液压与气压传动技术 第四版 课件 0绪论

液压与气压传动技术包括液压传动技术和气压传动技术两部分内容，是自动控制领域的一门重要学科。从世界第一台水压机诞生开始，已有二三百年的历史。液压与气压传动技术绪论随着机电一体化技术的发展，液压与气压传动技术向更广阔的领域深入，已经成为包括传动、控制、检测在内的一门完整的自动控制技术。它是实现工业自动化的一种重要手段，具有广阔的发展前景。液压与气压传动技术绪论液压泵液压马达液压泵液压马达一液压与气压传动技术的应用1.应用实例：吊车观察结构1.应用实例：高铁

一液压与气压传动技术的应用一液压与气压传动技术的应用液压减震器液压减震器液压减震器气液联合制动器动车转向架气液联合制动器1.应用实例：高铁

一液压与气压传动技术的应用受电弓升降，采用气压传动1.应用实例：高铁

一液压与气压传动技术的应用飞机有三套独立的液压系统1.应用实例：飞机

一液压与气压传动技术的应用1.应用实例：盾构机盾构机的刀具进给运动控制采用液压系统刀具系统一液压与气压传动技术的应用观察结构1.应用实例：汽车

汽车的助力、制动系统都采用了液压系统一液压与气压传动技术的应用液压缸液压缸1.应用实例：工程机械

一液压与气压传动技术的应用液压控制系统1.应用实例：压力机

一液压与气压传动技术的应用2.在机器中的作用一台完整的机器一般有原动机、传动机构、工作机构三部分组成。一液压与气压传动技术的应用原动机是机械的动力源，主要为电动机、内燃机等。2.在机器中的作用一液压与气压传动技术的应用工作机构指完成该机械工作任务的直接工作部分。工作机构工作机构2.在机器中的作用一液压与气压传动技术的应用由于原动机的功率和转速变化范围有限，为适应工作机构的负载和工作速度的变化，即工作性能要求，在原动机和工作机构之间设置有起着传递能量和控制作用的传动机构。传动机构传动机构观察结构2.在机器中的作用原动机一液压与气压传动技术的应用传动技术包括机械传动、电气传动和流体传动三类。机械传动是通过齿轮、蜗杆、带、链、凸轮等机件直接将动力传递到工作机构的传动形式。齿轮传动蜗杆传动观察结构2.在机器中的作用一液压与气压传动技术的应用传动技术包括机械传动、电气传动和流体传动三类。机械传动是通过齿轮、蜗杆、带、链、凸轮等机件直接将动力传递到工作机构的传动形式。链传动2.在机器中的作用一液压与气压传动技术的应用传动技术包括机械传动、电气传动和流体传动三类。机械传动是通过齿轮、蜗杆、带、链、凸轮等机件直接将动力传递到工作机构的传动形式。带传动带传动带传动2.在机器中的作用一液压与气压传动技术的应用2.在机器中的作用传动技术包括机械传动、电气传动和流体传动三类。机械传动是通过齿轮、蜗杆、带、链、凸轮等机件直接将动力传递到工作机构的传动形式。凸轮机构齿轮传动一液压与气压传动技术的应用电气传动是利用电气设备，通过调节电流、电压等参数来传递控制动力的传动方式。控制柜2.在机器中的作用一液压与气压传动技术的应用流体传动是以有压流体（液压油或者压缩空气）来实现能量传递和控制的一种传动形式。液压传动是以液体压力为工作介质来传递动力（能量）的。液压泵2.在机器中的作用一液压与气压传动技术的应用流体传动是以有压流体（液压油或者压缩空气）来实现能量传递和控制的一种传动形式。液力传动是以液体动能来传递动力的（以液力变矩器为例）。观察结构2.在机器中的作用一液压与气压传动技术的应用2.在机器中的作用视频一液压与气压传动技术的应用气压传动主要是以压缩空气的压力能来传递动力的。观察结构下图为火车货车制动原理图。压缩空气经控制阀进入制动缸，推动制动拉杆（活塞杆）移动，带动火车车辆制动梁及制动闸瓦移动，从而实现轮对制动。2.在机器中的作用一液压与气压传动技术的应用液压和气压传动是将多种元件组成不同功能的基本回路，再有若干个基本回路有机组合成能完成一定控制功能要求的液压（气压）传动系统，来进行能量的传递、转化和控制，以满足机电设备对各种运动和动力的需求。2.在机器中的作用压力控制回路方向控制回路速度控制回路方向控制回路二液压与气压传动的工作原理及组成1.液压与气压系统的工作原理液压与气压传动的基本工作原理、元件工作机理及回路构成等诸多方面都很相似，所不同的是作为液压传动的液压油几乎不可压缩，而作为气压传动的空气具有较大的压缩性。（下面液压千斤顶工作原理示意图为例说明其工作原理）二液压与气压传动的工作原理及组成1.液压与气压系统的工作原理液压千斤顶由杠杆手柄、小缸体、小活塞、两个单向阀组成手动液压泵，大缸体和大活塞组成举升缸。观察结构二液压与气压传动的工作原理及组成1.液压与气压系统的工作原理当抬起手柄使小活塞向上移动时，小缸体下腔密封容积变大，产生一定的真空度，在大气压力作用下，油箱中的油液通过油管推开单向阀1进入小缸体下腔，而此时单向阀2也在真空度作用下处于关闭状态，完成手动液压泵吸油。当压下手柄时，小活塞下移，其下腔的密封容积变小，油压升高，使单向阀1关闭，单向阀2打开，小缸体下腔的油液经油管进入大缸体的下腔，迫使大活塞向上移动，抬高重物，即完成压油动作。如此反复地提、压手柄，就能不断地把油液压入大缸体的下腔，使重物逐渐升起，达到起升的目的。当工作完成，打开放油阀截止阀，大缸体下腔的油液经过油管、放油阀流回油箱，大活塞也在重物和自重作用下回落，回到起始位置。在这里，大、小缸体组成了最简单的液压传动系统，实现了运动和动力的传递。观察结构二液压与气压传动的工作原理及组成1.液压与气压系统的工作原理视频二液压与气压传动的工作原理及组成1.液压与气压系统的工作原理液压传动的两个重要特性：(1)压力取决于负载。如果大活塞上没有重物（外加负载），则摇动杠杆手柄的力就很小；大活塞上的重物越重，摇动杠杆手柄的力就要越大，缸内油液的挤压的程度就越大，即缸内封闭腔的压力就越高。即：缸内压力的大小取决于外加负载大小，而与流入的流体量的多少无关。(2)速度取决于流量。如果杠杆手柄摇动的速度快，小活塞往复运动单位时间内挤进大缸体的液体量（流量）就多，大活塞上升的速度就快。也就是说，活塞运动速度的大小取决于进入液压缸的流量的大小，而与液体压力大小无关。二液压与气压传动的工作原理及组成1.液压与气压系统的工作原理液压(气压)传动的基本特点：以流体为传动介质来传递运动和动力；液压(气压)传动必须在密闭容器内进行；依靠密闭容器的容积变化传递运动；依靠流体的静压力传递动力；二液压与气压传动的工作原理及组成2.液压与气压系统组成与实例图示为机床工作台液压系统结构原理图。该液压系统由油箱、滤油器2、液压泵、换向器、溢流阀、节流阀、液压缸、活塞、工作台及油管等组成。二液压与气压传动的工作原理及组成2.液压与气压系统组成与实例其工作原理：液压泵由电动机带动旋转后，从油箱经过油器吸油，由液压泵输出压力油→节流阀→换向阀

→液压缸左腔，推动活塞并带动工作台向右移动；此时，液压缸右腔的油液→换向阀→油箱。如果将上部换向阀的手柄转换到右位，则经节流阀的压力油→换向阀→液压缸右腔，推动活塞并带动工作台向左移动；此时，液压缸左腔的油液→换向阀→油箱。视频二液压与气压传动的工作原理及组成2.液压与气压系统组成与实例工作台的运动速度由节流阀调节，并与溢流阀配合实现。改变节流阀的开口大小，可以改变进入液压缸的流量，来控制液压缸活塞的运动速度，并使液压泵输出的多余油液经溢流阀流回油箱。

节流阀的主要功用是控制进入液压缸的流量，进而控制液压缸活塞的运动速度。视频二液压与气压传动的工作原理及组成2.液压与气压系统组成与实例工作台运动时还要克服所受到的各种阻力，如摩擦阻力、切削阻力等，这些阻力由液压泵输出油液的压力来克服。根据工作时阻力的不同，要求液压泵输出的油液压力能够进行调节，这个功能是由溢流阀实现的。当油液压力对溢流阀阀芯的作用力略大于溢流阀中弹簧对阀芯的作用力时，阀芯移动，使阀口打开，油液经溢流阀流回油箱，泵输出的压力将不再升高。由此可知，液压泵出口处的油液压力是由溢流阀决定的，溢流阀在液压系统中的主要功用是调节和稳定系统的最大工作压力。视频二液压与气压传动的工作原理及组成2.液压与气压系统组成与实例图b为上述液压系统的图形符号图。结构原理图直观形象，易于理解，但图形复杂，不便于绘制，一般常用标准的元件图形符号来绘制液压和气压系统图。这些符号只表示元件的职能、控制方式及外部连接口，不表示元件的具体结构、参数及连接口的实际位置和元件的安装位置。按照规定，液压与气压元件符号均以元件的非工作位置（静止位置）或零位表示。二液压与气压传动的工作原理及组成2.液压与气压系统组成与实例

气动扳手主要由气动马达和冲击部分组成，气动马达的主要作用是将气体的压力能转化为旋转运动的机械能输出；冲击部分主要由惯性冲击架、打击块和扭力输出轴组成，主要作用是将恒定扭力转换为脉冲扭力。观察结构气动马达冲击部分二液压与气压传动的工作原理及组成2.液压与气压系统组成与实例气动扳手最常见的动力是来自空压机的压缩空气，压缩空气经过管路进入气动扳手的进气口，通过进气阀（扣动扳机作用时接通）、节流阀、调档及正反转旋钮、B配流盘进入叶片式气动马达，带动叶片和转子旋转，从而使气动马达主轴旋转；排气通过A配流盘、排气口排入大气。节流阀控制进入气动马达压缩空气的流量，从而控制气动马达的转速，调档及正反转旋钮控制气体的流动方向，从而控制气动马达的旋转方向。气动马达的主轴带动冲击架旋转，冲击架带动打击块摆动，并通过扭力输出轴输出脉冲扭力。输出轴的前端带有1/2吋四方头可以接各种套筒。观察结构二液压与气压传动的工作原理及组成3.液压与气压系统的组成液压与气压系统主要由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质五部分组成。1）动力元件：是将原动机输入的机械能转换成流体的压力能的元件，常见的是液压泵或空气压缩机。液压泵空压机二液压与气压传动的工作原理及组成3.液压与气压系统的组成液压与气压系统主要由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质五部分组成。2）执行元件：是将流体的压力能转换成机械能的元件，常见的是做直线运动的液压缸（气缸）、做回转运动的液压马达（气马达）。液压马达液压马达二液压与气压传动的工作原理及组成3.液压与气压系统的组成液压与气压系统主要由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质五部分组成。3）控制元件：是对液（气）压系统中流体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的元件。如溢流阀、节流阀、换向阀等。溢流阀控制元件节流阀二液压与气压传动的工作原理及组成3.液压与气压系统的组成液压与气压系统主要由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质五部分组成。4）辅助元件：是指除以上三种以外的其他起辅助、保障作用的元件。如油箱、油管、过滤器等。蓄能器热交换器油箱管路管接头压力计二液压与气压传动的工作原理及组成3.液压与气压系统的组成液压与气压系统主要由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质五部分组成。5）工作介质：是指传递能量的流体，即液压油或压缩空气。三液压与气压传动的特点1.液压传动的特点：优点1）单位功率的重量轻（比功率大），即在相同功率输出的条件下，体积小、重量轻、惯性小结构紧凑、动态特性好。如轴向柱塞泵的重量只是同功率直流发电机重量的10％～20％，前者的外形尺寸只有后者的12％～13％。2）可在较大范围内实现无级调速，调速范围大。3）工作平稳、反应快、冲击小，能快速起动、制动和频繁换向。4）容易获得很大的力和转矩，可以使传动结构简单。5）操作控制方便，调节简单，易于实现自动化。当机、电、液配合使用时，易于实现较复杂的自动工作循环和较远距离操控。6）易于实现过载保护，安全性好。采用矿物油为工作介质，相对运动表面间能自行润滑，可以延长元件的使用寿命。7）液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于液压系统的设计、制造和使用。液压元件的排列布置也具有较大的灵活性。三液压与气压传动的特点1.液压传动的特点：缺点1）液压系统中存在着油液的泄漏、油液的可压缩性、油管的变形等都会影响运动的传递准确性，故不易用于对传动比要求精确的场合。2）由于液压油对温度比较敏感，油温变化，容易引起工作性能的改变，故液压传动系统不