气液压传动1_绪论

1、曹湧华东理工大学机械工程学院一、传动的基本概念一、传动的基本概念 机器的组成 辅助系统辅助系统原动机部分原动机部分传动部分传动部分执行机构执行机构控制系统控制系统+原动机：整机的动力源，提供系统所需的驱动功率。原动机：整机的动力源，提供系统所需的驱动功率。 蒸汽机蒸汽机、内燃机内燃机、电动机电动机+ 传动部分：传动部分： 将原动机的机械动力提供给执行机构，并改将原动机的机械动力提供给执行机构，并改变原有运动的形式变原有运动的形式、方向和大小。方向和大小。+ 执行机构：执行机构： 实现机器所需的功能和动作。实现机器所需的功能和动作。+ 控制系统：控制系统： 控制和调整机器的运行状态。控制和调整机

2、器的运行状态。电力拖动控制电力拖动控制、电气自动控制电气自动控制、电液控制电液控制+ 辅助系统：辅助系统： 机器的润滑、显示、照明、保护等。机器的润滑、显示、照明、保护等。传动的类型 流体传动流体传动电力传动电力传动机械传动机械传动传动的类型传动的类型依靠压缩气体传递动力依靠压缩气体传递动力气压传动：气压传动：力力依靠液体压力能传递动依靠液体压力能传递动液压传动：液压传动：力力依靠液体流速能传递动依靠液体流速能传递动液力传动：液力传动：流体传动流体传动一、液压（气压）传动定义一、液压（气压）传动定义 液压与气压传动是以有压流体（压力油或液压与气压传动是以有压流体（压力油或压缩空气）为能源介质，

3、来实现各种机械的传压缩空气）为能源介质，来实现各种机械的传动和自动控制的学科。动和自动控制的学科。液压系统工作介质液压系统工作介质液压油液压油气压系统工作介质气压系统工作介质压缩空气压缩空气二、液压传动的工作原理二、液压传动的工作原理 在液压传动系统中，是依靠工作介质的压在液压传动系统中，是依靠工作介质的压力能来传递动力。力能来传递动力。 输出力的产生输出力的产生液体的静压力液体的静压力运动的产生运动的产生液体的流动液体的流动三、典型液压传动系统的工作过程三、典型液压传动系统的工作过程机床工作台液压传动系统机床工作台液压传动系统二位三通手动二位三通手动换向阀的作用：换向阀的作用：打开打开/ /

4、关闭关闭传动系统传动系统 二位三通二位三通手动换向阀拉手动换向阀拉向左侧时，液向左侧时，液压泵输出压力压泵输出压力油经该阀流回油经该阀流回油箱，系统停油箱，系统停止。止。三、典型液压传动系统的工作过程三、典型液压传动系统的工作过程机床工作台液压传动系统机床工作台液压传动系统二位五通手动换二位五通手动换向阀的作用：向阀的作用：控制液压缸运动方向控制液压缸运动方向 二位五通手二位五通手动换向阀拉向右动换向阀拉向右侧时，液压泵输侧时，液压泵输出压力油通入液出压力油通入液压缸左腔，液压压缸左腔，液压缸向右侧移动。缸向右侧移动。三、典型液压传动系统的工作过程三、典型液压传动系统的工作过程机床工作台液压传

5、动系统机床工作台液压传动系统二位五通手动换二位五通手动换向阀的作用：向阀的作用：控制液压缸运动方向控制液压缸运动方向 二位五通手二位五通手动换向阀拉向左动换向阀拉向左侧时，液压泵输侧时，液压泵输出压力油通入液出压力油通入液压缸右腔，液压压缸右腔，液压缸向左侧移动。缸向左侧移动。系统的能量转换过程系统的能量转换过程驱动设备驱动设备机械能机械能表现形式表现形式转矩转矩 角速度角速度液压油的液压油的压力能压力能液压泵液压泵液压系统输出液压系统输出的机械能的机械能液压缸表现形式表现形式压力压力 流量流量表现形式表现形式力力 速度（转矩速度（转矩 角速度）角速度）四：液压四：液压(气压气压)传动系统的组

6、成传动系统的组成能源装置：能源装置：将驱动装置的机械能转化成液将驱动装置的机械能转化成液压油压油(压缩空气压缩空气)压力能的液压元件压力能的液压元件 液压泵、液压泵、空压机空压机空气压缩机空气压缩机内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵执行元件：执行元件：将液压油将液压油(压缩空气压缩空气)的压力能转化成的压力能转化成系统输出的系统输出的 机械能的液压机械能的液压(气压气压)元件元件 液压缸液压缸、气缸、气缸、液压马达、气动马达。液压马达、气动马达。气缸气缸液压马达液压马达控制调节装置：控制调节装置：对液压对液压(气压气压)系统的压力、流量、系统的压力、流量、介质流动向进行调节控制的元件介质流动向进行调节控

7、制的元件 各类液压各类液压(气气压压)阀阀电磁换向阀电磁换向阀溢流溢流/顺序阀顺序阀压力继电器压力继电器节流阀节流阀辅助元件：辅助元件：油箱、油管、接头、过滤器、蓄能油箱、油管、接头、过滤器、蓄能器和压力计等在系统中起辅助作用，却不可或器和压力计等在系统中起辅助作用，却不可或缺的元件。缺的元件。液压(气压)辅助元件工作介质：工作介质：系统中用以传递系统中用以传递动力动力和和信号信号的的流体，即液压油和压缩空气。流体，即液压油和压缩空气。压缩空气的净化与储存液压油及油源装置五、液压传动系统的特点五、液压传动系统的特点1.液压传动系统是以液体为传输介质(通常为液压油)。2.液压传动必须在密闭的容器

8、内进行。3.液压传动是依靠液体的压力能来传递动力，其中力或力矩是由液体的静压力来传递的；速度或角速度是由液体的流量传递的。4.液压传动系统中液体压力的形成和大小是由负载决定的。六、液压传动系统职能符号六、液压传动系统职能符号 在设计和分析液压或气动回路时，将各个液压或气动元件进行简化，舍却其具体结构，而突出其作用和功能，就形成了液压或气动元件的职能符号图。系统职能符号图中各液压元件均处于静止位置系统职能符号图中各液压元件均处于静止位置( (不工作时不工作时) )在液压系统的职能符号图中，一些特殊的非标液压元件，在液压系统的职能符号图中，一些特殊的非标液压元件，允许用其结构原理图代替。允许用其结

9、构原理图代替。机床工作台液压传动系统的职能符号图七：液压传动应用与发展七：液压传动应用与发展液压传动的发展概况液压传动的发展概况 液压传动已经有二三百年的历史。液压传动已经有二三百年的历史。17世纪中叶，帕斯卡提世纪中叶，帕斯卡提出静压传递原理，到出静压传递原理，到18世纪末，英国制成第一台水压机。世纪末，英国制成第一台水压机。19世纪末，德国制成了液压龙门刨床；美国制成了液压转塔车世纪末，德国制成了液压龙门刨床；美国制成了液压转塔车床和磨床。液压传动技术真正的成熟发展时期是在床和磨床。液压传动技术真正的成熟发展时期是在20世纪中世纪中叶，随着科技的发展，液压传动技术与计算机叶，随着科技的发展

10、，液压传动技术与计算机、自动化等技自动化等技术紧密融合，逐步渗入到国民经济的各个领域并向着高压术紧密融合，逐步渗入到国民经济的各个领域并向着高压、高速高速、高效高效、低能耗和高度集成化的方向发展。低能耗和高度集成化的方向发展。 我国液压工业始于我国液压工业始于20世纪世纪50年代，最初用于机床和锻压年代，最初用于机床和锻压设备，后用于拖拉机等工程机械。设备，后用于拖拉机等工程机械。1964年开始从国外引进液年开始从国外引进液压元件生产技术，并同时自行设计液压产品。现今我国液压压元件生产技术，并同时自行设计液压产品。现今我国液压工业已取得了长足进展，液压元件已形成系列，并在各个工工业已取得了长足

11、进展，液压元件已形成系列，并在各个工业领域中得到了广泛的应用。业领域中得到了广泛的应用。 液压传动的优缺点液压传动的优缺点过载保护。过载保护。使用安全可靠，可实现使用安全可靠，可实现便，易于实现自动化。便，易于实现自动化。操作简单，调整控制方操作简单，调整控制方换向。换向。运动稳定，可实现频繁运动稳定，可实现频繁执行元件反应速度快，执行元件反应速度快，实现无级调速。实现无级调速。调速范围宽，可方便的调速范围宽，可方便的下）。下）。（同等输出功率的条件（同等输出功率的条件可实现较大动力的输出可实现较大动力的输出主要优点主要优点5.4.3. 2.1.高，需组织专业化生产高，需组织专业化生产液压元件

12、的制造精度较液压元件的制造精度较，低温的环境中，低温的环境中变化敏感，不宜用于高变化敏感，不宜用于高液压传动系统对油温的液压传动系统对油温的率较低率较低功率损失因素，因此效功率损失因素，因此效液压传动系统存在较多液压传动系统存在较多染染泄漏，从而造成环境污泄漏，从而造成环境污以液体为工作介质，易以液体为工作介质，易主要缺点主要缺点液压传动在工程领域的应用液压传动在工程领域的应用行业名称行业名称应用场所举例应用场所举例机床工业机床工业自动车床自动车床、组合机床、数控机床、组合机床、数控机床工程机械工程机械挖掘机挖掘机、装载机、推土机、压路机、铲运机、装载机、推土机、压路机、铲运机起重运输机械起重

13、运输机械叉车叉车、龙门吊、装卸机械、皮带运输机、龙门吊、装卸机械、皮带运输机矿山机械矿山机械凿岩机凿岩机、开采机、破碎机、提升机，液压支架、开采机、破碎机、提升机，液压支架建筑机械建筑机械打桩机打桩机、液压千斤顶、平地机、液压千斤顶、平地机农业机械农业机械联合收割机联合收割机、拖拉机、农具悬挂系统、拖拉机、农具悬挂系统冶金机械冶金机械压力机压力机、轧钢机、电炉炉顶及电极升降机、轧钢机、电炉炉顶及电极升降机轻工机械轻工机械注塑机注塑机、打包机、校直机、橡胶硫化机、造纸机、打包机、校直机、橡胶硫化机、造纸机汽车工业汽车工业平板车平板车、自卸式小车、高空作业车、汽车转向器、自卸式小车、高空作业车、汽

14、车转向器智能机械智能机械机器人机器人、折臂式小汽车装卸器、模拟驾驶舱、折臂式小汽车装卸器、模拟驾驶舱航空航空、航天工业航天工业飞机起落架、舱门等飞机起落架、舱门等军事工业军事工业舰艇用炮塔转位器舰艇用炮塔转位器、高炮瞄准系统、雷达转向器、高炮瞄准系统、雷达转向器观看教学影片观看教学影片液压传动系统在机械制造与加工领域的应用液压传动系统在机械制造与加工领域的应用液压锻液压锻压机压机液压剪板机液压剪板机液液压压刀刀架架液液压压车车床床液压传动系统在工程机械领域的应用液压传动系统在工程机械领域的应用液压支架液压支架液压吊车液压吊车挖掘机挖掘机推土机推土机液压传动系统在小型工程领域的应用液压传动系统在小型工程领域的应用液液压压叉叉车车液液压压千千斤斤顶顶液压举升机液压举升机液压校直机液压校直机各各类类常常见见液液压压站站 气压传动的优缺点气压传动的优缺点 环境适应性强。环境适应性强。维护简单，使用安全，维护简单，使用安全，简单方便。简单方便。工作压力低，元件制造工作压力低，元件制造与控制。与控制。小，适合于远距离传输小，适合于远距离传输介质粘性低，阻力损失介质粘性低，阻力损失自动化系统。自动化系统。动作灵敏，广泛应用于动作灵敏，广泛应用于执行元件响应速度快，执行元件响应速度快，。需专门的循环回收装置需专门的循环回收装置工作介质取用方便，无工作介质取用方便，无主要优点