液压与气压传动课件教程.ppt

液压与气压传动,教材：左健民.液压与气压传动.北京：机械工业出版社学时：40学时理论：32学时实验：8学时主讲：程学进实验：1液压元件拆装实验；2液压泵性能实验；3节流调速回路实验；4微机控制气动实验。课程设计：一周参考资料：1章宏甲，黄谊，王积伟.液压与气压传动.北京：机工2许福玲，陈尧明.液压与气压传动.北京：机工,绪论一般要求1、本课程的研究对象和内容2、液压与气压传动的特点重点要求1、液压与气压传动的工作原理2、液压与气压传动的组成,一、液压与气压传动的研究对象：传递载荷、运动速度等。研究对象：（1）以有压流体（液、气）为介质，实现机械运动和自动控制。（2）利用各种元件组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组成系统，完成一定的控制功能，进行能量的传递、转换和控制。与机械传动比较：满足工作机的低速、大载荷要求。机械传动可高速、小扭矩。本课程的教学体系：介质力学特性液压气动元件简单回路液压系统。,绪论,学习要求：（1）理解传动介质的基本物理性能、静力学、运动学、动力学特性；（2）理解并掌握组成系统的各类液压与气动元件的结构、工作原理、工作性能及其所组成系统的性能和特点；（3）在此基础上进行控制系统设计。,液压与气压传动的特点比较,二、液压与气压传动的工作原理,以千斤顶为例，实现以下三个过程：（1）泵吸油过程；（2）泵压油和重物举升过程；（3）重物落下过程。,液压千斤顶工作原理图,1、力比关系帕斯卡原理在密闭容器内，施加于静止液体上的压力以等值同时传递到液体各点。即：密闭容器内，等压传递。则：,结论：工作压力p与负载W有关（成正比），而与流体的流入多少、流入速度等无关。,A1、A2小活塞、大活塞的作用面积。,2、运动关系当不考虑液体的可压缩性、漏损和缸体、油管的变形时，两边的体积变化应相等。即：,结论：两活塞的位移h1、h2与其面积成反比。,将A1h1=A2h2同除以活塞移动时间t，则：,结论：运动速度与活塞的作用面积成反比。,v1、v2小活塞、大活塞的运动速度。,的物理意义：,单位时间内流过截面积为A的流体体积流量q。即：q=Av活塞的运动速度v为：,结论：活塞的运动速度取决于进入油缸或马达的流量，而与液体压力大小无关。液压与气压传动能实现无级调速的基本原理。,3、功率关系根据以上公式可以得到：P=F1v1=Wv2即：输入功率=输出功率。因F1=pA1，W=pA2推导得：,结论：液压与气压传动的功率P可用压力p和流量q积来表示。p和q是流体传动中最基本和最重要的两个参数。,三、液压与气压传动系统的组成五大部分组成：图0-2，图0-31、动力装置：机械能液(气)体的压力能。液压泵，空压机等。2、执行装置：液（气）体的压力能机械能。液（气）压缸，液（气）压马达等。3、控制装置：控制或调节系统中的压力、流量、流动方向。溢流阀、节流阀、换向阀等。4、辅助装置：除以上装置的其他装置。油箱、过滤器、分水滤气器、油雾器、蓄能器等。5、传动介质：传递能量的流体。液压油或压缩空气。,02机床工作台液压系统工作原理图,1油箱；2过滤器；3液压泵；4溢流阀；5、7换向阀；6节流阀；8液压缸；9工作台,四、液压与气压传动的优缺点（一）液压传动与电力拖动、机械系统比较1、优点：1）液压与气压传动能实现无级调速，范围大。2）功率质量比、力质量比大。（与机械传动比较）3）工作平稳，换向冲击小，便于频繁换向。4）便于实现过载保护，自动润滑，寿命长。5）操作简单，便于实现自动化。6）液压元件容易实现系列化、标准化、通用化。（三化）2、缺点：1）液压油的泄漏或空气的可压缩性，传动比无法严格保证且效率低。2）能量损失大（泄漏损失，摩擦损失等），不宜大功率、远距离传输。3）对温度（液压油）变化敏感，不宜在高、低温度下工作。4）出故障不容易找出原因。,（二）气压传动与液压传动比较优点与缺点：1、优点：1）空气取不尽、用不尽，泄漏也不怕；2）粘性小，沿程损失小，适宜远距离传输和控制；3）工作压力小，元件材料、精度要求低；4）维护简单，使用安全，适宜于无线电元件、食品、医疗等行业；5）元件可根据不同场合选择不同材料，使其适宜恶劣环境。2、缺点：1）传动信号传递速度低，故工作频率、响应速度不如电子装置，容易失真延滞，但工业生产足够了；2）可压缩性大，动作响应能力、工作速度的平稳性低；3）输出力小，传动效率低；4）排气时噪声大。,五、液压与气压传动的应用与发展1、应用：工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻工、航空、机床等。1）大力士：千斤顶轻松顶起大汽车；挖掘机轻轻一挖就起来；推土机横扫千军如卷席。2）绣花女：机器人心灵手巧；磨床一丝不苟；仿形机床干啥象啥。3）机灵鬼：高炮自动跟踪系统紧追不舍。2、发展方向：高速度、高压力、大功