液压传动概述

1、液压与气压传动,1 液压传动概述,1.1 液压传动的发展概况 1.2 液压传动的应用 1.3 液压传动的工作原理及组成 1.4 液压传动的特点,例：,德国教学片前言,1.1 液压传动的发展概况,1.1.1 液压传动的定义,传动类型,机械传动,电气传动,流体传动,液体传动,气体传动,液压传动,液力传动,利用液体的压力能来传递能量。,利用液体的动能来传递能量。,通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构的传递方式。,利用电力设备，通过调节电参数来传递或控制动力的传动方式。,液压传动,液力传动,用液体作为工作介质来实现能量传递的传动方式称为液压传动。,1.1.2 发展概况,第一阶段,第

2、二阶段,第三阶段,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。,上世纪30年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压元件，并首先应用于机床。,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。,国内发展概况,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

3、技术的发展。,总之：从蓝天到水下，从军用到民用，从重工业到轻工业，到处都有流体传动与控制技术。,1.2 液压传动的应用,液压传动在各类机械行业中的应用实例,挖掘机,推土机,港口机械,筑路机,航空航天,汽车大梁液压机,注塑机,自动生产线,铣床,精密机床,小松挖掘机主液压泵,船闸,汽车ABS防抱系统,气动系统在自动生产线的应用,向着高压、高速、高效率、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。,发展趋势,1.3 液压传动的工作原理及组成,1.3.1 液压传动系统的工作原理,液压千斤顶常用于顶升重物，如顶起汽车以便拆换轮胎,液压千斤顶

4、,液压千斤顶动画,（1）液压传动以液体作为传递运动和动力的工作介质。 （2）必须经过两次能量转换：机械能转换为液压能，液压能再转换机械能。 （3）油液必须在密闭容器（系统）内传递，而且必须有密闭容积的变化。,结论：,帕斯卡原理“在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点”,重要基本概念一： “工作压力取决于负载”，而与流入的液体多少无关,思考：1.若空载，即W=0，则p=？ 2.千斤顶的工作原理和其它传动方式的比较?,1. 力比关系,2. 运动关系,A1h1=A2h2,活塞的运动速度和活塞的作用面积成反比,流量q (Ah/t):单位时间内流过某一截面积为A的流体体积,q=Av

5、,q=A1v1=A2v2 (连续性方程),若已知进入缸体的流量q，则活塞运动速度为：,? 守恒,重要基本概念二： “活塞的运动速度v取决于进入液压（气压）缸（马达）的流量q，而与液体压力p大小无关”,F1v1=Wv2 P=pA1v1=pA2v2=pq 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力和速度，它们的乘积 即为功率,3. 功率关系,半机构图,原理图,磨床动画演示,1.3.2 液压传动系统的组成,机床工作台液压系统,液压与气压传动系统的组成,动力元件,执行元件,控制元件,辅助元件,液压泵或气源装置，其功能是将原动机输入的机械能转换成流体的压力能，为系统提

6、供动力 。 液压缸或气缸、液压马达或气马达，功能是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度或转矩和转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动。 压力、流量和方向控制阀，作用是控制和调节系统中流体的压力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。 保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括管道、管接头、油箱或储气罐、过滤器和压力计。 在液压传动及控制中起传递运动、动力及信号的作用，包括液压油或其他合成液体。,工作介质,1.4 液压传动的特点,(1)由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。例如，在井下抽取石油的

7、泵可采用液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。 (2)液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如，相同功率液压马达的体积为电动机的12%13%。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至0.0025N/W(牛/瓦),发电机和电动机则约为0.03N/W。 (3)可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达12000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。,优点：,(4)传递运动均匀平

8、稳，负载变化时速度较稳定。正因为此特点，金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采用液压传动。 (5)液压装置易于实现过载保护借助于设置溢流阀等，同时液压件能自行润滑，因此使用寿命长。 (6)液压传动容易实现自动化借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。 (7)液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。,(1)液压系统中的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使得液压传动不能保证严格的传动比。 (2)液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体粘性变化，引起运动特性的变化，使得工作的稳定性受到影响，所以它不宜在温度变化很大的环境条件下工作。 (3)为了减少泄漏，以及为了满足某些性能上的要求，液压元件的配合件制造精度要求较高，加工工艺较复杂。 (4)液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。 (5)液压系统发生故障不易检查和排除。 总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有些缺点正在逐步加以克服。液压传动有着广泛的发展前景。,缺点：,液压传动特点口诀,优点：,功率大来重量轻，