液压传动概述

.液压与气压传动(hydraulindpentationtransmission)，1。课程性质2。课程目的和任务3。培训内容和时间安排4。评价和成绩评价5。教材和参考书，1 .课程性质机械电子工程专业重要专业课程。第一课程：工程制图、机械制造技术基础、机械设计基础等，2 .课程目的和任务掌握液压和气力输送所需的理论知识。掌握液压和气动驱动部件的结构、工作原理和性能，并进行适当的选择。掌握液压和气动驱动典型基本电路的组成、工作原理和特点，合理选择。具有液压和气压系统的初步分析和应用能力，为今后液压和气压传动技术的进一步应用奠定了基础。3 .课程内容和教学准备，4 .审查和成绩评价评价的性质：考试课，百分制考试形式：废票，笔试成绩评价方法：期末总分成绩=普通分数20%实验分数10%期末成绩70%复试成绩=普通成绩20%实验分数10%期末成绩70%，5 .教材和参考书1有天鹏。液压传动与气压传动，科学出版社，2008年第一版2左建民。液压与气压传动，机械工业出版社，2001年第二版3张红歌。液压传动，机械工业出版社，2009年第二版。二等兵。液压与气压传动，华中科技大学出版社，2012年第一版。1液压传动概述，1.1液压传动定义和工作原理1.2液压传动系统配置和表示方法1.3液压传动特性1.4液压传动开发概述，以及使用1.5液压传动的工作介质。1.1液压传动定义和工作原理，1.1.1液压传动定义，传动类型，机械传动，电气传动，流体传动，流体传动，气体传输，液压传动，液压传动，流体压力可用于输送能量。利用液体的动能传递能量。通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等零件将动力直接传递到执行机构的方法。通过调整电气参数，可以传递或控制电力传输的方式。液压传动、液压传动、液压传动：以液体为工作介质实现能量传递的驱动器称为液压传动。液压传动系统：由一些其他功能的液压元件组成，这些元件依赖于封闭回路内运动的液体，通过调整和控制与流体相关的参数(压力、流量)，与工作装置的输出力、速度(或转矩、速度)相匹配。旧液压传动系统，液力变矩器，齿条插孔、螺丝插孔、1.1.2液压传动工作原理、液压插孔、1.1.2液压传动工作方式，液压千斤顶通常用于举起重物，如轮胎替换汽车的升降机.液压千斤顶，1-杠杆手柄2-小型气缸3-小型活塞4，7-止回阀5-吸气管6，10-管道8-大型活塞9-大型气缸11-截止阀12-油箱，液压千斤顶结构图，(1)液压驱动器使用液体作为传递运动和动力的工作介质。(2)必须经过两次能源转换。机器能源可以转换成液压能源，液压可以转换回机器能源。(3)油必须在密封容器(系统)内传递，并有密封体积变化。摘要：液压千斤顶的简化模型，帕斯卡的原理是：“在密封容器内，对静止液施加的压力均匀地传递到液体的不同点。”工作压力取决于负载，无论流入的液体量如何。1 .力-非关系(压力和载荷)、1.1.3液压传动三个重要关系、液压千斤顶的简化模型和。2 .如果已知运动关系(速度和流量)、A1h1=A2h2、流动q(Ah/t)3360个单位时间内流向a一个截面的流体体积、q=Av、q=A1v1=A2v2、进入气缸的流量q，则活塞运动速度为结论：“活塞的运动速度v取决于进入液压(压力)气缸(电动机)的流动q，而不管流体压力p的大小。F1v1=Wv2P=pA1v1=pA2v2=pq压力p和流量q是流体传动中两个最基本最重要的参数，对应于机械操作中的力和速度，其乘积为功率。，3 .动力关系(能量转换)，1.2.1液压传动系统的配置和表示，1.2液压传动系统的配置和表示，磨床工作台液压传动系统，反机构图、原理图、磨床工作台液压传动动画演示、向右移动表格，向左移动表格，工作台的换向控制：换向阀-阀-线轴左右工作台移动速度控制：节流-阀端口开口尺寸系统工作压力调节和稳定性，过载保护：溢流阀，全液压传动系统由以下五个主要部分组成：动力装置：提供液压系统压力油并将机械能转换为水力能源的装置。最常见的形式是液压泵。执行装置：将液压转换为机械能的装置。包括液压缸和液压马达。控制调节装置：控制或调整系统的压力、流动或流动方向的装置。包括压力、流量、方向等控制阀。辅助装置：除了油箱、滤油器、油管等以上三部分以外的其他装置。确保系统正常工作是必需的。工作介质：传递能量的流体，即工作油等。液压泵，液压缸、液压控制阀，辅助设备、管道和接头、蓄能器、过滤器、附录常用液压与气动元件图形符号(见GB/T786.1-1993)(1)符号仅表示组件的功能，连接系统的路径表示组件的特定结构和参数，或不表示组件在机器上的物理安装位置。(2)元件符号内的油流动方向由箭头指示，区段两端有箭头，表示流动方向是可逆的。(3)符号表示为元件的静止位置或中间零位置，如果系统的行为有其他说明，则可以例外。1.2.2液压传动系统表达，1.3液压传动功能，(1)液压传动是油管连接，可以通过油管连接方便灵活地布置传动机构，比机械传动优越。例如，从地下提取石油的泵可以通过水压驱动克服长传动轴效率低的缺点。液压缸驱动力大，布局很容易，所以对于挖土机等重型机器，基本上代替老式机器驱动，不仅操作方便，外观美观大方。(2)液压驱动重量轻，结构紧凑，惯性小。例如，同一功率液压马达的体积为马达的12%到13%。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前为发电机和马达的十分之一，液压泵和液压马达为0.0025N/W(小/瓦)，发电机和马达约为0.03N/W。(3)可在大范围内实现无级调速。可以利用阀门、可变泵、可变马达进行无级变速，速度调节范围达到1: 2000，液压装置运行时可以调节速度。优点：(4)传动动作均匀，载荷变化时速度更稳定。因此，金属切削机的磨床驱动器现在几乎大部分使用液压驱动器。(5)液压装置易于实现过载保护，通过溢流阀设置等，液压元件可以自我润滑，使用寿命更长。(6)液压驱动自动化容易，当各种控制阀(特别是液压控制和电气控制)结合使用时，复杂的自动工作循环变得容易，并可实现远程控制。(7)液压元件已实现标准化、系列化和普遍化，可以方便地用于设计、制造和推广。(1)影响液压系统漏油等运动的稳定性和准确性，由于液压传动，不能保证严格的传动比。(2)液压驱动对油温变化比较敏感，在温度变化时液体粘性发生变化，引起运动特性变化，影响工作稳定性，因此不能在温度变化较大的环境条件下工作。(3)为了减少泄漏，以及满足某些性能要求，液压元件的耦合制造精度要求高，加工过程复杂。(4)液压传动要求需要单独的能量，不像电源那样方便使用。(5)液压系统故障不容易检查和排除。总之，液压传动的优点是主要功能，随着设计制造和使用水平的提高，一些缺点逐渐克服。液压传动具有广阔的发展前景。缺点：液压传动功率损失和效率，32，比较各种传输模式的主要传输特性，液压传动功能公式，优点：重量大，重量轻，瞬时位置平稳响应速度强，无级调速显示系统运行简单自动化，过载保护多线元件标准串行化，热润滑也严格传动比，液压无效远场元件精度要求，温度影响注意信号传递不如用电，液压媒体巧妙的总效率比较低，找出故障缺点：机械、电力、液体集成的具体化、1.4.1液压传动的开发概述，第一阶段，第二阶段，第三阶段，液压传动在17世纪帕斯卡诞生了静压传动原理，1795年世界上第一台液压机，有200多年的历史，但没有成熟的液压传动技术和液压零部件，因此工艺制造水平低，增长缓慢，几乎停滞不前。20世纪30年代随着工艺制造水平的提高，开始生产液压元件，首先应用于机床。在1950、60、70年代，过程水平大大提高，液压和气动技术也迅速发展，普及到国民经济的各个领域。1.4液压传动发展概况及应用，国内发展概况，中国液压和气动技术从20世纪60年代开始迅速发展，新产品开发和发达国家，但开发速度与同期发展日本相比明显落后，主要影响了中国流体输送技术的发展，其工艺制造水平难以跟上，材料性能不能满足设计要求。结论：从天国到水下，从军事到民间，从重工业到轻工业，到处都有流体输送和控制技术。高压，高速，高效，大容量，高输出，小型化，低噪音，低功耗，耐用，高集成方向，向计算机控制机电一体化方向。发展趋势，液压传动在各类机械行业的应用实例，1.4.2液压传动应用，挖掘机，推土机，港口机器、道路工程机械、航空宇宙，汽车大梁液压机，注塑机，自动生产线，铣床，精密机床，小型松松挖掘机主液压泵，船舶锁，汽车ABS防抱死系统，气动系统在自动生产线上的应用，1 .密度单位体积液体的质量称为液体密度。体积为v，质量为m的液体的密度，矿物油的密度随着温度的上升而减少，压力升高会稍微增加，但是变化值很小，可以认为是常值。我国使用20摄氏度的密度作为油的标准密度。基于石油的液压油的密度 20=850-900kg/m3，1.5.1液压操作的主要特性，1.5液压操作的操作介质，2 .如果可压缩压力为P0，体积为v 0的液体因压力增加而体积减小，则该液体的可压缩体积压缩系数，即单位压力变化引起的体积相对变化量，在自下而上的右侧必须有负号，以便随着压力增加液体体积的减少而成为正值。液体体积压缩系数的倒数，称为体积弹性系数k，简称体积系数。也就是说，k=1/为“m2/n”，k为“N/m2”，或者为“MPa”，基于石油的液压油的体积弹性系数k=(1.4 2.0) 103 MPa，基于石油的液压油的压缩性对液压系统性能影响不大，但在高压下或研究系统的动态性能或计算远距离操作的液压机构时必须考虑。石油系液压油的体积弹性系数与温度和压力有关。温度升高时，k值减少，k值在正常工作温度范围内更改5%到25%；压力增加时，k值增加，但这种变化没有线性关系，当p3MPa时，k值基本上不再增加。3 .点火点油温度升高时，部分油会蒸发，与空气混合，石油和天然气可以点火的最低温度称为点火点，继续点火工作，连续燃烧，这种温度称为燃点。，4 .当粘性(粘性)(1)粘性定义的液体被外力流动(或倾向于流动)时，分子之间的凝聚力是阻止分子的相对运动而产生的内摩擦力称为液体粘性。液体只有在有流动(或流动趋势)的时候才表示粘性，静止液体不表示粘性。液压油粘度对机械效率、磨损、压力损失、体积效率、漏油和泵的可吸入性有很大影响。(2)由于牛顿的内部摩擦定律粘性，液体内部各处的速度不相同，当两个平行平板之间充满液体时，下平板不移动，上平板向右转换为速度u0，液体因粘性而与下平板和上平板相邻的液体层速度分别为0和u0。中间各液体层的速度随距底板的距离而线性变化。实验测量结果表明，液体流动时相邻液体层之间的内部摩擦Ft与液层接触区域a、液间速度梯度成正比。也就是说，如果剪切应力以表示，即单位面积的内摩擦力是-比例常数。粘性系数或粘度称为du/dy的速度渐变。动态粘度:也称为绝对粘度。单位为Pas(波秒)，以前使用的单位为p(锚泊，dynmos/cm2)和cP(脉冲)，单位的转换关系：1cp=10-2p=10-3pas，即1，(3)粘度的测量(动态粘度和动态粘度v)，因为在定型中速度梯度为零，所以内部摩擦力为零，静止液体不表示粘性，液体仅在流动过程中显示粘性。动粘度:流体动粘度及其密度的比率为动粘度，即动粘度的单位：国际制单位的m2/s；在CGS中使用cm2/s(st)或mm2/s(cst%)。1 m2/s=104 ST=106 CST。动态粘度没有明确的物理意义。该尺寸在运动中具有“米”和“秒”，因此称为运动粘度。过去我国生产的液压油在50 时使用了动态粘度的平均%作为其标签(例如，20时平均动态粘度为20%)，我国目前的机械燃油产品等级仍在40 时显示为动态粘度的平均值。(例如，l-hm46表示在40 时运动粘度的平均值为46%)。例如，额定L-HL22普通液压油在40 时的动态粘度中心值为22mm2/s(利斯)。国际标准也根据动态粘度值划分油的粘度等级。50 时，这种油的平均同粘度为20cst的noven 20工作油。新等级LHL32工作油表示该油在40 时的平均动态粘度为32cst。液压油的其他特性：稳定性(氧化稳定性、热稳定性、水解稳定性、剪切稳定性等)防泡沫防乳化防锈润滑兼容性(对接触的金属、密封材料、涂层等的作用程度)。影响粘度的因素-温度(工作油的粘度温度特性)，液体的粘度对温度的敏感度很高，温度稍高，粘度就会显着降低。粘度与温度的关系，润滑剂的温度指数，液体的粘度-温度特性通常用粘度指数来测量。表示标准液体的粘度随温度变化的程度而变化的比率。粘度指数通常来自各种工作介质的质量指标。粘度指数越高，粘度随着温度变化越小