液压与气压传动 第一章.ppt

1、本课程研究的任务： 传动介质的物理性质及动力学、静力学规律。 组成系统的各类液压与气压元件的结构、工作原理、工作性能以及由这些元件组成的各种控制回路的性能和特点。 读懂液压系统传动图。 会进行液压系统设计。,液压传动的概述 液压传动的发展和应用 液压传动的工作原理 液压传动系统实例及液压系统的组成 液压传动的优缺点,绪 论,一、液压传动的概述,传动传递运动和动力的方式 常见的传动方式,液压传动的概念： 以液体为工作介质来进行能量传递的一种传动形式。它通过原动机的机械能转变为液体的压力能。然后通过封闭管道，控制元件等，由另一能量装置将液体的压力能转变为机械能，以驱动负载和实现执行机构所需的直线或

2、旋转运动。,机械传动，电传动，气压传动，液压传动， 复合传动,二、液压传动的发展应用,第一阶段： 液压传动从17世纪帕斯卡提出静压传递原理、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。气压传动早在公元前，埃及人就开始采用风箱产生压缩空气助燃。从18 世纪产业革命开始，逐渐应用于各类行业中。 第二阶段：上世纪30年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压元件，并首先应于机床。 第三阶段：上世纪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：从蓝天到水下，从军

3、用到民用，从重工业到轻工业，到处都有流体传动与控制技术。,举 例 应 用,如：火炮跟踪、飞机和导弹的动、炮塔 稳定、海底石油探测平台固定、煤 矿矿井支承、矿山用的风钻、火车 的刹车装置、液压装载、起重、挖 掘、轧钢机组、数控机床、多工位 组合机床、全自动液压车床、液压 机械手等。,常见液压设备,我国液压发展状况,我国液压与气动技术从上世纪60年代开始发展较快，新产品研制开发和先进国家不差上下，但其发展速度远远落后于同期发展的日本，主要由于工艺制造水平跟不上去，制造比较困难，材料性能不能满足设计需要，影响了我国流体传动技术的发展。,发 展 趋 势,目前，流体传动技术正在向着高压、 高速、高效率、

4、大流量、大功率、微型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化方向发展，向着用计算机控制的机电一体化方向发展。,总 之,流体技术+电气控制， 好比老虎插上翅膀， 它把一人一刀变为无人多刀， 把复杂工艺变为简单工艺， 而今同计算机控制结合， 又将进入一个崭新的历史阶段。 因此，学好本门课，有助于大家在今后的工作中多出成果,三、液压传动的工作原理,液压千斤顶,工作原理动画,液压千斤顶简化模型,1. 等压特性:根据帕斯卡定律“平衡液体内某一点的液体压力等值地传递到液体内各处”，即：输出端的力之比等于二活塞面积之比。 P1=P2=P=F1/A1=W/A2 或：W/F1=A2/A1 液压传动中的液体压力取

5、决于负载 2. 等体积特性：假设活塞1向下移动 体积H1则液压缸被挤出的液体体积为A1h1。 这部分液体进入液压缸2，使活塞2上升h2， 其让出的体积为A2h2 。即： A1h1=A2h2 或 h2/h1=A1/A2,力比和速比关系,进一步认为这些动作是在时间t内完成，活塞1的速度v1=h1/t，活塞2的速度v2=h2/t，则有： V2/V1=A1/A2 这说明输出，输入的位移和速度都与二活塞面积成反比。Ah/t的物理意义是单位时间内液体流过截面积A的某一截面的体积，称为流量q，即q=AV,因此: A1V1= A2V2 已知进入缸体的流量q，则活塞运动的速度为 V= q/A 活塞的运动速度取决

6、于进入液压缸的流量，而与流体压力大小无关。,3. 能量守恒特性 FV1 = WV2 注：等式左边和右边分别代表输入和输出的功率。这说明能量守恒也适用于液压传动。 P=p A1v1=pA2v2=pq 通过以上分析，液压与气压传动中的功率P可以用压力p和流量q的乘积来表示，压力p和流量q是流体传动中最基本、最重要的两个参数，它们相当于机械传动中的F和V. 液体传动是以流体的压力能来传递动力的。,四、机床工作台液压传动系统的组成,工作台.swf演示,2、执行装置 其作用是将液压能转化成机械能的装置，克服负载，带动机器完成所需的运动。,1、能源装置 即液压泵，它可将机械能转化成液压能， 是一个能量转化

7、装置。,4、辅助装置 保证液压系统可靠稳定工作的装置。如油箱、油管、滤油器等。,3、控制调节装置 对液压系统中的流体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。如各种阀。其中有方向阀和压力阀两种,液压系统的组成,5、传动介质 即液体。,机床工作台液压系统的图形符号,五、液压传动的优缺点,优点：,1、可以在运行过程中实现大范围的无级调速。,2、在同等输出功率下，液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯量小、动态性能好。,3、采用液压传动可实现无间隙传动，运动平稳。,4、便于实现自动工作循环和自动过载保护。,5、由于一般采用油作为传动介质，因此液压元件有自我润滑作用，有较长的使用寿命。,6、液压元件都是标准化、系列化的产品，便于设计、制造和推广应用。,缺点：,1、损失大、效率低、发热大。,2、不能得到定比传动。,3、当采用油作为传动介质时还需要注意防火问题。,4、液压元件加工精度要求高，造价高。,5、液压系统的故障比较难查找，对操作人员的技术