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1、模块一 液压传动基础知识 及动力元件,1.认识液压传动系统的组成,2.掌握液压传动系统的工作原理,3.熟悉液压传动的工作特点,注塑机,注塑机注射系统向模具注射塑料的过程中，需要对模具的动模和定模之间施加很大的力使模具处于锁紧状态，而当注射结束后，又要将模具分开以便能取出制件，完成这一工作的机构称为锁模机构。那么，在注射机中采用了什么样的传动方式来完成这一工作过程呢？这种方式有什么优点？,注塑机的锁模机构在工作时有两个最主要的要求：一是要求整个工作非常平稳，以防止在锁模过程中模具的动模和定模之间发生大的冲击造成模具的损坏，二是要求锁模力足够大且能很方便地根据需要进行调节。通常可以采用液压传动方式
2、来达到上述要求。,一、注塑机锁模机构液压传动系统工作过程,初始状态：液压泵3由电动机带动从油箱1中吸油，然后将具有压力能的油液输送到管路，油液通过节流阀4和管路流至换向阀6。当阀芯处于图示位置（中间位置）时，这时阀口P、A、B、T互不相通，此时液压缸里没有压力油输入，活塞9不产生运动。 锁模工作状态：电磁线圈7通电时，阀芯向左移动（左位工作），这时阀口P和A相通、阀口B和T相通，压力油经P口流入换向阀6，经A口流入液压缸8的左腔，活塞9在液压缸左腔压力油的推动下向右移动并带动锁模机构的机械装置完成锁模动作，而液压缸右腔的油则经B口和T口回到油箱1。 开模工作状态：电磁线圈10通电，阀芯向右移动
3、（右位工作），这时阀口P和B相通，阀口A和T相通，压力油通过换向阀6的B口流入液压缸的右腔，活塞9在液压缸右腔压力油的推动下向左移动，并带动锁模机构的机械装置完成开模动作，而液压缸左腔的液压油则通过阀口A和T流回油箱1。,注塑机锁模机构液压传动系统,二、液压传动系统的组成,一个完整的液压传动系统由五个相联系的部分组成，分别叫做动力元件、控制元件、执行元件、辅助元件和传动介质。,锁模机构液压系统的组成,三、液压传动的工作特点,1. 传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。,2. 液压装置易于实现过载保护借助于设置溢流阀等元件，自动防止过载，避免发生事故。,3. 液压传动容易实现自动化借助各种控制
4、阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。,4. 液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，也易于设计和组织专业性大批量生产，从而可提高生产率和产品质量、降低成本。,5. 液压系统中存在漏油等问题，会影响运动的平稳性和正确性，使液压传动不能保证严格的传动比。,液压技术的应用范围,由于液压技术有许多突出的优点，因此，从民用到国防，由一般传动到精确度很高的控制系统，液压技术都得到了广泛的应用。 近几年，又在太阳跟踪系统、海浪模拟装置、船舶驾驶模拟器、地震再现装置、火箭助飞发射装置、宇航环境模拟和高层建筑防震系统及紧急刹车装置等设备中，采用了液压技
5、术。,1.掌握齿轮泵的主要性能参数,2.掌握齿轮泵的结构和工作原理,3.掌握液压泵的选择方法,拆弯机,下图为由液压传动驱动的折弯机,薄板工件的弯曲成形是由液压缸带动压力头向下运动实现的，工作时液压系统液压油的最大流量为18L/min，最大工作压力为18kgf/cm2 ，通过任务1的学习，现已知道，向液压系统提供动力源的是动力元件（液压泵），本任务要求能够选择满足折弯机液压系统工作要求的动力元件。,拆弯机在压制薄板时，要使薄板在压头向下运动的作用下产生变形从而得到所需要的形状，就要求进入液压缸的压力油的压力和流量能使液压缸推动压头向下运动并克服薄板变形时产生的抗力。向液压缸提供压力油的是动力元件
6、（液压泵），那么液压泵是如何为液压系统输出压力油的呢？怎样根据系统要求来选择液压泵呢？,一、折弯机液压系统工作过程 和液压泵的种类,液压泵6输出的压力油进入液压缸进油口1后进入液压缸的上工作腔，这时与活塞杆相连的压头4向下运动，将薄板工件5压弯。,折弯机的工作原理,液压泵将原动机（电动机或内燃机）输出的机械能转换为工作液体的压力能，是一种能量转换装置。常用的液压泵有齿轮泵、柱塞泵、叶片泵等，其中齿轮泵是机床液压系统中最常用的一种液压泵，它具有结构简单，制造容易、工作可靠、寿命长等优点。,齿轮泵,柱塞泵,叶片泵,二、齿轮泵的结构和工作原理,齿轮泵按结构特点主要分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。
7、,外啮合齿轮泵,（1）外啮合齿轮泵的工作原理,外啮合齿轮泵主要由：1、4齿轮 2短轴 3长轴 5前盖板 6泵体 7、9螺钉 8后盖板等组成,外啮合齿轮泵,当齿轮按图示方向旋转时，右方吸油室由于相互啮合的轮齿逐渐脱开，密封工作容积逐渐增大，形成部分真空，因此油箱中的油液在外界大气压力的作用下，经吸油口进入吸油室，将齿间槽充满，并随着齿轮旋转，把油液带到左方压油室内，随着齿轮的相互啮合，压油室密封工作腔容积不断减小，油液便被挤出去，从压油口输送到压力管路中去。油泵在工作时，吸油和压油是依靠吸油室和压油室的容积变化来实现的，因此这种泵也叫做容积泵。,外啮合齿轮泵输出的流量较均匀、构造简单、工作可靠、
8、维护方便，一般具有输送流量小和输出压力高的特点。通常，齿轮泵多用于输送黏性较大的液体，不宜输送黏性较小的液体及含有杂质的液体（影响寿命）。,（2）外啮合齿轮泵的应用场合,二、齿轮泵的结构和工作原理,2内啮合齿轮泵,内啮合齿轮泵的工作原理,内啮合齿轮泵,内啮合齿轮泵的结构紧凑、尺寸小、质量轻、运转平稳、噪声低，在高转速工作时有较高的容积效率。但在低速、高压下工作时，压力脉动大，容积效率低，所以一般用于中、低压系统。在闭式系统中，常用这种泵作为补油泵。内啮合齿轮泵的缺点是齿形复杂、加工困难、价格较贵，且不适合高速高压的工况。,二、齿轮泵的结构和工作原理,齿轮泵型号的表示方法和含义,各个生产厂家的齿
9、轮泵型号标识都不相同，较为通用的型号及参数含义如下：,流量（Lmin）,低压（25kgf/cm2）,泵,齿轮,二、齿轮泵的结构和工作原理,三、液压泵的选择,选择液压泵时主要要确定液压泵的输油量、工作压力和结构形式。,1齿轮液压泵的输油量 齿轮液压泵的输油量可根据液压系统所需的最大流量以及系统中的泄漏情况选择，通常按如下公式进行计算：,2齿轮液压泵的工作压力 齿轮液压泵的工作压力按系统中最大工作压力来确定，计算公式如下：,3齿轮泵的类型 主要根据齿轮的特点和应用范围、经济性、使用环境、安放位置等方面，进行分析比较后确定齿轮泵的类型。,Q泵K漏Q最大,P泵K压p最大,拆弯机液压泵的选择：折弯机作为
10、一般的机床，整个液压系统要求成本较低、维护方便，在压制薄板的工作过程中要求运动平稳，所以可以选择外啮齿轮泵作为系统的动力元件，根据计算所得的输油量要求和工作压力要求，最终选定CB-B-20型外啮合齿轮泵作为折弯机液压系统的动力元件。,折弯机液压系统在结构上较为紧凑，液压管道较短。因此可以取。K漏=1.1 , K压=1.3。据此分别计算出齿轮泵的输油量和工作压力。,，,齿轮泵的输油量为：,1.118=19.8（L/min）,齿轮泵的工作压力为：,Q泵K漏Q最大, 1.318=23.4 （kgf/cm2）,P泵K压p最大,折弯机液压泵的选择,一、液压泵的职能符号及说明,二、液压传动中的几个重要参数
11、,1. 压力 液体在单位面积上所受的法向力称为压力，通常用p表示，p=FA,2.流量 单位时间内流过某一通道截面的液体体积称为流量。通常所说的流量是指平均流量，用表示。即=Vt,液压传动系统由哪几部分组成？各部分的代表元件是什么？,液压传动系统有哪些工作特点？生活和生产中有哪些运用液压传动系统的设备？,试比较外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵的特点。,如何根据液压系统要求来合理选择液压泵？,模块二 液压执行元件,1.了解液压执行元件的种类,2.掌握液压缸的工作原理及结构,3.熟悉特殊液压缸的工作原理及应用特点,液压压力机工作时，液压执行元件带动主轴上下运动，并对放在主轴和工作台上的工件进行压制，压制后
12、主轴复位。工作时，该液压压力机需要主轴产生的最大推力为3000kgf，工作行程为500mm，根据该液压压力机的工作要求，应该如何选择其液压执行元件的类型和结构呢？执行元件又是采用什么方式连接在液压系统中的呢？,点击画面观看视频,液压压力机,在液压压力机中，主轴是靠液压执行元件带动的。在液压系统中执行元件分为液压缸和液压马达两种，液压缸主要驱动负载做直线运动，而液压马达主要驱动负载做回转运动。根据任务中液压压力机工作时主轴的运动状态，可以确定其执行元件是液压缸。要想正确的选择液压缸，必须了解其工作原理和结构特点等相关知识。,一、液压压力机的工作分析,液压压力机工作时，当搬动控制元件，这时P口和A
13、口相通，B口和T口相通，油箱中的液压油在液压泵压油后经控制元件的P口、A口进入液压缸的上腔，这时活塞在压力油的作用下向下运动，并带动活塞杆（液压机主轴）一起向下运动，当接触到放置在主轴和工作台之间的工件时，液压缸在压力油的作用下产生足够的推力使工件变形，完成压制工作。同时，液压缸下腔的油经B口、T口回到油箱。当压制工作完成后，松开控制元件，这时P口和B口接通，A口和T口相通，液压泵输出的液压油经P口、B口流入液压缸下腔，活塞在压力油的作用下带动活塞杆（主轴）一起向上运动，完成复位。,液压压力机中液压缸是液压传动系统中最终将来自液压泵的压力转化为推动主轴运动的执行元件，它是液体压力能转变为机械能
14、的转换装置,液压压力机的工作原理,二、液压缸的分类和结构特点,液压系统中最常见的液压缸主要有双作用单出杆液压缸和双作用双出杆液压缸。,双作用单出杆液压缸,双作用双出杆液压缸,二、液压缸的分类和结构特点,以双作用单出杆液压缸为例，液压缸主要由活塞杆、活塞和缸体三部分组成。双作用单出杆液压缸的结构特点是液压缸内部有两个工作腔，一个是有活塞杆的腔，称为有杆腔，另一个是无杆腔。,双作用单出杆液压缸,三、液压缸的选择,选择液压缸时，主要是依据工作要求来确定液压缸的类型、连接形式和结构尺寸的大小，这些与液压系统的推力、运动特性、速度和工作状况有关。,1液压缸的类型及连接形式的选择,（1）双作用单出杆液压缸
15、的常规连接和工作特点,双作用单出杆液压缸的常规连接 a)无杆腔进油 b)有杆腔进油,当无杆腔进油时活塞运动速度v1及推力F1为：,当有杆腔进油时活塞运动速度v2及推力F2为：,比较上述各式，可以看出v2v1，F1F2。 分析可知：当无杆腔进油时有效作用面积大、推力大、速度慢；反之，当有杆腔进油时有效作用面积小、推力小、速度快。,三、液压缸的选择,（2）双作用单出杆液压缸的差动连接和工作特点,差动连接,如图所示，当液压缸的两腔同时通以压力油时，由于作用在活塞两端面上推力不等，产生推力差。在此推力差的作用下，使活塞向右运动，这时，从液压缸有杆腔排出的油液也进入液压缸的左端，使活塞实现快速运动。这种
16、连接方式称为差动连接。这种两端同时通压力油，利用活塞两端面积差进行工作的单出杆液压缸也叫差动液压缸。,差动连接时液压泵的供油量为q，无杆腔的进油量为q1，有杆腔的排油量为q2，则活塞运动速度v3及推力F3为：,与非差动连接相比，同样大小的双作用单出杆液压缸实行差动连接时，活塞的速度v3大于无差动连接时的速度v1，因而可以获得快速运动。而此时产生的推力将变小。,三、液压缸的选择,（3）双作用双出杆液压缸的工作特点,双作用双出杆液压缸,双作用双出杆液压缸的活塞两端都带有活塞杆。因为双出杆液压缸的两活塞杆直径相等，所以当输入流量和油液压力不变时，其住返运动速度和推力相等。,当输入流量和油液压力不变时，双作用双出杆液压缸的往返运动速度和推力相等。则液压缸的运动速度v及推力F为：,三、液压缸的选择,（4）总结,在两种液压缸的D和d值相同的情况下：,双作用单出杆液压缸带动工件的往复运动速度不相等。 双作用单出杆液压缸采用常规连接时产生的推力最大，而差动连接时产生的速度最大。 双作用双出杆液压缸产生的推力与双作用单出杆液压缸常规连接有杆腔进油时产生的推力一样大。
