液压及气动基本知识

1、上章回顾 机械传动 利用机械方式（构件的回转运动）来传递动力和运动 类型： 1、摩擦传动 靠构件间的摩擦力传递动力，如带传动。适合轴间距较大的传动场合，过载打滑，能起到缓冲和保护传动装置的作用。但这种传动一般不能用于大功率的场合，也不能保证准确的传动比。 2、啮合传动 靠主动件与从动件的直接啮合或借助中间件啮合传递动力或运动，包括链传动、齿轮传动、蜗杆传动等。啮合传动能够用于大功率的场合，传动比准确，但一般要求较高的制造精度和安装精度。 应用 机械传动在机械工程中应用非常广泛 工作失效、安装与维护 齿轮传动 失效形式：齿面点蚀、胶合、磨损和轮齿折断 齿轮装配 齿轮传动的润滑气动公交车门液压伸缩

2、臂气动机械抓手气压传动与液压传动气动与液压气动与液压 气压传动、液压传动的应用很广，在许多场合可替代机械传动气压传动与液压传动是以气体或液体作介质来传递运动和动力工作执行机构（元件）可直接获得直线运动，不必经过复杂的变向、变速机构，且能传递较大的功率 气压传动的基本知识 工作原理工作原理 以气动薄木剪切机为例传递动力的系统是将压缩气体经由管道和控制阀输送给气动执行元件，把压缩气体的压力能转换为机械能而作功。气压传动是以压缩气体为工作介质，靠气体的压力传递动力的流体传动气动系统组成气源装置气源装置获得压缩空气获得压缩空气的装置，如空的装置，如空气压缩机、储气压缩机、储气罐等。气罐等。辅助元件辅助

3、元件使压缩空气净化、使压缩空气净化、润滑、消声以及用润滑、消声以及用于元器件的连接等，于元器件的连接等，如过滤器、油雾器、如过滤器、油雾器、消声器等。消声器等。执行元件执行元件将压力能转换成将压力能转换成机械能的装置，机械能的装置，如气缸、气马达如气缸、气马达等。等。控制元件控制元件控制气体的压力、流控制气体的压力、流量及流动方向的元件，量及流动方向的元件，如压力阀、流量阀、如压力阀、流量阀、方向阀等。方向阀等。气压传动的优点 用空气做介质，取之不尽，来源方便，用后直接排放，不污染环境，不需要回气管路因此管路不复杂； 空气粘度小，管路流动能量损耗小，适合集中供气远距离输送； 安全可靠，不需要防

4、火防爆问题，能在高温，辐射，潮湿，灰尘等环境中工作； 气压传动反应迅速； 气压元件结构简单，易加工，使用寿命长，维护方便，管路不容易堵塞，介质不存在变质更换等问题；气压传动的缺点 空气可压缩性大，因此气动系统动作稳定性差，负载变化时对工作速度的影响大； 气动系统压力低（一般低于1.5Mpa），不易做大输出力（20-30KN）； 排气噪音大。液压传动的基本知识 原理液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。利用液压泵将利用液压泵将原动机的机械原动机的机械能转换为液体能转换为液体的压力能，通的压力能，通过过液体压力能液体压力能的变化来传递的变化来传递能量。能量。经过各种控制阀和管

5、路的传递，借经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件助于液压执行元件(液压缸或马达液压缸或马达)把把液体压力能转换为机械能液体压力能转换为机械能，从而，从而驱动工作机构，实现直线往复运动。驱动工作机构，实现直线往复运动。液体称为工作介质，液体称为工作介质，一般为矿物油，它一般为矿物油，它的作用和机械传动的作用和机械传动中的皮带、链条和中的皮带、链条和齿轮等传动元件相齿轮等传动元件相类似。类似。 磨床工作台电动机带动液压泵从油箱吸电动机带动液压泵从油箱吸油，液压泵把电动机的油，液压泵把电动机的机械机械能转换为液体的压力能能转换为液体的压力能。液压系统的压力可通过溢流阀调节。改变改变节流阀节

6、流阀的开口的开口可调可调节液压缸的节液压缸的运动速度。运动速度。换向阀换向换向阀换向之后液压介之后液压介质进入液压质进入液压缸右腔，使缸右腔，使活塞左移，活塞左移，推动工作台推动工作台反向移动。反向移动。液压介质通过管道经节流液压介质通过管道经节流阀和换向阀进入液压缸左阀和换向阀进入液压缸左腔，腔，推动活塞推动活塞带动工作台带动工作台右移，液压缸右腔排出的右移，液压缸右腔排出的液压介质经换向阀流回油液压介质经换向阀流回油箱。箱。液压传动系统组成元件将机将机械能转换械能转换为液体的压力为液体的压力动能动能(表现为压表现为压力、流量力、流量)，其，其作用是为液压作用是为液压系统提供压力系统提供压力

7、油油。控制和调节液压系统中液体控制和调节液压系统中液体的压力、流量和方向等，以的压力、流量和方向等，以保证执行元件能按照人们预保证执行元件能按照人们预期的要求进行工期的要求进行工作。作。即液压油，实现运动和动力传递即液压油，实现运动和动力传递对液压元件中相互运动的零件起对液压元件中相互运动的零件起润滑作用。润滑作用。提供必要的条提供必要的条件使系统正常件使系统正常工作并便于监工作并便于监测控制测控制；包括；包括油箱、滤油器、油箱、滤油器、管路及接头、管路及接头、冷却器、压力冷却器、压力表等。表等。 将液压能转换为机械能而对外将液压能转换为机械能而对外做功，液压缸可驱动工作机构实做功，液压缸可驱

8、动工作机构实现往复直线运动现往复直线运动(或摆动或摆动)，液压马，液压马达可完成回转运动。达可完成回转运动。 液压传动的基本参数 1、压力P 单位面积的液体表面上所受的作用力 pa 即 F作用在液体表面的外力 N； A液体表面的承压面积 m2。 2、流量与平均速度 流量qv 单位时间内，流过某一截面处流体的体积 m3/s 即 平均速度v 液体单位时间内平均移动的距离 m/s 即 3、功率 功率P 液压元件单位时间所做的功 即 P=Fv=pqv液压传动的特点1、可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达到1：2000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。2、液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。3、液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。4、液压传动容易实现自动化。借助于各种控制阀，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，而且可以实现遥控。 不足： 1、液压传动是以液压油为工作介质，在相对运动的表面间很难避免漏油等因素，同时油液又是可以压缩的，因此使得液压传动