液压与气压传动第一章 液压与气动概述.pptx

1、第1章 液压与气压传动概论章 节 目 录1.1 液压与气压传动的研究内容1.2 液压传动的工作原理1.3 液压传动系统的组成1.4 液压与气压传动的特点1.5 液压与气压传动发展及应用概况能源介质： 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。实现传动和控制的方法： 液压与气压传动实现传动和控制的方法基本相同：利用各种控制元件组成能够实现特定功能的基本回路，再由若干回路有机组合成能完成一定控制功能的传动系统，从而进行能量的传递、转换与控制 。了解的内容： (1)传动介质的基本物理性能及其静力学、动力学特性；(2)组成系统的各类液压与气动元件的结构、工作原理、工作性能以及由这些元件

2、所组成的各种控制回路的性能和特点 ；(3)进行液压与气压传动控制系统的设计。 能源介质控制方法应该要理解的内容 1.1 液压与气压传动的研究内容1.2 液压传动的工作原理 帕斯卡定律：在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时穿液体中各点。图1-1 液压千斤顶工作原理图 （1-2）1. 力的传递 据上式，系统压力与外负载密切相关。 由此得出液压传动工作原理的第一个重要特征： 液压与气压传动中工作压力取决于外负载。 为液压泵的排油压力（系统压力），应等于液压缸中液体压力，即如1-1图所示:设液压缸活塞面积为 ，作用在活塞上的负载力为 。（1-1）液压缸中所产生的液体压力P2：作用在液压泵活

3、塞上的作用力F1 由此得出液压传动工作原理的第二个重要特征：活塞的运动速度只取决于输入流量的大小， 而与外负载无关。 从上面的讨论还可以看出，压力和流量是液压传动中两个最基本的参数。 2. 运动的传递液压泵排出的液体体积等于进入液压缸的液体体积，则有：该公式是在不考虑液体的可压缩性、漏损和缸体、管路的变形情况下。 S1 为液压泵活塞位移，S2为液压缸活塞位移。（1-3）上式两边同除以运动时间t得：式中：V1 、V2为液压泵活塞和液压缸活塞的平均运动速度。q1、 q2为液压泵输出的平均流量和液压缸输入的平均流量。q1=v1A1=v2A2=q2 （1-4）1.3 液压传动系统的组成图1-2 典型液

4、压系统原理图1-液压泵 2-流量控制阀 3- 换向阀4-液压缸 5-工作台6-溢流阀 7-过滤器 8-油箱2. 从上面的例子可以看出，液压传动系统主要由以下五个部分组成：（1）功率输入装置（能源装置）：把机械能流体压力能。如液压泵。 （2）功率输出装置（执行元件）：把流体的压力能机械能。如液压缸、液压马达。 （3）控制元件：对系统中流体压力、流量和流动方向进行控制或调节的装置，如溢流阀等。（4）辅助元件：保证系统正常工作所需的上述三种以外的装置。如油箱、过滤器等。（5）工作介质：液压油等。 为了简化液压系统的表示方法，通常采用图形符号来绘制系统原理图。图1-2（b）就是按GB/T786-93绘

5、制的图1-2(a)所示液压系统原理图。 1.4 液压与气压传动的特点1. 液压传动的优点、缺点2. 气压传动的优点、缺点优点：1）在同等体积下，液压装置比电气装置产生更高的动力。在同等功率下，液压装置体积小，重量轻，功率密度大，结构紧凑。 2）工作比较平稳。 3）能在大范围内实现无级调速 4）易于自动化 5）易于实现过载保护 6）液压系统的设计、制造和使用比较方便。 7）用液压传动实现直线运动远比用机械传动简单。 缺点：1）较多的能量损失。 2）工作性能易受温度变化的影响 。 3）液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵 4）液压传动出现故障时不易找原因。优点：1）空气获得与排放方便 2）便于

6、集中供应和远距离输送。3）对元件的材料与制造精度要求较低4）气动系统维护简单，管道不易堵塞。5）使用安全, 并且便于实现过载保护。缺点：1）平稳性不如液压传动2）总推力较小3）传动效率低 主要经历如下阶段： 17、18世纪液压基础理论的建立（流体运动原理、物体在流动的液体中的粘性和阻力问题、 流体能量传递原理、静压传递原理） 18世纪末世界上第一台水压机由英国制造 19世纪至今流体运动方程进一步发展 ，液压与气压传动在工程上得到了广泛的应用应用举例：1.5 液压与气压传动发展及应用概况 表1-1液压与气压传动在各类机械行业中的应用举例 行业名称应用举例工程机械挖掘机、装载机、推土机、铲运机等矿山机械凿岩机、开掘机、提升机、液压支架等建筑机械打桩机、液压千斤顶、平地机等 冶金机械轧钢机、压力机等。 机械制造机床、数控加工中心、自动线等、气动扳手、压力机、模锻机、空气锤等。 轻工机械打包机、注塑机 、橡胶硫化机、食品包装机、真空镀膜机等汽车工业高空作业车、自卸式汽车、汽车起重机、转向器等。 水利工程船闸水闸启闭机、船舵液压操纵等。 农林机械化肥包装机、联合收割机、拖拉机、农机悬挂系统等。 Applications9