液压传动控制技术

液压传动控制技术课件第1页，共19页，2023年，2月20日，星期六第一节液压传动基础一、液压控制系统的工作原理

工作原理：液压传动是以密闭容器中的受压液体为工作介质来传递运动和动力的一种传动方式。由图3-1可知能量传递过程：机械能→液体的液压能→机械能1-油箱；2-截止阀；3-大液压缸；4-小液压缸；5-排油单向阀；6-吸油单向阀；

第2页，共19页，2023年，2月20日，星期六二、液压控制系统的组成1-油箱；2-过滤器；3-液压泵；4-流量控制阀；5-换向阀；6、9、10、12-管道；7-液压缸；8-工作台；11-溢流阀注意：液压系统原理图采用国标统一规定图形符号绘制要求：掌握常用符号，了解各部分作用，会分析工作原理第3页，共19页，2023年，2月20日，星期六液压控制系统由五部分组成：（1）动力元件即液压泵

作用：将电动机输入的机械能转化为液压能（是能量转化装置）为系统提供压力油（2）执行元件即液压缸或液压马达作用：将液体的液压能转化为机械能做功（是能量转化装置）（3）控制元件即各种液压控制阀作用：控制系统中的压力、流量和液流方向，以保证执行元件完成预期的工作运动。（4）辅助装置即油箱、油管、管接头、滤油器、压力表等作用：储油、输油、连接、过滤、测量压力等（5）工作介质即液压油作用：实现运动和动力的传递第4页，共19页，2023年，2月20日，星期六三、液压控制系统的优缺点优点:（1）易于获得很大的力或力矩，并易于控制（2）易于在较大范围内实现无极调速（3）传动平稳，便于实现频繁换向和自动防止过载（4）便于采用电液联合控制以实现自动化（5）各液压元件在油中工作，润滑性好，使用寿命长（6）液压元件易于实现标准化、通用化、系列化缺点:(1)由于泄漏及液体的可压缩性，无法保证严格的传动比，影响执行元件的准确性（2）液压油对温度的变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度条件下工作（3）由于不可避免的泄漏及能量损失，效率较低，不宜做远距离传动（4）液压系统出现故障时，不宜查找原因第5页，共19页，2023年，2月20日，星期六液压传动在工业上的应用工程机械：推土机挖掘机压路机起重运输：汽车吊叉车龙门吊机械制造：组合机床冲床自动线轻工机械：打包机注塑机矿山机械：凿岩机提升机液压支架建筑机械：打桩机平地机液压千斤顶农业机械：拖拉机联合收割机冶金机械：压力机轧钢机智能机械：模拟驾驶舱机器人汽车工业：汽车中的转向器减振器自卸汽车第6页，共19页，2023年，2月20日，星期六四、液压油1、概述液压油既是液压系统中传递功率介质，又是液压元件的冷却、防锈和润滑剂。在工作中产生的磨粒和来自外界的污染物也要靠液压油带走，液压油的粘性对减少间隙的泄露，保证液压元件的密封性能都起着很重要的作用。2、液压油的性质（1）粘性定义：油液在外力作用下流动时，分子之间的内聚力要阻止分子之间的相对运动而产生的一种内摩擦力，这一特性就成为液体的粘性第7页，共19页，2023年，2月20日，星期六

表示方法：液体粘性的大小常用粘度表示

工程中液体粘度用运动粘度表示

符号:v常用单位：mm2/sL-HL型常用液压油的主要性质及用途L-石油产品的总分类代号HL-普通液压油HL后数字-该液压油的牌号，即该介质在40℃时的运动粘度等级

代号L-hl7L-hl10L-hl15L-hl22L-hl32L-hl46L-hl68运动粘度（mm2/s)4.14~5.066.12~7.4813.5~16.519.8~24.228.8~35.241.4~50.661.2~74.8主要用途精致矿物油，常用于低压液压系统，也可用于要求换油期较长的轻负荷机械的油浴式非循环润滑系统第8页，共19页，2023年，2月20日，星期六影响液体粘度的因素：温度和压力温度↗粘度↘这种粘度随温度变化的性质为粘温特性。粘温特性通常用粘度指数V1表示，V1越大，则粘度随温度变化小，粘温特性好。压力↗粘度↗但一般变化较小，可忽略不计（2）可压缩性定义：液体受压后体积减小的性质，称为液体的可压缩性低压系统中影响不大，可忽略。中、高压系统及运动精度要求较高的液压系统中要考虑其可压缩性的影响第9页，共19页，2023年，2月20日，星期六2、液压油的选用环境温度液压系统的工作压力运动速度液压泵的类型总之，液压油的选用主要是考虑液压油的粘度及种类是否符合要求。结合课本74页表3-2分析。第10页，共19页，2023年，2月20日，星期六五、液体静力学及动力学1、概念：液体静力学是研究液体处于静止状态的力学规律及这些规律的应用。2、液体的压力：液体在单位面积上所受的法向作用力。P=F/A由定义可知P、A、F分别代表什么？单位是什么？1MPa=103kPa=106Pa3、压力的传递帕斯卡原理(静压传递原理）——密闭容器中的静止液体由外力作用在液面上的压力等值的传递到液体内部的所有各点。第11页，共19页，2023年，2月20日，星期六例：如图所示为相互联通的两个液压缸，已知D=100mm，d=20mm大活塞上放一重物W=20000N,问小活塞上加多大力才能使大活塞顶起重物？解析：若要顶起重物，则在小活塞上所加力要大于或等于大活塞上的力。P小=P大F小／A小=F大／A大小结：液压装置具有力的放大作用。FWdD第12页，共19页，2023年，2月20日，星期六4、压力的表示方法：绝对压力和相对压力绝对压力：以绝对真空（零压力）为基准表示的压力相对压力（表压力）：以大气压为基准表示的压力相对压力=绝对压力-大气压力真空度：当绝对压力低于大气压时，比大气压晓得那部分数值。真空度=大气压力-绝对压力5、液压系统中压力的形成液压系统的压力是由于油液前面受负载的阻挡，面受液压泵输出油液的不断推动而处于一种“前阻后推”的状态下产生的，压力的大小决定于外负载。第13页，共19页，2023年，2月20日，星期六分析：液压系统中压力的形成过程？油箱，定量泵，阀，液压缸左腔，液压泵出油腔，活塞，固定挡铁分析：液压系统压力形成的过程？第14页，共19页，2023年，2月20日，星期六6、液体作用于固体壁面上的力液体于固体相接触时，固体表面将受到液体压力的作用。F=PA（固体壁面为平面，则A为平面上的承载面积，为曲面则为作用力方向上的投影面积）7、流量单位时间内通过某一通流截面的液体体积。通常指平均流量。q=v/tq=v/t=AL/t=AvV则为液体在通流截面上的平均流速q的单位m3/s，工程上常用L/min1m3/s=106cm3/s=6x104L/min第15页，共19页，2023年，2月20日，星期六8、流量连续性方程液体在管道中流动，假设液体不可压缩，则液体在单位时间内流经管中任一通流截面的流量应相等。q=V1