很全的《液压传动与控制》ppt课件

1、液压传动(液压技术)第一章：简介1-1液压技术开发概述液压机械液压传动是根据17世纪帕斯卡指出的流体静压传动原理开发的新技术。一般使用液体作为工作介质，向液体施加压力，传递能量和信息的传输称为液压式，使用液压驱动的机器称为液压机器。我国液压技术发展概况我国从20世纪后半期开始液压产业，特别是80年代到90年代，我国液压产业的产品水平、科研开发能力、工艺装备水平都有了很大提高，液压技术在各个产业部门得到了广泛应用。2，但与国外先进水平相比，主要表现出较大的差异：产品水平低，品种规格少，自主开发能力弱，特别是主要技术设备、主要项目的匹配率严重不足；产品质量不稳定，可靠性低，使用寿命短。航天、海洋工程、生物医学工程、机器人、微型机械和高温、火焰环境所需的一些特殊元素几乎是空的。液压工业已经成为影响我国机械工业和扩大机电产品国际交流的瓶颈产业，迅速改变这种落后的面貌是我们液压技术产业和工业界面临的迫切课题。3，1-2液压驱动器的工作原理(用于千斤顶操作)F1/A1=F2/A2=pF2=pA2=F1A2/A1A1，a2-柱塞7，4的有效工作区域F1，F2-切入柱塞7的下行素养应与柱塞和柱塞上的追溯体积相同。即A1s1=A2s2s1、S2-液压泵柱塞7和液压缸柱塞4的位移，4，自下而上侧除以工作时间t，A1v1=A2v2=Q或v2=a1/a2 v1=q/a22，Q-液压泵输出的平均流量，即输入液压缸的流量。结论：只要继续改变泵的流量q，就可以连续改变柱塞运动速度，从而实现无级调速。电源p是单位时间内柱塞7和4的操作，分别符合P1=v1 f1=pa1q/a1=qpp 2=v2 F2=pa2q/a2=qp结论：液压驱动器符合能量守恒和转换规律。5，液压传动的基本特性：液体作为工作介质，通过密封容器内的液体静态压力传递力，静压力的大小取决于负载；载荷速度的传递是根据液体体积变化的原则进行的，这取决于流量。如果忽略损失，液压传动装置传递的力与速度无关。1-3液压系统的基本配置1。液压泵是液压系统的能量装置，它将机械能转化为水力能量。2.运行零件以直线运动将液压能量(包括液压马达和旋转运动)转换为机械能。3.控制零件包括控制和调整系统的液体压力、流量和方向的压力阀、流量阀和方向阀等。6，4。辅助组件是系统的搬运、存储、加热、冷却和测量，用于确保系统正常运行所需的3种类型组件以外的设备。5.在工作介质(工作油)能量和信号传递液压传递系统中用于能量转换和传递：7，1-4液压传递特征优点：(1)液压装置可以在相同体积下产生更大的功率。在相同功率下，液压装置采用小、轻、紧凑的结构。也就是说，功率密度或力密度很高，其中力密度等于工作压力。(2)液压装置容易调速，调速范围大，调速也可以在工作中进行；(3)液压装置运行良好，整流冲击小，便于频繁转向。(4)液压装置具有过载保护、自润滑、长寿命(5)液压装置易于自动化，可以轻松调整和控制液体流动方向、压力和流量，并且可以与电气、电子控制或气动控制相结合，实现复杂的运动、操作。(6)液压元件易于序列化、标准化和一般化，以进行设计和推广。8，缺点：(l)由于液压驱动器的泄漏和液体的可压缩性，该驱动器不能保证严格的传动比；(2)液压传动装置有更多的能量损失(泄漏损失、摩擦损失等)，传动效率比较低；(3)液压驱动器对油温变化更敏感，不能在更高或更低的温度下运行；(4)液压驱动发生故障时，很难找出原因。9，1-5液压系统也具有图形符号1。工作原理系统也是2 .图形符号系统也是(GB/1786.1-93)3。原理图，10，11，第二章液压介质2-1液压介质的功能和类型液压介质的功能l)能量和信号的传递。2)润滑液压元件以减少摩擦和磨损。散发热量。4)防腐；5)密封液压元件双摩擦副间隙；6)非可溶性污染物的传输、分离和沉淀；7)提供组件和系统故障的诊断信息。12，2。液压介质的类型取决于iso 6743/4 (GB 7631.2-87)，液压介质分为两类。一种是易燃碳氢化合物液压油(矿物油和合成碳氢化合物)。另一类是阻燃(或阻燃)液压流体。不连续性液体有两种主要类型：高水基(HFA)、油液乳化液(HFB)、水-乙二醇(HFC)和无水合成液(HFD、磷酸盐等)。各种液压介质的主要物理和化学特性见表2-l。P8本章主要介绍矿物油液压油和水基阻燃溶液。13，2-2液压介质的主要性能要求将液压泵与液压系统的心脏进行比较，工作介质是液压系统的血液，对液压设备的工作寿命、性能和可靠性有非常重要的影响。首先，粘度是油对流动阻力的测定。液压介质必须具有适当的粘度。粘度太大会降低机械效率，温度上升，泵吸性能下降，启动困难，空气腐蚀，控制灵敏度下降，油中混合的空气可能难以分离。粘度太低会增加泄漏，体积效率降低，控制精度降低，润滑剂膜变薄，磨损严重。因此粘度是液压油液体选择的重要基础。14、油粘度取决于温度。液压油的粘度随着温度的变化越小越好。也就是说，油具有良好的点热特性。对于油粘度随温度变化的程度，通常用粘度指数VI表示。表示随温度变化的比萨液粘度与标准油随温度变化的粘度程度之间的相对比较值。粘度指数越高，油粘度受温度影响越小，表明粘度温度特性越好。为了提高油的粘度和改善粘度温度特性，经常添加粘度指数添加剂，这是聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯等常用聚合物。还必须考虑油的粘合特性。一般来说，压力越大，分子之间的距离就越小，油粘度就越大。15，2，耐磨耐磨与润滑油的粘度无关，主要由在双表面形成润滑膜以减少磨损的添加剂使用。为了防止在难以形成液体润滑的情况下发生干摩擦，必须提高工作介质的耐磨性。即，在液压介质中添加油性添加剂和极压耐磨添加剂，通过吸附或化学反应，在相对运动表面形成厚度很薄的(0.1m以下)润滑性能良好的边界润滑膜，分离两个双表面，防止基体材料直接接触，大大提高摩擦副承载能力，减少磨损，这种润滑状态称为边界润滑。与液体润滑不同，边界润滑膜的形成和润滑性能与工作介质的粘度无关，主要与添加剂有关。16，3，氧化稳定性和热稳定性氧化稳定性是指油电阻和含氧物质，特别是与空气进行化学反应，其性质永远不变的能力。这种反应的结果可能会形成固体沉淀物、胶水和酸性物质，这会导致组件腐蚀、堵塞、磨损严重。为了提高氧化稳定性，加入抗氧化剂、过氧化物分解剂、金属钝化剂等三种抗氧化添加剂。热稳定性是指石油在高温下抵抗化学反应和分解的能力。温度上升到一定程度时，油会产生一些分解或聚合。分解减少分子质量，产生高挥发度的物质。聚合会产生某些树脂材料、焦油或焦炭。，17，4，抗乳化性和水解稳定性抗乳化性是指油与水混合，防止形成乳化剂的能力。水解稳定性是指油与水发生化学反应的能力。水是油类中非常有害的污染物，主要对液压和润滑系统有害。水和油中的金属硫化物和氯化物(从一些添加剂开始)产生酸性，对零部件产生腐蚀。水和油的特定添加剂作用产生沉淀物和胶等有害物质，加快油劣化的速度。油乳化、润滑油膜破坏、润滑性能降低；低温运行条件下，油中的小水滴形成冰粒子，堵塞控制因素的间隙或小孔，引起系统故障。高温下，水容易气化，产生汽蚀和蒸汽阻力。为了便于从油中去除水分，在油中加入适量的乳化剂，防止油液中形成乳化剂，应处于玻璃状态，便于分离。18，5，包裹性内质网是指抑制油中气泡形成，并快速释放油中气泡分布的能力。在一定的温度和压力条件下，各种油都能溶解一定量的空气。例如，在标准状态下，矿物油液压油的空气溶解量为5%-10%，乳状液的空气溶解量为5%-7%，水1乙二醇的空气溶解量为1%-2%，磷酸盐的空气溶解量约为5%。油中空气溶解的量与绝对压力成正比，与温度成反比。压力降低或温度升高时，溶解在油中的气体析出，形成气泡。油搅动或水箱水平太低等空气进入，可能产生气泡。19、油中存在气泡的危险：油的体积弹性系数和刚度显着降低，使液压系统的动态性能恶化，严重时，执行因素会导致爬行现象；气泡急剧压缩时局部高温使油热解、氧化和蒸发，从而加速油劣化。使润滑膜破裂，加剧摩擦和磨损。容易气蚀导致振动、噪音和材料侵蚀。为了提高液压装置的工作稳定性，液压介质不容易发泡或几乎没有，同时要确保油中溶解和分散的气泡尽快释放。这需要合理的系统设计，但油本身需要优秀的包裹和空气释放。主要使用抑制泡沫形成、诱发气泡破裂的消泡剂、二甲基硅油等。20，6，防腐腐蚀是指防止油与他接触的金属材料生锈和腐蚀的能力。液压油中不可避免地存在水和空气，水和空气中氧气的作用会对金属材料产生腐蚀。此外，油和其中的添加剂氧化或水解时，会产生腐蚀性物质，从而导致组件腐蚀。液压元件的腐蚀会严重影响液压系统的正常运行和寿命。金属粒子、腐蚀粒子和金属盐加速油氧化，随着油的循环，零件磨损也加快。液压油液应具有良好的腐蚀性，包括液体和气相防腐。这主要是添加防腐添加剂，形成金属表面和坚固的吸附膜，或与金属表面结合形成钝化膜，使金属不接触防腐介质，起到防腐作用。21，7，剪切稳定性剪切稳定性是指油抵抗剪切作用，使粘度和粘度相关特性保持不变的能力。在液压介质中添加的粘着剂是高得链的有机聚合物，没有变形，分布分散时粘着效果好。油通过泵、阀等零件时，尤其是通过各种孔或缝隙时，承受很强的剪切作用，由于剪切力作用，聚合物在流动方向产生拉伸变形，分子排列方向与流动方向一致，粘滞效果趋于下降。但是，当剪切应力消除或减少时，聚合物粘着剂的力变形和方向将消失，粘度将恢复。剪切变形导致的这种粘度降低是暂时的，可逆的力。剪切还会引起粘度的永久消失。因为在非常高的剪切速度(如空气侵蚀)下，粘着剂的一些原子间的连接被切断了弱的c键，聚合物被切断成较小的分子，粘着效果减少了，粘度的永久减少可能使其无法恢复。22，8，材料相容性材料的相容性液压媒体与与其接触的所有材料之间的互损害和效能影响不大的性质称为与材料的相容性。为了兼容，不仅要考虑油是否对金属材料产生腐蚀作用，还要考虑密封材料、涂层等是否有不利影响。密封材料的影响主要表现为膨胀、软化或硬化，密封性能下降，泄漏增加。所有密封在使用过程中必须具有小的、恒定的膨胀值，膨胀后对机械特性和尺寸稳定性不产生不利影响。不同类型油和密封材料的兼容性显示在P13表，23，9中，过滤性能过滤器性能表明油通过特定光圈过滤器的容易程度。通常利用一定量的油在规定的真空度下通过一定光圈的过滤网所需的时间越短，过滤性能越好。为了加强污染控制，液压介质需要良好的过滤性能。10、姜汁性能要求除上述性能要求外，对液压介质的其他要求、阻燃性、低温性能、辐射(放射性)稳定性、无毒、无害、对人体无害、废液处理等的性能。24，2-3矿物油液压油工作油的分类及特性矿物油工作油在石油精炼的基础上添加了各种添加剂进行了调制。在ISO分类中，HH、HL、HM、HR、HV和HG液压油都是光油运行油。这种石油品种多，性能比较全面，成本低，需求量大，使用范围广，目前占液压介质总量的85%左右。本节介绍了各种液压油的特性和使用范围。首先，HH液压油HH油是没有添加剂的精制矿物油。这种油虽然包括在分类中，但不适合在液压系统中使用。同样的稳定性下降，容易起水泡，使用周期短。25，2，HL液压油HL油由精炼深度的中性基础油添加抗氧化。防锈添加剂是调制、防锈、抗氧化的类型。该油在抗氧化、防锈、包裹和防乳化等性能方面优于HH油，用于低压液压系统和机床主轴箱、齿轮箱或类似的机械设备，减少磨损，降低温度上升，防止腐蚀，寿命比HH油长一倍以上。HL油在我国被指定为机械油的升级产品。第三，HM液压油HM油是在HL防锈、抗氧化油的基础上开发的。液压系统根据高压。高速方向开发。开发了HM型耐磨工作油，因为HL油难以满足工作介质耐磨性的油泵要求。HM油除了防锈、抗氧剂外，还添加加油及极压抗雾剂、金属钝化剂、乳化剂及消泡剂等更为复杂。26，4，HR运行油HR油在HL油中添加粘度指数添加剂，以使油粘度随温度变化而降低。适用于环境温度变化大的低压液压系统和轻负荷机器的润滑部分。5，HG运转油HG油是HM油加粘剂(油性或摩擦剂)的结果。油不仅具有良好的防锈性。多功能润滑油，具有抗氧化剂、耐磨性和良好的附着力、防止低速齿轮传动效果优秀的液压油和导向油性能，目前液压单轨油属于该类别。对于液压和轨道润滑起到相同油系统作用的精密机床，必须使用HG油。27，6，HV和HS油HV和HS油在ISO标准中广泛的温度变化范围内使用的低温液压油具有低坡面点、良好的耐磨性、低温流动性和低温泵送特性，粘度指数大于130。但是HV油的