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1、华 润 雪 花 啤 酒China Resources Snow Breweries 液压传动与气压传动培训资料华润雪花啤酒四川区域公司动力项目组编制目录第一章 液压与气压传动的基本知识1.1 液压与气压传动的工作原理-3页1.2 液压与气压传动的优缺点-4页第二章 液压传动基础2.1 液压传动工作介质的性质-6页2.2 对液压传动工作介质的要求- 6页2.3 压力的表示方法及单位- 6页2.4 帕斯卡原理-7页第三章 液压动力元件3.1 液压泵概述-7页3.2 齿轮泵-9页3.3 叶片泵-10页3.4 柱塞泵-11页3.5 液压泵的噪声-12页3.6 液压泵的选用-12页第四章 液压执行元件4
2、.1 液压马达-12页4.2 液压缸-14页第五章 液压控制元件5.1 概 述-14页5.2 方向控制阀-15页5.3 压力控制阀-15页5.4 流量控制阀-16页第六章 液压辅助元件6.1 管路和管接头-16页6.2 油箱-17页6.3 过滤器-17页6.4 密封装置-18页第七章 典型液压传动系统-19页第八章 气源装置与气动元件8.1 气源装置-20页8.2 气动辅助元件-21页8.3 气动元件-21页第一章 液压与气压传动的基本知识液压与气压传动是研究利用有压流体(压力油或压缩空气)作为传动介质来实现各种机械的传动和自动控制的学科。液压传动与气压传动实现传动和控制的方法基本相同，它们都
3、是利用各种元件组成需要的控制回路，再由若干回路组成能够完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换与控制。液压传动所采用的工作介质为液压油或其它合成液体，气压传动所采用的工作介质为压缩空气。1.1、液压与气压传动的工作原理 根据液压千斤顶的工作原理即可了解液压传动的工作原理。液（气）压传动的工作原理是以油液（压缩空气）作为工作介质，依靠密封容积变化来传递运动，依靠油液内部的压力（气压）来传递动力，从图01可以看出，当向上提手柄使小缸活塞上移时，小液压缸因容积增大而产生真空，油液从油箱12通过阀4被吸入至小液压缸中，当按压手柄使小缸活塞下移时，则油液通过阀输入到大液压缸的下油腔，当油液压力升
4、高到能够克服重物时，即可举起重物。彩图液压搬运车的工作原理即如前面所述。图01 液压千斤顶原理图将上面液压千斤顶工作原理图（图01）简化成如下图形（图02），并对其进行公式推导：图02液压千斤顶简化模型图功率关系当不计功率损失的情况下，假设输入功率等于输出功率，液压传动和气压传动是以流体的压力能来传递动力的。2、液压与气压传动系统的组成由上面的例子可以看出，液压与气压传动：系统主要由以下几个部分组成：1)能源装置（驱动元件）：把机械能转换成流体的压力能的装置,一般最常见的是液压泵或空气压缩机。 2)执行装置（执行元件）：把流体的压力能转换成机械能的装置，一般指作直线运动的液(气)压缸、作回转运
5、动的液(气)压马达等。3)控制调节装置（控制元件）：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装置。例如溢流阀、节流阀、换向阀等。这些元件的不同组合组成了能完成不同功能的液(气)压系统。4)辅助装置（辅助元件）：指除以上三种以外的其它装置，如油箱、过滤器、分水滤气器、油雾器、能器等，它们对保证液(气)压系统可靠和稳定地工作有重大作用。5)传动介质：系统中传递能量的流体，即液压油或压缩空气。3、液压与气压传动系统的图形符号上面的图为液压系统原理图，也可以将其用液压图形符号表示，如图0-3所示，详细的液压与气动元件图形符号在后面的课程中有详细介绍。1.2 液压与气压传动的优缺点
6、（1）液压传动的优点1）在同等的体积下，液压装置能比电气装置产生出更多的动力。在同等的功率下，液压装置的体积小，重量轻， 功率密度大，结构紧凑。液压马达的体积和重量只有同等功率电动机的12左右。2）液压装置工作比较平稳。由于重量轻、惯性小、反应快，液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向。3）液压装置能在大范围内实现无级调速（调速范围可达2000），它还可以在运行的过程中进行调速。 4）液压传动易于自动化，它对液体压力、流量或流动方向易于进行调节或控制。当将液压控制和电气控制、电子控制或气动控制结合起来使用时，整个传动装置能实现很复杂的顺序动作，也能方便地实现远程控制。5）液压装置易于实现过
7、载保护。液压缸和液压马达都能长期在堵转状态下工作而不会过热，这是电气传动装置和机械传动装置无法办到的。6）由于液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，液压系统的设计、制造和使用都比较方便。7）用液压传动实现直线运动远比用机械传动简单。（2）液压传动的缺点1）液压传动在工作过程中常有较多的能量损失（摩擦损失、泄漏损失等），长距离传动时更是如此。2）液压传动对油温变化比较敏感，它的工作稳定性很易受到温度的影响，因此它不宜在很高或很低的温度条件下工作。3）为了减少泄漏，液压元件在制造精度上的要求较高，因此它的造价较贵，而且对工作介质的污染比较敏感。4）液压传动出现故障时不易找出原因。5）液压系统中有
8、空气混入，可造成系统如下几个方面的影响：压力波动较大；有冲击现象；换向精度低；造成“爬行”；噪音大。采取排除空气的办法，即可排除上述影响（3）气压传动的优点与液压传动相比，气压传动具有一些独特的优点：1）空气可以从大气中取得，同时，用过的空气可直接排放到大气中去，处理方便，万一空气管路有泄漏，除引起部分功率损失外，不致产生不利于工作的严重影响，也不会污染环境。 2）空气的粘度很小，在管道中的压力损失较小，因此压缩空气便于集中供应(空压站)和远距离输送。3）因压缩空气的工作压力较低（一般为0.30.8MPa），因此，对气动元件的材料和制造精度上的要求较低。4）气动系统维护简单，管道不易堵塞，也不
9、存在介质变质、补充、更换等问题。5）使用安全，没有防爆的问题，并且便于实现过载自动保护。（4）气压传动的缺点气压传动与电气、液压传动相比有以下缺点： 1）气压传动装置。的信号传递速度限制在声速（约340ms）范围内，所以它的工作频率和响应速度远不如电子装置，并且信号要产生较大的失真和延滞，也不便于构成较复杂的回路，但这个缺点对工业生产过程不会造成困难。 2）空气的压缩性远大于液压油的压缩性，因此在动作的响应能力、工作速度的平稳性方面不如液压传动。3）气压传动系统出力较小，且传动效率低。第二章 液压传动基础流体传动包括液体传动和气体传动，本章仅介绍液体传动的基本知识。为了分析液体的静力学、运动学
10、和动力学规律，需了解液体的以下特性： 连续性假设：流体是一种连续介质，这样就可以把油液的运动参数看作是时间和空间的连续函数，并有可能利用解析数学来描述它的运动规律。不抗拉：由于油液分子与分子间的内聚力极小，几乎不能抵抗任何拉力而只能承受较大的压应力，不能抵抗剪切变形而只能对变形速度呈现阻力。易流性：不管作用的剪力怎样微小，油液总会发生连续的变形，这就是油液的易流性，它使得油液本身不能保持一定的形状，只能呈现所处容器的形状。均质性：其密度是均匀的，物理特性是相同的。液压传动最常用的工作介质是液压油，此外，还有乳化型传动液和合成型传动液等，此处仅介绍几个常用的液压传动工作介质的性质。2.1 液压传动工作介质的性质 （1）密度定义：单位体积液体的质量称为液体的密度。我国采用摄氏20度时的密度作为油液的标准密度。（2）流量定义：单位时间内进出液压缸或通过
