1)、力比關(guān)系力比關(guān)系 12AFAGp或：或：12AAFG討論討論: :（不考慮活塞自重及摩擦阻力）（不考慮活塞自重及摩擦阻力）（1 1

4、）當(dāng)）當(dāng)G=0時(shí)，時(shí)， p=0，F(xiàn)=0；（2 2）當(dāng)）當(dāng)G 時(shí)，時(shí)，p ， F 。 GA2A1Fp結(jié)論：結(jié)論： A A、系統(tǒng)的系統(tǒng)的工作壓力工作壓力取決于取決于負(fù)載負(fù)載，而與流量大小無關(guān)。，而與流量大小無關(guān)。 B B、當(dāng)當(dāng)A2 A1，只要施加很小的力，只要施加很小的力F，就可舉起很重的物，就可舉起很重的物體，這就是液壓千斤頂?shù)脑眢w，這就是液壓千斤頂?shù)脑怼?)、運(yùn)動(dòng)關(guān)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系 若不考慮泄漏、油液的可壓縮性及缸體、管道的變形等若不考慮泄漏、油液的可壓縮性及缸體、管道的變形等由于由于體積相等體積相等： A1 h1 = A2 h2；又由于又由于活塞移動(dòng)的時(shí)間相同活塞移動(dòng)的時(shí)間相同，均為，均為t

5、，則：則：thAthA2211即：即：2112AAvv或：或：A1v1=A2v2 = q ( (單位時(shí)間內(nèi)單位時(shí)間內(nèi)流過某一截面的液體體積，流過某一截面的液體體積，稱為稱為流量，用流量，用q q表示表示) ) 結(jié)論：結(jié)論：A A、活塞的運(yùn)動(dòng)速度與進(jìn)入缸的流量成正比，與活塞的截面、活塞的運(yùn)動(dòng)速度與進(jìn)入缸的流量成正比，與活塞的截面積成反比，而與流體壓力大小無關(guān)；積成反比，而與流體壓力大小無關(guān)；B B、調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)q即可改變運(yùn)動(dòng)速度，所以，液壓和氣壓傳動(dòng)能即可改變運(yùn)動(dòng)速度，所以，液壓和氣壓傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速；實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速； 3)3)、功率關(guān)系、功率關(guān)系 12AAFG和和2112AAvv在不計(jì)損失時(shí)，輸

6、入功率等于輸在不計(jì)損失時(shí)，輸入功率等于輸出功率。出功率。 即：即：Fv1=Gv2即即：P=pA1v1=pA2v2= p q 結(jié)論：結(jié)論：壓力壓力和和流量流量是流體傳動(dòng)中最基本、最重要的兩個(gè)參數(shù)，是流體傳動(dòng)中最基本、最重要的兩個(gè)參數(shù)，它們的乘積表示它們的乘積表示功率功率。工作原理工作原理：以有壓流體作為傳動(dòng)介質(zhì)以有壓流體作為傳動(dòng)介質(zhì)（或工作介質(zhì)、（或工作介質(zhì)、能源介質(zhì)），能源介質(zhì)），依靠密封容積的變化來傳遞運(yùn)動(dòng)依靠密封容積的變化來傳遞運(yùn)動(dòng)，依靠依靠流體內(nèi)部的壓力來傳遞動(dòng)力流體內(nèi)部的壓力來傳遞動(dòng)力。利用了帕斯卡原理利用了帕斯卡原理利用了質(zhì)量守恒定律利用了質(zhì)量守恒定律液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主組成: 1動(dòng)力部分

7、它供給液壓系統(tǒng)壓力油，將原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能（液壓能）。 2執(zhí)行部分下一將液壓泵輸人的油液壓力能轉(zhuǎn)換為帶動(dòng)工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，以驅(qū)動(dòng)工作部件運(yùn)動(dòng)。 四、任務(wù)實(shí)施四、任務(wù)實(shí)施3控制部分用來控制和調(diào)節(jié)油液的壓力、流量和流動(dòng)方向?？刂圃懈鞣N壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥等 4輔助部分它將前面3個(gè)部分連接在一起，組成一個(gè)系統(tǒng)，起儲(chǔ)油、過濾、測(cè)量和密封等作用，以保證液壓系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、持久地工作。5.5.工作介質(zhì)工作介質(zhì)：傳遞能量的流體，即傳遞能量的流體，即液壓油、壓縮空氣等。液壓油、壓縮空氣等。機(jī)床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)機(jī)床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：液壓傳動(dòng)系統(tǒng)具有以下

8、特點(diǎn)： （1）主要優(yōu)點(diǎn) 1）傳動(dòng)平穩(wěn)。 2）質(zhì)量輕、體積小。 3）承載能力大。 4）容易實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。 5）易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。 6）液壓元件能夠自動(dòng)潤(rùn)滑。 7）容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜動(dòng)作。 8）簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)。 9）便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 10)便于實(shí)現(xiàn)“三化”。 （2）主要缺點(diǎn) 1）液壓元件制造精度要求高。 2）實(shí)現(xiàn)定比傳動(dòng)困難。 3）油液受溫度的影響。 4）不適宜遠(yuǎn)距離輸送動(dòng)力。 5）油液中混入空氣易影響工作性能。 6）油液容易污染。 7）發(fā)生故障不容易檢查與排除。氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn)氣壓傳動(dòng)的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：來源廣泛，成本低廉，系統(tǒng)簡(jiǎn)單；來源廣泛，成本低廉，系統(tǒng)簡(jiǎn)單；空氣粘度小，輸送時(shí)壓力損失小，便于集中供應(yīng)（空

9、壓站）和遠(yuǎn)距空氣粘度小，輸送時(shí)壓力損失小，便于集中供應(yīng)（空壓站）和遠(yuǎn)距離輸送；離輸送；維護(hù)簡(jiǎn)單，管道不易堵塞，無須更換介質(zhì)；維護(hù)簡(jiǎn)單，管道不易堵塞，無須更換介質(zhì)；易于實(shí)現(xiàn)過載自動(dòng)保護(hù)，使用安全，適合在高、低溫及易燃易爆等易于實(shí)現(xiàn)過載自動(dòng)保護(hù)，使用安全，適合在高、低溫及易燃易爆等惡劣環(huán)境下使用；惡劣環(huán)境下使用；由于工作壓力低（小于由于工作壓力低（小于0.8MPa），對(duì)元件材料及加工精度要求低），對(duì)元件材料及加工精度要求低。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：傳遞的功率?。粋鬟f的功率??；傳遞運(yùn)動(dòng)的速度穩(wěn)定性差；傳遞運(yùn)動(dòng)的速度穩(wěn)定性差；傳動(dòng)效率較低。傳動(dòng)效率較低。 液壓與氣壓傳動(dòng)的應(yīng)用及發(fā)展概況液壓與氣壓傳動(dòng)的應(yīng)用及發(fā)展

10、概況 1818世紀(jì)末世紀(jì)末 萬(wàn)噸水壓機(jī)萬(wàn)噸水壓機(jī) 2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代年代 起重機(jī)、機(jī)床及工程機(jī)械起重機(jī)、機(jī)床及工程機(jī)械 二戰(zhàn)期間二戰(zhàn)期間 各種軍事武器各種軍事武器 二戰(zhàn)結(jié)束后二戰(zhàn)結(jié)束后 各種自動(dòng)化設(shè)備及自動(dòng)生產(chǎn)線各種自動(dòng)化設(shè)備及自動(dòng)生產(chǎn)線2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代現(xiàn)在年代現(xiàn)在：高速、高壓、大功率、：高速、高壓、大功率、低噪聲、長(zhǎng)壽命、高度集成化方向發(fā)展低噪聲、長(zhǎng)壽命、高度集成化方向發(fā)展 節(jié)能化、微型化、輕量化、位置控制高精度化節(jié)能化、微型化、輕量化、位置控制高精度化氣動(dòng)技術(shù)氣動(dòng)技術(shù)初級(jí)階段初級(jí)階段計(jì)算機(jī)液壓計(jì)算機(jī)液壓伺服時(shí)期伺服時(shí)期電氣液壓電氣液壓技術(shù)時(shí)期技術(shù)時(shí)期20世紀(jì)世紀(jì)50年

11、代年代70年代年代 黃金時(shí)代迅猛發(fā)展期黃金時(shí)代迅猛發(fā)展期表表1-1 1-1 在各類機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用實(shí)例在各類機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用實(shí)例行業(yè)名稱行業(yè)名稱應(yīng)用場(chǎng)所舉例應(yīng)用場(chǎng)所舉例工程機(jī)械工程機(jī)械挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)、壓路機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)、壓路機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)等起重運(yùn)輸機(jī)械起重運(yùn)輸機(jī)械汽車吊、港口龍門吊、叉車、裝卸機(jī)械、皮帶運(yùn)輸機(jī)等汽車吊、港口龍門吊、叉車、裝卸機(jī)械、皮帶運(yùn)輸機(jī)等礦山機(jī)械礦山機(jī)械鑿巖機(jī)、開掘機(jī)、開采機(jī)、破碎機(jī)、提升機(jī)、液壓支架鑿巖機(jī)、開掘機(jī)、開采機(jī)、破碎機(jī)、提升機(jī)、液壓支架建筑機(jī)械建筑機(jī)械打樁機(jī)、液壓千斤頂、平地機(jī)等打樁機(jī)、液壓千斤頂、平地機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械農(nóng)業(yè)機(jī)械聯(lián)合收割機(jī)、拖拉

12、機(jī)、農(nóng)具懸掛系統(tǒng)等聯(lián)合收割機(jī)、拖拉機(jī)、農(nóng)具懸掛系統(tǒng)等冶金機(jī)械冶金機(jī)械電爐爐頂及電極升降機(jī)、軋鋼機(jī)、壓力機(jī)等電爐爐頂及電極升降機(jī)、軋鋼機(jī)、壓力機(jī)等輕工機(jī)械輕工機(jī)械打包機(jī)、注塑機(jī)、校直機(jī)、橡膠硫化機(jī)、造紙機(jī)、紡織機(jī)械等打包機(jī)、注塑機(jī)、校直機(jī)、橡膠硫化機(jī)、造紙機(jī)、紡織機(jī)械等汽車工業(yè)汽車工業(yè)自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車、汽車中的轉(zhuǎn)向器、自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車、汽車中的轉(zhuǎn)向器、減振器等減振器等智能機(jī)械智能機(jī)械折臂式小汽車裝卸器、數(shù)字式體育鍛煉機(jī)、模擬駕駛艙、折臂式小汽車裝卸器、數(shù)字式體育鍛煉機(jī)、模擬駕駛艙、機(jī)器人等機(jī)器人等 行業(yè)名稱行業(yè)名稱應(yīng)用場(chǎng)所舉例應(yīng)用場(chǎng)所舉例熱工設(shè)備熱工設(shè)備各類造型機(jī)、壓

13、鑄機(jī)、鑄型輸送機(jī)、鍛壓機(jī)械等各類造型機(jī)、壓鑄機(jī)、鑄型輸送機(jī)、鍛壓機(jī)械等機(jī)床工業(yè)機(jī)床工業(yè)車、銑、磨、刨、組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、剪床、自動(dòng)化車、銑、磨、刨、組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、剪床、自動(dòng)化及半自動(dòng)化機(jī)床等及半自動(dòng)化機(jī)床等國(guó)防工業(yè)國(guó)防工業(yè)飛機(jī)、坦克、大炮、艦艇、雷達(dá)、火箭、導(dǎo)彈等飛機(jī)、坦克、大炮、艦艇、雷達(dá)、火箭、導(dǎo)彈等船舶工業(yè)船舶工業(yè)打撈船、全液壓挖泥船、打樁船、采油平臺(tái)、氣墊船等打撈船、全液壓挖泥船、打樁船、采油平臺(tái)、氣墊船等近年應(yīng)用近年應(yīng)用太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)、海浪模擬裝置、船舶駕駛模擬器、地太陽(yáng)跟蹤系統(tǒng)、海浪模擬裝置、船舶駕駛模擬器、地震再現(xiàn)、火箭助飛發(fā)射系統(tǒng)、宇航環(huán)境模擬、高層建震再現(xiàn)、火箭助飛發(fā)射系統(tǒng)、宇航環(huán)境模擬、高層建筑減震、緊急剎車裝置等筑減震、緊急剎車裝置等應(yīng)用一：高壓造型生產(chǎn)線應(yīng)用一：高壓造型生產(chǎn)線應(yīng)用二：真空靜壓造