液压与气压传动绪论-液压与气压传动

液压与气压传动教师：郭冰菁答疑地点：机电楼409答疑时间：每周5晚上20：00～21：30知识点一、传动的多种形式二、流体传动的基本原理－★三、流体传动系统的组成－★四、流体传动系统的特点五、流体传动的应用与发展概况六、课程学习目标和基本要求0绪论一、传动的多种形式

1.机器的组成：机器由动力、传动、工作和控制四个部分组成。动力部分：将其他形式的能量转变为机械能，为机器提供动力。如水轮机、内燃机、电动机、液压马达等。传动部分：传递动力和运动、分配能量、改变速度和运动形式。分为机械传动、流体传动、电力传动。工作部分：使加工对象性能、状态、形状、位置发生变化，直接完成机器的预定功能。如：刀具、卡具、冲头等。控制部分：完成被控参数的调节。0绪论一、传动的多种形式2.三种传动形式比较：机械传动：通过各种机件直接传送动力的传动方式。表现在传递动力、改变运动速度和方向、改变运动形式等方面。如：螺旋传动机构、带传动、齿轮传动、链传动、涡轮蜗杆传动、曲柄滑块机构、凸轮传动等。电力传动：利用电力设备，通过调节电参数来传递动力或控制动力的传动方式。流体传动：以流体为工作介质，进行能量转换、传递和控制。包括：（1）气体传动：以气体为工作介质的流体传动。（2）液体传动：以液体为工作介质的流体传动。①液力传动：主要利用液体动能的液体传动。②液压传动：只利用液体压力能。0绪论二、流体传动的基本原理

1.定义：流体传动是以有压流体（压力油或压缩空气）作为工作介质对能量进行传递和控制的一种传动形式。2.工作原理：理论基础：

帕斯卡原理（即静压传递原理）——“在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点”。即液体具有等值传递压力的性质。0绪论二、流体传动的基本原理0绪论二、流体传动的基本原理

特征：

力传递特征：装置工作压力（p）取决于外负载(W)。

p1＝F1/A1

；

W=p2×A2;p1=p2;→W=F1/A1×A2

p1p20绪论根据帕斯卡原理，密闭连通器内各点的压力到处都相等,故：①作用力F1和负载力W之间是通过压力p传递的。②液压与气压传动的工作压力p取决于负载W，负载愈大，压力p也就愈高，没有足够的压力是无法驱动负载的。③当W＝0时，压力p=0二、流体传动的基本原理0绪论二、流体传动的基本原理运动传递特征：执行元件运动速度（v）取决于流量(q)。在没有漏油，也没有被压缩的条件下，排出和流入的液体体积相等

，则：

h1

A1=h2A2

上式两边同除以运动时间t，得：

v1A1=v2

A2

定义：流量q是指单位时间内液体流过某一截面的体积。

q=V/t=Ah/t=Av

0绪论二、流体传动的基本原理结论：①由公式v=q/A可知：活塞移动速度只取决于流入液压缸中油液流量q，与负载无关。即：活塞的运动速度可以通过改变流量的方式进行调节。基于这一点，液压传动可以实现无级调速。②运动的传递依靠“容积变化相等”而实现，常用单位为m/min。③液压装置的自锁性取决于密封性，即当q=0时，v=0；执行元件可停留在任意位置。0绪论二、流体传动的基本原理功率特征：液压功率可以用压力p和流量q的乘积来表示。

由

F1v1=Wv2P＝pA1v1=pA2v2=pq

结论：

①在不计各种功率损失的条件下，液压传动系统的机械功率全部转换为液压功率。②功率的传递取决于压力和流量的乘积。总结上述：在液压传动中压力p和流量q是最基本、最重要的两个参数。0绪论二、流体传动的基本原理实例：汽车吊0绪论三、流体传动系统的组成

能源装置（或称动力元件）：把机械能转化成液体压力能。如：液压泵、空压机。执行装置（或称执行元件）：把液体压力能转化成机械能。如：液（气）压缸和液压马达。控制调节装置（或称控制元件）：对液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节。如：各类控制阀或者由各种阀构成的组合装置。辅助装置（或称辅助元件）：以上三种组成部分以外的其它装置，如各种管接件、油管、油箱、过滤器、蓄能器、压力表等，起连接、输油、贮油、过滤、贮存压力能和测量等作用。传动介质：传递能量的液体介质，如油液、气体。0绪论三、流体传动系统的组成原理图表示法：

所有液压元件都可用相应液压职能符号来表示，符合国家标准GBT786.1-1993，特殊元件可用结构简图来表示，用标准符号组成的系统图称为液压系统原理图。职能符号都以元件的静止位置或零位来表示。0绪论0绪论四、液压与气压传动的优、缺点液压传动优点：1、功率－质量比大：体积小、重量轻、结构紧凑；2、能实现无级调速，调速范围宽，可达2000：1；3、易于实现自动化，与电气控制相配和，可较方便地实现复杂的程序动作和远程控制；4、液压装置工作平稳，反应速度快，冲击小；5、液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，有利于总体布置设计；6、液压装置操纵方便，易于防止超载，元件得到自然润滑，寿命长。0绪论缺点：1、不能保证严格的传动比。2、效率低，不宜于作远距离大功率传动。3、油温和负载的变化直接影响速度的稳定性。4、制造工艺要求高，所以成本高。5、液压系统发生故障时，不易检查和排除。6、液压系统要求有单独的油源。0绪论气压传动优点：1、以空气为工作介质，取用方便，用后可直接排入大气，不会污染环境；2、空气粘度小(约为液压油动力粘度的万分之一)，沿程损失小，可集中远距离供气；3、工作压力低(0.2~1MPa)，因此气动元件的材料和制造容易、成本低；4、工作环境适应性好，特别在易燃、易爆、多尘埃、强磁、辐射、震动等恶劣环境下工作；无油气动系统特别适合电子器件、食品及医药生产过程。0绪论缺点：1、与光、电信号相比，气信号传递较慢；2、空气具有可压缩性，因此工作速度稳定性差；3、因工作压力低，所以输出力较小，且传动效率低。0绪论四、流体传动的特点

优点:

功率大来重量轻,大力大矩显威风;

运动平稳响应快,无级调速显神通;

操纵简单自动化,过载保护它更行;

元件标准系列化,散热润滑也出名.缺点:

难保严格传动比,液压不宜远距离;

元件精度要求高,温度影响需注意;

信号传递不如电,液压介质很娇气;

总的效率比较低,找到故障较费力.0绪论五、流体传动的应用与发展概况

发展过程：发展动向：

1.正向着高压、高速、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展；2.与计算机科学相结合，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助测试（CAT）、计算机直接控制（CDC）、计算机实时控制技术、机电一体化技术、计算机仿真技术和优化技术；3.与其他相关科学结合，如污染控制技术、可靠性技术等方面也是当前液压技术发展和研究的方向；4.开辟新的应用领域。0绪论1.油压机的诞生开了现代液压技术的新纪元0绪论2电液伺服、比例技术开创了近代液压技术的新篇章0绪论3.电液控制的应用领域行业、部门应用示例工程机械挖掘机、装载机、推土机、振动压路机等交通运输汽车吊车、叉车、港口龙门吊、船舶液压舵机等电力部门水轮机调速系统冶金机械轧机压下控制系统、连铸机、修磨机、钢带跑偏控制系统等兵器工业火炮控制系统，导弹运输车、导弹发射车等轻工机械注塑机、打包机、校直机等汽车工业汽车动力系统、ABS(防抱死控制系统)、油气悬架系统等智能机械模拟驾驶舱、机器人、折臂式小汽车装卸器等机床工业加工中心、加工生产线、自动化机床等0绪论0绪论0绪论0绪论0绪论运梁车，上海磁悬浮工程用Dzy3000绪论DCY450运梁车（中铁四局，秦沈客运专线采用）0绪论0绪论0绪论臂架式高空作业车、消防梯0绪论垃圾处理0绪论五、流体传动的应用与发展概况实例：机械手油路0绪论六、课程学习目标和基本要求

1．本课程为机械类相关专业的专业基础课程。本课程的前期课程是：《机械制图》，《机械原理与设计》，《电工技术》，《流体力学》，《高等数学》等。2．本课程的教学目的是：使学生了解液压与气压传动的基础知识，掌握各种液压、气动元件的基本原理、特点、应用和选用方法，熟悉各种基本回路、气动程序控制系统的功用、组成和应用场合。3．要求：

理论计算：掌握液压与气压传动的基础知识，基本计算方法。

元件：了解常用液压泵、液压缸、气缸、及控制阀的工作原理、特点及应用。

系统：能分析一般的液压系统回路和气动控制回路，能设计简单的液压系统及气压传动系统。

实际动手能力：能按照回路图正确组装液压与气动控制回路。0绪论六、课程学习目标和基本要求：4．课程资料教科书：《液压与气压传动》，华中理工大学，许福玲、陈尧明，配有自制的多媒体教学光盘一张。参考书：（1）《液压与气压传动》，左健民，机械工业出版社，机械工业出版社（2）《液压传动与气压传动》，何存兴、张铁华，华中理工大学出版社5．本课程的