液壓與氣壓傳動(dòng)第1章 緒論

液壓傳動(dòng)與控制課程性質(zhì):專業(yè)基礎(chǔ)課課程特點(diǎn):理論與實(shí)踐并重評(píng)價(jià)指標(biāo):期末70%

平時(shí)30%(出勤、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、課堂提問等)

理論授課：32學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)：4學(xué)時(shí)1第一章緒論1.1液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況及其應(yīng)用1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理及其組成部分1.3液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)（優(yōu)缺點(diǎn)）2●課程要求：1.掌握各種液壓元件的結(jié)構(gòu)原理和特點(diǎn)2.掌握各種液壓基本回路的功用和組成

3.掌握分析系統(tǒng)工作原理的方法

●重點(diǎn)：

液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用發(fā)展,掌握液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)、原理和組成?！耠y點(diǎn)：液壓傳動(dòng)的原理、特點(diǎn)、組成和作用。第一章緒論3

液壓傳動(dòng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)是一門“新”學(xué)科,相對(duì)于計(jì)算機(jī)等新技術(shù)，它又是一門較老的技術(shù)。如果從17世紀(jì)帕斯卡提出靜壓傳遞原理、18世紀(jì)英國制成世界第一臺(tái)水壓機(jī)算起，液壓傳動(dòng)已有二、三百年的歷史。1.1液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況及其應(yīng)用（1.4節(jié)）4但是由于當(dāng)時(shí)沒有成熟的液壓傳動(dòng)技術(shù)和液壓元件，因此它沒有得到普遍的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)傳動(dòng)技術(shù)有了進(jìn)一步的需求。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事上迫切地需要反應(yīng)快、重量輕、功率大的各種武器裝備，而液壓傳動(dòng)技術(shù)正好具有這方面的優(yōu)勢(shì)，所以獲得了較快的發(fā)展。在戰(zhàn)后的50年中，液壓傳動(dòng)技術(shù)迅速地?cái)U(kuò)展到其他各個(gè)部門，并得到了廣泛的應(yīng)用。1.1液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況及其應(yīng)用（1.4節(jié)）5發(fā)展歷程：1.1液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況及其應(yīng)用（1.4節(jié)）(1654年)61.1液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況及其應(yīng)用（1.4節(jié)）71.1液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況及其應(yīng)用（1.4節(jié)）8應(yīng)用1.1液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況及其應(yīng)用（1.4節(jié)）91.1液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況及其應(yīng)用（1.4節(jié)）101.1液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況及其應(yīng)用（1.4節(jié)）111.1液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況及其應(yīng)用（1.4節(jié)）121.1液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況及其應(yīng)用（1.4節(jié)）131.1液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況及其應(yīng)用（1.4節(jié)）14美國科學(xué)研究有限公司(SRC)衛(wèi)星仿真系統(tǒng)1.1液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況及其應(yīng)用（1.4節(jié)）151.1液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況及其應(yīng)用（1.4節(jié)）16一部完整的機(jī)器都是由四部分組成，即：原動(dòng)機(jī)→傳動(dòng)部分→控制部分→工作機(jī)構(gòu)。傳動(dòng)分類：

●機(jī)械傳動(dòng)●電氣傳動(dòng)

●液體傳動(dòng)

●氣壓傳動(dòng)

●及其它們的組合傳動(dòng)——傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的方式。傳動(dòng)部分是一個(gè)中間環(huán)節(jié)，它的作用是把原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等）的輸出功率，即負(fù)載所需的轉(zhuǎn)矩(或力）和轉(zhuǎn)速（或速度）傳遞給工作機(jī)構(gòu)。緒論1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和組成17●液體傳動(dòng)：以液體作為工作介質(zhì)對(duì)能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換、傳遞和控制的一種傳動(dòng)形式。

●機(jī)械傳動(dòng)：以機(jī)械元件傳遞能量?！魩鲃?dòng)◆鏈傳動(dòng)◆齒輪傳動(dòng)◆蝸桿傳動(dòng)●電氣傳動(dòng)：以電流、電壓借助一些介質(zhì)來傳遞能量。電氣傳動(dòng)根據(jù)電機(jī)形式的不同，可分為：直流—直流電氣傳動(dòng)、交流—直流電氣傳動(dòng)、交流—直流—交流電氣傳動(dòng)等類型，變壓變頻（VVVF）調(diào)速電氣傳動(dòng)。緒論1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和組成●氣壓傳動(dòng)：以氣體作為工作介質(zhì)對(duì)能量傳遞的傳動(dòng)方式。

●組合傳動(dòng)：18液壓傳動(dòng)◆液壓傳動(dòng)－主要是以液體壓力能來傳遞動(dòng)力；液體傳動(dòng)：以液體作為工作介質(zhì)對(duì)能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換、傳遞和控制的一種傳動(dòng)形式。包括液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)。因此，以液體作為工作介質(zhì)，并以其壓力能進(jìn)行能量傳遞與控制的液壓傳動(dòng)裝置，即為液壓傳動(dòng)?！粢毫鲃?dòng)－主要以液體的動(dòng)能來傳遞動(dòng)力。液力傳動(dòng)緒論1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和組成191.2.1液壓傳動(dòng)的工作原理（1）以液壓千斤頂?shù)脑韴D為例。換汽車輪胎的工具－液壓千斤頂緒論1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和組成20一、液壓千斤頂工作原理二、兩個(gè)重要概念

●力比關(guān)系●運(yùn)動(dòng)關(guān)系緒論1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和組成21緒論1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和組成帕斯卡原理:“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)傳到液體各點(diǎn)”?；蛩裕合到y(tǒng)的壓力取決于作用負(fù)載的大小。而與流入的液體多少無關(guān)！當(dāng)A2/A1＞＞1時(shí)，作用在小活塞上一個(gè)很小的力F1，便可在大活塞上產(chǎn)生一個(gè)很大的力F2。這就是液壓千斤頂?shù)脑??！窳Ρ汝P(guān)系設(shè)大、小活塞面積為A2、A1，當(dāng)作用在大活塞上的負(fù)載和作用在小活塞上的作用力為G

和F1時(shí)，依帕斯卡原理，大、小活塞下腔以及連接導(dǎo)管構(gòu)成的密閉容積內(nèi)的油液具有相等的壓力值，設(shè)為p，忽略活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力，則有：22緒論●運(yùn)動(dòng)關(guān)系或式中：q——流量，定義為單位時(shí)間內(nèi)輸出（或輸入）的流體體積！活塞的運(yùn)動(dòng)速度和活塞的作用面積成反比

1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和組成設(shè)大、小活塞移動(dòng)的速度為v2和v1，則在不考慮泄漏情況下穩(wěn)定工作時(shí)，有：qAvAv==2211所以：“活塞的運(yùn)動(dòng)速度v在缸的結(jié)構(gòu)尺寸一定時(shí)，取決于進(jìn)入液壓（氣壓）缸（馬達(dá)）的流量q，而與流體壓力p大小無關(guān)”！22112AqAAvv==23特點(diǎn)：（1）用具有一定壓力的液體來傳動(dòng)。（2）傳動(dòng)過程中必須經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換。（3）傳動(dòng)必須在密封容器內(nèi)進(jìn)行，而且容積要發(fā)生變化。動(dòng)畫演示緒論1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和組成24（2）機(jī)床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)緒論1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和組成半結(jié)構(gòu)式機(jī)床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖機(jī)床工作臺(tái)液壓傳遞系統(tǒng)職能符號(hào)圖25節(jié)流閥：控制工作臺(tái)的移動(dòng)速度溢流閥：控制液壓泵出口處的油液壓力液壓缸：執(zhí)行元件

●速度取決于流量

●壓力取決于負(fù)載一、機(jī)床液壓系統(tǒng)工作原理（溢流穩(wěn)壓，卸荷回路，調(diào)速回路）二、元件的功能緒論1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和組成26動(dòng)力裝置其功能是將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能，為系統(tǒng)提供動(dòng)力液壓泵執(zhí)行元件功能是將流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，輸出力和速度（或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速），以帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液壓缸、液壓馬達(dá)控制調(diào)節(jié)裝置作用是控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中流體的壓力、流量和流動(dòng)方向，以保證執(zhí)行元件達(dá)到所要求的輸出力（或力矩）、運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向。壓力、流量和方向控制閥輔助裝置保證系統(tǒng)正常工作所需要的輔助裝置管道、管接頭、油箱、過濾器和壓力計(jì)。工作介質(zhì)傳動(dòng)液體各種液壓油1.2.2液壓傳動(dòng)的組成緒論1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和組成27液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在工作過程中的能量轉(zhuǎn)換與傳遞情況如下圖所示。原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)內(nèi)燃機(jī)）動(dòng)力裝置動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置執(zhí)行元件（缸，馬達(dá)）工作機(jī)構(gòu)機(jī)械能壓力能壓力能機(jī)械能緒論1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和組成能量轉(zhuǎn)換與傳遞28在機(jī)床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)中，以簡(jiǎn)易磨床液壓系統(tǒng)為例說明液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖形符號(hào)表示方法。

電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓泵旋轉(zhuǎn)，為系統(tǒng)提供壓力油，液壓缸驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，換向閥使工作臺(tái)換向，節(jié)流閥與溢流閥共同作用，調(diào)節(jié)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度，再加上油箱、管道、過濾器等保證了系統(tǒng)正常工作。緒論1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和組成1.2.3液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖形符號(hào)29緒論1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和組成典型液壓系統(tǒng)原理圖形符號(hào)圖半結(jié)構(gòu)圖原理圖較直觀、易懂，但圖形較復(fù)雜。脫離元件的具體結(jié)構(gòu)，只表示元件的功能，使系統(tǒng)圖簡(jiǎn)化，原理簡(jiǎn)單明了，便于閱讀、分析、設(shè)計(jì)和繪制。30幾點(diǎn)說明：（1）由GB/T786.1-1993規(guī)定的圖形符號(hào)為液壓元件標(biāo)準(zhǔn)職能符號(hào)。以此符號(hào)所標(biāo)示的液壓系統(tǒng)圖為液壓系統(tǒng)原理圖。（2）在液壓系統(tǒng)原理圖中，職能符號(hào)只表示液壓元件的種類，不表示元件的實(shí)際安裝位置，即性能種類。（3）對(duì)于具有特殊性能的非標(biāo)準(zhǔn)液壓元件,允許用半結(jié)構(gòu)圖表示其結(jié)構(gòu)特征。緒論1.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理和組成31液壓傳動(dòng)的