一章液压传动概述-本章主要内容为ppt课件

1、1 本章主要内容为本章主要内容为 ： 液压传动的定义 ；液压传动的任务原理及系统构成 ；液压传动的优缺陷； 液压传动的任务介质 。21.1液压传动定义与开展概略液压传动定义与开展概略 1.1.1 液压传动的定义液压传动的定义 一部完好的机器是由原动机、传动机构及控制部分、任务机含辅助安装组成。 传动机构通常分为机械传动、电气传动和流体传动机构。 流体传动是以流体为任务介质进展能量转换、传送和控制的传动。它包括液压传动、液力传动和气压传动。液压传动和液力传动均是以液体作为任务介质来进展能量传送的传动方式。 液压传动主要是利用液体的压力能来传送能量； 液力传动那么主要是利用液体的动能来传送能量。

2、31.1.1 液压传动的定义液压传动的定义 液压传动Hydraulics是以液体为任务介质，经过驱动安装将原动机的机械能转换为液压的压力能，然后经过管道、液压控制及调理安装等，借助执行安装，将液体的压力能转换为机械能，驱动负载实现直线或回转运动。 ？ 那么，究竟什么是液压传动呢？ 41.1.1 液压传动的定义液压传动的定义 管道 如下图的系统中，有两个不同直径的液压缸2和4，且缸内各有一个与内壁严密配合的活塞1和5。假设活塞在缸内自在滑动无摩擦力，且液体不会经过配合面产生走漏。缸2、4下腔用一管道3连通，其中充溢液体。这些液体是密封在缸内壁、活塞和管道组成的容积中的。泵缸51.1.1 液压传动

3、的定义液压传动的定义 泵缸61.1.1 液压传动的定义液压传动的定义 泵缸71.1.1 液压传动的定义液压传动的定义 81.1.1 液压传动的定义液压传动的定义 压力取决于负载压力取决于负载 仍回到前面的简化模型为了能提升重物W，必需在活塞1上施加自动力F1,这时，重物W就是任务的负载。假设活塞5上作用的W为0假设任务负载为W假设液压缸4和活塞5被一容器取代活塞活塞5 5上作用的上作用的W W为为00 在不计活塞磨擦力和活在不计活塞磨擦力和活塞自重的情况下，此时系统塞自重的情况下，此时系统的液压力回是多少呢？的液压力回是多少呢？ 很明显在活塞很明显在活塞5 5下的压力下的压力 这时活塞这时活塞

4、1 1下下的压力的压力 ， 自动力自动力F1F1只能为只能为0 0，也就是，也就是说自动力是加不上去的。说自动力是加不上去的。022AWP021 PP泵缸1234A15A291.1.1 液压传动的定义液压传动的定义 压力取决于负载压力取决于负载 仍回到前面的简化模型为了能提升重物W，必需在活塞1上施加自动力F1,这时，重物W就是任务的负载。假设活塞5上作用的W为0假设任务负载为W假设液压缸4和活塞5被一容器取代泵缸1234A15A2101.1.1 液压传动的定义液压传动的定义 假设简化模型中液压缸4和活塞5被一容器取代：如下图。 在活塞1上施加F1的力后，假设容器4、管路3、液压缸2及活塞1有

5、足够的压强，就可以以为任务负载是无穷大的，那么，系统中的液体压力将为： 根据帕斯卡原理，该压力P1将在这个封锁的液体间等值传送，管道3和容器4内各点都将产生大小和P1相等的液体压力。111AFP 1缸2A1A234111.1.1 液压传动的定义液压传动的定义 压力取决于负载压力取决于负载 仍回到前面的简化模型为了能提升重物W，必需在活塞1上施加自动力F1,这时，重物W就是任务的负载。假设活塞5上作用的W为0假设任务负载为W假设液压缸4和活塞5被一容器取代泵缸1234A15A2121.1.1 液压传动的定义液压传动的定义 Q运动速度取决于流量运动速度取决于流量请看右以下图，由图可知： 活塞1向下

6、挪动h1,经过液体的能量传输，将使活塞5上升一段间隔h2，很显然h1h2。 由于不存在泄露及忽略液体的可紧缩性，所以在t时间里从液压缸2中挤出的液体体积 ，将等于经过管道3挤入液压缸4的体积 。即：两边同除：那么thAthA2211111hAV 222hAV 2211hAhAv2缸2A1A234h1h21131.1.1 液压传动的定义液压传动的定义 下面引见一个概念：流量Q(Flow)。 单位时间内从液压缸2中排出的液体体积或挤入液压缸4的体积称为流量Q(Flow)。那么，上式 本质上就是说排出液压缸2的流量等于挤入液压缸4的流量。thAthA2211由上式可得负载的运动速度 。那么：活塞5的

7、运动速度只取决于液压缸4的流量。即：在液压系统中执行机构的速度只取决于流量。22AQv v2缸2A1A234h1h2141.1.1 液压传动的定义液压传动的定义 液压系统中，功率表达式N=pQ，压力p和流量Q是液压传动中最根本也是最重要的参数。由于N1=N2=pQ不思索任何损失，因此液压系统中的能量传输和转换是守恒的，满足能量守恒定律。能量的表示方法能量的表示方法由于由于 帕斯卡原理帕斯卡原理及及活塞活塞1的输入功率：的输入功率：活塞活塞5的输入功率：的输入功率：211AWAF2211vAvApQAQpAvFN11111pQAQpAvFN22222v2缸2A1A234h1h21151.1.2

8、液压传动的开展概略液压传动的开展概略 从17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理，18世纪末英国制成第一台水压机算起，液压传动已有23百年的历史。 第二次世界大战前后，胜利地将液压传动安装用于舰艇炮塔转向器，其后出现了液压六角车床和磨床，一些通用机床到本世纪30年代才用上了液压传动。 泵缸161.1.2 液压传动的开展概略液压传动的开展概略 近30年来，由于原子能技术、航空航天技术、控制技术、资料科学、微电子技术等学科的开展，再次将液压技术推向前进，使它开展成为包括传动、控制、检测在内的一门完好的自动化技术，在国民经济的各个部门都得到了运用，如工程机械、数控加工中心、冶金自动线等。 采用液压传动的程

9、度已成为衡量一个国家工业程度的重要标志之一。 171.2液压传动的任务原理及系统构成液压传动的任务原理及系统构成 1.2.1液压传动系统的任务原理液压传动系统的任务原理 181.2.1液压传动系统的任务原理液压传动系统的任务原理 液压千斤顶 在杠杆上没有作用力时,负载可以停顿在恣意位置;在液压缸行程范围内 ,可以将负载提升到恣意位置。 其实液压千斤顶是前面讨论过的简化模型的进一步完善，它具有以下一些简化摸型所不具备的功能：191.2.1液压传动系统的任务原理液压传动系统的任务原理 201.2.1液压传动系统的任务原理液压传动系统的任务原理 油缸油缸执行元件执行元件手动油泵手动油泵油源油源 液压

10、千斤顶的系统中，小缸、小活塞以及单向阀4和7组合在一同，就可以不断从油箱中吸油和将油压入大缸，这个组合体的作用是向系统中提供一定量的压力油液，称为液压泵。 大活塞和缸用于带动负载，使之获得所需运动及输出力，这个部分称为执行机构。 放油阀门11的启闭决议执行元件能否向下运动，是一个方向控制阀。 另外，要进展动力传输必需借助液压传动介质。211.2.1液压传动系统的任务原理液压传动系统的任务原理 191817161415139112143657810121615911磨床任务台液压系统磨床任务台液压系统 磨床任务台磨床任务台 磨床任务时，要求其任务台程度往复运动。 实现任务台程度往复运动控制的是一

11、套液压控制系统，如下图是一台磨床的液压系统构造原理图。22磨床任务台磨床任务台液压系统液压系统 液压缸液压缸液压泵液压泵节流阀节流阀换向阀换向阀油箱油箱191817161415139112143657810121615911磨床任务台磨床任务台23磨床任务台液压系统磨床任务台液压系统 磨床的液压系统任务时，液压泵4的动力是由电机驱动的,其作用是向系统提供一定流量的压力油。 该泵是由一对相互啮合的齿轮来完成吸油和排油过程的，是一种齿轮泵。虽然，它的构造和千斤顶的手动泵不同，且动力是由电机驱动的，但其功能都一样，都是向系统提供具有一定流量和压力的油液。1-油箱；2-过滤器；3,12,14-回油管；

12、4-液压泵；5-弹簧；6-钢球；7-溢流阀；8,10-压力油管；9-手动换向阀；11,16-换向手柄；13-节流阀；15-换向阀；17-活塞；18-液压缸；19-任务台 图1.1磨床任务台液压传动系统 任务原理 191817161415139112143657810121615911磨床任务台磨床任务台液压泵液压泵油箱油箱24磨床任务台液压系统磨床任务台液压系统 图1.1磨床任务台液压传动系统 任务原理 191817161415139112143657810121615911磨床任务台磨床任务台1-油箱；2-过滤器；3,12,14-回油管；4-液压泵；5-弹簧；6-钢球；7-溢流阀；8,10-

13、压力油管；9-手动换向阀；11,16-换向手柄；13-节流阀；15-换向阀；17-活塞；18-液压缸；19-任务台 液压缸液压缸 由液压泵输入的压力油经过手动换向阀11，节流阀13、换向阀15进入液压缸18的左腔，推进活塞17和任务台19向右挪动，液压缸18右腔的油液经换向阀15排回油箱。 节流阀节流阀换向阀换向阀25磨床任务台液压系统磨床任务台液压系统 液压缸液压缸 当手动换向阀15换向后，液压油进入液压缸18的右腔，推进活塞17和任务台19向左挪动。 磨床任务台磨床任务台191817161415139112143657810121615911换向阀换向阀 当节流阀开大时，进入液压缸18的油

14、液增多，任务台的挪动速度增大；当节流阀关小时，任务台的挪动速度减小。 节流阀节流阀26磨床任务台液压系统磨床任务台液压系统 磨床任务台磨床任务台换向阀换向阀 假设将手动换向阀9转换成如图11C所示的形状，液压泵输出的油液经手动换向阀9流回油箱，这时任务台停顿运动，液压系统处卸荷形状。19181716141513911214365781012161591127磨床任务台液压系统磨床任务台液压系统 磨床任务台磨床任务台溢流阀溢流阀191817161415139112143657810121615911 液压系统中任务的零部件都有一定的承载范围，当系统的任务压力超越这个承载范围时，就能够会出现平安事

15、故，如管道爆裂、电机过热奈至烧毁等。 液压系统普通采用设置平安阀的方法，来限制系统的最大任务压力，维护人生设备的平安。28磨床任务台液压系统磨床任务台液压系统 磨床任务台磨床任务台溢流阀溢流阀 除了前面讨论的各个环节外，液压系统要能正常任务，还必需有储存油的容器油箱，有衔接各元器件的管道，还得有过滤系统的油液，防止杂质进入泵和液压系统的过滤器，另外还有蓄能器，压力表等。191817161415139112143657810121615911291.2.2液压传动系统的组成液压传动系统的组成 从千斤顶和磨床的液压系统组成 和任务原理可以看出，液压系统普通有以下几个部分组成：动力元件动力元件传动介

16、质传动介质控制元件控制元件辅助元件辅助元件执行元件执行元件301.2.2液压传动系统的组成液压传动系统的组成 从图1.1可以看出，液压传动是以液体作为任务介质来进展任务的，一个完好的液压传动系统由以下几部分组成： l液压泵动力元件：是将原动机所输出的机械能转换成液体压力能的元件，其作用是向液压系统提供压力油，液压泵是液压系统的心脏。 2执行元件：把液体压力能转换成机械能以驱开任务机构的元件，执行元件包括液压缸和液压马达。 3控制元件：包括压力、方向、流量控制阀，是对系统中油液压力、流量、方向进展控制和调理的元件。如换向阀15即属控制元件。 4辅助元件：上述三个组成部分以外的其它元件，如：管道、

17、管接头、油箱、滤油器等为辅助元件。 311.2.3 液压系统的图形符号液压系统的图形符号 图11a所示的液压系统图是一种半构造式的任务原理图。它直观性强，容易了解，但难于绘制。 在实践任务中，除少数特殊情况外，普通都采用液压与气动图形符号参看附录来绘制，如图12所示。 9108765321432191817161415139112143657810121615911图1.1磨床任务台液压传动系统 任务原理91087653214 图1.2用图形符号表示的磨床任务台液压系统图 l-油箱；2-过滤器；3-液压泵； 4-溢流阀； 5-手动换向阀；6-节流阀；7-换向间； 8-活塞；9-液压缸 液压缸液

18、压缸液压缸液压缸换向阀换向阀换向阀换向阀节流阀节流阀节流阀节流阀液压泵液压泵液压泵液压泵溢流阀溢流阀溢流阀溢流阀油箱油箱油箱油箱33 图形符号表示元件的功能，而不表示元件的详细构造和参数；反映各元件在油路衔接上的相互关系，不反映其空间安装位置；只反映静止位置或初始位置的任务形状，不反映其过渡过程。 91 087653214液压缸液压缸液压泵液压泵节流阀节流阀换向阀换向阀油箱油箱溢流阀溢流阀341.3 液压传动的优缺陷液压传动的优缺陷 1.3.1液压传动系统的主要优点液压传动系统的主要优点 液压传动与机械传动、电气传动相比有以下主要优点： 1在同等功率情况下，液压执行元件体积小、构造紧凑。 2液

19、压传动的各种元件，可根据需求方便、灵敏地来布置； 3液压安装任务比较平稳，由于分量轻，惯性小，反响快，液压安装易于实现快速启动、制动和频繁的换向； 4支配控制方便，可实现大范围的无级调速调速范围达2000：1，它还可以在运转的过程中进展调速；351.3.1液压传动系统的主要优点液压传动系统的主要优点 5普通采用矿物油为任务介质，相对运动面可自行光滑，运用寿命长； 6容易实现直线运动； 7既易实现机器的自动化，又易于实现过载维护，当采用电液结合控制甚至计算机控制后，可实现大负载、高精度、远程自动控制。 8液压元件实现了规范化、系列化、通用化，便于设计、制造和运用。 361.3.2 液压传动系统的

20、主要缺陷液压传动系统的主要缺陷 1液压传动不能保证严厉的传动比，这是由于液压油的可紧缩性和走漏呵斥的。 2任务性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下任务。 3由于流体流动的阻力损失和走漏较大，所以效率较低。假设处置不当，走漏不仅污染场地，而且还能够引起火灾和爆炸事故。 4为了减少走漏，液压元件在制造精度上要求较高，因此它的造价高，且对油液的污染比较敏感。371.4 液压传动的任务介质液压传动的任务介质 1.4.1 液压系统对任务介质的要求液压系统对任务介质的要求 液压任务介质普通称为液压油。液压介质的性能对液压系统的任务形状有很大影响，对液压系统对任务介质的根本要求如下： l

21、有适当的粘度和良好的粘温特性。 粘度是选择任务介质的首要要素。液压油的粘性，对减少间隙的走漏、保证液压元件的密封性能都起着重要作用。 液压介质粘度用运动粘度 表示。在国际单位制中的 单位是 ，而在适用上油的粘度用 cSt，厘沲表示。sm /2smm /2 粘度是液压油液划分牌号的根据。按国标GB/T3141-94所规定，液压油产品的牌号用粘度的等级表示，即用该液压油在40时的运动粘度中心值表示。参见书：表1.1 38 一切任务介质的粘度都随温度的升高而降低，粘温特性好是指任务介质的粘度随温度变化小，粘温特性通常用粘度指数表示。 普通情况下，在高压或者高温条件下任务时，为了获得较高的容积效率，不

22、使油的粘度过低，应采用高牌号液压油；低温时或泵的吸入条件不好时压力低，阻力大，应采用低牌号液压油。 2氧化安定性和剪切安定性好。 3抗乳化性、抗泡沫性好。 4闪点、燃点要高，能防火、防爆。 5有良好的光滑性和防腐蚀性，不腐蚀金属和密封件。 6对人体无害，本钱低。 391.4.2 1.4.2 液压介质的种类液压介质的种类 液压传动介质按照GB/T7631.2-87等效采用ISO 6743/4进展分类，主要有石油基液压油和难燃液压液两大类。 1.4.2.1 1.4.2.1 石油基液压油石油基液压油 1L-HL液压油又名普通液压油：采用精制矿物油作根底油，参与抗氧、抗腐、抗泡、防锈等添加剂调合而成，

23、是当前我国供需量最大的主种类，用于普通液压系统，但只适于0 以上的任务环境。其牌号有：HL32、HL46、HL68。在其代号L-HL中，L代表光滑剂类，H代表液压油，L代表防锈、抗氧化型，最后的数字代表运动粘度。 40 2L-HM液压油抗磨液压油，M代表抗磨型：其根底油与普通液压油同，加有极压抗磨剂，以减少液压件的磨损。适用于-15以上的高压、高速工程机械和车辆液压系统。 其牌号有：HM32、HM46、HM68、HMI00、HM150 3L-HG液压油又名液压一导轨油：除普通液压油所具有的全部添加剂外，还加有油性剂，用于导轨光滑时有良好的防爬性能。适用于机床液压和导轨光滑合用的系统。 41 4L-HV液压油又