液压与气压传动课件_

液压与气压传动 Hydraulic fluid power & pneumatic fluid power 任课教师： 机械系 陈东 telE-mail: chendong_ 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 本次课教学内容： o 本门课程的教学安排及要求 o 液压传动的概念 o 液压传动的工作原理 o 液压系统的组成 o 液压技术的优缺点 o 液压技术的历史、现状与发展趋势 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 一、课程的性质与要求 o 性质： n 该课程是机械设计制造及自动化专业的必修的专业基 础课 o 要求： n 1. 要求掌握各种液压与气压元件的结构原理和特点 n 2. 要求掌握各种液压与气压基本回路的功用和组成 n 3. 要求掌握分析系统工作原理的方法 o 学时安排： n 总学时数36,课内讲授32学时, 实验4学时 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 教材及参考书 o 教材： n 姜继海，液压与气压传动（第二版），高等 教育出版社，2009。 o 参考书： n 何存兴，液压传动与气压传动，华中科技大 学出版社。2001。 n 图书馆有关液压、气压方面的书籍。 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 教学计划： 序 号 教学内容学时安排对应教学周 1概述21 2液压流体力学31 3液压泵52 4液压执行元件23 5液压控制阀73，4 6辅件与气动基 础 35 7液压与气压基 本回路 75，6 8液压与气压系 统分析 37 9复习 答疑27 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 考核 o 平时成绩 20分；包括平时作业，到课情况等考核项目 o 实验成绩 10分； o 期末考试成绩 70分。 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 二、液压传动的概念 o 其中原动机是能源装置，是主动的部分； o 工作机是机器直接对外作功的部分。 o 传动机是传递或控制原动机的能量并给予工作机，因此， 传动机包括传动与控制机构； 即：原动机传动机工作机 n一部完整的机器都是由三部分组成 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 传动的分类 o 传动通常分为机械传动、电气传动和流体传动。 o 流体传动是以流体为工作介质进行能量的转换、传递和控 制的传动。包括液体传动和气体传动。 o 液体传动是以液体为工作介质的流体传动。包括液压传动 和液力传动。液压传动是只利用液体压力势能的液体传动 ；液力传动则主要利用液体的动能。 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 液压与气压传动的概念： o 液压传动是一种以液体为传动介质，利用液体的压力能来 进行能量的转换、传递和控制的传动方式。 o 气压传动是一种以气体为传动介质，利用气体的压力能来 进行能量的转换、传递和控制的传动方式。 o 液压与气动系统中能量转换和传递情况 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 o 观看教学短片 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 1.1 液压与气压传动系统的工作原理和组成 1.液压与气压传动系统的工作原理 （a）活塞右行 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 液压传动系统的工作原理(2/4) （b）活塞左行 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 液压传动系统的工作原理(3/4) （c）系统保压 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 液压传动系统的工作原理(4/4) （d）系统卸荷 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 液压与气压传动系统的基本特征 o 从例子可以看出： o （1）液压与气压传动是分别以液体和气体作为工作介质 来进行能量传递和转换的； o （2）液压与气压传动是分别以液体和气体的压力能来传 递动力和运动的； o （3）液压与气压传动中的工作介质是在受控制、受调节 的状态下进行工作的。 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 2.液压和气压传动系统的组成 液压和气压传动系统大体上由以下五部分组成： 动力装置 控制调节装置 执行元件 辅助装置 工作介质 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 1.2 液压与气压传动的特点 1.液压传动的特点 优点： （1）与电动机相比，在同等体积下，液压装置能产 生更大的动力，也就是说，在同等功率下，液压装置的 体积小、重量轻、结构紧凑，即它具有大的功率密度或 力密度，力密度在这里指工作压力。 （2）液压装置容易做到对速度的无级调节，而且调 速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行 。 （3）液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频 繁换向。 （4）液压装置易于实现过载保护，能实现自润滑， 使用寿命长。 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 （5）液压装置易于实现自动化，可以很方便地对液 体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容 易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来，实现 复杂的运动和操作。 （6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化， 便于设计、制造和推广使用。 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 缺点： o （1）由于液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使这种传 动无法保证严格的传动比。 o （2）液压传动有较多的能量损失（泄漏损失、摩擦损失 等），因此，传动效率相对低。 o （3）液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在较高或较 低的温度下工作。 o （4）液压传动在出现故障时不易诊断。 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 1.3 液压与气压传动的概况 1.液压与气压传动的现状 液压传动有许多突出的特点，因此它的应用非常广 泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等 ；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车 等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置 等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降 装置、桥梁操纵机构等；发电厂用的涡轮机调速装置、 核发电厂等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门 、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制 装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮 操纵装置、舰船减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的 收放装置和方向舵控制装置等。 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 气压传动的应用也相当普遍，许多机器设备中都 装有气压传动系统，在工业各领域，如机械、电子、 钢铁、运行车辆及制造、橡胶、纺织、化工、食品、 包装、印刷和烟草等，气压传动技术不但已成为其基 本组成部分。在尖端技术领域如核工业和宇航中，气 压传动技术也占据着重要的地位。 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 2.液压与气压传动的发展 液压传动相对于机械传动是一门新学科。但相对于计算 机等新技术，它又是一门较老的技术。 如果从17世纪帕斯卡提出静压传递原理、18世纪英国制 成世界上第一台水压机算起，液压传动已有二百多年的历史 。只是由于在早期没有成熟的液压传动技术和液压元件，而 没有使它得到普遍的应用。随着科学技术的不断发展，各行 各业对传动技术有了不断的需求。特别是在第二次世界大战 期间，由于军事上迫切地需要反应快、重量轻、功率大的各 种武器装备，而液压传动技术适应了这一要求，所以使液压 传动技术获得了发展，在战后的50年代中，液压传动技术迅 速地转向其它各个部门，并得到了广泛地应用。 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 气压传动的应用历史悠久。早在公元前，埃及人就开始用 风箱产生压缩空气助燃，这是最初气压传动的应用。从 18世纪的产业革命开始，气压传动逐渐被应用于各类行 业中。如矿山用的风钻，火车的刹车装置等。而气压传 动被应用于一般工业中的自动化、省力化则是近些年的 事情。 目前世界各国都把气压传动作为一种低成本的工业自动化 手段。 国内外自20世纪60年代以来，气压传动发展十分迅速，目 前气压传动元件的发展速度已超过了液压元件，气压传 动已成为一个独立的专门技术领域。 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 液压技术的进展情况 o 液压传动从发展趋势来看，正向着高压化、高速化、集成 化、大流量、大功率、高效率、长寿命、低噪声方向发展 。提高液压系统的工作压力，既能减少整个装置的尺寸和 重量，又能提高系统的快速性，统计资料表明，系统压力 由28MPa提高到35MPa，整个系统减重10左右。 o 元件小型化、系统集成化、机电液（气）一体化是液压与 液压技术的必然发展趋势；元件与系统的CAD/CAT与计算 机实时控制是当前的发展方向。 o 近年来液压装置与电子技术综合应用的发展，更推动了机 器设备的省力化、自动化和远距离操纵。“电子神经、液 压肌肉”这句早有的格言在今天更具有现实意义。 液压与气压传动 中国液压气动密封工业信息网 / 中国液压气动网（北京机械工业自动化研究 所流体传动及控制技术工程研究中心） / 行业知名网站行业知名网站 液压与气压传动 * 武汉大学动机学院机械系2011教学课件 1.4 液压与气压传动的图形符号 用半结构式图形绘制原理图时直观性强，容易理解 ，但绘制起来比较麻烦，特别是在系统中的元件数量比 较多时更是如此。 所以，在工程实际中，除某些特殊情况外，一般都 是用简单的图形符号来绘制液压与气压传动系统原理图 。 在用图形符号来绘制系统原理图时，图中的符号只 表示元（辅）件的功能、操作（控制）方法及外部连接 口，不表示元（辅）件的具体结构和参数，也不表示连 接口的实际位置和元（辅）件的安装位置。在用图形符 号绘图时，除非特别说明，图中所示状态均表示元（辅 ）件的静止位置或零