液压与气压传动绪论

绪论液压与气压传动课程目标理解液压传动的基本理论和基本原理；熟悉元件性能及结构，具备正确选择元件的能力；读懂系统原理图，具备液压系统功能分析能力。具备液压系统的基本回路设计能力。具备运用液压技术基本理论解决工程实际问题能力。培养液压传动专业工程技术人员。绪论主要内容1液压传动的工作原理和基本特征1.2液压传动系统的组成3液压传动的优缺点1.4液压传动的发展概况和应用2025/5/61液压传动的工作原理和基本特征1.1.1液压传动的定义传动装置（能量转换与控制）原动机工作机构（对外做功）机械装备的组成搅拌车挖掘机盾构机常见传动装置形式机械传动电气传动流体传动组合-复合传动通过轴、皮带或齿轮等机械零部件来进行能量传递的装置皮带轮传动齿轮传动链条传动机械传动蜗杆传动是用电动机把电能转换成机械能，拖动各种类型的生产机械运动的一种传动方式。电气传动是电力电子与电机及其控制技术相结合的产物。环保，效率高。流体传动以流体为工作介质来进行能量传递和控制的一种传动方式。流体传动由于采用的工作介质不同又可分为：液体传动和气体传动。液体传动：以液体为工作介质来进行能量传递。液体包括油和水。气体传动：以压缩空气为工作介质来进行能量传递。液压与气压传动：利用液（气）体的压力能来传递动力。液力传动：利用液体的动能来传递动力。液压与气压传动和液力传动是两个不同的概念液压传动是研究以有压流体为能源介质，来实现各种机械的传动和自动控制的学科。1.1.2液压传动的工作原理液压千斤顶大活塞小活塞手柄插孔手柄复位手柄下压-重物提升1234初始状态12345手柄抬起-吸油过程123455工作完成-落下复位12345分解动作1.1.3液压传动的基本特征1）力的传递(力比例关系)：是通过流体压力实现的，流体工作压力的大小取决于外负载,（即压力取决于外负载）。根据帕斯卡原理，密闭连通器内各点的压力到处都相等,故：液压与气压传动的工作压力p取决于负载W负载愈大，压力p也就愈高，没有足够的压力是无法驱动负载的。当W＝0时，压力p=02）运动的传递：(即位移和速度的传递)是按“容积变化相等”的原则实现的，输出运动的速度取决于供给的流量，（速度取决于流量）。在没有漏油，不考虑油液被压缩的条件下，设小缸活塞位移为h1

，大缸活塞位移为h2

，上式两边同除以运动时间t，得：调节流量便可控制机构运动速度，因而液压传动很容易实现无级调速，这正是液压与气压传动的优点之一。3）功率的传递取决于压力和流量的乘积在不考虑损失的情况下，机械功率全部转化为液压功率。压力p和流量q是液压传动中最基本的两个参数。1.2液压传动系统的组成磨床工作台液压泵液压缸换向阀溢流阀节流阀过滤器油箱管道管接头工作台开停阀砂轮架1.2.1液压传动系统的组成工作台向左运动工作台向右运动工作台停止液压泵卸荷调节节流阀的开口，可以改变进入液压缸的流量，进而调整工作台的运动速度液压传动主要由五个部分组成（1）动力元件：将机械能转换成液体压力能的装置。如液压泵，给液压系统提供压力油，是液压系统的心脏。（2）执行元件：将液体压力能转换成机械能的装置，液压缸和液压马达。（3）控制元件：控制调节液压系统中油液压力、流量和流动方向的装置，指各种控制阀。（4）辅助元件：上述三部分以外的其它装置。过滤器，管道，蓄能器，油箱等（5）工作介质：传递能量的液体，即液压油或合成液体。原动机动力元件控制元件执行元件工作装置机械能压力能压力能机械能T,np1,q1p2,q2F,vT,n压力取决于负载速度取决于流量液压传动系统辅助元件压力与流量的乘积即是液压功率1.2.2液压系统的图形符号GB786.1—2021规定（1）在一般情况下，液压系统原理图的绘制都用职能符号表示。（2）符号只表示元件的职能，不表示结构和参数，也不表示实际安装位置。（3）元件符号内的油液流动方向用箭头表示。（4）图形符号都以元件的静止位置或零位表示。1.3.1优点易无级调速且范围大（100：1）~（2000：1）功比大（功比=输出功率/重量）10%~20%运动平稳，响应快控制方便，设计制造简便，电液结合，设计规范过载保护，寿命长易实现回转运动、直线运动、元件排列布置灵活避免局部位置产生过度温升1.3液压传动的优缺点1.3.2缺点油液易泄漏、可压缩，故不能用于传动比要求精确的场合效率低，不宜用于远距离传动不宜在低温、高温下使用，对污染很敏感需要单独的能源制造成本高故障不易追查、排除水磨和风车是流体动力最古老的应用实例1650年帕斯卡提出了液体静压传递原理1750年伯努利揭示了流体在管内流动的能量守恒定律1795年英国的约瑟夫·布拉曼发明了世界上第一台水压机1905年美国工程师威廉斯和詹尼将工作介质水改为油——液压界普遍认同1905年是现代液压技术的起始年1.4液压传动的发展概况和应用1.4.1液压传动的发展概况1传统液压技术4电液伺服技术40年代2电液比例技术80年代3比例伺服技术90年代电液伺服、比例技术开创了近代液压技术的新篇章发展趋势工业4.0强化了液压产品智能化发展方向液压智能元件、液压智能集成系统与液压智能装置未来液压工业材料元件系统设计制造系统集成新材料、表面喷涂技术、金属复合等智能控制元件一体化动力元件

3D打印元件仿生机器人智能装备

重载机器人特种机器人未来液压技术更智能远程控制中心监测发出控制指令分析预测作业环境监测移动网络——数据传输卫星定位自动运行状态监测远程控制智能机械工程机械挖掘机装载机高空作业车推土机1.4.2液压传动的应用运载机械5/6/202531筑路机械压路机摊铺机专业化舞台央视春晚的液压升降舞台，该舞台由304块液压升降地板组成，一块约200公斤，能承重3个成年人。农用机械收割机甘蔗收割机记忆塔是2008年北京奥运会闭幕式上最富创意的大型核心非标舞台设备,该塔为八棱柱结构,由桁架结构、液压系统、控制系统三大部分组成,制造难度大。记忆之塔是奥运闭幕式的焦点国内技术团队，采用电液控制技术，首次实现三舱联动，误差不超过0.1度，并且首度实现了用平板电脑控制飞机，实时响应速度不超过10毫秒，能够实现飞机的俯仰、滚转、颠簸等多个动作的精准操控，确保完美重现当时事件的情景。1:1比例复制模拟机多自由度平台隧道机械TBM盾构机上天有神舟下海有蛟龙入地有盾构盾构掘进机是一种专用于地下开挖的大型工程机械，其基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线一边向前推进一边对土壤进行挖掘以及铺设管片的过程。主要用于城市地铁建设，公路、铁路隧道建设，引水工程建设，地下管廊建设等。盾构机的组成吃得下吐得出撑得住“地下蛟龙”。龙嘴是最前端的切削刀盘，把地下泥沙石头吃进“嘴”里，通过“龙肚子”里的各种“消化器官”，然后排出。如此挖掘、排土、推进，隧道就完成了。主驱动螺旋输送机管片拼装机辅助系统推进系统超挖刀系统铰接系统注浆系统油箱循环系统盾构机九大液压系统2025/5/639盾构液压系统主驱动液压系统推进液压系统管片机液压系统螺旋机液压系统注浆液压系统辅助液压系统冷却循环液压系统超挖刀液压系统铰接液压系统终结欧美垄断，走出国门2014年5月10日习近平总书记视察中铁装备集团推动中国制造向中国创造转变推动中国速度向中国质量转变推动中国产品向中国品牌转变自2017年起，将每年5月10日设立为“中国品牌日”

成功攻克了液压支架电液控制系统关键技术，取得了液压支架的完全自主知识产权。采煤机煤矿机械煤矿专用液压支架矿下无人化采煤作业2019.9.17习近平总书记视察郑煤机集团制造业是实体经济的基础，实体经济是我国发展的本钱，是构筑未来发展战略优势的重要支撑。要坚定推进