一液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)PPT課件(PPT 64頁(yè))

1、第一章 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí) 2.1 液壓傳動(dòng)概述2.2 液壓油2.3 液體靜力學(xué)基礎(chǔ) 2.4液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.5管路中液體的壓力損失2.6液壓沖擊及氣穴現(xiàn)象 1第1頁(yè)，共64頁(yè)。1.1 液壓傳動(dòng)概述一、液壓傳動(dòng)及發(fā)展簡(jiǎn)介液壓傳動(dòng) 是以液體為工作介質(zhì)，利用液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力和進(jìn)行控制的一種傳動(dòng)方式。 2第2頁(yè)，共64頁(yè)。二、液壓傳動(dòng)的工作原理3第3頁(yè)，共64頁(yè)。以油液為工作介質(zhì)，通過(guò)密封容積的變化來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)，通過(guò)油液內(nèi)部的壓力來(lái)傳遞動(dòng)力。 二、液壓傳動(dòng)的工作原理4第4頁(yè)，共64頁(yè)。三、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成5第5頁(yè)，共64頁(yè)。三、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成1.動(dòng)力元件 把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能，供給液壓系統(tǒng)壓

2、力油(液壓泵)。6第6頁(yè)，共64頁(yè)。三、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成2.執(zhí)行元件 把液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動(dòng)機(jī)械完成所需的動(dòng)作(液壓缸和液壓馬達(dá))。7第7頁(yè)，共64頁(yè)。三、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成3.控制元件 是對(duì)系統(tǒng)中油液的壓力、流量或流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的裝置(控制閥，如單向閥、換向閥、溢流閥、節(jié)流閥等)。 8第8頁(yè)，共64頁(yè)。三、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成4.輔助元件 包括上述三部分之外的其它裝置，(油箱、濾油器、油管、壓力表等)。9第9頁(yè)，共64頁(yè)。三、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成5.工作介質(zhì) 用來(lái)傳遞液壓能，即液壓油等，直接影響系統(tǒng)的性能和可靠性。 10第10頁(yè)，共64頁(yè)。四、液壓元件的圖形符號(hào)半結(jié)構(gòu)式 :直觀性強(qiáng)

3、、容易理解，但繪制比較麻煩，系統(tǒng)中元件多時(shí)更甚。圖形符號(hào) :繪制方便，簡(jiǎn)單明了 常用液壓與氣動(dòng)圖形符號(hào)(GB/T786.11993) 11第11頁(yè)，共64頁(yè)。12第12頁(yè)，共64頁(yè)。五、液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 1.體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，因而慣性小，動(dòng)作靈敏，換向迅速。 2.傳遞運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，負(fù)載變化時(shí)速度較穩(wěn)定。 3. 可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。 4.操作簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和遠(yuǎn)程控制。 13第13頁(yè)，共64頁(yè)。五、液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)5. 易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，并且液壓元件能自行潤(rùn)滑，故使用壽命長(zhǎng)。6. 借助油管的連接可以方便靈活地布置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。7. 液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，便于設(shè)計(jì)、

4、制造和推廣使用。 14第14頁(yè)，共64頁(yè)。六、液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)1. 漏油的存在，會(huì)造成環(huán)境污染，降低傳動(dòng)效率，加上油液的可壓縮性，使得液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比。2.液壓傳動(dòng)對(duì)油溫的變化比較敏感，使得工作的穩(wěn)定性受到影響，所以它不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作。15第15頁(yè)，共64頁(yè)。六、液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)3.液壓元件制造精度要求較高，加工安裝較困難。 4.液壓系統(tǒng)發(fā)生故障不易檢查和排除。 16第16頁(yè)，共64頁(yè)。第一章 液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí) 2.2 液壓油一、液壓油的性質(zhì)1. 液體的密度2. 液壓油的粘性（1）粘性的度量 17第17頁(yè)，共64頁(yè)。2. 液壓油的粘性1）動(dòng)力粘度液體的粘性示意圖 2.

5、2 液壓油18第18頁(yè)，共64頁(yè)。1）動(dòng)力粘度F=A 衡量液體粘性的比例系數(shù)，稱(chēng)為動(dòng)力粘度或絕對(duì)粘度； 表示液體液層間速度差異的程度，稱(chēng)為速度梯度。2.2 液壓油2. 液壓油的粘性19第19頁(yè)，共64頁(yè)。1）動(dòng)力粘度若以=F/A表示切應(yīng)力，則動(dòng)力粘度：=/ 物理意義是：當(dāng)速度梯度為1時(shí)，相鄰液層間單位面積上內(nèi)摩擦力的大小。法定計(jì)量單位為Pas（帕秒），即Ns/m2 2. 液壓油的粘性2.2 液壓油20第20頁(yè)，共64頁(yè)。2)運(yùn)動(dòng)粘度 運(yùn)動(dòng)粘度是絕對(duì)粘度與密度的比值： =/ 運(yùn)動(dòng)粘度的法定計(jì)量單位為m2/s，常用mm2/s。2. 液壓油的粘性2.2 液壓油21第21頁(yè)，共64頁(yè)。3）相對(duì)粘度 工

6、程上常采用另一種可用儀器直接測(cè)量的粘度單位，即相對(duì)粘度。又稱(chēng)條件粘度，根據(jù)測(cè)量?jī)x器和條件不同，有恩氏、賽氏、雷氏等粘度。2. 液壓油的粘性2.2 液壓油22第22頁(yè)，共64頁(yè)。2. 液壓油的粘性（2）壓力對(duì)粘度的影響 (3)溫度對(duì)粘度的影響2.2 液壓油23第23頁(yè)，共64頁(yè)。液壓油（液）牌號(hào)標(biāo)稱(chēng)粘度等級(jí)是用液壓油（液）在40時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度中心值的近視值來(lái)表示，單位為mm2/s，同時(shí)用來(lái)表示液壓油（液）的牌號(hào)。2. 液壓油的粘性2.2 液壓油24第24頁(yè)，共64頁(yè)。二、液壓油（液）的選用1.液壓油（液）的品種和代號(hào)（1）液壓油（液）的品種分類(lèi)礦物型和合成烴型液壓油，難燃型液壓油，還有一些專(zhuān)用液壓油

7、。2.2 液壓油25第25頁(yè)，共64頁(yè)。（2）液壓油（液）的代號(hào)示例代號(hào)：LHM46簡(jiǎn)號(hào)：HM-46含義：L潤(rùn)滑劑類(lèi)；H液壓油（液）組；M防銹、抗氧和抗磨型；46粘度等級(jí)（或稱(chēng)牌號(hào)）為46號(hào)。命名：46號(hào)防銹、抗氧和抗磨型液壓油，簡(jiǎn)稱(chēng)46號(hào)HM油或46號(hào)抗磨液壓油。2.2 液壓油26第26頁(yè)，共64頁(yè)。2.3 液體靜力學(xué)基礎(chǔ) 一、液體的靜壓力及其特性 液體內(nèi)某點(diǎn)處的壓力定義為若法向力F 均勻地作用于面積A上，則 27第27頁(yè)，共64頁(yè)。一、液體的靜壓力及其特性壓力的法定計(jì)量單位為N/m或Pa（帕斯卡）。工程上常采用kPa（千帕）或MPa（兆帕）。2.3 液體靜力學(xué)基礎(chǔ)28第28頁(yè)，共64頁(yè)。一

8、、液體的靜壓力及其特性液體的靜壓力具有兩個(gè)重要的特性：（1）液體壓力作用的方向總是垂直指向受壓表面。（2）靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)處的壓力在各個(gè)方向上都相等。2.3 液體靜力學(xué)基礎(chǔ)29第29頁(yè)，共64頁(yè)。二重力作用下的液體靜力學(xué)基本方程式 重力作用下靜止的液體 2.3 液體靜力學(xué)基礎(chǔ)30第30頁(yè)，共64頁(yè)。二重力作用下的液體靜力學(xué)基本方程式小液柱處于平衡狀態(tài)，于是有 pA=PoA+ghA靜力學(xué)基本方程式 2.3 液體靜力學(xué)基礎(chǔ)31第31頁(yè)，共64頁(yè)。二重力作用下的液體靜力學(xué)基本方程式（1）靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)的壓力p由兩部分組成：一部分是液面上的壓力po，另一部分是液體自重所引起的壓力pgh。當(dāng)液面上只受

9、大氣壓力Pa作用時(shí)，則2.3 液體靜力學(xué)基礎(chǔ)32第32頁(yè)，共64頁(yè)。2022/7/2233第33頁(yè)，共64頁(yè)。二重力作用下的液體靜力學(xué)基本方程式（2) 靜止液體內(nèi)的壓力隨液體深度h的增加而增大，即呈直線規(guī)律分布。 2.3 液體靜力學(xué)基礎(chǔ)34第34頁(yè)，共64頁(yè)。二重力作用下的液體靜力學(xué)基本方程式（3) 連通容器內(nèi)同一液體中，深度相同處各點(diǎn)的壓力均相等。 由壓力相等的點(diǎn)組成的面叫做等壓面 在重力作用下靜止液體的等壓面是一個(gè)水平面。2.3 液體靜力學(xué)基礎(chǔ)35第35頁(yè)，共64頁(yè)。三壓力的傳遞 帕斯卡(靜壓力傳遞)原理 :在密閉容器中，施加于靜止液體上的壓力將以等值同時(shí)的傳遞到液體內(nèi)各點(diǎn) 。2.3 液體

10、靜力學(xué)基礎(chǔ)36第36頁(yè)，共64頁(yè)。液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D 2.3 液體靜力學(xué)基礎(chǔ)37第37頁(yè)，共64頁(yè)。液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟砣萜鲀?nèi)液體的壓力p與負(fù)載F之間總是保持著正比的關(guān)系 可見(jiàn),壓力決定于負(fù)載 2.3 液體靜力學(xué)基礎(chǔ)38第38頁(yè)，共64頁(yè)。液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟砀鶕?jù)帕斯卡原理p1=p2，則有 2.3 液體靜力學(xué)基礎(chǔ)39第39頁(yè)，共64頁(yè)。四、壓力的表示方法 40第40頁(yè)，共64頁(yè)。2.4液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)一基本概念1.理想液體:假定的既無(wú)粘性又無(wú)壓縮性的液體 2.實(shí)際液體3. 穩(wěn)(恒)定流動(dòng)4.過(guò)流斷面 :液體在管道中流動(dòng)時(shí)，其垂直于流動(dòng)方向的截面 41第41頁(yè)，共64頁(yè)。一基本概念5.流量q單

11、位時(shí)間內(nèi)流過(guò)某一過(guò)流斷面的液體的體積單位為 m/s，實(shí)際中常用的單位為L(zhǎng)/min或mL/s。2.4液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)42第42頁(yè)，共64頁(yè)。一基本概念6.平均流速液壓缸工作時(shí)，液體的流速與活塞的運(yùn)動(dòng)速度相同。2.4液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)43第43頁(yè)，共64頁(yè)。一基本概念6.流動(dòng)液體的壓力在流動(dòng)液體內(nèi)，由于慣性和粘性的影響，任意點(diǎn)處在各個(gè)方向上的壓力并不相等。因?yàn)閿?shù)值相差甚微，所以流動(dòng)液體內(nèi)任意點(diǎn)處的壓力在各個(gè)方向上的數(shù)值可以看作是相等的。2.4液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)44第44頁(yè)，共64頁(yè)。一基本概念7.流動(dòng)狀態(tài)和雷諾數(shù) （1）層流和湍流 2.4液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)45第45頁(yè)，共64頁(yè)。4.流動(dòng)狀態(tài)和雷諾數(shù)（2）流動(dòng)狀

12、態(tài)的判別 當(dāng)ReRe臨時(shí),液流為層流，反之為湍流。雷諾數(shù) 2.4液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)46第46頁(yè)，共64頁(yè)。二流動(dòng)液體的連續(xù)性方程 2.4液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)47第47頁(yè)，共64頁(yè)。三、伯努利方程 1理想液體的伯努利方程 48第48頁(yè)，共64頁(yè)。理想液體的伯努利方程 根據(jù)能量守恒定律 單位質(zhì)量液體的能量方程 三、伯努利方程49第49頁(yè)，共64頁(yè)。2實(shí)際液體的伯努利方程2.4液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)50第50頁(yè)，共64頁(yè)。例1 試?yán)脤?shí)際液體的伯努利方程分析液壓泵的吸油過(guò)程。 2.4液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)51第51頁(yè)，共64頁(yè)。四動(dòng)量方程 剛體力學(xué)動(dòng)量定理指出，作用在物體上的外力等于物體在單位時(shí)間內(nèi)的動(dòng)能變化量。對(duì)于作恒定流

13、動(dòng)的液體，若不考慮液體的可壓縮性，則2.4液體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)52第52頁(yè)，共64頁(yè)。 2.5管路中液體的壓力損失 一沿程壓力損失 液體在等徑直管中流動(dòng)時(shí)因內(nèi)外摩擦而產(chǎn)生的壓力損失 沿程阻力系數(shù)，它與液流的狀態(tài)有關(guān) 53第53頁(yè)，共64頁(yè)。2.5管路中液體的壓力損失二、局部壓力損失 液體流經(jīng)截面突然變化的管道、彎頭、接頭以及閥口等局部障礙引起的壓力損失 局部阻力系數(shù) ,可查閱有關(guān)手冊(cè). 54第54頁(yè)，共64頁(yè)。三、管路中的總壓力損失 2.5管路中液體的壓力損失55第55頁(yè)，共64頁(yè)。2.6液壓沖擊及氣穴現(xiàn)象 一、液壓沖擊 在液壓系統(tǒng)中，常由于某些原因而使液體的壓力在某一瞬間突然急劇上升，形成一個(gè)很大

14、的壓力峰值的現(xiàn)象危害:常伴隨著巨大的噪聲和振動(dòng)，使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生升溫，有時(shí)會(huì)使一些液壓元件或管件損壞 56第56頁(yè)，共64頁(yè)。避免產(chǎn)生液壓沖擊的基本措施盡量避免液流速度發(fā)生急劇變化，延緩速度變化的時(shí)間，具體是：（1）緩慢開(kāi)關(guān)閥門(mén)。 （2）限制管路中液流的速度。（3）系統(tǒng)中設(shè)置蓄能器和安全閥。（4）在液壓元件中設(shè)置緩沖裝置（如節(jié)流閥）。 2.6液壓沖擊及氣穴現(xiàn)象 57第57頁(yè)，共64頁(yè)。二、氣穴現(xiàn)象 在流動(dòng)的液體中，由于流速突然變大，供油不足等因素，某點(diǎn)處的壓力會(huì)迅速下降至低于空氣分離壓時(shí)，就有氣泡產(chǎn)生，這些氣泡夾雜在油液中形成氣穴，稱(chēng)為氣穴現(xiàn)象。 2.6液壓沖擊及氣穴現(xiàn)象 58第58頁(yè)，共64頁(yè)。二、氣穴現(xiàn)象危害:破壞了油流的連續(xù)性，造成流量和壓力的脈動(dòng)，引起局部的液壓沖擊，使系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲和振動(dòng)，腐蝕金屬表面，導(dǎo)致元件壽命縮短。2.6液壓沖擊及氣穴現(xiàn)象 59第59頁(yè)，共64頁(yè)。減少氣穴危害的措施（1）減小液流在間隙處的壓力降。（2）降低吸油高度，適當(dāng)加大吸油管的內(nèi)徑，限制吸油管的流速，及時(shí)清洗濾油器。對(duì)高壓泵可采用輔助泵供油。（3）管路要有良好的密封性，防止空氣進(jìn)入。2.6液壓沖擊及氣穴現(xiàn)象 60第60頁(yè)，共64頁(yè)。本章小結(jié)1.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)都是由動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件及工作