液压与气压传动 第5版 课件 0、绪论（第一次课）

2024/10/18前言1同

学们好！《液压与气压传动》机械学院

流体动力控制工程系刘银水Tel：87558294（O）M）E-mail：liuwater@2024/10/18前言3本课程使用教材：刘银水、许福玲.《液压与气压传动》第4版，机械工业出版社，20162024/10/18前言4本课程的参考书（资料）：杨曙东，何存兴.《液压传动与气压传动》（第三版），华中科技大学出版社，2008，4盛敬超，《液压流体力学》，机械工业出版社，1980何存兴，《液压元件》，机械工业出版社，1981何存兴、林建亚，《液压元件》，机械工业出版社，1995官忠范，《液压传动系统》，机械工业出版社，19812024/10/18前言5本课程共讲授44学时分液压和气动两大篇第一篇：液压传动，第一章~第九章第二篇：气压传动，第十章~第十三章2024/10/18前言6课程学习要求：1.熟悉液压传动、气压传动的基本原理和特点；2.要求掌握分析液压、气动系统工作原理的方法。绪论一、液压与气压系统应用举例飞机起落架1绪论一、液压与气压系统应用举例船闸启闭系统2绪论一、液压与气压系统应用举例汽车刹车系统3绪论一、液压与气压系统应用举例起重机4绪论一、液压与气压系统应用举例盾构机5绪论一、液压与气压系统应用举例气动机械手6绪论二、液压与气压传动定义液压与气压传动是以流体（液压油或压缩空气）为工作介质进行能量传递和控制的一种传动形式。它们通过各种元件组成不同功能的基本回路，再由若干基本回路组合成具有一定控制功能的传动系统。液压传动—利用液体压力能实现运动和动力传动方式；气压传动—利用气体压力能实现运动和动力传动方式。7绪论三、液压与气压传动的工作原理液压与气压传动的基本工作原理是相似的，以液压千斤顶为例来简述液压传动的工作原理。8绪论三、液压与气压传动的工作原理1-小液压缸活塞；2-排油单向阀；3-吸油单项阀；4-油箱；5-截止阀；6-大液压缸动画演示9大液压缸中的液体压力：p2=W/A2绪论三、液压与气压传动的工作原理1、实现力的传递小液压缸中的液体压力：p1=F1/A1帕斯卡原理：p1=p2=pF1/A1=W/A2F1=W·A1/A2

液压与气压传动系统中工作压力取决于外负载10绪论三、液压与气压传动的工作原理2、实现位移和运动的传递理想状态下：h1A1=h2A2h2=h1A1/A2v2=v1A1/A2=q1/A2

负载的运动速度只取决于输入流量的大小，而与外负载无关。除以时间t11绪论三、液压与气压传动的工作原理3、结论与负载相对应的流体参数是流体压力，与运动相对应的流体参数是流体流量。

压力与流量是液压与气动传动中两个最基本的参数。12绪论四、液压与气压传动系统的组成换向阀：改变流体流向节流阀：调节流量大小溢流阀：设定最高压力动画演示1、典型系统分析13绪论四、液压与气压传动系统的组成141-电动机；2-空气压缩机；3-气罐；4-减压阀；5-逻辑原件组；

6-换向阀；7-节流阀；8-行程阀；9-气缸；10-消声器；11-油雾罐；12-分水滤气器绪论四、液压与气压传动系统的组成2、液压与气压传动系统组成①动力能源装置：将原动机所输出的机械能转换成流体压力能的装置，其作用是向系统提供压力油或压缩空气，是液压和气压系统的心脏。最常见的动力能源装置是液压泵和空气压缩机。②执行元件：将流体的压力能转换成机械能以驱动工作机构的装置。这类装置包括作直线运动的液压缸和气缸，也包括作旋转运动的液压马达、气压马达、摆动缸等。15绪论四、液压与气压传动系统的组成2、液压与气压传动系统组成③控制元件：用来控制或调节系统中流体的压力、流量或方向的装置，以及进行信号转换、逻辑运算和放大等功能的信号控制元件，以保证执行装置完成预期工作。如溢流阀、节流阀以及换向阀、逻辑元件、机控阀等。④辅助元件：将前面三部分连接在一起，组成一个系统，起储油、过滤、测量和密封等作用。例如管路和接头、油箱、过滤器、蓄能器、密封件、消声器、油雾器、控制仪表等，是液压和气压传动系统不可缺少的组成部分。16绪论四、液压与气压传动系统的组成2、液压与气压传动系统组成⑤工作介质：用来进行能量和信号的传递。液压系统中以液压油为工作介质；气动系统中以压缩空气为工作介质。17绪论四、液压与气压传动系统的组成3、液压与气压传动系统的图形符号为了便于阅读、分析、设计和绘制液压系统图，工程实际中，国内外都采用液压元件的图形符号来表示。按照规定，这些图形符号只表示元件的功能，不表示元件的结构和参数，并以元件的静止状态或零位状态来表示。18绪论四、液压与气压传动系统的组成3、液压与气压传动系统的图形符号19绪论五、液压与气压传动系统的优缺点1、优点液压与气动的各种元件，可根据需要，方便、灵活地采用管道连接来进行布置；操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围可达2000:1），还能在运行过程中进行调速；工作比较平稳，由于工作介质重量轻，惯性小，反应快，易于实现快速启动、制动和频繁的换向。液压传动之所以能得到广泛的应用，是由于它与机械传动、电气传动等相比具有以下的主要优点：10绪论五、液压与气压传动系统的优缺点1、优点既易实现机器的自动化，又易于实现过载保护，当采用电液联合控制甚至计算机控制后，可实现大负载、高精度、远程自动控制；液压与气压元件实现了标准化、系列化、通用化，便于设计、制造和使用；在同等功率情况下，液压执行元件体积小、结构紧凑；一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；以空气为工作介质，处理方便，无介质费用、泄漏污染环境、介质变质及补充等问题。21绪论五、液压与气压传动系统的优缺点2、缺点工作介质存在可压缩性和泄漏，传动不能保证严格的传动比；传动过程中，能量需要两次变换，传动效率偏低；工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作；元件制造精度高，发生故障不易诊断。22绪论六、液压与气压传动技术的发展应用概况第一阶段

液压传动从17世纪帕斯卡提出静压传递原理、1795年世界上第一台水压机诞生，已有200多年的历史，但由于没有成熟的液压传动技术和液压元件，且工艺制造水平低下，发展缓慢，几乎停滞。气压传动早在公元前，埃及人就开始采用风箱产生压缩空气助燃。从18世纪产业革命开始，逐渐应用于各类行业中。第二阶段

上世纪30年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压元件。23绪论六、液压与气压传动技术的发展应用概况第三阶段

上世纪50、60、70年代，工艺水平有了很大提高，液压与气动技术也迅速发展，渗透到国民经济的各个领域：从蓝天到水下，从军用到民用，从重工业到轻工业，到处都有流体传动与控制技术。现今

采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一；95%工程机械、90%数控加工中心、95%以上的自动线均采用了液压传动技术。24绪论六、液压与气压传动技术的发展应用概况

我国液压与气动技术从上世纪60年代开始发展较快，新产品研制开发和先进国家不差上下，但其发展速度远远落后于同期发展的日本，主要由于工艺制造水平跟不上，制造比较困难，材料性能不能满足设计需要，影响了我国流体传动技术的发展。

目前，流体传动技术正在向着高压、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化方向发展，向着用计算机控制的机电一体化方向发展。

25绪论六、液压与气压传动技术的发展应用概况工信部发布的《机械基础件、基础制造工艺和基础材料产业“十二五”发展规划》中作为发展重点的20种标志性机械基础件，液压行业就占三种，并希望2015年液压件的销售额达到700亿元人民币。

我国已是制造大国，但大而