液压与气压传动课件教程.ppt

1、液压与气压传动,教材：左健民.液压与气压传动.北京：机械工业出版社 学时：40学时 理论：32学时 实验：8学时 主讲：程学进 实验：1 液压元件拆装实验； 2 液压泵性能实验； 3 节流调速回路实验； 4 微机控制气动实验。 课程设计：一周 参考资料： 1章宏甲，黄谊，王积伟. 液压与气压传动. 北京：机工 2许福玲，陈尧明. 液压与气压传动. 北京：机工,绪 论 一般要求 1、本课程的研究对象和内容 2、液压与气压传动的特点 重点要求 1、液压与气压传动的工作原理 2、液压与气压传动的组成,一、液压与气压传动的研究对象：传递载荷、运动速度等。 研究对象： （1）以有压流体（液、气）为介质，

2、实现机械运动和自动控制。 （2）利用各种元件组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组成系统，完成一定的控制功能，进行能量的传递、转换和控制。 与机械传动比较： 满足工作机的低速、大载荷要求。机械传动可高速、小扭矩。 本课程的教学体系： 介质力学特性液压气动元件简单回路液压系统。,绪 论,学习要求： （1）理解传动介质的基本物理性能、静力学、运动学、动力学 特性； （2）理解并掌握组成系统的各类液压与气动元件的结构、工作原理、工作性能及其所组成系统的性能和特点； （3）在此基础上进行控制系统设计。,液压与气压传动的特点比较,二、液压与气压传动的工作原理,以千斤顶为例，实现以下三个过程： （1

3、）泵吸油过程； （2）泵压油和重物举升过程； （3）重物落下过程。,液压千斤顶工作原理图,1、力比关系 帕斯卡原理在密闭容器内，施加于 静止液体上的压力以等值同时传递到液 体各点。即：密闭容器内，等压传递。 则：,结论：工作压力 p 与负载 W 有关（成正比），而与流体的流入多少、流入速度等无关。,A1、A2 小活塞、大活塞的作用面积。,2、运动关系 当不考虑液体的可压缩性、漏损和缸体、油管的变形时，两边的体积变化应相等。即：,结论：两活塞的位移h1、h2与其面积成反比。,将 A1h1=A2h2 同除以活塞移动时间 t，则：,结论：运动速度与活塞的作用面积成反比。,v1、v2小活塞、大活塞的运

4、动速度。,的物理意义：,单位时间内流过截面积为A的流体体积流量q。 即： q = A v 活塞的运动速度v 为：,结论：活塞的运动速度取决于进入油缸或马达的流量，而与液体压力大小无关。 液压与气压传动能实现无级调速的基本原理。,3、功率关系 根据以上公式可以得到： P=F1v1=Wv2 即： 输入功率 = 输出功率。 因F1=pA1，W=pA2 推导得：,结论：液压与气压传动的功率 P 可用压力 p 和流量 q 积来表示。 p 和 q 是流体传动中最基本和最重要的两个参数。,三、液压与气压传动系统的组成 五大部分组成：图0-2 ，图0-3 1、 动力装置：机械能液(气)体的压力能。液压泵，空压

5、机等。 2、执行装置：液（气）体的压力能机械能。液（气）压缸，液（气）压马达等。 3、 控制装置：控制或调节系统中的压力、流量、流动方向。溢流阀、节流阀、换向阀等。 4、 辅助装置：除以上装置的其他装置。油箱、过滤器、分水滤气器、油雾器、蓄能器等。 5、 传动介质：传递能量的流体。液压油或压缩空气。,02 机床工作台液压 系统工作原理图,1油箱；2过滤器； 3液压泵；4溢流阀； 5、7换向阀；6节流阀；8液压缸；9工作台,四、液压与气压传动的优缺点 （一）液压传动与电力拖动、机械系统比较 1、优点： 1）液压与气压传动能实现无级调速，范围大。 2）功率质量比、力质量比大。（与机械传动比较） 3

6、）工作平稳，换向冲击小，便于频繁换向。 4）便于实现过载保护，自动润滑，寿命长。 5）操作简单，便于实现自动化。 6）液压元件容易实现系列化、标准化、通用化。（三化） 2、缺点： 1）液压油的泄漏或空气的可压缩性，传动比无法严格保证且效率低。 2）能量损失大（泄漏损失，摩擦损失等），不宜大功率、远距离传输。 3）对温度（液压油）变化敏感，不宜在高、低温度下工作。 4）出故障不容易找出原因。,（二）气压传动与液压传动比较优点与缺点： 1、优点： 1）空气取不尽、用不尽，泄漏也不怕； 2）粘性小，沿程损失小，适宜远距离传输和控制； 3）工作压力小，元件材料、精度要求低； 4）维护简单，使用安全，适

7、宜于无线电元件、食品、医疗等行业； 5）元件可根据不同场合选择不同材料，使其适宜恶劣环境。 2、缺点： 1）传动信号传递速度低，故工作频率、响应速度不如电子装置，容易失真延滞，但工业生产足够了； 2）可压缩性大，动作响应能力、工作速度的平稳性低； 3）输出力小，传动效率低； 4）排气时噪声大。,五、液压与气压传动的应用与发展 1、 应用：工程机械、冶金、军工、农机、汽车、轻工、航空、机床等。 1） 大力士： 千斤顶轻松顶起大汽车； 挖掘机轻轻一挖就起来； 推土机横扫千军如卷席。 2） 绣花女： 机器人心灵手巧； 磨床一丝不苟； 仿形机床干啥象啥。 3） 机灵鬼： 高炮自动跟踪系统紧追不舍。 2、发展方向： 高速度、高压力、大功率、