第一章(液压传动的基础知识).ppt

工程机械液压和液压传动技术，教师：王建力，第一章液压传动基本知识，第一，液压传动概述：传动定义：在工程机械中，传动是指能量(动力)由发动机传送到工作设备。例如：引擎曲轴的旋转运动可以更改为车轮的旋转，引擎曲轴的旋转运动可以更改为方向盘的旋转，驱动的形式可以根据操作介质分为机械动力传动、液体传动、气体传动、动力传动等。流体转移定义：将液体用作工作介质以传递能量的流体转移。流体传动包括液压传动和液压传动。区别：液压驱动器利用液体的压力实现能量传递。液压泵、气缸等液压驱动器利用液体的动能进行能量传递。(涡轮)这里只介绍液压传动装置。第一节液压传动的基本原理，第一，液压传动的基本原理1.1讨论：液压传动的基本原理是通过工作流体将发动机的机械能量转换为油的压力能量，通过管道和控制元件将油的压力转换为机械能量，驱动载荷，实现直线或旋转运动。机械压力能量机械能，1.2液压传输工作原理(千斤顶)，液压千斤顶原理1罐2，4止回阀3小型气缸5大型缸6开关，1.3液压传输工作特性，1.3.1，液压传输压力取决于对小活塞底部单位面积施加的压力。(1-1)大型活塞底部压力(1-2)根据流体力学的帕斯卡原理，平衡液体中某一点的压力平均传递到液体的每个点，因此具有：(1-3)，并且具有自下而上的方法：(1-4)，具有千斤顶的强大放大效果。1.3.2，载荷的运动速度取决于流，在液压传动中运动传递时，速度传递是根据体积变化相同的原则进行的。例如，(1-5)速度：(1-6)备用(1-5)，例如，(1-7)由于流量，载荷的移动速度取决于进入大型液压缸的流量，而不管载荷大小()。配置两个液压传动系统，图转储卡车车辆举升机构工作原理图1-油箱2-滤油器3-压力限制阀4-逆止阀芯5-逆止阀6-液压缸7-单向阀8-液压泵a-液压泵a，b-油通道，1，动力部件(序号8) 压力和流量)控制或控制液压系统中油的压力、流量或流向的元素4，辅助元素油箱、油管、油过滤器、压力表在系统中储存油、连接、油过滤器、测量等。 (1)提供压力油的电源元件：液压泵能量转换，(2)执行元件： -能量转换驱动操作，(3)控制调整元件3360各种控制压力，方向，流量，(4)辅助元件-各种液压1-油箱2-液压泵3-单向阀4-方向阀5-压力阀6-滤油器7-液压缸，机床工作台液压系统的图形符号也1-工作台2-液压缸3-油塞4-逆止阀5-节气门6-截止阀7-止口液压装置运行比较。2.液压装置可在大范围内进行无级调速(调速范围可达1: 2000)，调速性能良好。液压装置体积小，重量轻，功率大。即可从workspace页面中移除物件。很容易得到很大的力和力矩。液压装置控制调整简单，自动化简单。5.液压装置易于实现过载保护，液压元件可以自行润滑，使用寿命长。6.液压元件已经标准化、系列化和通用化，液压系统的设计、制造和使用比较方便。4.2液压传动的缺点1。液压驱动器不能保证严格的传动比。这是由于液压油的压缩性和泄漏等原因。2.液压动力传动中，二次转换和传动过程中的压力损失，能量损失更多，系统效率低。3.液压驱动对室温的变化比较敏感(主要是粘着性)，系统的性能随温度的变化而变化。4.液压零件需要高加工精度，以减少泄漏，成本高。液压变速器坏了的时候不好找。第二种液压油，油类，19，液压油，合成液压，基于油的液压，高价格，良好密封，润滑性，稳定性，95%水，小燃速，大部分液压系统来自基于油的液压油，1.1密度均匀液体，其中：m-液体的质量，单位：kgV-液体的体积，单位：m3液体的密度取决于温度和压力的变化，但可以忽略影响，在运行油计算中，=900kg/m3，1，运行油的特性，1.2，在重度均匀液中，重量为单位体积中型N/m3液体的重量取决于温度和压力的变化，但影响较小，可以忽略。在运行油计算中，=9103N/m3，1.3液体的可压缩性1.3.1定义：液体的可压缩性表示液体压缩后体积变小的性能，可压缩性的大小以体积压缩系数表示。(1)体积压缩系数：即单位压力变化时体积相对变化的量，随着压力的增加体积减小，体积变为负值，因此添加符号。认为油的可压缩性很小，可以忽略，液体不能压缩。2液体的粘度2.1定义了在液体被外力流动(或有流动趋势)的情况下，分子之间的凝聚力必须阻止分子的相对运动的内摩擦力。这种现象称为液体的粘度。液体在层间移动的速度不同。液体粘度的大小表示粘度大，内部摩擦力大，油“稠”。粘度小，内部摩擦小，油“稀”。常用的粘度有三种显示方法：绝对粘度(流动粘度)、运动粘度和相对粘度。粘性图，以u0运动a点固定底板a: u=0B点：u=u0两个平板之间的流动速度减小，动画演示，2.2粘度性能，实验结果表明，相邻液体之间的内部摩擦Ff与两个液体之间的速度差成正比，与两个液体之间的距离成正比。也就是说，当ff-液体流动时，相邻液体之间的内部摩擦-粘度系数、与液体类型和温度相关的a-液体层接触面积 u/ y-速度梯度，也就是说，当液体层速度沿平板间隙流动时，相邻液体层的内部摩擦-粘性系数静态液体du=0表示粘性单位面积中的内部摩擦力此值为：单位：Pas(波秒)或Ns/m2(牛秒/米2)，等于单位面积液体流动的内部摩擦力。如果绝对粘度与液体类型无关(与速度梯度无关)，则这种液体称为牛顿液体，否则是非牛顿液体，石油系液压油通常是牛顿液体。2.4运动粘度动态粘度是液体动态粘度与其密度的比率称为液体的运动粘度。单位：现在以米2/秒(m2/s)表示为以斯(St)或租赁(cSt)。1m2/s=104St=106cSt(=106mm2/s)是习惯性的运动粘度，表示液体的粘度。例如：机油的等级表示此油在50 时运动粘度的平均值，单位为mm2/s。例如，在YA-N32中，YA是普通液压油，N32表示在50 时油的平均运动粘度为32mm2/s。2.5相对粘度(条件粘度)相对粘度由特定测量条件确定，因此也称为条件粘度。我国采用恩的粘度作为银的粘度计。，格式中：t1油流出时间T2-20oc蒸馏水流出时间，银的粘度与运动粘度的转换关系，通常温度为20，50，100OC，2.6.1粘度与压力的关系，压力低时压力对粘度的影响很小，可以忽略不计。压力大于50MPa时，其影响趋于明显。2.6.2粘度与温度的关系，影响：t降低增加，电阻增加，能耗增加t增加减少，油稀释，泄漏增加，油温度限制：t太高，冷却器t太低，添加加热器，压力增加时粘度相应增加适当的粘度，室温好2。润滑性好3。杂质少4。相容性好5。稳定性好6。泡沫性好，防锈性好7。凝点低，闪点高，燃点高8。无污染，成本低，4液压油的选择和使用，1。液的选择(1)粘性剂=11.5 41.3 CST，即20，30，40号机油(2)根据工作压力p选择。p低，选择小(3)环境温度t高，选择大；t低，小选择(4)运动速度v高度，小选择；v低、大(5)其他环境(污染、抗燃油)经济(价格、寿命)特殊要求(精密机床、现场工作工程机械)、三节液压传动的基本参数、液压传动的基本参数为压力、流量和动力1液体的压力液体在单位面积内接收的法线作用力液体压力的单位为N/m2(牛顿/米2)、波(Pa)。项目中常用的KPa(千波)或MPa(兆波)。1MPa=1000KPa=106Pa=106N/M2，液体流2.1流动单位时间内流经管道的液体体积称为液体流。液体流动的单位：L/min(升/分)，1L=10-3m3=1cm32.2流动液体单位时间内流动的距离称为液体的流动。液体的流速是单位：m/s(米/秒)。如果q单位为L/min，a单位为cm2:3功率和3.1功率物体在力f的作用下沿力f的方向移动距离S，则力f对这个物体执行的操作w为3.2功率单位时间内执行的操作为功率p .式：S/t=v，为物体移动的速度。单位：w (w)，以汽缸为例，根据活塞的应力平衡：压力油对活塞执行的作业是(体积)，因此：如果液压油工作的功率p的压力单位为MPa，流量单位为L/min，则功率p为：可见：液压作业由压力和流动一起传送。操作，1.20。水的粘度=1.0089-3va.s，密度=1000kg/m3，在该温度下流动的粘度。2.已知插图显示了中小型活塞的面积a1=10cm2、大型活塞的面积A2=100cm2和管道的截面面积a3=2c m2。考试计算；(1) w=提起10104n的重物时，对小活塞施加的力f=？(2)小活塞以v1=1m/min的速度向下移动时，寻找大活塞上升的速度v2，寻找管中液体的流速v3。作用，第四流体静力学，作用方式，对平衡流体的作用力如下。质量力：与流体质量大小相关，集中在液体粒子上的力称为质量力。表面力：与表面面积相关并作用于流体表面的力称为表面力。概述，表面力是通过与分析体接触的其他物体的作用对流体的作用。曲面力的工作方向可以分为沿曲面内部法向的压力和沿曲面的接触力两种。1液体静态压力特性1.1静态压力静态液体：液体内的粒子之间没有相对运动，没有粘性的液体。无论盛液体的容器是否移动，切向摩擦力都为零，并且只有沿压缩面内法线方向的流体静压力。静态压力(简称压力):液体相对静态时每个单位面积接收的垂直作用力。如果法向力均匀作用于区域，则压力为：1.2静态压力的性质：(1)静态压力的方向永远沿作用中面的内法线方向。，(2)静止液体的所有点在所有方向的静态压力都相同，根据流体的特性，如果平衡状态中有剪切应力，则表明流体会变形，导致流体粒子之间的相对运动，从而破坏流体的平衡。流体还不能承受张力。因此，流体在平衡状态中支撑垂直，指向作用面的压力，第二，流体静力学基本方程，2.1静态压力基本方程的重力场中连续、均匀、不可压缩流体的静态压力基本方程：(1)静止液体内任意点的压力是液体级压力和液体柱重力产生的压力之和。(2)静止液体的压力按深度h直线分布。(3)深度相同的每个点的压力相等。等压面：由压力相同的点组成的面称为等压面。重力下静态液体的等压面是水平面。2.2静态压力基本方程式的物理意义，静态压力基本方程式：型式：Z0 -曲面和基准水平之间的距离。Z-深度为h的点与基准水平面之间的距离。常识可以在完成后使用，这是静态压力基本方程的另一种形式。公式表示单位重力液体的压力能量。这称为压力水头，z表示单位重力液体的位置能量，也称为位置水头。因此，静态压力基本方