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1、液压与气压传动主讲教师：宫涛 办公地点：机电楼A-112 电话：13969000624课程性质: 专业基础课课程特点: 理论与实践并重评价指标: 期末70% (闭卷笔试 ) 平时30%(出勤、作业 、实验、课堂提问等) 课程的任务 ：w 掌握液压与气压传动的基本知识；培养学生初步具备解决工程实际问题的能力；通过本课程的学习，能够从事简单流体传动的系统设计、实验、教 学和科研等工作。 第一章 绪论1.液压与气压传动的定义 2.液压与气压传动的工作原理和组成 3.液压与气压传动的图形符号 4.液压与气压传动的特点 5.液压与气压传动的概况 6.液压与气压传动的工作介质 学习内容介绍：学习内容介绍：
2、推土机液压传动设备：油压机液压传动装置：汽车吊手动液压千斤顶机械传动、电气传动和流体传动机构。 机械传动：齿轮、链、带传动，以及杆机构等。电气传动：电磁感应、交流电机变频器等。流体传动液体传动气压传动液压传动：液体的压力能液力传动：液体的动能气体的压力能机器原动机传动机构 ：工作装置气压传动：是以压缩空气为工作介质，利 用其压力能进行能 量传递的传动方式。液压传动：是以液体为工作介质,利用液 体的压力能进行能量传递的一种传动方式 。第一节、液压与气压传动系统的 工作原理和组成第一节、液压与气压传动系统的 工作原理和组成（1）传动必须在密封容积内进行，而且容积要进行变化；（2）通过具有一定压力的
3、流体来传动；（3）传动过程中须经过两次能量转换。液压与气压传动装置本质上是一种能量转换装置，它先将机械能转换为压力能，然后将压力能转换为机械能。磨床工作台 液压系统 液压缸液压泵节流阀换向阀油箱w19w18w17w16w14w15w13w9w11w2w1w4 w3w6 w5w7w8w10w12w16w15w9w11工作台 右移工作台 左移机床工作台往复运动液压系统液压与气压系统的组成 w 动力元件：液压泵或气源装置，其功能是将原动机输 入的机械能转换成流体的压力能，为系统提供动力 w 执行元件：液压缸（或气缸）、液压马达（或气 马达），功能是将流体的压力能转换成机械能， 输出力和速度（或转矩和
4、转速），以带动负载进 行直线运动或旋转运动 w 控制元件：压力、流量和方向控制阀，作用是 控制和调节系统中流体的压力、流量和流动方 向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或 力矩）、运动速度和运动方向 w 辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装置， 包括管道、管接头、油箱或储气罐、过滤器和压力 计w 介质：液压油或压缩空气，传递动力的介质、运 动件间的润滑剂、散热第二节、液压与气压传动系统的特点优点： w 体积小、重量轻、结构紧凑。 w 运动平稳，能在低速下稳定运动。 w 在大范围内实现无级调速。2000：1w 易实现自动化 w 寿命较长 w 零件已实现标准化、系列化和通用化，系统 的设计、
5、制造和使用比较方便。第二节、液压与气压传动系统的特点缺点： w 不能保证严格的传动比。 w 较多的能量损失。 w 对油温的变化敏感。 w 元件精度高，造价较高。 w 出现故障的原因较复杂，查找困难。第三节、液压与气压传动的概况发展过程 ：发展动向 ：w1795年，英国制成了世界上第一台工业水压机。 w19世纪末，德国制造了液压龙门刨床，美国制造了液压六角车床和 液压磨床。 w20世纪，高性能液压油的不断使用和液压元件结构的不断改进，液压 技术得到了飞速的发展。第二次世界大战期间出现了动作准确、反 应迅速的电液随动阀和随动系统，并用于大炮、飞机、坦克上和舰 艇上，战后转用到民用工业。 w50年代
6、至今，广泛应用于机床、汽车、工程机械等工业领域。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。w 高压、高速、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集 成化。 w 与计算机科学相结合，进行新型液压元件研发和液压系统 的计算机辅助测试和控制，例如液压随动系统和比例伺服 系统。第四节、液压与气压传动的图形符号机 床 工 作 台 液 压 系 统 职 能 符 号 图D油泵卸荷机床工作台液压系统半结构原理图图1.1磨床工作台液压传动系统 工作原理图1.2用图形符号表示的磨床工作台液压系统图 l-油箱；2-过滤器；3-液压泵； 4-溢流阀；5-手动换向阀；6-节流阀；7-换向间；8-活塞；9
7、-液压缸 液压缸液压缸换向阀换向阀节流阀节流阀液压泵液压泵溢流阀溢流阀油箱 油箱卸荷阀 卸荷阀图形符号的特点 ：w 按照国家标准： GB7861.1-1993绘制。 w 表示元件的功能，不 表示元件的具体结构 和参数； w 反映各元件在油路连 接上的相互关系，不 反映其空间安装位置 （尺寸）。 w 只反映静止位置和初 始位置的工作状态， 不反映其过渡过程。机 床 工 作 台 液 压 系 统 职 能 符 号 图D第五节、液压与气压传动工作介质的 性质和选择一、液压工作介质的种类合成型乳化型液压油矿物油型难燃型磷酸酯液、氯化烃高含水油、水-乙二醇二、液压工作介质的性质1、密度：单位体积的液体质量称
8、为液体的密度。 一般取=900kg/m3的大小 。 （kg/m3 ）2、可压缩性和膨胀性 ：w 液体受压力的作用而使体积发生变化的性质称为 液体的可压缩性。 w 液体受温度的影响而使体积发生变化的性质称为 液体的膨胀性 。二、液压工作介质的性质w体积模量K物理意义：表示液体产生单位体积相对 变化量时所需要的压力增量，也即液体抵抗压缩能 力的大小。 w一般液压油的体积模量K（1.42) 103 MPa。在 工程计算中常取K0.7 103 MPa左右。 w 液体的体积弹性模量与温度、压力有关。温度增 大时，K值减小；压力增大时，K值增大。 （m2/N）液体在单位压力变化（增量）下的体积相对变化量称
9、 为液体体积压缩系数。 （N/ m2）液体体积压缩系数的倒数称为液体的体积弹性模量， 简称体积模量。二、液压工作介质的性质密封在容器内的液体在 外力作用下像一根弹簧，外 力增大，体积减小；外力减 小，体积增大。二、液压工作介质的性质3、粘度及其表示方法：w 液体的粘性液体在流动时产生内摩擦力的特性。 w 静止液体则不显示粘性w 常用的粘度有三种单位：w （1）动力粘度w （2）运动粘度w （3）相对粘度 定义、单位、物理意义二、液压工作介质的性质w 式中 :称为动力粘度 w :单位面积上的摩擦力（即剪 切应力） w :速度梯度，即液层间速 度对液层距离的变化率w 牛顿内摩擦定律 ：二、液压工作
10、介质的性质w 物理意义 ：当速度梯度为1时，接触液层间单位 面积上的内摩擦力 w 法定计量单位 ：帕秒（Pas）（1）动力粘度 ：（Pas ）w 没有实际的物理意义，是动力粘度与密度之比。（2）运动粘度：法定计量单位：m2/s (斯，St) w 1 m2/s =106 mm2/s 106 cSt(厘斯，cSt) w 由于的单位中只有长度和时间量纲，故称为运动粘 度。(m2/s)w 液压油牌号与粘度的关系。二、液压工作介质的性质恩氏粘度的测定方法：将200mL 温度为t的被测液体装 入恩氏粘度计的容器内，让此液体从底部2.8mm的 小孔流尽所需时间t1，再测出相同体积温度为20的 蒸馏水在同一粘
11、度计流尽所需的时间t2，这两个时间 之比即为被测液体在t下的恩氏粘度，即 单位（时间的比值）无量纲恩氏粘度与运动粘度之间的换算关系式： 式中： 的单位为m2/s。 （3）相对粘度：它是采用特定的粘度计在规定的条 件下测量出来的粘度。又称条件粘度。二、液压工作介质的性质其它特性：液压油还有其他一些性质，如稳定性、抗泡沫性、抗乳化性、防锈性、润滑性、以及相容 性等。4、粘度的影响因素 ：温度和压力w 液压油的粘度对温度的变化十分敏感。当油温升高时， 其粘度显著下降，这一特性称为油液的粘温特性。 w 粘温特性好的液压油，粘度随温度的变化较小。w 压力增大时，粘度增大。但在一般的液体系统使用的压 力范
12、围内，粘度变化的数值很小，可以忽略不计。三、对液压工作介质的要求1、合适的粘度和较好的粘温特性。 2、质地纯净、杂质少。 3、抗氧化性、抗泡沫性好，体积膨胀系 数小，具有良好的稳定性。 4、绿色环保，价格便宜。四、液压工作介质的选择1、选择液压油的类型。(工作场合) 2、选择液压油的牌号。（粘度）w 液压系统的工作压力。 w 运动速度。 w 液压泵的类型。 第六节、工作介质的污染与控制一、污染产生的原因 1、残留物：铁屑、固体颗粒等 2、侵入物：灰尘、空气、水分等 3、生成物：生成微粒、胶状物 二、污染的危害 1、堵塞：吸油不畅、阀失灵 2、磨损：产生泄漏 3、氧化变质、爬行 三、污染的控制学习要点和重点内容1、液压与气压传动的定义。 2、液压与气压传动系统的组成及各 组成部分的作用。 3、液压油的粘度表示方法，液压油 牌号的含义。作业：P17 1-2, 1-5, 1-7
