课程名称汽车机械基础学时2教师课 题液压传动的基本知识 液力传动基本知识 课型新授课学习目标n 1.掌握液压传动工作原理n 2.掌握液压传动系统各组成部分及在系统中的作用n 3. 了解液体压力及其性质学习重点n 液压传动系统各组成部分及在系统中的作用学习难点液压传动工作原理教学方法讲授法、示例法、演示法教学手段多媒体PPT、板书、视频教学活动流程一、 组织教学二、 导入新课杠杆原理:液压千斤顶体积小巧,却可以将人力放大到足够抬起沉重的汽车究其根源主要是液压千斤顶所采用的放大力的工作原理与杠杆不同它是怎么样将力传递放大的呢?液压传动是利用液体的压力能来传递动力的一种传动形式,液压传动的过程是将机械能进行转换和传递的过程三、 新授课第一节 液压传动的基本知识 一、 液压传动的工作原理和组成1、液压传动的工作原理千斤顶动作:杠杆向上→小活塞向上运动→单向阀7关闭→单向阀8被顶开→油箱6的油液进入液压缸1杠杆向下→小活塞向下运动→单向阀8关闭→单向阀7被顶开→油液经油管进入液压缸4→大活塞上移顶起重物 如此不断上下扳动杠杆,就可将重物逐渐举升如杠杆停止动作,单向阀7关闭,大活塞连同重物一起被自锁不动,停止在举升位置。
如打开截止阀5,大液压缸下腔通油箱,大活塞将在自重作用下向下移,迅速回复到原始位置液压千斤顶工作原理当换向阀3阀芯处于左位时,压力油经阀2→阀3→管道→液压缸4的腔,推动活塞向右运动液压缸右腔的油液经管道→阀3→油箱当阀3阀芯处于右端位置时,液压缸活塞反向运动 当阀3处于中位时,活塞静止不动改变阀2的开口→流量改变→运动速度改变液压缸的工作压力取决于负载液压泵的最大工作压力由溢流阀6调定,其调定值应为液压缸的最大工作压力及系统中油液流经阀和管道的压力损失之总和典型液压系统原理图2.液压传动系统组成(1)动力元件 液压泵, 将机械能转换成液压能的装置 (2)执行元件 液压缸、液压马达,将液压能转换成机械能的装置 (3)控制元件 对系统中油液的压力、流量或流动方向进行控制或调节的装置,如压力、流量、方向控制阀等4)辅助元件 如油箱、管路、过滤器等 二、液压传动的特点1)功率密度大,结构紧凑,质量轻;2)传动平稳,能实现无级调速,且调速范围大;3)液压元件质量轻、惯性矩小,实现高频换向;4)运动平稳可靠,能自行润滑,使用寿命较长 5)操纵方便、省力,特别是与电气组合应用时。
6)液压元件易于实现标准化、系列化和通用化,有利于生产与设计三、液压传动的两个基本参数1.压力压强是作用在液体单位面积上的力,一般用p表示,而作用在活塞有效面积上的力,用F表示当活塞的有效作用面积为A时,有下列关系式 F=pA 式中,F是力;A是面积;p是压力2.流量单位时间内进出液压缸或通过管道某一截面的液体的体积称为流量,符号为q(m3/s)若在时间t内流过的液体体积为V,则流量为 q=V/t 3.压力损失与流量的关系沿程损失是液体沿相同截面的直管流动一段距离,由于液体对管壁之间以及液体分子之间的摩擦而造成的管道越长,流速越快,损失就越大;相反,管道越短,损失应越小局部损失是液体通过管道截面和形状,突然改变或管道弯曲等局部地方所造成的 四、液压油的选择液压油可分为两大类:一类为可燃性液压油;另一类为抗燃性液压油一般油液在温度升高时,粘度会降低,这样会使液压系统的泄漏增加,执行元件的工作性能也变坏所以选择液压油时应考虑以下几方面的情况:(1)工作压力 工作压力较高的液压系统应选用粘度较大的液压油;反之,选用粘度较小的液压油2)环境温度 环境温度较高时,应选用粘度较大的液压油;反之,选用粘度较小的液压油。
3)运动速度 当运动部件的速度较高时,应选用粘度较小的液压油;反之,选用粘度较大的液压油第二节 液力传动基本知识液力传动是利用液体的动能进行能量传递,实现运动与动力的传递 一、液力耦合器 图12-4为液力耦合器的结构示意图,其主要零件形状见图12-5由于泵轮和涡轮的半径是相等的,故当泵轮的转速大于涡轮的转速时,泵轮叶片外缘的液压大于涡轮叶片外缘的液压于是,工作液不仅随着工作轮绕轴1和5(图12-4)的轴线作圆周运动,并且在上述压力作用下,沿循环圆依箭头所示方向作循环流动液体的质点的流线形成一个首尾相连的环形螺旋线(图12-6)二、液力变矩器 液力变矩器(图12-7)主要由可旋转的泵轮和涡轮以及固定不动的导轮三个元件组成变矩器之所以能起变矩的作用,是由于结构上比耦合器多了导轮机构,在循环流动的过程中,固定不动的导轮通过油液给涡轮一个反作用力矩而这一反作用力矩则随着从涡轮流出液体的方向的改变而改变大小,从而使涡轮输出的转矩不同于泵轮输入的转矩液力变矩器的主要零件见图12-8如图12-9所示,将循环圆上的中间流线展开成一直线,各循环圆中间流线均在同一平面上展开在展开的图上,泵轮B、涡轮w和导轮D便成三个环形平面,且工作轮的叶片角度也清楚地显示出来。
图12-10所示是变矩器的三种工作状况,图12-10a所反映的是当变矩器刚开始工作时的情况图12-10b所反映的是变矩器工作过程中情况图12-10c所反映的是变矩器工作过程中的另一情况点名,记考勤(2分钟)(8分钟)由大家比较熟悉的杠杆原理引出液压传动15分钟)视频演示举例(10分钟)(10分钟)(10分钟)(10分钟)(20分钟)本课小结:一、液压传动的工作原理和组成二、液压传动的特点三、液压传动的两个基本参数四、液压油的选择五、液力耦合器六、液力变矩器(5分钟)教师指导,学生总结课后实践(推荐学习、作业)1.液压传动的定义2.液压传动的工作原理3.液压传动系统的五个基本组成及功用课后反思:通过本节课的新内容刚开始比较新鲜,如有演示,效果更好,要培养通过图形的表达想象到工作过程,需要有个认识理解的转换过程。