液壓傳動(dòng)與控制第一章

關(guān)于液壓傳動(dòng)與控制第一章17世紀(jì)中葉帕斯卡提出靜壓傳遞原理18世紀(jì)末英國(guó)制成第一臺(tái)水壓機(jī)19世紀(jì)炮塔轉(zhuǎn)位器、六角車床和磨床第二次世界大戰(zhàn)兵器（功率大、反應(yīng)快）戰(zhàn)后轉(zhuǎn)向民用機(jī)械、工程、農(nóng)業(yè)、汽車

20世紀(jì)60年代后發(fā)展為一門(mén)完整的自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)在國(guó)外95%工程機(jī)械、90%數(shù)控加工中心、

95%以上的自動(dòng)線采用液壓傳動(dòng)。采用液壓傳動(dòng)的程度成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志一、液壓技術(shù)的發(fā)展第2頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天工程機(jī)械推土機(jī)、挖掘機(jī)、壓路機(jī)起重運(yùn)輸汽車吊、叉車、港口龍門(mén)吊礦山機(jī)械鑿巖機(jī)、提升機(jī)、液壓支架建筑機(jī)械打樁機(jī)、平地機(jī)、液壓千斤頂農(nóng)業(yè)機(jī)械拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)冶金機(jī)械壓力機(jī)、軋鋼機(jī)鍛壓機(jī)械壓力機(jī)、模鍛機(jī)機(jī)械制造組合機(jī)床、沖床、自動(dòng)線、氣動(dòng)扳手輕工機(jī)械打包機(jī)、注塑機(jī)汽車工業(yè)汽車中的轉(zhuǎn)向器、減振器、自卸汽車智能機(jī)械模擬駕駛艙、機(jī)器人二、液壓技術(shù)的應(yīng)用第3頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天裝載機(jī)第4頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天鈕荷蘭拖拉機(jī)，第5頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天汽車起重機(jī)第6頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天工程機(jī)械液壓缸第7頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天聯(lián)合收割機(jī)第8頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天液壓翻斗車第9頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天鏟運(yùn)機(jī)第10頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天數(shù)控機(jī)床第11頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天液壓攤鋪機(jī)第12頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天液壓平地機(jī)第13頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天小松挖掘機(jī)主液壓泵第14頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天液壓主泵第15頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天驅(qū)動(dòng)馬達(dá)第16頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)向及先導(dǎo)控制第17頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天液壓輔件第18頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天本課程的任務(wù)

1、了解液壓元件的結(jié)構(gòu)和工作原理，以正確熟練的選用液壓元器件

2、了解各種液壓元器件的控制性能及特點(diǎn)，以及它們組成的回路的特性

3、在以上兩點(diǎn)的基礎(chǔ)上能夠設(shè)計(jì)液壓回路，解決使用及維修方面的問(wèn)題。

第19頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天第二節(jié)液壓傳動(dòng)的工作原理、基本特征、組成與符號(hào)一、液壓傳動(dòng)的工作原理、基本特征

一般來(lái)說(shuō),原動(dòng)機(jī)的輸出特性是不能滿足工作機(jī)械對(duì)力和速度(大小,方向)的要求的,這就需要有一個(gè)中間裝置,把原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)連結(jié)起來(lái),使之滿足要求,這個(gè)中間裝置我們就稱為傳動(dòng)裝置.傳動(dòng)裝置主要包括機(jī)械傳動(dòng),電力傳動(dòng)和流體傳動(dòng)、或者是它們的組合；而流體傳動(dòng)又包括液壓傳動(dòng),液力傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)。第20頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天液壓傳動(dòng)所具有的特征:

就液壓傳動(dòng)過(guò)程來(lái)說(shuō)是能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程.即它將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能（M,n)液壓能(p,Q)機(jī)械能(M`,n`)

主要是靠液體的壓力和流速(流量)來(lái)傳遞能量.第21頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天手動(dòng)液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴DWF1P1F2P2l1l2Pp12第22頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天液壓系統(tǒng)與其它傳動(dòng)形式比較有以下特征:1.以液體作為工作介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng).2.在密閉容器內(nèi)(油泵,管路,閥,油缸等組成),以靜壓傳遞原理進(jìn)行工作(忽略管路,閥處的損失).系統(tǒng)壓力由外載來(lái)建立,系統(tǒng)壓力大小與外載大小有關(guān).（注意負(fù)載的含義很廣泛）

第23頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天(靜壓傳遞原理--帕斯卡定律:在密閉容器內(nèi)的平衡液體中,任一點(diǎn)壓力若有變化,則該點(diǎn)壓力的變化將傳給系統(tǒng)內(nèi)任一點(diǎn),其值不變).根據(jù)這一原理，上面講的千斤頂

F2>>F1，L1+L2>L2,P可以很小，就能頂起很重的重物.

第24頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天彈簧力節(jié)流閥第25頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.工作機(jī)(執(zhí)行元件)的運(yùn)動(dòng)速度，通常由系統(tǒng)中的流量(動(dòng)力元件容積變化)來(lái)決定的。設(shè)在△t時(shí)間內(nèi),活塞F1移動(dòng)了距離S1,活塞F2移動(dòng)了距離S2,則由于液體不可壓縮,有:F1S1=F2S2→F1S1/△t=F2S2/△t→F1V1=F2V2

以Q--為油缸1(或稱為泵，看成一個(gè)手動(dòng)泵)的流量,即系統(tǒng)的流量，Q=F2V2

所以V2=Q/F2

可見(jiàn),V2∝Q，Q變化時(shí),V2也隨之變化,因此,工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度是由流量Q來(lái)滿足的，這是液壓傳動(dòng)一個(gè)很重要的特點(diǎn)。第26頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天4.系統(tǒng)的功率決定于系統(tǒng)的流量和壓力.N=WV2=pF2V2=pQp--系統(tǒng)壓力,單位為MpaQ--系統(tǒng)流量上式說(shuō)明,對(duì)油泵來(lái)說(shuō),它把發(fā)動(dòng)機(jī)（手）的能量（機(jī)械能）轉(zhuǎn)換為液體的能量,對(duì)工作機(jī)來(lái)說(shuō),把液體的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能.第27頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天

綜上所述,液壓傳動(dòng)是靠密閉容器內(nèi)受靜壓力的液體來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)的一種方式,它是由油泵把發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體能,再由油缸等液動(dòng)機(jī)將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,以滿足工作對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的要求.第28頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天工作臺(tái)液壓缸換向閥節(jié)流閥開(kāi)停閥溢流閥液壓泵濾油器油箱油管第29頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天

二.液壓系統(tǒng)的組成上面我們討論了液壓系統(tǒng)的工作原理及其特征,那么液壓系統(tǒng)主要由哪幾部分組成的呢?首先,要使液體具有壓力p和流量Q就必須有相應(yīng)的裝置,在液壓上,我們稱之為:1.動(dòng)力元件:泵.為系統(tǒng)提供動(dòng)力液,將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體的壓力能,即,M,n→p,Q。要滿足工作對(duì)象對(duì)力和運(yùn)動(dòng)的要求,還必須有一定的裝置,將液體能量變?yōu)闄C(jī)械能,這就是:2.執(zhí)行元件:油缸,液馬達(dá),等.即p,Q→M,n，（液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)）第30頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天

要滿足工作機(jī)的工作要求,還必須有另外一些元件來(lái)調(diào)節(jié),限定系統(tǒng)中的壓力流量,改變液流方向,這就:3.控制元件:控制元件用來(lái)控制系統(tǒng)的壓力,流量和液流方向的各種控制閥,它包括壓力控制閥,流量閥,和方向閥等。

4.輔助元件:管線,油箱,濾網(wǎng),蓄能器等,改善液壓系統(tǒng)的工作條件,保證液壓系統(tǒng)的正常工作.

第31頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天動(dòng)力元件控制元件執(zhí)行元件輔助元件組成方塊圖第32頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天三.液壓系統(tǒng)元件的職能符號(hào)上面我們講的液壓系統(tǒng)圖，稱為半結(jié)構(gòu)式原理圖，可以想象一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由于很多液壓元件和管路連接而成，用元件的結(jié)構(gòu)示意圖來(lái)表達(dá)一個(gè)液壓系統(tǒng)往往因元件的縱橫排列，管路的交錯(cuò)，既看不清楚，繪制又復(fù)雜，使用也不方便，所以國(guó)家規(guī)定用統(tǒng)一的職能符號(hào)繪制。（GB786-76），附錄中是一些常用的液壓元件的職能符號(hào)，要求能夠認(rèn)識(shí)，記住。

第33頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天工作管路油箱第34頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天四.液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):(與機(jī)械傳動(dòng)相比較,液壓傳動(dòng)具有如下優(yōu)點(diǎn))1.液壓元件尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕,（相對(duì)于電傳動(dòng),同功率相比)與同功率電機(jī)相比,液壓傳動(dòng)的泵的重量為電機(jī)的1/10--1/20,如飛機(jī)上的泵:q=0.209kg/kw

現(xiàn)代電機(jī):q=1.5--2kg/kw2.運(yùn)動(dòng)形式變化方便,液壓傳動(dòng)可以很方便的將發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳?zhí)行機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的空間角轉(zhuǎn)動(dòng)。第35頁(yè),共37頁(yè)，2024年2月25日，星期天3.易獲得大的力矩:如油缸直徑為d=30cm,推力為F=140噸時(shí)，所需要的液壓力僅為p=200kg/cm24.可在較大范圍內(nèi)調(diào)