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1、液压传动HydraulicPowerTransmission 授课教师 吴长忠联系电话 13698637583E MAIL changzhongwu 答疑时间 周二下午3 30 4 30液压传动2014 群号 177358767答疑地点 机械学院楼A110数控原理实验室 第一章 绪论 本章主要讲解液压传动的基本原理 课程概况 使学生对本课程的内容有个初步的认识 提高学习本课程的兴趣 1 1液压传动的发展1 2液压传动的工作原理及组成1 3液压传动系统的图形符号1 4液压传动的优缺点及应用 第一章 绪论 Pascal原理 在密封容器内的液体压力沿各个方向等值传递 液液压力传传动动 一 液压传动
2、以液压油作为工作介质 利用液体的压力能实现能量传递 它基于流体力学的帕斯卡原理 也称静液传动或容积式传动 如液压泵 二 液力传动 利用液体的动能实现能量传递 它基于流体力学动量矩定理 也称动液传动 如水轮机 液力变矩器 这里仅讨论液压传动 液压千斤顶 动画演示 三 液压传动的工作特性 1 力的传递按照帕斯卡原理进行 2 液压传动中压力取决于负载 3 负载的运动速度取决于流量 4 液压传动中的能量参数 压力流量 一 力的传递按照帕斯卡原理进行 小活塞底面上的压力为 大活塞底面上的压力为 根据帕斯卡原理 密闭液体内某一点的压力等值地传递到液体各点 因此有 二 液压传动中压力取决于负载 只有大活塞上
3、有了重物F2 负载 小活塞上才能施加上作用力F1 并使液体受到压力 所以负载是第一性的 压力是第二性的 即有了负载 并且作用力足够大 液体才受到压力 压力的大小取决于负载 三 负载的运动速度取决于流量 液压传动中传递运动时 速度传递按照容积变化相等的原则进行 绪论 第一节液压传动的发展 公元前220年 阿基米德 Archimedes 前287 前212年 发现浮力定律 公元1600年左右 荷兰人史蒂文纳斯 Stevinus 研究指出 液体的静压力随液体的深度而变化 与容器的形状无关 1648年 法国的帕斯卡 布利斯 Pascal Blaise 提出了静止液体中压力传递的基本定律 奠定了液压传动
4、的基础 1687年 牛顿发表了著名的 自然哲学之数学原理 一书1738年 瑞士丹尼尔 伯努力发表了重要文献 流体动力学 1795年 世界上第一台水压机在英国问世 1867年后 六角车床 龙门刨床 磨床先后采用液压技术 1905年 油液开始用作工作流体介质 绪论 第一节液压传动的发展 1910年 水轮机的调速系统开始采用液压控制 1910 1922年 以油为工作介质的径向柱塞泵研制成功 1936年 哈里 威格士 Harry Vickers 设计出了先导式溢流阀 随后 其它阀控元件相继出现 1950年 隔离气压式皮囊蓄能器研制成功 1958年 美国研制出力矩马达 喷嘴挡板阀 滑阀组合的二级电液伺服
5、阀 1960年 麻省理工学院的布莱克本 Blackburn 李诗颖发表了 流体动力控制 具有杰出贡献的重要著作 1968年 电液比例阀出现1980年前后 浙江大学路甬祥博士在德国获得关于电液比例阀方面的五项专利 被誉为80年代液压技术的新突破 未来液压技术的发展趋势继续向高压 高速 大功率 大流量 长寿命 低噪声集成化方向发展 进一步完善比例控制 伺服控制 数字控制技术 与计算机进一部结合 抗污染元件的开发与研究水基介质的研究系统故障的智能诊断 我国的发展现状 机械工业振兴发展的重点行业之一门类比较齐全 有相当竞争实力 初具生产规模的工业体系 液压行业总产值是世界第六 气动行业世界第十 全国行
6、业企业约1300多个 预计2011年需求总量突破200亿元 工程机械需求量将有很大增长 机床 塑料机械等的需求量有较大增长 液压行业人均产值 美国 8万人 10 6万美元 日本 12 4万人 19 7万美元 中国 7 5万人 0 45万美元 工作台液压缸换向阀节流阀开停阀溢流阀液压泵滤油器油箱油管 机床工作台液压系统 动画演示 第二节液压传动的工作原理及应用 1 动力元件 泵 机械能 压力能 把原动机的机械能转换成液体压力能的转换元件2 执行元件 缸 马达 压力能 机械能 把液体的液压能转换成机械能的转换元件3 控制元件 阀 控制方向 压力及流量 对液压系统中油液的压力 流量或流动方向进行控制
7、或调节的元件4 辅助元件 油箱 油管 滤油器 压力表在系统中起储存油液 连接 滤油 测量等作用5 工作介质 用职能符号表示的液压系统图 1 3液压传动系统的图形符号 绪论 第三节液压传动系统的图形符号 1 3液压传动系统的图形符号 绪论 第三节液压传动系统的图形符号 第四节液压传动的优缺点及应用 1 主要优点1 液压传动能在运行中实行无级调速 调速方便且调速范围比较大 可达100 1 2000 1 2 在同等功率的情况下 液压传动装置的体积小 重量轻 惯性小 结构紧凑 如液压马达的重量只有同功率电机重量的10 20 而且能传递较大的力或扭矩 例如 优质电磁铁每平方厘米所产生的力不会超过175
8、220N 而液压缸的最大工作压力可达32MPa 即每平方厘米可产生3200N的力 3 液压传动工作比较平稳 反应快 冲击小 能高速启动 制动和换向 液压传动装置的换向频率 回转运动每分可达500次 往复直线运动可达400 1000次 4 液压传动装置的控制 调节比较简单 易于实现自动化 5 液压传动装置易于实现过载保护 系统超负载 油液经溢流阀回油箱 由于采用油液作工作介质 能自行润滑 所以寿命长 6 液压传动易于实现系列化 标准化 通用化 易于设计 制造和推广使用 7 液压传动易于实现回转 直线运动 且元件排列布置灵活 8 液压传动中 系统易于散热 基于以上之优点 液压技术无论在军事工业还是
9、民用工业 都得到了广泛的应用 例如 美国在研制地对空导弹 爱国者 SAMD 时 根据技术指标要求 曾对电动式与液压式两种方案都进行过设计 在对两方案评价比较后德出的结论是 电动和液压在性能上无法相比 液压更强有力 刚性更好 体积更小 重量更轻 第四节液压传动的优缺点及应用 2 主要缺点1 液体为工作介质 易泄漏 油液可压缩 故不能用于传动比要求准确的场合 2 液压传动中有机械损失 压力损失 泄漏损失 效率较低 所以不宜作远距离传动 3 液压传动对油温和负载变化敏感 不宜于在低 高温度下使用 对污染很敏感 4 液压传动需要有单独的能源 例液压泵站 液压能不能像电能那样从远处传来 5 液压元件制造
10、精度高 造价高 所以须组织专业生产 6 液压传动装置出现故障时不易追查原因 不易迅速排除 二 液压传动的应用液压传动在各个行业中的应用机床工业磨床 铣床 刨床 拉床 压力机 自动机床 组合机床 数控机床 加工中心等工程机械挖掘机 装载机 推土机等汽车工业自卸式汽车 平板车 高空作业等农 林业机械联合收割机的行走系统 人造纤维板热压机等轻工机械打包机 注塑机 校直机 橡胶硫化机 造纸机等冶金机械电炉控制系统 轧钢机控制系统等起重运输机械起重机 叉车 装卸机械 液压千斤顶等矿山机械开采机 提升机 液压支架 采煤机等建筑机械打桩机 平地机等船舶港口机械起货机 锚机 舵机等铸锻机械砂型压实机 压铸机
11、锻压机等 能源工业钻井机 修井机 抽油机 采煤机 掘进机 汽轮发电机等交通运输领域船舶的操舵控制 隧道施工中的液压凿岩机 汽车中的液压转向及液压制动等军事工业火炮的驻退机 坦克火炮的稳定器 飞机的起落架飞机的操舵机构 导弹的制导 雷达天线的回转 航天飞机上的机械手等三 国内外液压工业概况 1 国内企事业科研院所企业 榆次液压件厂 上海立新液压件厂 北京华德液压集团 上海高压油泵厂 邵阳液压件厂 天津液压件厂 温州黎明液压件厂 合肥长源液压件厂 上海仪表厂 秦峰机械厂 台湾的北部精机 朝田等 研究所 北京机械工业自动化研究所 北京机床研究所天津工程机械研究所 大连组合机床研究所 济南铸锻所 广州
12、机床研究所 西安重型机械研究所 洛阳拖拉机研究所 北京冶金自动化研究所 中国船舶总公司上海704所 航空609所等院校 浙江大学 西安交通大学 哈工大 北航 华中科大 大连理工 华南理工 兰州理工大学 燕山大学等 2 国外企事业世界液压界的老牌号公司 PARKER VICKERS REXROTH其它公司如日本油研 YUKEN 不二越 NACHI 意大利的阿托斯 ATOS 德国的博世 BOSCH 美国的穆格 MOOG 宝色霞板 Busak Shamban 船闸的开启 挖掘机 1 4液压传动的应用图4 绪论 沥青摊铺机 1 4液压传动的应用图5 绪论 林业机械 1 4液压传动的应用图6 绪论 履带装载机 1 4液压传动的应用图7 绪论 农业机械 1 4液压传动的应用图8 绪论 推土机 1 4液压传动的应用图9 绪论 平地机 清扫车 压路机 桥梁架设 1 4液压传动的应用图10 绪论 机场运输车 1 4液压传动的应用图11 绪论 机场运输车 1 4液压传动的应用图12 绪论 机场运输车 1 4液压传动的应用图13 绪论 机器人 六坐标平台 1 4液压传动的优缺点及应用 老师作品
