模块一液压传动基础知识

1、任务任务1 1 认识液压传动系统认识液压传动系统任务任务2 2 拆弯机液压动力元件的拆弯机液压动力元件的 选择选择模块一模块一 液压传动基础知识液压传动基础知识 及动力元件及动力元件任务任务1 1 认识液压传动系统认识液压传动系统教学目标教学目标1.认识液压传动系统的组成2.掌握液压传动系统的工作原理3.熟悉液压传动的工作特点注塑机 注塑机注射系统向模具注射塑料的过程中，需要注塑机注射系统向模具注射塑料的过程中，需要对模具的动模和定模之间施加很大的力使模具处于锁对模具的动模和定模之间施加很大的力使模具处于锁紧状态，而当注射结束后，又要将模具分开以便能取紧状态，而当注射结束后，又要将模具分开以便

2、能取出制件，完成这一工作的机构称为出制件，完成这一工作的机构称为锁模机构锁模机构。那么，。那么，在注射机中采用了什么样的在注射机中采用了什么样的传动方式传动方式来完成这一工作来完成这一工作过程呢？这种方式有什么优点？过程呢？这种方式有什么优点？任务分析任务分析 注塑机的锁模机构在工作时有两个最主要注塑机的锁模机构在工作时有两个最主要的要求：一是要求整个的要求：一是要求整个工作非常平稳工作非常平稳，以防止，以防止在锁模过程中模具的动模和定模之间发生大的在锁模过程中模具的动模和定模之间发生大的冲击造成模具的损坏，二是要求冲击造成模具的损坏，二是要求锁模力足够大锁模力足够大且能很方便地根据需要且能很

3、方便地根据需要进行进行调节。通常可以采调节。通常可以采用液压传动方式来达到上述要求。用液压传动方式来达到上述要求。一、注塑机锁模机构液压传动一、注塑机锁模机构液压传动系统系统工作过程工作过程 初始状态：初始状态：液压泵3由电动机带动从油箱1中吸油，然后将具有压力能的油液输送到管路，油液通过节流阀4和管路流至换向阀6。当阀芯处于图示位置（中间位置）时，这时阀口P、A、B、T互不相通，此时液压缸里没有压力油输入，活塞9不产生运动。 锁模工作状态：锁模工作状态：电磁线圈7通电时，阀芯向左移动（左位工作），这时阀口P和A相通、阀口B和T相通，压力油经P口流入换向阀6，经A口流入液压缸8的左腔，活塞9在

4、液压缸左腔压力油的推动下向右移动并带动锁模机构的机械装置完成锁模动作，而液压缸右腔的油则经B口和T口回到油箱1。 开模工作状态：开模工作状态：电磁线圈10通电，阀芯向右移动（右位工作），这时阀口P和B相通，阀口A和T相通，压力油通过换向阀6的B口流入液压缸的右腔，活塞9在液压缸右腔压力油的推动下向左移动，并带动锁模机构的机械装置完成开模动作，而液压缸左腔的液压油则通过阀口A和T流回油箱1。注塑机锁模机构液压传动系统二、液压二、液压传动传动系统的组成系统的组成 一个完整的液压传动系统由五个相联系的部分组成，分别叫做动力元一个完整的液压传动系统由五个相联系的部分组成，分别叫做动力元件、控制元件、执

5、行元件、辅助元件和传动介质件、控制元件、执行元件、辅助元件和传动介质。锁模机构液压系统的组成组成部分组成部分典型元件典型元件动力元件动力元件液压泵液压泵3 3控制元件控制元件节流阀节流阀4 4溢流阀溢流阀5 5三位四通电磁换向阀三位四通电磁换向阀6 6执行元件执行元件液压缸液压缸8 8辅助元件辅助元件油箱、油管、过滤器油箱、油管、过滤器2 2传动介质传动介质液压油液压油三、液压传动的工作特点三、液压传动的工作特点1. 1. 传递运动均匀传递运动均匀平稳平稳，负载变化时速度较稳定，负载变化时速度较稳定。2. 2. 液压装置易于实现过载保护液压装置易于实现过载保护借助于设置借助于设置溢流阀等元件溢

6、流阀等元件，自动防，自动防止过载，避免发生事故止过载，避免发生事故。3. 3. 液压传动容易液压传动容易实现自动化实现自动化借助各种控制阀，特别是采用液压控借助各种控制阀，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，而且可以实现遥控以实现遥控。4. 4. 液压元件已实现了液压元件已实现了标准化、系列化和通用化标准化、系列化和通用化，也易于设计和组织专业，也易于设计和组织专业性大批量生产，从而可提高生产率性大批量生产，从而可提高生产率和和产品质量产品质量、降低成本。降低成本。5. 5. 液压系统中存在漏

7、油等问题，会影响运动的平稳性和正确性，使液液压系统中存在漏油等问题，会影响运动的平稳性和正确性，使液压传动不能保证严格的压传动不能保证严格的传动比传动比。液压技术的应用范围液压技术的应用范围知识知识链接链接 由于液压技术有许多突由于液压技术有许多突出的优点，因此，从民用到出的优点，因此，从民用到国防，由一般传动到精确度国防，由一般传动到精确度很高的控制系统，液压技术很高的控制系统，液压技术都得到了广泛的应用。都得到了广泛的应用。近几年，近几年，又又在太阳跟踪系在太阳跟踪系统、海浪模拟装置、船舶驾统、海浪模拟装置、船舶驾驶模拟器、地震再现装置驶模拟器、地震再现装置、火箭助飞发射装置、宇航环火箭助

8、飞发射装置、宇航环境模拟和高层建筑防震系统境模拟和高层建筑防震系统及紧急刹车装置等设备中，及紧急刹车装置等设备中，采用了液压技术。采用了液压技术。教学目标教学目标1.掌握齿轮泵的主要性能参数2.掌握齿轮泵的结构和工作原理3.掌握液压泵的选择方法任务任务2 2 拆弯机液压动力元件的拆弯机液压动力元件的 选择选择拆弯机拆弯机 下图为由下图为由液压传动驱动的折弯机液压传动驱动的折弯机, ,薄板工件的弯曲成形是由液薄板工件的弯曲成形是由液压缸带动压力头向下运动实现的，工作时液压系统液压油的最大流压缸带动压力头向下运动实现的，工作时液压系统液压油的最大流量为量为18L/min18L/min，最大工作压力

9、，最大工作压力为为18kgf/cm18kgf/cm2 2 ，通过任务，通过任务1 1的学习，的学习，现现已已知道，向液压系统提供动力源的是动力元件（液压泵），本任务知道，向液压系统提供动力源的是动力元件（液压泵），本任务要求能够选择满足折弯机液压系统工作要求的动力元件。要求能够选择满足折弯机液压系统工作要求的动力元件。任务分析任务分析 拆弯机在压制拆弯机在压制薄板薄板时，要使薄板在压头时，要使薄板在压头向下运动的作用下产生变形从而得到所需要向下运动的作用下产生变形从而得到所需要的形状，就要求的形状，就要求进入液压缸的压力油的压力进入液压缸的压力油的压力和流量能使液压缸推动压头向下运动并克服和流

10、量能使液压缸推动压头向下运动并克服薄板变形时产生的抗力。向液压缸提供压力薄板变形时产生的抗力。向液压缸提供压力油的是油的是动力元件动力元件（液压泵液压泵），那么液压泵是），那么液压泵是如何为液压系统输出如何为液压系统输出压力油压力油的呢？怎样根据的呢？怎样根据系统要求来选择液压泵呢？系统要求来选择液压泵呢？ 一、一、折弯机液压系统工作过程折弯机液压系统工作过程和液压泵的种类和液压泵的种类 液压泵液压泵6 6输出的压力油输出的压力油进入液压缸进油口进入液压缸进油口1 1后进入后进入液压缸的上工作腔，这时液压缸的上工作腔，这时与活塞杆相连的压头与活塞杆相连的压头4 4向下向下运动，将薄板工件运动，

11、将薄板工件5 5压弯压弯。折弯机的工作原理 液压泵液压泵将原动机（电动机或内燃机）输出的将原动机（电动机或内燃机）输出的机械能转换为机械能转换为工作液工作液体的体的压力能压力能，是一种能量转换装置。常用的液压泵，是一种能量转换装置。常用的液压泵有有齿轮泵、柱塞泵、齿轮泵、柱塞泵、叶片泵叶片泵等等，其中，其中齿轮泵是机床液压系统中最常用的一种液压泵，它具有齿轮泵是机床液压系统中最常用的一种液压泵，它具有结构简单，制造容易、工作可靠、寿命长等优点结构简单，制造容易、工作可靠、寿命长等优点。 齿轮泵齿轮泵柱塞泵柱塞泵叶片叶片泵泵二、二、齿轮泵的结构和工作原理齿轮泵的结构和工作原理 齿轮泵按结构特点主

12、要分为外啮合齿轮泵和齿轮泵按结构特点主要分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。内啮合齿轮泵两种。外啮合齿轮泵外啮合齿轮泵（1 1）外啮合齿轮泵的工作原理）外啮合齿轮泵的工作原理外啮合齿轮泵主要由：外啮合齿轮泵主要由：1 1、44齿轮齿轮 22短轴短轴 33长轴长轴 55前盖板前盖板 66泵体泵体 7 7、99螺钉螺钉 88后盖板等组成后盖板等组成外啮合齿轮泵外啮合齿轮泵 当齿轮按图示方向旋转时，右方吸油室由于相互啮合的轮齿逐渐脱开，当齿轮按图示方向旋转时，右方吸油室由于相互啮合的轮齿逐渐脱开，密封工作容积逐渐增大，形成部分真空，因此油箱中的油液在密封工作容积逐渐增大，形成部分真空，因此油箱中的油

13、液在外界大气压外界大气压力力的作用下，经吸油口进入吸油室，将齿间槽充满，并随着齿轮旋转，把的作用下，经吸油口进入吸油室，将齿间槽充满，并随着齿轮旋转，把油液带到左方压油室内，随着齿轮的相互啮合，压油室密封工作腔容积不油液带到左方压油室内，随着齿轮的相互啮合，压油室密封工作腔容积不断减小，油液便被挤出去，从压油口输送到压力管路中去。断减小，油液便被挤出去，从压油口输送到压力管路中去。油泵在工作时油泵在工作时，吸油和压油是依靠吸油室和压油室吸油和压油是依靠吸油室和压油室的的容积变化来实现的，容积变化来实现的，因此这种泵也叫因此这种泵也叫做做容积泵容积泵。 外啮合齿轮泵输出的流量较均匀、构造简单、工

14、作可靠、维护方便，外啮合齿轮泵输出的流量较均匀、构造简单、工作可靠、维护方便，一般具有一般具有输送流量小和输出压力高输送流量小和输出压力高的特点。通常，齿轮泵多用于输送的特点。通常，齿轮泵多用于输送黏性较黏性较大的液体大的液体，不宜输送黏性较小的液体及含有杂质的液体（影响寿命）。，不宜输送黏性较小的液体及含有杂质的液体（影响寿命）。 （2 2）外啮合齿轮泵的应用场合）外啮合齿轮泵的应用场合二、二、齿轮泵的结构和工作原理齿轮泵的结构和工作原理2 2内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵的工作原理内啮合齿轮泵的工作原理内内啮合齿轮泵啮合齿轮泵内啮合齿轮泵的结构紧凑、尺寸小、质量轻、运转平稳、噪声低，

15、在高转速工作时有较高的容积效率。但在低速、高压下工作时，压力脉动大，容积效率低，所以一般用于中、低压系统。在闭式系统中，常用这种泵作为补油泵。内啮合齿轮泵的缺点是齿形复杂、加工困难、价格较贵，且不适合高速高压的工况。二、二、齿轮泵的结构和工作原理齿轮泵的结构和工作原理齿轮泵型号的表示方法和含义齿轮泵型号的表示方法和含义 各个生产厂家的齿轮泵型号标识都不相同，较为通用的型号及参数各个生产厂家的齿轮泵型号标识都不相同，较为通用的型号及参数含义如下：含义如下：流量（Lmin）低压（25kgf/cm2）泵齿轮二、二、齿轮泵的结构和工作原理齿轮泵的结构和工作原理三、液压泵的选择三、液压泵的选择 选择液压

16、泵时主要要确定液压泵的输油量、工作压力选择液压泵时主要要确定液压泵的输油量、工作压力和结构形式。和结构形式。1 1齿轮液压泵的输油量齿轮液压泵的输油量齿轮液压泵的输油量可根据液压系统所需的最大流量以及系统齿轮液压泵的输油量可根据液压系统所需的最大流量以及系统中的泄漏情况选择，通常按如下公式进行计算：中的泄漏情况选择，通常按如下公式进行计算：2 2齿轮液压泵的工作压力齿轮液压泵的工作压力齿轮液压泵的工作压力按系统中最大工作压力来确定，齿轮液压泵的工作压力按系统中最大工作压力来确定，计算公式如下计算公式如下：3 3齿轮泵的类型齿轮泵的类型主要根据齿轮的特点和应用范围、经济性、使用环境、安放主要根据

17、齿轮的特点和应用范围、经济性、使用环境、安放位置等方面位置等方面，进行分析比较后确定齿轮泵的类型。进行分析比较后确定齿轮泵的类型。Q Q泵泵K K漏漏Q Q最大最大P P泵泵K K压压p p最大最大 拆弯机拆弯机液压泵液压泵的选择：的选择：折弯机作为一般的机床，整个液压系统要求成折弯机作为一般的机床，整个液压系统要求成本较低、维护方便，在压制薄板的工作过程中要求本较低、维护方便，在压制薄板的工作过程中要求运动平稳运动平稳，所以可以选择，所以可以选择外啮齿轮泵作为系统的动力元件，根据计算所得的外啮齿轮泵作为系统的动力元件，根据计算所得的输油量输油量要求和要求和工作压力工作压力要要求，最终选定求，

18、最终选定CB-B-20CB-B-20型外啮合齿轮型外啮合齿轮泵泵作为折弯机液压系统的动力元件。作为折弯机液压系统的动力元件。 折弯机液压系统在结构上较为紧凑，液压管道较短。因此可折弯机液压系统在结构上较为紧凑，液压管道较短。因此可以取。以取。K K漏漏=1.1 , K=1.1 , K压压=1.3=1.3。据此分别计算出齿轮泵的输油量和工作压。据此分别计算出齿轮泵的输油量和工作压力。力。，齿轮泵的输油量为：1.118=19.8（L/min）齿轮泵的工作压力为：Q Q泵泵K K漏漏Q Q最大最大 1.31.318=23.4 （kgf/cm2）P P泵泵K K压压p p最大最大折弯机折弯机液压泵的选

19、择液压泵的选择知识知识链接链接一、液压泵的职能符号及说明一、液压泵的职能符号及说明职能符号职能符号名称名称说明说明单向定量泵单向定量泵输出的油量一定，且输出方向不可改变输出的油量一定，且输出方向不可改变单向变量泵单向变量泵输出的油量可以调节，而输出方向不可改输出的油量可以调节，而输出方向不可改变变双向定量泵双向定量泵输出的油量一定，输出方向可以相互间逆输出的油量一定，输出方向可以相互间逆变变双向变量泵双向变量泵不仅输出的油量可以调节，而且输出方向不仅输出的油量可以调节，而且输出方向也可以逆变也可以逆变知识知识链接链接二、液压传动中的几个重要参数二、液压传动中的几个重要参数1. 压力压力液体在单

20、位面积上所受的法向力称为压力，通常用液体在单位面积上所受的法向力称为压力，通常用p p表示，表示，p=FAp=FA 2.流量流量单位时间内流过某一通道截面的液体体积称为流量。通常所说的流量是指平均流量，用表示。单位时间内流过某一通道截面的液体体积称为流量。通常所说的流量是指平均流量，用表示。即即=Vt=Vt常用压力单位换算表牛顿/米2公斤力/米2公斤力/厘米2巴(bar)标准大气压(atm)毫米水柱毫米水银柱0oC磅/英寸2(帕斯卡)(kgf/m2)(kgf/cm2)4oC(mmH2O)(mmHg)(lb/in2,psi)(N/m2)(Pa)牛顿/米2(帕斯卡)10.10197210.197210-6110-50.98692310-50.1019727.5006210-3145.03810-6(N/