模块一 液压传动基础知识主讲教师徐文琴 孙英达 贾铭新

1、课题一课题一 认识液压传动系统认识液压传动系统知识点知识点: : 液压传动系统的基本原理液压传动系统的基本原理 液压传动系统的应用液压传动系统的应用 液压传动系统的种类及组成液压传动系统的种类及组成 技能点技能点: 能正确区分液压系统的各组成部分能正确区分液压系统的各组成部分 图11所示是工业生产中使用的液压扭力机，它由液压传动系统带动主轴运动； 图12所示是工地上常见的挖掘机，它由液压传劫系统带动料料兜运动从而完成挖掘工作。 这两种设备中都使用了液压传动系统?那么，什么是液压传动系统？液压传动系统是如何带动机器工作的呢？ 一、任务引入一、任务引入 一个液压传动系统要由哪些部分组成才能正常工作

2、？ 液压传动系统反分成哪些类别呢？ 下面就先来认识一下液压传动系统。 二、任务分析二、任务分析1液压传动系统的种类 液压传动系统是利用液体为工作介质来传递机械能的，实际应用中常以油液作为工作介质。液压传动系统在现代生产设备和制造设备中被广泛的应用。 三、相关知识三、相关知识根据液压传动系统的工作特点把它分成两大类 （1）静）静液压系统液压系统 静一液压系统安装在固定的位置上，通常使用电磁铁来控制回路中的阀门。 主要应用领域有：各种制造和安装机械、传输自动线、提升或传送设备、冲压机、压铸机、轧钢机、升降机等。 （2）动）动液压系统液压系统 动一液压系统的显著特点在于阀门常直接用手操作。 主要应用

3、领域：建筑机械，翻料机、机械手、装货站，起重装置和卷扬机，农业机械，挖掘机等。 图13 a）结构原理图 b）用图形符号表示的液压原理图 l油箱 2过滤器 3液压泵 4节流阀 5换向阀 6、9进、回油管路 7液压缸 8工作台 10一主供油回路 11一溢流阀 12一溢流管路 2液压传动系统的工作原理液压传动系统的工作原理 以液压千斤顶为例进行说明以液压千斤顶为例进行说明: : 设施力设施力F，重物，重物G，小活塞，小活塞面积面积A1，大活塞面积，大活塞面积A2 。1)、力比关系力比关系 12AFAGp或：或：12AAFG讨论讨论: :（不考虑活塞自重及摩擦阻力）（不考虑活塞自重及摩擦阻力）（1 1

4、）当）当G=0时，时， p=0，F=0；（2 2）当）当G 时，时，p ， F 。 GA2A1Fp结论：结论： A A、系统的系统的工作压力工作压力取决于取决于负载负载，而与流量大小无关。，而与流量大小无关。 B B、当当A2 A1，只要施加很小的力，只要施加很小的力F，就可举起很重的物，就可举起很重的物体，这就是液压千斤顶的原理体，这就是液压千斤顶的原理。2)、运动关系、运动关系 若不考虑泄漏、油液的可压缩性及缸体、管道的变形等若不考虑泄漏、油液的可压缩性及缸体、管道的变形等由于由于体积相等体积相等： A1 h1 = A2 h2；又由于又由于活塞移动的时间相同活塞移动的时间相同，均为，均为t

5、，则：则：thAthA2211即：即：2112AAvv或：或：A1v1=A2v2 = q ( (单位时间内单位时间内流过某一截面的液体体积，流过某一截面的液体体积，称为称为流量，用流量，用q q表示表示) ) 结论：结论：A A、活塞的运动速度与进入缸的流量成正比，与活塞的截面、活塞的运动速度与进入缸的流量成正比，与活塞的截面积成反比，而与流体压力大小无关；积成反比，而与流体压力大小无关；B B、调节、调节q即可改变运动速度，所以，液压和气压传动能即可改变运动速度，所以，液压和气压传动能实现无级调速；实现无级调速； 3)3)、功率关系、功率关系 12AAFG和和2112AAvv在不计损失时，输

6、入功率等于输在不计损失时，输入功率等于输出功率。出功率。 即：即：Fv1=Gv2即即：P=pA1v1=pA2v2= p q 结论：结论：压力压力和和流量流量是流体传动中最基本、最重要的两个参数，是流体传动中最基本、最重要的两个参数，它们的乘积表示它们的乘积表示功率功率。工作原理工作原理：以有压流体作为传动介质以有压流体作为传动介质（或工作介质、（或工作介质、能源介质），能源介质），依靠密封容积的变化来传递运动依靠密封容积的变化来传递运动，依靠依靠流体内部的压力来传递动力流体内部的压力来传递动力。利用了帕斯卡原理利用了帕斯卡原理利用了质量守恒定律利用了质量守恒定律液压传动系统主组成: 1动力部分

7、它供给液压系统压力油，将原动机输出的机械能转换为油液的压力能（液压能）。 2执行部分下一将液压泵输人的油液压力能转换为带动工作机构运动的机械能，以驱动工作部件运动。 四、任务实施四、任务实施3控制部分用来控制和调节油液的压力、流量和流动方向。控制元件有各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等 4辅助部分它将前面3个部分连接在一起，组成一个系统，起储油、过滤、测量和密封等作用，以保证液压系统可靠、稳定、持久地工作。5.5.工作介质工作介质：传递能量的流体，即传递能量的流体，即液压油、压缩空气等。液压油、压缩空气等。机床工作台液压系统机床工作台液压系统液压传动系统具有以下特点：液压传动系统具有以下

8、特点： （1）主要优点 1）传动平稳。 2）质量轻、体积小。 3）承载能力大。 4）容易实现无级调速。 5）易于实现过载保护。 6）液压元件能够自动润滑。 7）容易实现复杂动作。 8）简化机构。 9）便于实现自动化。 10)便于实现“三化”。 （2）主要缺点 1）液压元件制造精度要求高。 2）实现定比传动困难。 3）油液受温度的影响。 4）不适宜远距离输送动力。 5）油液中混入空气易影响工作性能。 6）油液容易污染。 7）发生故障不容易检查与排除。气压传动的特点气压传动的特点 优点：优点：来源广泛，成本低廉，系统简单；来源广泛，成本低廉，系统简单；空气粘度小，输送时压力损失小，便于集中供应（空

9、压站）和远距空气粘度小，输送时压力损失小，便于集中供应（空压站）和远距离输送；离输送；维护简单，管道不易堵塞，无须更换介质；维护简单，管道不易堵塞，无须更换介质；易于实现过载自动保护，使用安全，适合在高、低温及易燃易爆等易于实现过载自动保护，使用安全，适合在高、低温及易燃易爆等恶劣环境下使用；恶劣环境下使用；由于工作压力低（小于由于工作压力低（小于0.8MPa），对元件材料及加工精度要求低），对元件材料及加工精度要求低。 缺点：缺点：传递的功率小；传递的功率小；传递运动的速度稳定性差；传递运动的速度稳定性差；传动效率较低。传动效率较低。 液压与气压传动的应用及发展概况液压与气压传动的应用及发展

10、概况 1818世纪末世纪末 万吨水压机万吨水压机 2020世纪世纪3030年代年代 起重机、机床及工程机械起重机、机床及工程机械 二战期间二战期间 各种军事武器各种军事武器 二战结束后二战结束后 各种自动化设备及自动生产线各种自动化设备及自动生产线2020世纪世纪8080年代现在年代现在：高速、高压、大功率、：高速、高压、大功率、低噪声、长寿命、高度集成化方向发展低噪声、长寿命、高度集成化方向发展 节能化、微型化、轻量化、位置控制高精度化节能化、微型化、轻量化、位置控制高精度化气动技术气动技术初级阶段初级阶段计算机液压计算机液压伺服时期伺服时期电气液压电气液压技术时期技术时期20世纪世纪50年

11、代年代70年代年代 黄金时代迅猛发展期黄金时代迅猛发展期表表1-1 1-1 在各类机械行业中的应用实例在各类机械行业中的应用实例行业名称行业名称应用场所举例应用场所举例工程机械工程机械挖掘机、装载机、推土机、压路机、铲运机等挖掘机、装载机、推土机、压路机、铲运机等起重运输机械起重运输机械汽车吊、港口龙门吊、叉车、装卸机械、皮带运输机等汽车吊、港口龙门吊、叉车、装卸机械、皮带运输机等矿山机械矿山机械凿岩机、开掘机、开采机、破碎机、提升机、液压支架凿岩机、开掘机、开采机、破碎机、提升机、液压支架建筑机械建筑机械打桩机、液压千斤顶、平地机等打桩机、液压千斤顶、平地机等农业机械农业机械联合收割机、拖拉

12、机、农具悬挂系统等联合收割机、拖拉机、农具悬挂系统等冶金机械冶金机械电炉炉顶及电极升降机、轧钢机、压力机等电炉炉顶及电极升降机、轧钢机、压力机等轻工机械轻工机械打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机、纺织机械等打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机、纺织机械等汽车工业汽车工业自卸式汽车、平板车、高空作业车、汽车中的转向器、自卸式汽车、平板车、高空作业车、汽车中的转向器、减振器等减振器等智能机械智能机械折臂式小汽车装卸器、数字式体育锻炼机、模拟驾驶舱、折臂式小汽车装卸器、数字式体育锻炼机、模拟驾驶舱、机器人等机器人等 行业名称行业名称应用场所举例应用场所举例热工设备热工设备各类造型机、压

13、铸机、铸型输送机、锻压机械等各类造型机、压铸机、铸型输送机、锻压机械等机床工业机床工业车、铣、磨、刨、组合机床、数控机床、剪床、自动化车、铣、磨、刨、组合机床、数控机床、剪床、自动化及半自动化机床等及半自动化机床等国防工业国防工业飞机、坦克、大炮、舰艇、雷达、火箭、导弹等飞机、坦克、大炮、舰艇、雷达、火箭、导弹等船舶工业船舶工业打捞船、全液压挖泥船、打桩船、采油平台、气垫船等打捞船、全液压挖泥船、打桩船、采油平台、气垫船等近年应用近年应用太阳跟踪系统、海浪模拟装置、船舶驾驶模拟器、地太阳跟踪系统、海浪模拟装置、船舶驾驶模拟器、地震再现、火箭助飞发射系统、宇航环境模拟、高层建震再现、火箭助飞发射系统、宇航环境模拟、高层建筑减震、紧急刹车装置等筑减震、紧急刹车装置等应用一：高压造型生产线应用一：高压造型生产线应用二：真空静压造