第1章液压与气压传动

1、主讲：冯铃主讲：冯铃电话：电话：1871610160818716101608液压与气压传动液压与气压传动课程的性质及任务课程的性质及任务液压与气动是机电一体化专业的必修课程。学习了解液压和气压传动控制技术及其应用的特性和方法；学习掌握液压和气压元件的结构原理和基本性能；学习掌握液压和气压系统的基本回路原理和系统设计及性能分析的基本方法；学习要求 通过本课程的学习，全面系统地了解掌握：1、液压气压传动特点和应用2、传动介质的特性及其基础理论3、液压泵和液压马达的结构原理、工作特性及选择方法4、液压、气压执行元件、控制元件、系统辅件元件的结构原理、工作特性及选择方法5、液压、气压传动系统基本回路6

2、、典型液压、气压传动系统原理分析方法7、能正确分析一般液压、气压传动系统的工作过程，综合应用的特点和方法 本书以液压传动为主，进行详细讲解；气压传动本书以液压传动为主，进行详细讲解；气压传动为辅，只作一般介绍，共两部分分十四章内容。为辅，只作一般介绍，共两部分分十四章内容。主要学习内容1 1、液压传动、液压传动液压传动的基础知识；液压传动的基础知识；液压元件工作原理和结液压元件工作原理和结构特点及应用；构特点及应用；液压基本回路；液压基本回路；典型液压系统及故障分典型液压系统及故障分析；析；液压系统设计、安装与液压系统设计、安装与维护维护 2 2、气压传动、气压传动气压传动基本原理气压传动基本

3、原理和理论；和理论；气动元件的结构原气动元件的结构原理、特性和应用；理、特性和应用；气动基本回路原理气动基本回路原理和分析；和分析；典型气动回路、气典型气动回路、气动系统设计动系统设计考核方法考核方法 1 1、布置作业约、布置作业约1515次次 2 2、期评成绩、期评成绩= =期末考试成绩（期末考试成绩（40%40%）+ +平时成绩（平时成绩（30%30%）+ +实实 验成绩（验成绩（30%30%） 注注：期末考试采取闭卷方式：期末考试采取闭卷方式 平时成绩包括课堂表现、出勤成绩及作业成绩平时成绩包括课堂表现、出勤成绩及作业成绩 实训成绩主要包括实操成绩和实训报告成绩实训成绩主要包括实操成绩和

4、实训报告成绩液压 传动 系统什么是液压传动液压传动应用于那些领域液压传动的工作原理如何液压系统的组成液压传动有何特点第1章 液压传动概述知识目标：知识目标：了解液压传动的发展了解液压传动的发展概况概况01掌握液压传动的组成掌握液压传动的组成03理解理解典型液压传动典型液压传动的工作原理的工作原理02掌握液压传动的掌握液压传动的特点特点04重点、重点、难点难点液压传动的原理、特点、组成和作液压传动的原理、特点、组成和作用用1.1 什么是液压传动？液压传动（定义）:工作介质工作介质:油液油液原动机的机械能原动机的机械能液体的压力能液体的压力能控制元件控制元件：阀阀液体的压力能液体的压力能 执行机构

5、的机械能执行机构的机械能( (所需的运动和动力所需的运动和动力) ) 液压传动的过程就是液压传动的过程就是机械能机械能液压能液压能机械能机械能的能量转换过程。的能量转换过程。传动传动 传递运动和动力的方式。传递运动和动力的方式。机械传动包括带、链、齿轮、蜗杆传动等类型。电气传动根据电机形式的不同，可分为直流直流电气传动、交流直流电气传动、交流直流交流电气传动等类型，变压变频（VVVF）调速电气传动。利用液体的流动动能利用液体的流动动能进行能量的传递。进行能量的传递。以液体为工作介质，以液体为工作介质，并以其压力能进行能量传递的方式。并以其压力能进行能量传递的方式。利用气体压力能实现运动和动利用

6、气体压力能实现运动和动力传递的方式。力传递的方式。1.2 1.2 液压传动液压传动发展及研究对象发展及研究对象u液压技术的发展阶段l第一阶段（启蒙期）： 液压传动起源于1654年帕斯卡提出静压传动原理、1795年世界上第一台水压机诞生，已有200多年的历史，但由于没有成熟的液压传动技术和液压元件，且工艺制造水平低下，发展缓 慢，几乎停滞。l第二阶段（发展期）： 20世纪30年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压元件，并首先应用于机床。1.2 1.2 液压传动液压传动发展及研究对象发展及研究对象l 第四阶段（成熟期）： 20世纪80年代初期引进美国、日本、德国的先进技术和设备，产品应用技术飞快

7、发展。设计生产了许多新型液压元件。此外通过计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助测试（CAT）、污染控制、故障诊断、机电一体化等方面研究成果的应用，液压技术水平得到很大的提高。l第三阶段（成型期）： 20世纪50、60、70年代，工艺水平有了很大提高，液压与气动技术也迅速发展，渗透到国民经济的各个领域。 液压技术液压技术正向着正向着高效率高效率、高精度高精度、高性能高性能等方向发等方向发展；展；液压元件液压元件正向着正向着体积小体积小、重量轻重量轻、微型化微型化和和集成化集成化、易维修易维修等方向发展。等方向发展。 液压传动的任务：研究液压系统各类元件的结构、液压传动的任务：研究液压系统各类元件

8、的结构、作用、工作原理、应用方法，以及组成液压系统的特点。作用、工作原理、应用方法，以及组成液压系统的特点。掌握液压设备的安装、调试、维护及操作。掌握液压设备的安装、调试、维护及操作。u液压技术的发展方向液压技术的发展方向u液压技术的研究对象液压技术的研究对象1.3 1.3 液压传动工作原理液压传动工作原理1.3.1 1.3.1 液压千斤顶的工作原理液压千斤顶的工作原理1油箱 2放油阀 3大缸体 4大活塞 5、9单向阀 6杠杆手柄 7小活塞 8小缸体 图1-1 液压千斤顶的工作原理222FpA221121111)(FAAAPAPAPF液压缸中所产生的液体压力P2：作用在液压泵活塞上的作用力F1

9、（1） 力的传递 据上式，系统压力与外负载密切相关。 由此得出液压传动工作原理的第一个重要特征： 液压与气压传动中工作压力取决于外负载。 （2）运动的传递 由此得出液压传动工作原理的第二个重要特征：活塞的运动速度只取决于输入流量的大小， 而与外负载无关。 1122S A =S A液压泵排出的液体体积等于进入液压缸的液体体积，则有：上式两边同除以运动时间t得：q1=v1A1=v2A2=q2 1.3.2 1.3.2 磨床工作台工作原理磨床工作台工作原理 系统的功能是推动磨床工作台实现往复直线运动，其工作过程。图1-2 磨床工作台液压传动原理图a) 液压传动结构原理图 b)用图形符号表示的液压原理图

10、1油箱 2过滤器 3液压泵 4节流阀 5溢流阀 6换向阀7手柄 8液压缸 9活塞 10工作台 P、A、B、T各油口 工作台向右直线运动：电动机(图中未画)带动液压泵3工作，从油箱l中吸入液压油，经过过滤器2进入油管，走节流阀4进入换向阀6，当手柄7向右推时，阀芯向右移，使油液进入液压缸8的左腔，推动活塞9向右移动，同时带动工作台10向右直线运动。工作台向左直线运动：由于工作台运动方向需要变化，当手柄7向左拉时，换向阀 6 的阀芯相对于阀体位置改变，油液通道发生变化，于是液压泵3从油箱1中吸入的液压油，经进油路进入液压缸8的右腔，推动活塞 9向左移动，带动工作台10向左直线运动。工作台处于停止状

11、态：当换向阀6阀芯相对于阀体处于中位时，如图1-2a所示位置，这时由液压泵3输出的压力油经溢流阀5，沿回油管直接流回油箱1。通过上面两个例子可以看出：通过上面两个例子可以看出：（1 1）液压传动是以液压油为工作介质来进行能量传）液压传动是以液压油为工作介质来进行能量传递和转换的；递和转换的；（2 2）液压传动是以液压油的压力能来传递动力和运）液压传动是以液压油的压力能来传递动力和运动的；动的；（3 3）液压传动的工作介质是在受控制、受调节的状）液压传动的工作介质是在受控制、受调节的状态下进行工作的。态下进行工作的。 液压系统图的两种表示方法：一是结构原理图；二是按国标GB/T786.11993

12、中所规定的绘制的原理图。 综上所述，液压传动系统是以液压油为工作介质来实现各种机械传动和控制的。其压力和流量是液压系统的两个重要参数，它们的特性是液压系统的工作压力取决于负载，液压缸的运动速度取决于流量。1.4 1.4 液压传动的组成及特点液压传动的组成及特点1.4.1 1.4.1 液压传动系统组成液压传动系统组成动力装置执行装置控制调节装置传动介质辅助装置液压传动系统1.4.1 液压传动系统组成1.4.1 液压传动系统组成动力装置是将机械能流体压力能。如活塞缸、液压泵。1.4.1 液压传动系统组成执行装置把流体的压力能机械能。如液压缸、液压马达。液压缸液压马达1.4.1 液压传动系统组成控制

13、调节装置对液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。如压力阀、方向阀、流量阀等。先导式先导式溢流阀溢流阀换向阀换向阀流量阀流量阀1.4.1 液压传动系统组成辅助装置对工作介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件间连接等作用的装置。如油箱、过滤器、压力计、管件等。 1.4.1 液压传动系统组成传动介质传递能量的液体液压油液压油。1.4.2 1.4.2 液压传动的优缺点液压传动的优缺点液压传动与机械传动、电气传动相比有以下优点液压传动与机械传动、电气传动相比有以下优点液压传动的缺点液压传动的缺点1 12 23 34 45 56 61.5 1.5 液压传动的应用液压传动的应用行业名称行业名称应

14、用举例应用举例行业名称行业名称应用举例应用举例工程机械工程机械矿山矿山机械机械建筑建筑机械机械冶金冶金机械机械锻压锻压机械机械机械机械制造轻工机制造轻工机械械挖掘机、装载机、推土挖掘机、装载机、推土机机凿石机、开掘机、提升凿石机、开掘机、提升机、液压支架机、液压支架打桩机、液压千斤顶、打桩机、液压千斤顶、平地机平地机轧钢机、压力机、步进轧钢机、压力机、步进加热炉加热炉压力机、横锻机、空气压力机、横锻机、空气锤锤组合机床、冲床、自动组合机床、冲床、自动线线打包机、注塑机打包机、注塑机灌装机械灌装机械汽车汽车工业工业铸造铸造机械机械纺织机械纺织机械智能智能机械机械食品包装机、化肥包装食品包装机、化肥包装机机自卸式汽车、汽车起重自卸式汽车、汽车起重机机砂型压实机、加料机、砂型压实机、加料机、压铸机压铸机织布机、抛砂机、印染织布机、抛砂机、印染机机折臂式小汽车装