液压与气压传动(第一章讲稿)3、5

1、主讲教师：宫涛办公地点：机电楼A-112电话课程性质: 专业基础课 课程特点: 理论与实践并重 评价指标: 期末70% (闭卷笔试) 平时30%(到课率、作业、课堂提问等) 课程的任务 ：w 掌握液压与气压传动的基本知识；通过本课程的学习，初步具备解决工程实际问题的能力；能够从事简单流体传动的系统设计和科研等工作。 课程特点及学习方法 ：w 前后章节 知识关联度高，课堂认真听讲，课后及时复习巩固。 第一章第一章 绪论绪论 1.液压与气压传动的定义 2.液压与气压传动的工作原理和组成 3.液压与气压传动的图形符号 4.液压与气压传动的特点 5.液压与气压传动的概况 6.

2、液压与气压传动的工作介质 装载机料斗料斗液压装置驱动液压装置驱动液压传动设备：压力机上工作台上工作台液压传动装置：汽车吊支腿、吊臂支腿、吊臂手动液压千斤顶手动液压千斤顶机械传动、电气传动和流体传动机构。 机械传动机械传动：齿轮、链、带传动，凸轮、杆机构等。电气传动：电气传动：电磁感应、交流电机变频器等。流体传动流体传动液体传动液体传动气压传动气压传动液压传动：液体的压力能液力传动：液体的动能气体的压力能机器机器原动机传动机构工作装置气压传动：是以压缩空气为工作介质，利是以压缩空气为工作介质，利用其压力能进行能用其压力能进行能 量传递的传动方式量传递的传动方式。 液压传动：是以液体为工作介质是以

3、液体为工作介质,利用液体利用液体的压力能进行能量传递的一种传动方式。的压力能进行能量传递的一种传动方式。第一节、液压与气压传动系统的工作原理和组成手动液压千斤顶手动液压千斤顶第一节、液压与气压传动系统的工作原理和组成 （1）传动必须在密封容积密封容积内进行，而且容积的体积大小要变化；（2）通过具有一定压力压力的流体来传递能量；（3）传动过程中须经过两次能量转换能量转换。 液压与气压传动装置本质上是一种能量转换装置，它先将机械能转换为压力能，然后将压力能转换为机械能。w19w18w17w16w14w15w13w9w11w2w1w4w3w6w5w7w8w10w12w16w15w9w11磨床工作台磨

4、床工作台液压系统液压系统 油箱油箱液压泵液压泵节流阀节流阀液压缸液压缸换向阀换向阀溢流阀溢流阀工作台右移工作台左移机床工作台往复运动液压系统液压与气压系统的组成液压与气压系统的组成w 动力元件：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，为系统提供动力 w 执行元件：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 w 控制元件：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 w 辅助元件：保证系

5、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w 介质：液压油或压缩空气，传递动力的介质、运动件间的润滑剂、散热第二节、液压与气压传动系统的特点优点（相对机械和电气传动）w 体积小、重量轻、结构紧凑。w 运动平稳，能在低速下稳定运动。w 在大范围内实现无级调速。2000：1w 易实现自动化w 寿命较长w 零件已实现标准化、系列化和通用化，系统的设计、制造和使用比较方便。第二节、液压与气压传动系统的特点缺点： （相对机械和电气传动）w 不能保证严格的传动比。w 较多的能量损失。w 对油温的变化敏感。w 元件精度高，造价较高。w 出现故障的原因较复杂，查找困难。第三节、

6、液压与气压传动的概况发展过程：发展过程：发展动向：发展动向：w 1795年，英国制成了世界上第一台工业水压机第一台工业水压机。w 19世纪末，德国制造了液压龙门刨床液压龙门刨床，美国制造了液压六角车床和液液压六角车床和液压磨床压磨床。w 20世纪，高性能液压油的不断使用和液压元件结构的不断改进，液压技术得到了飞速的发展。第二次世界大战期间出现了动作准确、反应迅速的电液随动阀和随动系统电液随动阀和随动系统，并用于大炮、飞机、坦克和舰艇上，战后转用到民用工业。w 50年代至今，广泛应用于机床、汽车、工程机械等工业领域。采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。w 高压、高速、大功

7、率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化。w 与计算机科学相结合，进行新型液压元件研发和液压系统的计算机辅助测试和控制，例如液压随动系统和比例伺服系统。第四节、液压与气压传动的图形符号机床工作台液压系统职能符号图D油泵卸荷机床工作台液压系统半结构原理图 图形符号的特点：w 按照国家标准：GB7861.1-1993绘制。w 表示元件的功能，不表示元件的具体结构和参数；w 反映各元件在油路连接上的相互关系，不反映其空间安装位置（尺寸）。w 只反映静止位置和初始位置的工作状态，不反映其过渡过程。机床工作台液压系统职能符号图D第五节、液压与气压传动工作介质的性质和选择一、液压工作介质的种类 合成型乳化型

8、液压油矿物油型 难燃型磷酸酯液、氯化烃高含水油、水-乙二醇精炼机械油加入适量添加剂二、液压工作介质的性质1、密度： 单位体积的液体质量称为液体的密度。 一般取=900kg/m3的大小 。 Vm（kg/m3）2、可压缩性和膨胀性 ：w 液体受压力的作用而使体积发生变化的性质称为液体的可压缩性。 w 液体受温度的影响而使体积发生变化的性质称为 液体的膨胀性 。二、液压工作介质的性质一般液压油的体积模量K（1.42) 103 MPa。在工程计算中常取K0.7 103 MPa左右。w体积模量K物理意义：表示液体产生单位体积相对变化量时所需要的压力增量，也即液体抵抗压缩能力的大小。VVpk1（m2/N）

9、液体在单位压力变化（增量）下的体积相对变化量称为液体体积压缩系数。 pVVkK1（N/ m2）液体体积压缩系数的倒数称为液体的体积弹性模量，简称体积模量。二、液压工作介质的性质 密封在容器内的液体在外力作用下像一根弹簧，外力增大，体积减小；外力减小，体积增大。pVVKAlVAFpVKAlFKh2二、液压工作介质的性质3、粘度及其表示方法：w 液体的粘性液体在流动时产生内摩擦力的特性。w 静止液体则不显示粘性w 常用的粘度有三种单位：w （1）动力粘度w （2）运动粘度w （3）相对粘度 定义、单位、物理意义二、液压工作介质的性质dyduAFdyduw 式中式中 :称为动力粘度称为动力粘度w :

10、单位面积上的摩擦力（即剪单位面积上的摩擦力（即剪切应力）切应力）w :速度梯度，即液层间速速度梯度，即液层间速度对液层距离的变化率度对液层距离的变化率dydu /w 牛顿内摩擦定律：dydu/hu0读“米尤”）（二、液压工作介质的性质w 物理意义 ：当速度梯度为1时，接触液层间单位面积上的内摩擦力 w 法定计量单位 ：帕秒（Pas）（1）动力粘度：dydu/（Pas）w 没有实际的物理意义，是动力粘度与密度之比。(m2/s)w 液压油牌号与粘度的关系。1 m2/s =106 mm2/s 106 cSt(厘斯，cSt) 由于的单位中只有长度和时间量纲，故称为运动粘度。（2）运动粘度：二、液压工作

11、介质的性质恩氏粘度的测定方法恩氏粘度的测定方法：将200mL 温度为t的被测液体装入恩氏粘度计的容器内，让此液体从底部2.8mm的小孔流尽所需时间t1，再测出相同体积温度为20的蒸馏水在同一粘度计流尽所需的时间t2，这两个时间之比即为被测液体在t下的恩氏粘度，即 单位（时间的比值）无量纲恩氏粘度与运动粘度之间的换算关系式： 式中： 的单位为m2/s。 610)31.631.7(EE21/ttE （3）相对粘度相对粘度：它是采用特定的粘度计在规定的条件下测量出来的粘度。又称条件粘度。二、液压工作介质的性质 其它特性：液压油还有其他一些性质，如稳定性、抗泡沫性、抗乳化性、防锈性、润滑性、以及相容性等。4、粘度的影响因素、粘度的影响因素 ： 温度和压力w 液压油的粘度对温度的变化十分敏感。当油温升高时，其粘度显著下降，这一特性称为油液的粘温特性。 w 粘温特性好的液压油，粘度随温度的变化较小。w 压力增大时，粘度增大。但在一般的液体系统使用的压力范围内，粘度变化的数值很小，可以忽略不计。三、对液压工作介质的要求1、合适的粘度和较好的粘温特性。2、质地纯净、杂质少。3、抗氧化性、抗泡沫性好，体积膨胀系数小，具有良好的稳定性。4、绿色环保，价格便宜。四、液压工作介质的选择1、选择液压油的类型。(工作场合)2、选择液压油的牌号。（粘度）w 液压系统的工作压力。 w 运动速度。 w