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1、2019/5/25,液压与气压 传动技术,2019/5/25,课程的性质和任务,液压与气动课程是机电类专业及近机类专业的一门重要专业基础课和必修课。,通过本课程的学习，完成以下任务：,1、掌握液压和气压传动的基础理论知识；,2、掌握常用的液压、气动元件的工作原理，结 构特点、性能和用途；,3、熟悉液压、气动的基本回路；,2019/5/25,液压与气动课程是机械设计制造及其自动化专业的一门重要专业基础课和必修课。,通过本课程的学习，完成以下任务：,4、通过对几种典型的液压系统、气动系统的剖析，具备阅读并分析液压、气动系统原理图的能力；,5、初步掌握设计一般液压、气动系统的能力；,课程的性质和任务
2、,6、了解国内外先进液压与气动技术成果在机械设备中的应用。,2019/5/25,课程的考核,平时成绩和期末考试,平时成绩30： 平时作业及表现20实验10,期末考试（闭卷）：70,2019/5/25,第一阶段： 液压传动从17世纪帕斯卡提出静 压传递原理、1795年世界上第一台水压机诞生，已有200多年的历史，但由于没有成熟的液压传动技术和液压元件，且工艺制造水平低下，发展缓 慢，几乎停滞。 气压传动早在公元前，埃及人就开始采用风箱产生压缩空气助燃。从18 世纪产业革命开始，逐渐应用于各类行业中。,发展应用,2019/5/25,第二阶段 上世纪30年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压元件，
3、并首先应用于机床。 第三阶段 上世纪50、60、70年代，工 艺水平有了很大提高，液压与气动技术也迅速发展，渗透到国民经济的各个领域：从蓝天到水下，从军用到民用，从重工业到轻工业，到处都有流体传动与控制技术。,发展应用,2019/5/25,如：火炮跟踪、飞机和导弹的动、炮塔稳定、海底石油探测平台固定、煤矿矿井支承、矿山用的风钻、火车的刹车装置、液压装载、起重、挖掘、轧钢机、数控机床、多工位组合机床、全自动液压车床、液压机械手等。,发展应用,2019/5/25,液压传动的工程应用实例 图片 影片,发展应用,2019/5/25,我国液压与气动技术从上世纪60年代开始发展较快，新产品研制开发和先进国
4、家不差上下，但其发展速度远远落后于同期发展的日本，主要由于工艺制造水平跟不上去，制造比较困难，材料性能不能满足设计需要，影响了我国流体传动技术的发展。希望在坐各位能用自己所学为我国的流体传动技术作出应有的贡献。,发展应用,2019/5/25,目前，流体传动技术正在向着高压、 高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化方向发展，向着用计算机控制的机电一体化方向发展。,发展趋势,2019/5/25,流体技术+电气控制好比老虎插上翅膀，它把一人一刀变为无人多刀，把复杂工艺变为简单工艺，而今同计算机控制结合，又将进入一个崭新的历史阶段。 因此，学好本门课，有助于大家在今
5、后的工作中多出成果。,发展趋势,2019/5/25,第1章 液压传动和流体力学基础,2019/5/25,一部完整的机器由原动机部分、传动装置及控制部分、工作机部分（含辅助装置）组成。,第一节 液压传动的工作原理,2019/5/25,原动机,工作机,如电动机、内燃机等,完成机器工作任务的直接工作部分，如车床的刀架、汽车的车轮等,由于原动机的功率和转速变化范围有限，为了适应工作机的工作力和工作速度变化范围变化较宽，以及性能的要求，在原动机和工作机之间设置了传动机构。,一 液压传动的基本概念,2019/5/25,机械传动：通过齿轮传动、带传动等机械零件直接把动力传送到执行机构的传递方式。,传动装置用
6、来传递运动和动力，通常分为机械传动、电气传动和流体传动。,电气传动：利用电力设备，通过调节电参数来传递或控制动力的传动方式。,流体传动：以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动。它包括液压传动和气压传动。,一 液压传动的基本概念,2019/5/25,液体,流 体,气体,即液压液，几乎不可压缩，相应的系统称为液压系统,即压缩气体，具有较大的可压缩性，相应的系统称为气动系统,液体传动 是以液体作为工作介质进行能量（动力）传递的传动方式。液体传动分为液力传动和液压传动两种形式。液力传动主要是利用液体的动能来传递能量；而液压传动则是利用液体的压力能来传递能量。,流体传动：,一 液压传动的基本概念
7、,2019/5/25,二 液压传动的工作原理,以液压千斤顶为例，介绍液压传动的工作原理。,2019/5/25,二 液压传动的工作原理,2019/5/25,特 点 （1）用具有一定压力的液体来传动 （2） 传动过程中必须经过两次能量转换 （3） 传动必须在密封容器内进行，而且容积要发生变化,二 液压传动的工作原理,2019/5/25,液压传动是以密闭系统内液体（液压油）的压力能来传递运动和动力的一种传动形式，其过程是先将原动机的机械能转换为便于输送的液体的压力能，再将液体的压力能转换为机械能，从而对外作功。,二 液压传动的工作原理,2019/5/25,第二节 液压传动系统的组成 其元件的总体布局
8、,机床工作台液压系统,2019/5/25,工作原理 油路图示、左位、右位 换向换向阀 调速节流阀 调压溢流阀,机床工作台液压系统,2019/5/25,液压缸：带动工作台（图中未示出）左右往复运动,油箱：储存液压液,液压泵：由电动机（图中未示出）驱动,换向阀：改变工作台运动方向,过滤器：去除杂质,开停阀：起开停作用,机床工作台液压系统,2019/5/25,机床工作台液压系统,换向阀：向右,开停阀：向左,2019/5/25,机床工作台液压系统,开大节流阀，进入液压缸的油液就多，工作台的移动速度就快；反之，工作台的移动速度就慢。,节流阀：调节输入液压缸油液的流量,2019/5/25,机床工作台液压系
9、统,溢流阀：将多余的油液排回油箱,当油管中的油液对溢流阀钢球的作用力等于或略大于溢流阀中弹簧的预紧力时，油液就能顶开溢流阀中的钢球流回油箱。,2019/5/25,机床工作台液压系统,泵的卸载,当开停阀推到右极限位置时，油液经开停阀和油管直接排回油箱，泵出口压力降为零，工作台停止不动。,2019/5/25,主要包括能源装置、执行元件、控制调节元件、辅助元件等四部分。,以机床工作台液压系统为例。,一、液压传动系统的组成,2019/5/25,1.动力元件（装置）：,一、液压传动系统的组成,把机械能转换成油液液压能的装置。,如液压系统中的液压泵，向系统提供压力油。,2019/5/25,2.执行元件：,
10、把油液的液压能转换成机械能的元件。,如作直线运动的液压缸，作旋转运动的液压马达。,一、液压传动系统的组成,2019/5/25,3.控制调节元件：,对系统中油液压力、流量和流动方向进行调节和控制的元件。,如溢流阀、节流阀、换向阀等。,一、液压传动系统的组成,2019/5/25,4.辅助元件：,系统中除上述三部分以外的其它元件。,如油箱、过滤器、油管等。,一、液压传动系统的组成,2019/5/25,系统,以上这些部分的不同组合，就构成了不同功能的液压系统。,一、液压传动系统的组成,2019/5/25,使用国家标准的“液压与气动”图形符号，简单明了，容易绘制。（见附录）,左图是一种半结构的工作原理图
11、，直观性强，容易理解，但绘制较麻烦。,二、液压传动系统的图形符号,2019/5/25,二、液压传动系统的图形符号,2019/5/25,图形符号,只表示元件功能，不表示元件结构和参数，简单明 了,易于绘制。,如：,油箱（四处）,液压缸,二、液压传动系统的图形符号,2019/5/25,图形符号,如：,液压泵,过滤器,（气压泵三角形不涂黑）,（形象）,二、液压传动系统的图形符号,2019/5/25,图形符号,溢流阀,节流阀,（中间窄，表示节流；有箭头表示可调节，无箭头表示不可调节）,（形象）,如：,二、液压传动系统的图形符号,2019/5/25,图形符号,换向阀,（X位X通：方框表示位置，有二位、三
12、位；各口表示通路，有二、三、四、五通）,如：,二、液压传动系统的图形符号,2019/5/25,图形符号,学习重点，边学边记,要求,二、液压传动系统的图形符号,2019/5/25,三、系统元件的总体布局,液压系统元件的总体布局分为四部分，即执行元件、液压油箱、液压泵装置和液压控制调节装置。 液压油箱装有空气滤清器、过滤器、液面指示器和清洗孔等。 液压泵装置包括不同类型的液压泵、驱动器及联轴器等。 液压控制调节装置是指组成液压系统的各种阀类元件及其联接体。除执行元件外，液压系统元件的连接形式有集中式（液压站）和分散式。,2019/5/25,三、系统元件的总体布局,1、集中式（液压站）,将液压系统的
13、供油装置、控制调节装置独立于主设备之外，单独设置一个液压站,2、分散式,将液压系统的供油装置、控制调节装置分散在主设备的各处。,2019/5/25,第三节 液压传动的特点,1.在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力，即在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑；,一、液压传动的优点,2.液压装置容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，对速度的调节还可以在工作过程中进行；,3.液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向；,优点,2019/5/25,4.液压装置易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长；,一、液压传动的优点,5.液压装置易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、
14、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气压传动控制结合起来，实现复杂的运动和操作；,6.液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造和推广使用。,优点,第三节 液压与气压传动的特点,2019/5/25,1. 工作过程中常有较多的能量损失（摩擦损失、泄漏损失等），不易保证严格的传动比。,二、液压传动的缺点,2. 对油温变化比较敏感，工作稳定性很易受到温度的影响，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，造价较贵，对工作介质的污染比较敏感。,缺点,第三节 液压与气压传动的特点,4.液压传动出现故障时不易找出原因。,2019/
15、5/25,第四节 液压油,必要性：由于液压传动是以液体的工作介质来进行能量传递的，学习本节知识有助于正确理解液压传动的原理、规律,掌握液压传动技术。,2019/5/25,一、 液压油的用途和种类,1、液压油的用途 (1)传递运动与动力。 (2)润滑。 (3)密封。 (4)冷却。,第四节 液压油,2019/5/25,一、 液压油的用途和种类,第四节 液压油,2、液压油的种类 主要分为二大类型： 矿物油系液压油 耐火性液压油,2019/5/25,二、 液压油的主要性质,其性质包括物理和化学的二个方面，有许多种。这些性质可在有关资料中查到。液压传动中涉及到的液压油最主要的性质是粘性和可压缩性。尤其是
16、粘性，它直接影响系统的工作性能.传动效率，可压缩性只是高压的情况下才是重要的。,2019/5/25,二、 液压油的主要性质,1、密度,单位体积液体的质量称为该液体的密度，即,矿物油系工业液压油，密度约0.850.95，W/O型密度约0.920.94；O/W型密度约1.051.1。其密度越大，泵吸入性越差。,2019/5/25,二、 液压油的主要性质,2、可压缩性,液体受压力作用而发生体积减小的性质称为液体的可压缩性。 对于矿物油，其可压缩性约比钢大100-150倍，对一般液压系统其可压缩性可忽略。,2019/5/25,二、 液压油的主要性质,3、粘性,1）粘性的定义 液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力要阻止分子间的相对运动，因而产生一种内摩擦力，这一特性称为液体的粘性。,2019/5/25,二、 液压油的主要性质,2）粘性的度量,液体粘性的大小用粘度表示。常用的粘度有三种，即动力粘度、运动粘度和相对粘度。,2019/5/25,图1-11
